输尿管植入物结壳的模拟装置及系统的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种输尿管植入物结壳的模拟装置及系统。


背景技术：

2.在泌尿外科中，输尿管支架、金属支架等输尿管植入物，在手术过程中可以扩张输尿管以辅助手术。支架留置于输尿管中，则可以减少输尿管梗阻并稳定输尿管，帮助尿液从肾脏流至膀胱。然而，植入物的支架表面和/或管腔结壳是导致患者不适甚至感染的主要原因，而移出结壳则需要多次手术，会对患者造成二次伤害。现有技术中，一般使用特殊材料制造输尿管植入物，但只能降低结壳的速率，无法阻止结壳的发生。因此，需要从结壳的发生机制上入手，研究掌握结壳的发生机制，才能更好地解决输尿管植入物结壳的问题。
3.然而，结壳的发生机制非常复杂，需要使用合适的设备模拟结壳形成以协助医学人员研究结壳的机制。在现有的模拟装置存在缺陷，无法排除与结壳无关的因素，导致模拟结果不准确。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种输尿管植入物结壳的模拟装置及系统，能够更科学地模拟输尿管植入物结壳的过程，获得更准确的模拟结果。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的第一方面提供了一种输尿管植入物结壳的模拟装置，包括：
6.储液模块，包括储液器，所述储液器用于储存尿液；模拟模块，包括样品室和驱动机构；所述样品室具有第一容纳空间，所述第一容纳空间用于容纳输尿管植入物和所述储液器的尿液，所述驱动机构用于装载并驱动所述输尿管植入物旋转，所述样品室连接所述储液器；输液模块，包括输液泵和输液管，所述输液管连接所述储液器，所述输液泵用于使所述储液器的尿液经由输液管进入所述第一容纳空间，所述输液泵经由输液管连接所述储液器和所述样品室；检测模块，至少部分位于所述第一容纳空间中，所述检测模块用于检测容纳于所述第一容纳空间中的尿液的生理参数。
7.可选的，所述驱动机构包括旋转电机、传动结构和夹持架，所述旋转电机经由所述传动结构传动连接所述夹持架，所述旋转电机位于所述第一容纳空间外，所述夹持架位于所述第一容纳空间中，所述夹持架用于装载所述输尿管植入物，所述旋转电机经由所述传动结构驱动所述夹持架旋转。
8.可选的，所述传动结构包括第一磁铁和第二磁铁；所述第一磁铁固定连接所述旋转电机的转轴，所述旋转电机和所述第一磁铁位于所述第一容纳空间外；所述第二磁铁固定连接所述夹持架，所述夹持架和所述第二磁铁位于所述第一容纳空间中，所述夹持架可旋转地连接于所述样品室的内侧壁；所述第一磁铁耦合所述第二磁铁，所述旋转电机经由所述第一磁铁和所述第二磁铁驱动所述夹持架旋转。
9.可选的，所述储液器为多个，所述输液管为多条，所述输液管和所述储液器一一对应连接，不同的所述储液器用于存储不同的尿液。
10.可选的，还包括具有第二容纳空间的恒温机构，所述储液器位于所述第二容纳空间中，所述恒温机构用于使所述储液器中的尿液维持在预设的温度范围内。
11.可选的，恒温机构还包括连接所述输液泵的恒温管，所述样品室具有保温管；所述第二容纳空间中容纳有导热介质，所述输液泵用于使所述导热介质经由所述恒温管进入所述保温管以使所述导热介质热接触所述样品室。
12.可选的，所述保温管为多条，至少一条所述保温管设于所述样品室的底部，至少一条所述保温管设于所述样品室的顶部。
13.可选的，所述恒温机构还包括循环管，所述循环管连通所述保温管和所述第二容纳空间，所述循环管用于将进入所述保温管的导热介质导向所述第二容纳空间中。
14.可选的，所述检测模块包括酸碱检测计和温度计。
15.本实用新型第二方面提供了一种输尿管植入物结壳的模拟系统，包括：
16.控制装置和如上所述的输尿管植入物结壳的模拟装置；所述控制装置连接所述输尿管植入物结壳的模拟装置的驱动机构、输液泵、检测模块以及恒温机构，所述控制装置用于控制所述驱动机构、输液泵、检测模块以及恒温机构。
