专利名称:高气压环境下微循环动态电视显示装置的制作方法
本实用新型涉及一种在高气压环境下对动物或人体微循环的动态变化进行观察并在观察的同时能同步地进行电视录象和荧屏显示的装置。
在潜水及高气压医学领域里，开展对动物或人体的微循环形态学和血液流变学方面的研究，对减压理论、减压病血管内外气泡的形成和转归的研究、对减压病预防、治疗效果的监控和判断、减压表的制定和效果评价以及对高气压医学知识的更新都有重要的价值。
但是由于潜水或高气压医学研究的环境特殊、不仅空间小，而且所处环境中氧的浓度和分压都明显地高于自然环境。因此必须严禁通常仪器、设备使用时的高电压(一般为220伏)引入加压舱内。为此，必须使电压下降到36伏以下，最安全为24伏。另外，电器设备使用时的高温或火花都是潜在的危险。高气压本身也可以对仪器、设备造成直接的破坏。因此这就大大限制了很多医疗设备、诊断仪器在高气压环境中的直接应用、阻碍了潜水医学的迅速发展。
据文献记载，在高气压医学领域中，现有的用于研究微循环的方法主要是1、将麻醉动物在高气压条件下暴露后、再减压至常压，然后在常压下通过创伤性或非创伤性途径，观察肠系膜、软脑膜、球结膜或颊皱等部位的微循环变化。
2、将麻醉动物的局部组织安放在加压舱内的观察窗的有机玻璃内壁，从窗外借助显微镜来观察上述局部组织在加压、减压过程中的微循环变化。
以上两种方法都存在不足之处前者虽然便于直接观察、但只能对加压前后的微循环变化作对比，而不能观察压力变化对微循环的动态影响；后者虽然能在加压、减压过程中观察到动态变化、但毕竟有一窗之隔，因微循环的管径细、管壁薄、影响血流动态变化的因素较多，而对放在窗内的动物或人体组织的位置又无法移动调整，故局限性很大。而且这两种方法都采用麻醉药物。实践证明麻醉药物可导致微血管的扩张，抑制微血管的正常节律性运动。因此，很大程度上不能正确反映环境变化对微循环影响的实际情况。
近年来，随着微循环显微镜及电视录象技术的发展，出现了电视显微镜，并能拍摄电视录像和进行电视荧屏显示，从而既能将观察结果作为资料保存，又能在进行测试时供多人同时观察。此外，在装配附加设备的基础上还可测量、描记血管管径、血流速度的变化，使微循环的观察逐步定量化。然而上述装置只是适用于常压、而不能在高气压环境下使用。也就是说，观察者不能在高气压环境下使用上述装置来对动物的微循环的动态变化进行直接观察、电视显示和录像。
本实用新型的目的在于提供一套可供观察人员在高气压环境中直接对动物或人体的微循环进行动态观察、并在进行这种观察的同时、对观察结果同步地进行电视录像和荧屏显示的装置。
实现本实用新型的上述目的装置包括以下设备本装置包括一台微循环显微镜、一台冷光源、一台电视摄像机、一台录像机、一台电视图像显示器和一个安置动物标本的工作台以及电源盒和控制盒、其中电视录像机、电视显示器、冷光源和电源盒及控制盒均置于加压舱外，电源盒通过连接导线与控制盒相连接、这是因为这些电器均使用220伏的高压电，如置于加压舱内，将有可能引起火灾的危险，并导致这些设备因受压而损坏。
微循环显微镜直接置于加压舱内。这是因为显微镜各部分之间无气密要求，内外气压可以平衡、故在高压和常压下均可正常使用。
安置动物或人体的工作台也直接置于加压舱内、在工作台上有一固定清醒动物的固定夹、将清醒动物置于固定夹内使其位于显微镜的物镜下。工作台可以是高度可以调节的工作台，微循环显微镜的支架可以置于工作台上或直接置于舱内地面。当然也可以不用支架而采用将显微镜悬挂在上述摄像机上的方式。
