本技術(shù)公開了面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，包括高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)、高壓脈沖輸電線、等離子體發(fā)生器及人工組織，其中，所述高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)包括直流電源輸入模塊、高壓脈沖模塊及控制模塊；所述高壓脈沖模塊包括升壓模塊、開關(guān)控制模塊和脈沖輸出模塊；所述等離子體發(fā)生器模塊包括等離子體反應(yīng)腔和傳感器構(gòu)成，本申請?zhí)岢龅母邏好}沖裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在不損害人工組織的情況下，對其內(nèi)部血管化流道的表面進(jìn)行處理，以改善其生物相容性和人工組織血管內(nèi)表面的化學(xué)活性。同時，該系統(tǒng)能夠通過對所需要處理的人工組織內(nèi)部流道表面進(jìn)行檢測分析，進(jìn)而精準(zhǔn)調(diào)控高壓脈沖電源的輸出，實現(xiàn)處理的高度精準(zhǔn)化。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及等離子體表面處理領(lǐng)域，具體為面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置。
技術(shù)介紹
1、隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，人們對血管健康越來越重視，尤其是對于血管疾病的研究，如動脈硬化、血管炎癥、血管堵塞等。這些疾病會對血管結(jié)構(gòu)和功能造成損害，導(dǎo)致血液流動受阻，進(jìn)而影響身體各部分的正常功能，甚至引發(fā)嚴(yán)重的健康問題。此外，一些特定的疾病，如糖尿病、高血壓等，也會對人體血管產(chǎn)生不良影響，加速血管的老化過程。在這種情況下，及時通過人工手段促進(jìn)血管在受損組織或器官內(nèi)的再生和修復(fù)就顯得尤為重要。然而，目前的生物打印技術(shù)在實現(xiàn)人工血管內(nèi)皮化的效率和穩(wěn)定性仍然是一個難題。
2、傳統(tǒng)的人工組織血管化的技術(shù)手段主要包括以下幾種：
3、?1.合成高分子材料:?例如滌綸（dacron）、膨體聚四氟乙烯（eptfe）、聚氨酯（pu）等，這些材料具有良好的機(jī)械性能和耐久性，但是它們與血液接觸后可能會引起纖維蛋白和血小板沉積，導(dǎo)致管腔狹窄，血管閉塞。
4、2.動物源脫細(xì)胞基質(zhì)材料:?將動物血管或腸系膜經(jīng)過酶處理、超聲或離心技術(shù)處理成脫細(xì)胞基質(zhì)，然后制備成組織工程人工血管。這種方法可以保留血管的一些生物力學(xué)特性，但引發(fā)免疫排斥反應(yīng)的可能性較大。
5、3.生物涂層技術(shù):?在人工血管材料表面鏈接小分子或表面活性劑，以增強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞在血管材料內(nèi)壁上的附著情況，從而提高抗血栓、抗凝血效果，提高長期血流通暢率。然而，對于人工組織血管化技術(shù)而言，生物涂層的穩(wěn)定性、均勻性以及生物相容性等因素，是核心挑戰(zhàn)所在。
>6、鑒于傳統(tǒng)方法的局限性，持續(xù)的研究和創(chuàng)新對于優(yōu)化這些涂層至關(guān)重要，本申請旨在確保人工組織內(nèi)流道表面能更好地模擬自然血管的功能，減少并發(fā)癥，并提升患者的治療效果。為此，本申請?zhí)岢隽艘环N面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，對于開發(fā)新型的人造血管產(chǎn)品具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供了面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，能夠有效解決上述
技術(shù)介紹
提出的目前市場上傳統(tǒng)技術(shù)中存在的人工組織血管內(nèi)表面生物相容性差和人工組織血管內(nèi)表面活性差的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采取的技術(shù)方案是：
3、面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，其特征在于：包括高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)、高壓脈沖輸電線以及等離子體發(fā)生器，所述高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)通過高壓脈沖電線連接等離子體發(fā)生器，所述等離子體發(fā)生器置于人工組織內(nèi)的人工組織內(nèi)部流道表面，所述高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)包括直流電源輸入模塊、高壓脈沖模塊以及控制模塊，所述高壓脈沖模塊包括升壓模塊和高壓脈沖輸出模塊，所述控制模塊包括開關(guān)控制模塊以及表面溫度檢測模塊，所述直流電源輸入模塊和開關(guān)控制模塊分別連接升壓模塊，所述升壓模塊連接高壓脈沖輸出模塊，所述高壓脈沖輸出模塊與等離子體發(fā)生器相連，所述表面溫度檢測模塊連接等離子體發(fā)生器，
