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目的
通过研究一种膜式顺应性腔,改进加速度环境下人体循环系统的体外模拟。
方法在人体循环系统体外模拟装置中装备了一种膜式顺应腔,通过硅胶膜(厚度分别为0.2 mm和0.4 mm)来分隔气体和液体,防止加速度引起的气-液界面倾斜造成空气进入实验系统。对顺应性腔施加20~200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)压力来模拟加速度环境下的生理状态,用高分辨率照相机记录气液界面的分隔和硅胶膜的变形,计算不同压力下的顺应性值。
结果①顺应性腔在加压过程中,未发现有空气进入闭合液体回路,0.2 mm厚硅胶膜的变形量大于0.4 mm厚硅胶膜。②膜式顺应性腔在压力加载和卸载过程中均显示出粘弹性特征,当循环加载达到3次时,0.2 mm厚硅胶膜顺应性腔的加载曲线和卸载曲线接近重叠,0.4 mm厚硅胶膜顺应性腔的加载曲线和卸载曲线尚未接近重合。③在20~200 mmHg实验压力下,0.2 mm厚硅胶膜的模拟范围为0~1.4 ml/mmHg,0.4 mm厚硅胶膜为0~0.4 ml/mmHg。
结论膜式顺应性腔解决了加速环境下体外模拟存在的气液界面分离问题,顺应性模拟范围能够满足人体循环系统体外模拟的需求。