从冷光源引出光导纤维、经舱壁贯穿件引入舱内、然后将光导纤维密封在能承受高压的耐压管内、耐压管一端与舱壁密封固定，另一端伸至微循环显微镜，端口距物镜有一定距离，一般最好是1－2厘米，并与物镜成一定角度，最佳角度为45°。该端口用耐压滤光片及密封件密封、滤光片可透过的光的波长最好为4300～4700埃、因为这段波长的光可向动物的毛细血管周围的部分提供一种具有高反差的背景色彩，从而给观察带来方便并使录制和显示出来的电视图像清晰度高。
电视摄像机密封于耐压部件内，然后将耐压部件置于加压舱内，装有导线的电缆从控制盒引出，经舱壁贯穿件进入加压舱内并密封在耐压管内。耐压管一端密封固定在加压舱的舱壁贯穿件上，另一端与耐压部件的上盖连接孔相贯通，并采用密封件与加压舱中的空气隔离。导线一端通过耐压管伸到耐压部件内部并与电视摄像机的电气部分相连接，导线的另一端伸出加压舱后与舱外的控制盒相连接。电视摄像机的镜头对准耐压部件下盖上的摄像孔。摄像孔由一耐压玻璃及密封件与加压舱中的空气隔绝。从而使整个摄像机及其光源、电动马达、光导纤维导线等电气元件与加压舱中的空气隔绝。这样不仅保证了工作的正常环境条件，避免了仪器直接受压损坏和对观察人员的潜在危险，而且达到了在高气压环境下获得微循环图象的目的。
装有摄像机的耐压部件固定在加压舱内的一定高度的空间位置上，
其下端的接口部分与微循环显微镜上端的摄像机接口部分构成可伸缩的活动连接。摄像机镜头对准摄像孔，摄像孔与微循环显微镜上的接口对准，将微循环显微镜调节到可以清晰显示动物微循环的位置，并应使该位置大致落在摄像机镜头的焦距附近。
此外，为了保证电视图像显示器的图像清晰，应对摄像机采取屏蔽措施以排除电磁干扰。为此必须通过耐压部件的下盖将摄像机和耐压部件的外壳构成电气连接。由于耐压部件通过耐压管与加压舱相连，故实际上起到了接地的作用。
本实用新型在加压舱内处于相当于0～80米水深的环境下从清醒动物或人体身上直接观察球结膜，耳部或人的甲皱等部位在加压过程中和减压过程中微循环的动态变化，对认识机体在高气压环境中情性气体的饱和脱饱和的实质将起到很大的作用。该装置不仅可以使观察者在高压舱内直接通过微循环显微镜对清醒动物或人体进行观察，还可以通过电视摄像机、录像机及显示器供多人在舱外进行观察并可将观察结果通过录像带保存起来以便在事后反复进行观察研究和分析并可作为科技资料长期保存。由于在观察时不采用麻醉药物，故消除了这类药物的影响，使观察结果更加符合实际。此外，由于用于观察的清醒动物只需采取临时固定，不观察时可随时恢复动物的自由体位，在必要时根据实验设计的目的，本装置可在高气压环境中连续几小时甚至几十小时进行实验观察。
在本实用新型所使的用加压舱内的气压可相当於0～80米水深环境中的气压，温度范围为5～50℃，加压和减压的温差控制在5～10℃以内，最佳温度为环境温度，以10～15米／分钟的速率加压。进舱观察人员可以从微循环显微镜的目镜中通过调节微循环显微镜中的焦距及移动观察动物的上升位置来获得加压和减压不同阶段的理想的成像质量。本装置可保证观察人员的安全。
下面将结合附图，对本实用新型的最佳实施例作进一步的详细描述，从而使本实用新型中装置的结构及其优点更加明显、其中图1，按照本实用新型所作的最佳实施例中整套装置的结构示意图。
图2，为上述实施例中耐压部件的结构示意图。
现在参见图1，这套用于在高气压环境下对动物微循环进行观察，录像、显示的装置分两大部分，一部分置於加压舱［5］的外部，一部分置於加压舱［5］的内部。其中电视录像机［8］电视显示器［10］(均采用Vo－2630CE录放像机)。冷光源［6］(LG－4型冷光源)及电源盒［7］和控制盒［9］均置於加压舱［5］外，这些电器均使用220伏的高压电。