17.如此配置，在模拟输尿管植入物结壳的过程中，当输液泵通过输液管将储液器中的尿液输入样品室的第一容纳空间，使装载在驱动机构上的输尿管植入物浸没在尿液中后，检测模块实时检测尿液的生理参数，确保尿液符合模拟要求，同时，驱动机构可以驱动输尿管植入物旋转，使输尿管植入物在尿液中保持运动状态。这样，可以防止盐结晶因重力作用沉积在输尿管植入物表面，防止因盐结晶重力沉积，能够更科学地模拟输尿管植入物结壳的过程，获得更准确的模拟结果。
附图说明
18.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
19.图1是本实用新型第一实施方式提供的输尿管植入物的模拟装置的示意图；
20.图2是本实用新型第二实施方式提供的输尿管植入物的模拟系统的示意图。
21.附图中的附图标记如下：
22.100储液模块，110储液器，120废液收集器；200模拟模块，210样品室，211第一容纳空间，212内侧壁，213保温管，220驱动机构，221旋转电机，222传动结构，222a第一磁铁，222b第二磁铁，223夹持架；300输液模块，310输液泵，320输液管；400检测模块，410酸碱检测计，420温度计；500恒温机构，510第二容纳空间，520恒温管，530循环管；600控制装置；1000输尿管植入物结壳的模拟系统。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各
实施方式中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本技术各权利要求所要求保护的技术方案。
24.在本实用新型实施方式中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施方式，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
25.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
26.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“开设”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
28.本实用新型的第一实施方式涉及一种输尿管植入物结壳的模拟装置，如图1所示，包括：储液模块100，储液模块100包括储液器110，储液器110用于储存尿液。模拟模块200，模拟模块200包括样品室210和驱动机构220。样品室210具有第一容纳空间211，第一容纳空间211用于容纳输尿管植入物和储液器110的尿液，驱动机构220用于装载并驱动输尿管植入物旋转，样品室210连接储液器110。输液模块300，输液模块300包括输液泵310和输液管320，输液管320连接储液器110，输液泵310用于使储液器110的尿液经由输液管320进入第一容纳空间211。检测模块400，至少部分位于第一容纳空间211中，检测模块400用于检测容纳于第一容纳空间211中的尿液的生理参数。
29.如此配置，在模拟输尿管植入物结壳的过程中，当输液泵310通过输液管320将储液器110中的尿液输入样品室210的第一容纳空间211，使装载在驱动机构220上的输尿管植入物浸没在尿液中后，检测模块400实时检测尿液的生理参数，确保尿液符合模拟要求，同时，驱动机构220可以驱动输尿管植入物旋转，使输尿管植入物在尿液中保持运动状态。这样，可以防止盐结晶因重力作用沉积在输尿管植入物表面，防止因盐结晶重力沉积，能够更科学地模拟输尿管植入物结壳的过程，获得更准确的模拟结果。
30.在本实施方式中，储液器110为多个，输液管320为多条，输液管320和储液器110一一对应连接，不同的储液器110用于存储不同的尿液。