4、所述升壓模塊包括至少一個全固態(tài)開關(guān)管igbt、至少一個二極管以及至少一個電容，在能量轉(zhuǎn)化過程中，所述升壓模塊根據(jù)開關(guān)控制模塊發(fā)出的脈沖控制全固態(tài)開關(guān)管igbt的開通與關(guān)斷，在儲存能量時，全固態(tài)開關(guān)管igbt處于關(guān)斷狀態(tài)，儲能電容經(jīng)過二極管并聯(lián)充電，在釋放能量時，全固態(tài)開關(guān)管igbt處于開通狀態(tài)，儲能電容經(jīng)過全固態(tài)開關(guān)管igbt進(jìn)行對負(fù)載輸出高壓脈沖，
5、所述等離子體發(fā)生器包括高壓電極、低壓電極、進(jìn)氣口、風(fēng)扇、絕緣層以及溫度傳感器，所述絕緣層為一空心結(jié)構(gòu)的殼體，所述高壓電極位于殼體內(nèi)且與殼體內(nèi)壁之間具有間隙，所述低壓電極附著在殼體的內(nèi)壁上，所述高壓電極連接高壓脈沖輸出模塊，所述殼體側(cè)壁上分別開設(shè)有反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔底部開設(shè)有連通殼體內(nèi)部的噴射口，所述風(fēng)扇安裝在反應(yīng)腔內(nèi)，所述溫度傳感器固定在反應(yīng)腔側(cè)壁上，所述進(jìn)氣口為連通殼體內(nèi)部與外部的通孔，
6、當(dāng)通電后，所述高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)通過高壓脈沖電線向等離子體發(fā)生器輸入高壓，在高壓電極與低壓電極之間產(chǎn)生電弧，此時，從進(jìn)氣口輸入惰性氣體至等離子體發(fā)生器中，惰性氣體進(jìn)入電弧區(qū)，通過風(fēng)扇可以將惰性氣體放電產(chǎn)生的等離子束通過噴射口吹至人工組織內(nèi)部流道表面。
7、上述結(jié)構(gòu)中：本申請?zhí)岢龅拿嫦蛉斯そM織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，包括高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)、高壓脈沖輸電線以及等離子體發(fā)生器，高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)通過高壓脈沖電線連接等離子體發(fā)生器，等離子體發(fā)生器置于人工組織內(nèi)部流道表面，其中，高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)包括直流電源輸入模塊、高壓脈沖模塊以及控制模塊，高壓脈沖模塊包括升壓模塊和高壓脈沖輸出模塊，控制模塊包括開關(guān)控制模塊以及表面溫度檢測模塊。
8、其中，直流電源輸入模塊和開關(guān)控制模塊分別連接升壓模塊，直流電源輸入模塊用于為高壓脈沖模塊提供電源，升壓模塊用于對輸入的電壓進(jìn)行升壓，通過開關(guān)控制模塊發(fā)出的脈沖控制全固態(tài)開關(guān)的開通與關(guān)斷，升壓模塊連接高壓脈沖輸出模塊，升壓之后的電壓輸送到高壓脈沖輸出模塊，高壓脈沖輸出模塊與等離子體發(fā)生器相連，表面溫度檢測模塊連接等離子體發(fā)生器，通過表面溫度檢測模塊可以監(jiān)測處理過程中流道表面的溫度變化，進(jìn)而調(diào)節(jié)高壓脈沖的輸出參數(shù)，更加精確高效的對人工組織內(nèi)部流道表面進(jìn)行處理，保證處理效果的一致性和可靠性。
9、其中，升壓模塊包括至少一個全固態(tài)器件開關(guān)管igbt、至少一個二極管、至少一個電容；在能量轉(zhuǎn)化過程中，升壓模塊會根據(jù)開關(guān)控制模塊發(fā)出的脈沖控制全固態(tài)器件開關(guān)管igbt的開通與關(guān)斷，在儲存能量時，全固態(tài)器件開關(guān)管igbt處于關(guān)斷狀態(tài)，儲能電容經(jīng)過二極管并聯(lián)充電，在釋放能量時，全固態(tài)器件開關(guān)管igbt處于開通狀態(tài)，儲能電容經(jīng)過全固態(tài)開關(guān)管igbt進(jìn)行對負(fù)載輸出高壓脈沖。
10、其中，等離子體發(fā)生器包含至少一個高壓電極、至少一個低壓電極、至少一個進(jìn)氣口、至少一個風(fēng)扇、至少一個絕緣層、至少一個溫度傳感器，其具體工作方式如下：
11、通電后，直流電源輸入模塊通過高壓脈沖模塊進(jìn)行升壓后經(jīng)高壓脈沖輸電線向等離子體發(fā)生器輸入升壓后的電壓，電壓輸送到高壓電極中，此時，在高壓電極與低壓電極之間會產(chǎn)生電弧，此時，從進(jìn)氣口輸入惰性氣體至等離子體發(fā)生器中，進(jìn)入電弧區(qū)，根據(jù)氣體放電特性，在氣壓低的地方更容易放電，因此，通過設(shè)置的風(fēng)扇可以將放電產(chǎn)生的等離子束更容易地吹至人工組織內(nèi)部流道表面，風(fēng)扇位于兩側(cè)的反應(yīng)腔中，等離子體噴射口位于反應(yīng)腔的腔底，腔底中心分別設(shè)有噴射口，使得等離子束能夠高效的到達(dá)人工組織內(nèi)部流道表面，消除了對人工組織內(nèi)部處理不均勻的問題。