微循环显微镜［1］(WX－753B型微循环显微镜)直接置於加压舱［5］之内。这是因为显微镜［1］之间无气密要求，在高压和常压下均可以正常工作。安置动物的工作台［4］也直接置於加压舱［5］内，在工作台［4］上有一固定清醒动物的固定夹［2］，将清醒动物置於固定夹［2］内使其位於显微镜［1］的物镜之下。工作台［4］有一个升降板［14］，通过工作台［4］中的升降机构［13］可调节升降板［14］的高度。将固定夹［2］和显微镜［1］的支架［15］安放在升降台［14］上，可通过调节升降板［14］的高度来使被观察的动物处于显微镜［1］的物镜的焦距范围之内、从而可以在显微镜中得到较为清晰的图像。当然作为本实施例的一种变体，显微镜［1］的支架［15］也可以置於舱内地面，这样可以对显微镜［1］的焦距单独进行调节。而在前一种方式中，在调节物镜焦距的同时会影响到电视摄像机［11］的成像的最佳距离。
冷光源［6］是一个将高压电产生的热光经过处理后变换成冷光的一种装置，这种技术是众所周知的，不再详细叙述。从冷光源［6］引出光导纤维［16］并套在能耐高压的金属软管中，经舱壁贯穿件引入舱内，舱内的耐压管的一端由螺母及密封垫圈固定在舱壁贯穿件处，该耐压管的另一端［3］由滤色玻璃及密封件封闭，冷光源所提供的光色，可采用橙色(波长为5900～6000埃)，绿色(波长为5000～5300埃)、白色(波长为3800～7600埃)、兰色(波长为4300～4700埃)，实践证明，兰色光为观察时的最佳光色。所以，该滤色玻璃以能透过4300～4700埃波长的滤色玻璃为佳，将该端［3］置於显微镜［1］的物镜附近，端口距物镜的距离为1～2厘米，并与物镜构成45°的夹角，为被测动物的球结膜提供照度。
现在参见图2，这是安置电视摄像机［11］(1320微型电视摄像机)的耐压部件［12］的结构示意图，该耐压部件由壳体［17］、上盖［18］和下盖［19］构成，上盖［18］分别用紧固螺栓［24］和密封垫圈［29］与壳体［17］构成可拆卸的密封连接以便在将摄像机［11］放入壳体［17］内后将壳体［17］封闭、上盖［18］上有一上端连接孔［20］，通过连接螺母［21］将装有电缆［23］的耐压管［22］密封连接在上盖［18］上并使电缆中的导线与电视摄像机中的电气部分相连接，另一端伸出加压舱与舱外的控制盒相连接。正如图1中所示，这个装有导线的电缆［23］是由控制盒［9］引出来并经舱壁贯穿件进入加压舱内并密封於耐压管［22］内，而耐压管［22］的一头与舱壁固定，另一头如上所述，与耐压部件［12］的上盖［18］固定。下盖［19］上有摄像机孔［28］，摄像机［11］的镜头与摄像机孔［28］对准。下盖［19］上带有内套管［26］，在内套管上装有耐压玻璃［25］和密封垫圈［29］以便与加压舱中的空气隔绝。一与显微镜［1］相连的外套管［27］套在内套管［26］上，内、外套管之间采用滑动配合，从而可以使外套管上下移动，以便调节显微镜［1］的物镜成像距离，在进行设计时，应将显微镜上下可调节的范围，也就是内、外套管上下移动的距离落在摄像机的镜头的焦距附近，保证可将显微镜和摄像机同时调节到各自的焦距附近，使显微镜和摄像机录像同步，达到较为理想的结果。在本实施例中，内、外套管上下可移动的相对距离为40～65mm，最佳为56mm。另外需说明的是，如图所示，由於摄像机［11］和耐压部件［12］可通过内套管［26］，外套管［27］和下盖［19］连接，而这些部件均为金属，所以摄像机［11］和耐压部件［12］构成电气连接，而耐压部件［12］又通过金属耐压管［22］与加压舱构成电气连接，故可以对摄像机起到屏蔽作用，防止了电磁的干扰。