31.可以理解的是，在模拟输尿管植入物结壳的实验中，一般采用人工尿液进行模拟，储液器110中储存的尿液即为人工尿液。人工尿液中含有多种不同的物质，包括多种酶，当这些物质混合在一起时，可能会出现降解、变质。为避免这种情况出现，使人工尿液可以长时间保存使用，需要将含有不同物质的人工尿液分开储存，待进行模拟时再将这些人工尿液混合在一起。因此，设置多个储液器110用于储存不同的人工尿液。
32.可选的，储液器110的个数可以是2个、3个或者更多个。当不需要长时间存储人工尿液时，也可以将储液器110设置为一个。
33.进一步的，储液模块100还包括废液收集器120，废液收集器120连接样品室210，用于储存在样品室210中完成模拟后的人工尿液。实际上，为了科学准确地模拟输尿管的环境，人工尿液通过输液泵310不断进入样品室210的第一容纳空间211，混合后的人工尿液浸没输尿管植入物，之后再流出样品室210进入废液收集器120，使人工尿液保持流动状态，可以提高模拟实验的准确度。
34.更进一步的，每个储液器110都具有进液口，医学人员可以通过进液口向储液器110中输入人工尿液。
35.优选的，储液模块100还包括报警器，报警器用于监视储液器110内人工尿液的液面高度，当储液器110内人工尿液的液面高度低于预设高度时，可以发生声音和/或光线进行报警，提醒医学人员需要向储液器110补充中人工尿液。
36.在本实施方式中，驱动机构220包括旋转电机221、传动结构222和夹持架223，旋转电机221经由传动结构222传动连接夹持架223，旋转电机221位于第一容纳空间211外，夹持架223位于第一容纳空间211中，夹持架223用于装载输尿管植入物，旋转电机221经由传动结构222驱动夹持架223旋转。使用旋转电机221经由传动结构222驱动夹持架223上的输尿管植入物旋转，可以使输尿管植入物保持运动状态，避免盐结晶(结壳的组成成分)因重力作用沉积在输尿管植入物上而导致模拟结果不准确。可以理解的是，在输尿管中，尿液为流动状态，结壳类似于晶体生长，是直接在输尿管植入物上结晶成形，并不是因为重力沉积。重力导致的盐结晶沉积会导致医学人员对结壳的实际情况产生误判。
37.在本实施方式中，旋转电机221的旋转频率为0.01rpm(revolutions per minute，转/分钟)至10rpm(如0.01rpm、5rpm或10rpm)。当然，也可根据需求调整为0.01rpm至10rpm范围中任意数值，也可以调整为0.01rpm至10rpm范围外的任一数值。
38.具体的说，在本实施方式中，传动结构222包括第一磁铁222a和第二磁铁222b。第一磁铁222a固定连接旋转电机221的转轴，旋转电机221和第一磁铁222a位于第一容纳空间211外。第二磁铁222b固定连接夹持架223，夹持架223和第二磁铁222b位于第一容纳空间221中，夹持架223可旋转地连接于样品室210的内侧壁212。第一磁铁222a耦合第二磁铁222b，旋转电机221经由第一磁铁222a和第二磁铁222b驱动夹持架223旋转。使用磁耦合传动，有利于将样品室210设置为封闭的样品室，即使得第一容纳空间211和外部空间隔绝开，能够更好地模拟输尿管的环境。
39.可以理解的是，传动结构222也可以采用机械传动结构，如丝杆传动结构、齿轮传动结构或其他传动结构。此时，样品室210的设置可以做出适应性地调整，以使传动结构222可以进入样品室210，同时使第一容纳空间211成为封闭空间。
40.在本实施方式中，输液泵310为多通道蠕动泵，这样，可以满足多个储液器110分别向样品室210的第一容纳空间211输入人工尿液。此外，使用蠕动泵，可以使人工尿液的流动速度更慢并更加可控，更贴近输尿管的内部环境。可选的，多通道蠕动泵泵送人工尿液的速度为100μl/min(微升每分钟)-20ml/min(毫升为分钟)，具体的泵送速度可以根据实际需求进行调整，本实用新型实施方式对此不作具体限定。
41.在本实施方式中，检测模块400包括酸碱检测计410和温度计420。酸碱检测计410