12、作為優(yōu)選的：所述等離子體發(fā)生器與高壓脈沖輸電線通過螺紋相連接。
13、作為優(yōu)選的：所述殼體的一端部設(shè)置有開口，所述開口上安裝有固定板，所述固定板上開設(shè)有通孔，所述通孔內(nèi)安裝有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管與進(jìn)氣口連通設(shè)置。
14、上述結(jié)構(gòu)中：殼體的一端部設(shè)置有方便安裝和取出高壓電極的開口，開口上通過固定板進(jìn)行封閉，在固定板上開設(shè)有通孔，在通孔內(nèi)安裝有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，其特征在于：包括高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)(1)、高壓脈沖輸電線(2)以及等離子體發(fā)生器(3)，所述高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)(1)通過高壓脈沖電線連接等離子體發(fā)生器(3)，所述等離子體發(fā)生器(3)置于人工組織(5)內(nèi)的人工組織內(nèi)部流道表面(4)，所述高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)(1)包括直流電源輸入模塊、高壓脈沖模塊以及控制模塊，所述高壓脈沖模塊包括升壓模塊和高壓脈沖輸出模塊，所述控制模塊包括開關(guān)控制模塊以及表面溫度檢測模塊，所述直流電源輸入模塊和開關(guān)控制模塊分別連接升壓模塊，所述升壓模塊連接高壓脈沖輸出模塊，所述高壓脈沖輸出模塊與等離子體發(fā)生器(3)相連，所述表面溫度檢測模塊連接等離子體發(fā)生器(3)，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，其特征在于：所述等離子體發(fā)生器(3)與高壓脈沖輸電線(2)通過螺紋相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，其特征在于：所述殼體的一端部設(shè)置有開口，所述開口上安裝有固定板(36)，所述固定板(36)上開設(shè)有通孔，所述通孔內(nèi)安裝有進(jìn)氣管(35)，所述進(jìn)氣管(35)與進(jìn)氣口(32)連通設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，其特征在于：所述高壓電極(30)為錐形電極，所述低壓電極(31)為附在殼體內(nèi)表面的金屬導(dǎo)電材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，其特征在于：所述溫度傳感器上連接探頭，所述探頭置于等離子體發(fā)生器(3)側(cè)壁的反應(yīng)腔內(nèi)，所述探頭表面噴涂貼片膠，通過貼片膠將其貼在等離子反應(yīng)腔的側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，其特征在于：所述惰性氣體選擇氮氣、氧氣、氬氣、氦氣。
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【技術(shù)特征摘要】
1.面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，其特征在于：包括高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)(1)、高壓脈沖輸電線(2)以及等離子體發(fā)生器(3)，所述高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)(1)通過高壓脈沖電線連接等離子體發(fā)生器(3)，所述等離子體發(fā)生器(3)置于人工組織(5)內(nèi)的人工組織內(nèi)部流道表面(4)，所述高壓脈沖發(fā)生系統(tǒng)(1)包括直流電源輸入模塊、高壓脈沖模塊以及控制模塊，所述高壓脈沖模塊包括升壓模塊和高壓脈沖輸出模塊，所述控制模塊包括開關(guān)控制模塊以及表面溫度檢測模塊，所述直流電源輸入模塊和開關(guān)控制模塊分別連接升壓模塊，所述升壓模塊連接高壓脈沖輸出模塊，所述高壓脈沖輸出模塊與等離子體發(fā)生器(3)相連，所述表面溫度檢測模塊連接等離子體發(fā)生器(3)，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向人工組織內(nèi)部血管化流道表面處理的高壓脈沖裝置，其特征在于：所述等離子體發(fā)生器(3)與高壓脈沖輸電線(2)通過螺紋相連接。
3....
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：施建平，徐艷慧，鐘長彬，繆葉舟，戴源，呂卓沛，祝孟洋，
申請(專利權(quán))人：南京師范大學(xué)，
類型：新型
國別省市：
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