当然作为本实施例的一种变体，上述内、外套管之间也可为转动的螺纹配合，这样可以通过内外套管之间的转动来调节显微镜的升降，从而达到调节摄像机镜头的焦距的目的，同时可通过显微镜本身所具有的微调装置来进一步调节显微镜物镜的焦距，此时显微镜可以不用支架。
权利要求
1.一种在高气压环境下对动物或人体的微循环进行观察、录像和荧屏显示的装置，本实用新型的特征在于，它包括下列设备一台微循环显微镜，一台冷光源，一台电视摄像机，一台电视图像显示器和一个安置动物或人体的工作台以及电源盒和控制盒，其中上述电视录像机，电视显示器，冷光源及电源盒和控制盒均置于加压舱外，电源盒与控制盒通过连接导线相接；微循环显微镜直接置于加压舱内；安置动物或人体的工作台直接置于加压舱内，在工作台上有一固定动物的固定夹，固定夹位于显微镜之下；从上述冷光源引出的光导纤维的引入舱内的部分密封在能承受高压的耐压管内，耐压管一端与舱壁固定，另一端伸至微循环显微镜物镜附近处，该端端口由可耐压的滤光片及密封件密封；电视摄像机密封于耐压部件内，该耐压部件固定于加压舱内一定高度的空间位置上，装有导线的电缆从控制盒引出的装有导线的电缆的引入舱内的部分密封于耐压管内，耐压管一端密封固定在加压舱的舱壁贯穿件上，另一端与耐压部件的上盖上的上端连接孔相贯通并由密封件密封，电缆中的导线一端与电视摄像机的电气部分相连接，另一端伸出加压舱的部分与控制盒相连接，电视摄像机的镜头对准下盖上的摄像机孔，摄像机孔由一耐压玻璃及密封件与加压舱中的空气隔绝；装有摄影机的耐压部件下端的接口部分与微循环显微镜上端的接口部分构成可伸缩的活动连接，上述摄影机和耐压部件的外壳通过耐压的下盖构成电气连接。
2.据权利要求
1中所述的装置，其特征在于，上述耐压的滤光片采用可通过波长为4300至4700埃的光波的滤片。
3.据权利要求
1或2中所述的装置，其特征在于，上述工作台具有可调节高度的升降板，固定夹和微循环显微镜的支架安放在升降台上，上述微循环显微镜带有支架，上述耐压部件的下端的接口部分为下盖上带有内套管，上述微循环显微镜上端的接口部分带有与之相配合的外套管，内、外套管之间为滑动配合。
4.据权利要求
1或2中所述的装置，其特征在于，上述工作台具有可调节高度的升降板，固定夹和微循环显微镜的支架安放在升降台上，上述微循环显微镜带有支架，上述耐压部件的下端的接口部分为下盖上带有内套管，上述微循环显微镜上端的接口部分带有与之相配合的外套管，内、外套管之间为滑动配合。
专利摘要
本实用新型为高气压环境下对动物或人体的微循环进行观察、录像和荧屏显示的装置。其中的电视录像机、电视显示器、冷光源及电源盒和控制盒置于加压舱外，微循环显微镜和工作台置于舱内。从冷光源中引出光导纤维引入舱内，密封在耐压管内后伸至显微镜物镜附近，而耐压管端口用可耐压的滤光片密封，电视摄像机封装在耐压部件中也置于舱内，摄像机镜头对准显微镜接口，从而观察人员可在舱内直接观察，并同时进行电视录像和荧屏显示。
文档编号A61B1/04GK86204754SQ86204754
公开日1987年9月30日 申请日期1986年11月4日
发明者袁锦富, 金阳升, 栾印宝, 张振炜, 王子彦 申请人:海军医学研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan