一种3D打印动物实验用可调式血管夹闭装置的制作方法

本实用新型涉及生物医学工程技术领域，具体地说，是一种3d打印动物实验用可调式血管夹闭装置。

背景技术：

慢性脑缺血疾病模型常用的动物有大鼠、小鼠、兔等。小鼠后交通动脉发育不完整，与人类解剖结构具有较大区别，动物研究中较少使用。与兔相比，大鼠更易获得且容易饲养、繁殖快、抗感染能力强，常被用于疾病模型的研究。目前，建立慢性脑缺血动物模型主要方法是血管闭塞法。根据闭塞的血管数可分为2血管闭塞法、3血管闭塞法和4血管闭塞法。这种造模方法操作相对简单，但损伤程度大、动物死亡率和视力障碍发生率高。另外，这种方法术后即可出现明显的脑缺血，脑血流量可骤减85％左右，与急性脑缺血非常相似，并不完全符合临床实际情况。临床上，慢性缺血性脑血管病是一个脑血流量逐渐减少的慢性神经损伤过程。基于临床病理学和血流动力学，直接血管闭塞法所建立的脑缺血动物模型与临床实际情况存在一定程度的差异。

综上所述，为更好地模拟慢性脑缺血患者血流动力学改变过程和研究慢性脑缺血性神经损伤病理过程，本申请采用前沿的3d打印技术，以光敏树脂为材料，制备尺寸小、精度高、可防滑、动物实验用可调式血管夹，具有重要的医学价值和社会意义。

关于本实用新型一种3d打印动物实验用可调式血管夹闭装置目前还未见报道。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种3d打印动物实验用可调式血管夹闭装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种3d打印动物实验用可调式血管夹闭装置，包括血管夹本体、阻挡结构、固定结构、防滑结构、层状结构，

所述血管夹本体包括血管夹握柄1、夹孔2、血管夹前臂11，

阻挡结构为阻挡块3，

固定结构包括第一凸起4、弹性绳5、第二凸起6，

防滑结构包括防滑橡胶7，

层状结构包括第一层树脂8、第二层树脂9、第三层树脂10，

其中，血管夹握柄1与血管夹前臂11固定连接，血管夹前臂11共有两个，两血管夹前臂11间有夹孔2，血管夹前臂11外表面与阻挡块3连接，内表面与防滑橡胶7粘贴连接，阻挡块3共有两块，分别为左边阻挡块和右边阻挡块，其中右边阻挡块与第一凸起4固定连接，左边阻挡块与第二凸起6固定连接，左边阻挡块下方还连接有弹性绳5，第一层树脂8、第二层树脂9、第三层树脂10均是通过3d打印技术制备，第一层树脂8通过第二层树脂9与第三层树脂10连接，血管夹握柄1、夹孔2、血管夹前臂11均包括第一层树脂8、第二层树脂9和第三层树脂10；夹孔2孔径规格有多个。

作为本实用新型的一个优选实施方案，所述的血管夹握柄1长度为0.5cm，血管夹前臂11长度为0.3cm。

作为本实用新型的一个优选实施方案，夹孔2孔径大小包括多个规格，其中大、中、小孔径的夹孔2分别用于轻、中、重狭窄程度血管。

作为本实用新型的一个优选实施方案，阻挡块3的长度长于血管夹前臂11长度。

作为本实用新型的一个优选实施方案，第一凸起4和第二凸起6的横截面形状包括但不限于长方形、正方形和圆形，第一凸起4和第二凸起6中间开设有供弹性绳5穿过的小孔。

作为本实用新型的一个优选实施方案，血管夹前臂11内侧还包括横纹。

本发明以光敏树脂为原料，通过3d光固化打印技术(sla)，制备得到不同孔径大小的血管夹闭装置。首先采用磁共振动脉成像和三维重建技术或手术线圈法测量实验动物(大鼠)双侧颈总动脉平均直径，依据血管直径不同狭窄程度(狭窄1/3、1/2、2/3)，通过cad设计出三维实体模型，利用计算机辅助离散程序将模型进行切层处理，设计扫描途径，形成建模数据。然后激光光束通过计算机数控装置，控制打印机扫描器按照扫描路径，照射到液态光敏树脂表面，照射区域内一层光敏树脂固化，形成模型一个截面。然后，升降台下降一定距离，固化层上覆盖另一层液态树脂，进行第二层扫描，逐层进行激光照射加工，层层叠加形成三维模型。血管夹打印成功后，紫外线灭菌消毒后，进行慢性脑缺血动物模型的建立。