可以实时检测第一容纳空间211中的人工尿液的酸碱度，温度计420可以实时检测第一容纳空间211中的人工尿液的温度。这样，便于医学人员确认第一容纳空间211中的人工尿液的酸碱度和温度是否贴合输尿管的实际参数指标。
42.在本实施方式中，输尿管植入物结壳的模拟装置还包括具有第二容纳空间510的恒温机构500，储液器110位于第二容纳空间510中，恒温机构500用于使储液器110中的尿液维持在预设的温度范围内。恒温机构500可以使储液器110中的人工尿液维持在预设温度，防止人工尿液温度降低而导致模拟结果不准确。
43.进一步的，恒温机构500还包括连接输液泵310的恒温管520，样品室210具有保温管213。第二容纳空间510中容纳有导热介质，输液泵310用于使导热介质经由恒温管520进入保温管213以使导热介质热接触样品室210。通过输液泵310将第二容纳空间510内的导热介质经由恒温管520输入到保温管213，使导热介质热接触样品室210，即可以使导热介质中的热量通过样品室210传递给第一容纳空间211中的人工尿液，使第一容纳空间211中的人工尿液保持在预设温度范围内，进一步提高模拟结果的准确性。
44.具体的，恒温机构500中具有加热模组和温度控制电路，加热模组用于加热导热介质，而温度控制电路用于检测导热介质的温度，获得温度信息，并将温度信息反馈给加热模组，加热模组根据温度信息调整加热的功率，从而使导热介质维持在预设温度范围内。
45.更具体的，保温管213为多条，至少一条保温管213设于样品室210的底部，至少一条保温管213设于样品室210的顶部。这样，可以通过导热介质的热传递作用使样品室210中的人工尿液的温度更加均匀。
46.进一步的，恒温机构500还包括循环管530，循环管530连通保温管213和第二容纳空间510，循环管530用于将进入保温管213的导热介质导向第二容纳空间510中。
47.本实用新型的第二实施方式涉及一种输尿管植入物结壳的模拟系统1000，如图2所示，第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：控制装置600和如上所述的输尿管植入物结壳的模拟装置。控制装置600连接输尿管植入物结壳的模拟装置的驱动机构220、输液泵310、检测模块400以及恒温机构500，控制装置600用于控制驱动机构220、输液泵310、检测模块400以及恒温机构500。
48.可以理解的是，在模拟输尿管植入物结壳过程中，可以通过控制装置600对驱动机构220、输液泵310以及恒温机构500进行控制。比如，控制驱动机构220的转速、控制输液泵310的流速(人工尿液的流速)以及控制恒温机构500保温的具体温度。此外，控制装置600还可以实时获取、记录和显示驱动机构220的转速、输液泵310的流速、恒温机构500的保温温度以及检测模块400检测得到的生理参数如温度、酸碱度等。
49.在本实施方式中，使用一箱体外壳将输尿管植入物结壳的模拟系统1000包围起来，由此形成一箱形模拟设备。其中，样品室210设计为可拆卸的结构，也就是说，医学人员可以根据不同的输尿管植入物的尺寸而更换不同尺寸的样品室210。
50.可以理解的是，在上述实施方式中的预设温度，具体可根据实际需求进行调整。比如，当模拟人体输尿管的内部环境时，预设的温度范围为36摄氏度-37摄氏度。当模拟其他动物如猫、狗或其他动物时，可以根据相关动物的实际温度范围进行调整。
51.以上对本实用新型实施方式提供的输尿管植入物结壳的模拟装置及系统进行了详细地介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实
