(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210534472.X (22)申请日 2022.05.17 (71)申请人 北京航空航天大 学 地址 100191 北京市海淀区学院路37号 (72)发明人 刘子钰　樊瑜波　陶春静　郭江真　 李建超　范佳帅　黄皓　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11562 专利代理师 张换君 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/56(2006.01) (54)发明名称 一种新型模拟人体膝关节的生物力学反应 器 (57)摘要 本发明公开一种新型模拟人体膝关节的生 物力学反应器， 包括： 壳体， 壳体上开设有容纳 腔， 容纳腔内设置有隔板， 隔板将容纳腔分成上 腔体和下腔体， 上腔体内灌注有第一反应液， 下 腔体内灌注有第二反应液； 反应块， 设置在下腔 体内， 反应块上周向等间隔开设有若干反应腔， 反应腔与下腔体连通， 反应腔内放置有骨头样本 和支架， 骨头样本套设在支架的外侧； 加压部， 滑 动连接在上腔体内， 加压部与隔板之间留有间 隙， 第一反应液位于间隙内， 加压部穿过隔板且 与支架抵接。 本装置接近人体膝关节部位真实情 况， 同时能够节省研究者做动物和细胞实验的时 间和资金成本 。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114813318 A 2022.07.29 CN 114813318 A 1.一种新型模拟人体膝关节的生物力学反应 器， 其特征在于， 包括： 壳体(1)， 所述 壳体(1)上开设有容纳腔， 所述容纳腔内设置有隔板(2)， 所述隔板(2)将 所述容纳腔分成上腔体(3)和下腔体(4)， 所述上腔 体(3)内灌注有第一反应液， 所述下腔体 (4)内灌注有第二反应液； 反应块(6)， 设置在 所述下腔体(4)内， 所述反应块(6)上周向等间隔开设有若干反应腔 (5)， 所述反应腔(5)与所述下腔体(4)连通， 所述反应腔(5)内放置有骨头样本(13)和支架 (14)， 所述骨头样本(13)套设在所述支 架(14)的外侧； 加压部， 滑动连接在所述上腔体(3)内， 所述加压部与所述隔板(2)之间留有间隙， 所述 第一反应液位于所述间隙内， 所述加压 部穿过所述隔板(2)且与所述支 架(14)抵 接。 2.根据权利要求1所述的新型模拟人体膝关节的生物力学反应器， 其特征在于： 所述加 压部包括滑动连接在所述上腔体(3)内的滑块(7)， 所述滑块(7)的顶面固接有连接柱(8)， 所述滑块(7)的底面固定安装有支撑板(9)， 所述支撑板(9)的底端开设有若干螺纹孔， 所述 螺纹孔内螺纹连接有压块(10)， 所述压块(10)的底端穿过所述隔板(2)伸入 所述反应腔(5) 内， 所述压块(10)的底端与所述支 架(14)抵 接。 3.根据权利要求2所述的新型模拟人体膝关节的生物力学反应器， 其特征在于： 所述反 应腔(5)的底 壁上开设有贯穿的Y形通孔(11)， 所述反应腔(5)通过所述Y形通孔(11)与所述 下腔体(4)连通， 所述Y形通 孔(11)的最大直径小于所述反应腔(5)的直径。 4.根据权利要求3所述的新型模拟人体膝关节的生物力学反应器， 其特征在于： 所述反 应腔(5)的底 壁上放置有柔性垫片(12)， 所述柔性垫片(12)上开设有若干过孔， 所述骨头样 本(13)和所述支 架(14)均位于所述 柔性垫片(12)的顶端。 5.根据权利要求4所述的新型模拟人体膝关节的生物力学反应器， 其特征在于： 所述反 应腔(5)设置为两个， 且沿所述反应块(6)的轴心对称设置 。 6.根据权利要求5所述的新型模拟人体膝关节的生物力学反应器， 其特征在于： 所述壳 体(1)的侧壁上开设有上下设置的第一进 液通道(15)与第二进液通道(16)， 所述反应块(6) 的侧壁上开设有第三进液通道(17)， 所述第三进液通道(17)与任一所述反应腔(5)以及所 述Y形通孔(11)连通， 所述第三进液通道(17)与所述第二进液通道(16)连通， 所述第一进液 通道(15)与所述间隙连通。 7.根据权利要求6所述的新型模拟人体膝关节的生物力学反应器， 其特征在于： 所述壳 体(1)的侧壁上开设有上下设置的第一出液通道(18)与第二出液通道(19)， 所述第一出液 通道(18)远离所述第一进液通道(15)， 所述反应块(6)的侧壁上开设有第三出液通道(20)， 所述第三出液通道(20)远离所述第三进液通道(17)， 所述第三出液通道(20)与另一所述反 应腔(5)以及所述Y形通孔(11)连通， 所述第一出液通道(18)与所述间隙连通， 所述第二出 液通道(19)与所述第三出 液通道(20)连通。 8.根据权利要求7所述的新型模拟人体膝关节的生物力学反应器， 其特征在于： 所述下 腔体(4)的底壁上开设有清洗腔(21)， 所述Y形通孔(11)与所述清洗腔(21)连通， 所述壳体 (1)的侧壁上开设有清洗通道(2 2)， 所述清洗通道(2 2)与所述清洗腔(21)连通。 9.根据权利要求8所述的新型模拟人体膝关节的生物力学反应器， 其特征在于： 所述第 一进液通道(15)、 所述第二进液通道(16)、 所述第一出液通道(18)以及所述第二出液通道 (19)位于所述壳体(1)侧壁上的一端均螺纹连接有接头(23)， 所述第一进液通道(15)与所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114813318 A 2述第一出液通道(18)分别通过所述接头(23)连通有第一反应液盛放囊(24)， 所述第二进液 通道(16)与所述第二出 液通道(19)均通过 所述接头(23)连通有第二反应液盛放囊(25)。 10.根据权利要求9所述的新型模拟人体膝关节的生物力学反应器， 其特征在于： 所述 清洗通道(22)位于所述壳体(1)侧壁的一端螺纹连接有接头(23)， 所述接头(23)远离所述 壳体(1)的一端可拆卸连接有密封 盖(26)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114813318 A 3