本实用新型包括多层树脂，包括但不限于第一层树脂8、第二层树脂9、第三层树脂10。

本实用新型优点在于：

1、具有小巧轻便、坚固耐用、可重复使用、可防滑、高精度、可调控的优点。

2、设计的阻挡板可为操作者提供一个相对开阔、干净的视野，加快手术速度、提高手术质量，降低了动物的死亡危险性，提高了手术成功率。

3、防滑结构可防止血管夹从血管上滑落，极大的提高了手术的效率及成功率。

4、弹性绳及凸起可用于固定两血管夹前臂的位置，保证了血管夹的稳定性，其中第一凸起用于保证血管夹的稳定性，当血管夹处于闲置状态可用第二凸起将弹性绳位置固定，防止弹性绳被无意损坏。

5、从控制血管直径的新颖角度，夹臂设有不同直径大小的孔隙，模拟临床脑缺血从早到晚、从轻到重的慢性过程，与直接血管闭塞法造模具有很大差异，有望克服直接血管闭塞法导致的急性脑损伤和高死亡率的不足。

附图说明

附图1是本实用新型的小孔径夹孔的正面结构示意图。

附图2是本实用新型的中孔径夹孔的正面结构示意图。

附图3是本实用新型的大孔径夹孔的正面结构示意图。

附图4是本实用新型的侧面结构示意图。

附图5是血管夹前臂橡胶防滑结构示意图。

附图6是血管夹树脂层状结构示意图。

附图7是慢性脑缺血动物模型a.慢性脑缺血动物模型建立示意图：左侧采用血管夹夹闭颈总动脉，右侧采用手术线结扎颈总动脉；b.磁共振脑血管动脉成像图：红色箭头示血管夹夹闭后，左侧颈总动脉未完全闭塞，血管夹可造成颈总动脉狭窄，白色虚线箭头示手术线结扎右侧颈总动脉，颈总动脉完全闭塞，血流阻断，白色双箭头示代偿性扩张的椎动脉，两种方法对椎动脉系统影响无明显差别；c.统计分析血管夹左侧颈总动脉狭窄程度：与正常组相比，血管夹可造成显著的血管狭窄，差异有统计学意义(*p<0.05)l：左侧。

附图8是asl脑血流量和模型组动物死亡率，a.磁共振asl检测结扎或夹闭双侧颈动脉术后1天脑血流量:正方形区域为感兴趣区，大小2*2mm；b.统计分析不同方法术后脑血流情况:术后1天模型组(颈动脉结扎)海马区脑血流量骤然减少80％，模型组(血管夹)脑血流量减少20％，术后3天、7天、21天模型组(血管夹)血流量缓慢减少；c.术后3天内模型组动物死亡率与模型组(颈动脉结扎)相比，模型组(血管夹)动物死亡率显著降低。(*p<0.05)。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型记载的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

1.血管夹握柄；

2.夹孔；

3.阻挡块；

4.第一凸起；

5.弹性绳；

6.第二凸起；

7.防滑橡胶；

8.第一层树脂；

9.第二层树脂；

10.第三层树脂；

11.血管夹前臂。

实施例13d打印动物实验用可调式血管夹闭装置

请参照附图1-6。

附图1是本实用新型的小孔径夹孔的正面结构示意图。附图2是本实用新型的中孔径夹孔的正面结构示意图。附图3是本实用新型的大孔径夹孔的正面结构示意图。附图4是本实用新型的侧面结构示意图。附图5是血管夹前臂橡胶防滑结构示意图。附图6是血管夹树脂层状结构示意图。

一种3d打印动物实验用可调式血管夹闭装置，包括血管夹本体、阻挡结构、固定结构、防滑结构、层状结构，所述血管夹本体包括血管夹握柄1、夹孔2、血管夹前臂11，阻挡结构为阻挡块3，固定结构包括第一凸起4、弹性绳5、第二凸起6，防滑结构包括防滑橡胶7，层状结构包括第一层树脂8、第二层树脂9、第三层树脂10，其中，血管夹握柄1与血管夹前臂11固定连接，血管夹前臂11共有两个，两血管夹前臂11间有夹孔2，血管夹前臂11外表面与阻挡块3连接，内表面与防滑橡胶7粘贴连接，阻挡块3共有两块，分别为左边阻挡块和右边阻挡块，其中右边阻挡块与第一凸起4固定连接，左边阻挡块与第二凸起6固定连接，左边阻挡块下方还连接有弹性绳5，第一层树脂8、第二层树脂9、第三层树脂10均是通过3d打印技术制备，第一层树脂8通过第二层树脂9与第三层树脂10连接，血管夹握柄1、夹孔2、血管夹前臂11均包括第一层树脂8、第二层树脂9和第三层树脂10；夹孔2孔径规格有多个。优选地，所述的血管夹握柄1长度为0.5cm，血管夹前臂11长度为0.3cm。优选地，夹孔2孔径大小包括多个规格，其中大、中、小孔径的夹孔2分别用于轻、中、重狭窄程度血管。优选地，阻挡块3的长度长于血管夹前臂11长度。优选地，第一凸起4的横截面形状包括长方形、正方形，所述第二凸起6的长度包括但不限于长方形、正方形和圆形，第二凸起6中间开设有供弹性绳5穿过的小孔，弹性绳5不用时通过小孔固定于第二凸起6上。

本实用新型的使用方法及原理：

以慢性脑缺血性动物模型构建为例，使用前，按照慢性脑缺血性动物模型构建前期操作步骤进行，使用时，操作者握住血管夹握柄1使血管夹前臂11张开，将大鼠总动脉置于两血管夹前臂11间的夹孔2内，防滑橡胶7在此起到防滑作用，然后松开血管夹握柄1使血管夹前臂11闭合从而夹住大鼠总动脉，然后将弹性绳5穿过第一凸起4上的小孔固定于第一凸起4上，然后再进行其他常规操作即可。在操作过程中，阻挡块3可为操作者提供一个相对开阔、干净的视野，加快手术速度、提高手术质量，降低了动物的死亡危险性，提高了手术成功率。操作结束后，将弹性绳5与第一凸起4分离，并将弹性绳5固定于第二凸起6上，然后再次握住血管夹握柄1使血管夹前臂11张开，将血管夹从大鼠总动脉上取下即可。

需要说明的是，夹孔2的孔径包括多个规格，其中大、中、小规格的孔径分别用于轻、中、重狭窄程度血管。

实施例2慢性脑缺血动物模型的建立

1实验方法

1)质量分数2％的戊巴比妥钠(4mg/kg)将大鼠麻醉；

2)仰卧位固定大鼠，常规消毒后，颈部正中切口。如图7a所示，小心分离肌肉、血管和黏膜，暴露双侧颈总动脉，勿损伤周围神经；

3)4-0的手术线结扎右侧颈总动脉，模型组(颈动脉结扎)则结扎双侧颈总动脉；

4)血管夹夹闭左侧颈总动脉，模型组(血管夹)则夹闭双侧颈总动脉；

5)逐层缝合皮肤；

6)正常组进行相同的手术操作，但不结扎或夹闭血管。

2实验结果

图7结果表明：与手术线结扎法相比，采用本实用新型可调式血管夹可调控血管狭窄程度，建立有效的慢性脑缺血动物模型。

实施例3磁共振asl技术检测不同组别脑血流量

1实验方法

1)质量分数2％的戊巴比妥钠(4mg/kg)麻醉；

2)仰卧位固定大鼠，采用7.0tmri(biospec70/20usr,bruker,germany),375mt/m小动物线圈进行磁共振扫描；

3)采用磁共振asl灌注fair序列，扫描时间为9m36s，扫描参数：et＝25ms,rt＝18000ms,ti＝35ms，带宽357142hz，层厚2mm，扫描7层，图片大小为128*128，感兴趣区2*2*2mm；

4)采用paravison6.0(bruker,germany)进行asl图像处理；

5)采用graphprism6.0、spss22.0统计软件进行统计分析。

2实验结果

图8结果表明：与模型组(颈动脉结扎)相比，采用可调式血管夹建立的慢性脑缺血动物模型更符合临床慢性脑缺血病理改变过程，可显著降低动物死亡率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。

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