施方式的说明只是用于帮助理解本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书的内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.一种输尿管植入物结壳的模拟装置，其特征在于，包括：储液模块，包括储液器，所述储液器用于储存尿液；模拟模块，包括样品室和驱动机构；所述样品室具有第一容纳空间，所述第一容纳空间用于容纳输尿管植入物和所述储液器的尿液，所述驱动机构用于装载并驱动所述输尿管植入物旋转，所述样品室连接所述储液器；输液模块，包括输液泵和输液管，所述输液管连通所述储液器，所述输液泵用于使所述储液器的尿液经由输液管进入所述第一容纳空间，所述输液泵经由输液管连接所述储液器和所述样品室；检测模块，至少部分位于所述第一容纳空间中，所述检测模块用于检测容纳于所述第一容纳空间中的尿液的生理参数。2.根据权利要求1所述的输尿管植入物结壳的模拟装置，其特征在于，所述驱动机构包括旋转电机、传动结构和夹持架，所述旋转电机经由所述传动结构传动连接所述夹持架，所述旋转电机位于所述第一容纳空间外，所述夹持架位于所述第一容纳空间中，所述夹持架用于装载所述输尿管植入物，所述旋转电机经由所述传动结构驱动所述夹持架旋转。3.根据权利要求2所述的输尿管植入物结壳的模拟装置，其特征在于，所述传动结构包括第一磁铁和第二磁铁；所述第一磁铁固定连接所述旋转电机的转轴，所述旋转电机和所述第一磁铁位于所述第一容纳空间外；所述第二磁铁固定连接所述夹持架，所述夹持架和所述第二磁铁位于所述第一容纳空间内，所述夹持架可旋转地连接于所述样品室的内侧壁；所述第一磁铁耦合所述第二磁铁，所述旋转电机经由所述第一磁铁和所述第二磁铁驱动所述夹持架旋转。4.根据权利要求1-3任一项所述的输尿管植入物结壳的模拟装置，其特征在于，所述储液器为多个，所述输液管为多条，所述输液管和所述储液器一一对应连接，不同的所述储液器用于存储不同的尿液。5.根据权利要求1-3任一项所述的输尿管植入物结壳的模拟装置，其特征在于，还包括具有第二容纳空间的恒温机构，所述储液器位于所述第二容纳空间中，所述恒温机构用于使所述储液器中的尿液维持在预设的温度范围内。6.根据权利要求5所述的输尿管植入物结壳的模拟装置，其特征在于，所述恒温机构还包括连接所述输液泵的恒温管，所述样品室具有保温管，所述保温管连通所述恒温管；所述第二容纳空间中容纳有导热介质，所述输液泵用于使所述导热介质经由所述恒温管进入所述保温管以使所述导热介质热接触所述样品室。7.根据权利要求6所述的输尿管植入物结壳的模拟装置，其特征在于，所述保温管为多条，至少一条所述保温管设于所述样品室的底部，至少一条所述保温管设于所述样品室的顶部。8.根据权利要求6或7所述的输尿管植入物结壳的模拟装置，其特征在于，所述恒温机构还包括循环管，所述循环管连通所述保温管和所述第二容纳空间，所述循环管用于将进入所述保温管的导热介质导向所述第二容纳空间中。9.根据权利要求1-3任一项所述的输尿管植入物结壳的模拟装置，其特征在于，所述检测模块包括酸碱检测计和温度计。10.一种用于输尿管植入物结壳的模拟系统，其特征在于，包括控制装置和如权利要求
1-9任一项所述的输尿管植入物结壳的模拟装置；所述控制装置分别连接所述输尿管植入物结壳的模拟装置的驱动机构、输液泵、检测模块以及恒温机构，所述控制装置用于控制所述驱动机构、输液泵、检测模块以及恒温机构。

技术总结
本实用新型涉及医疗器械技术领域，公开了一种输尿管植入物结壳的模拟装置，包括储液模块，包括储液器，储液器用于储存尿液；模拟模块，包括样品室和驱动机构；样品室具有第一容纳空间，第一容纳空间用于容纳输尿管植入物和储液器的尿液，驱动机构用于装载并驱动输尿管植入物旋转，样品室连接储液器；输液模块，包括输液泵和输液管，输液管连接储液器，输液泵用于使储液器的尿液经由输液管进入第一容纳空间，输液泵经由输液管连接储液器和样品室；检测模块，至少部分位于第一容纳空间中，检测模块用于检测容纳于第一容纳空间中的尿液的生理参数。本实用新型还公开了一种输尿管植入物结壳的模拟系统。结壳的模拟系统。结壳的模拟系统。


技术研发人员：张景添 钱政 胡帅领 戴明欣
受保护的技术使用者：微创优通医疗科技（上海）有限公司
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/9/1