CN103239301B - 瓣膜瓣叶裁选设备及裁选方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种瓣膜瓣叶裁选设备及裁选方法，瓣膜瓣叶裁选设备包括定位单元、控制单元和切割单元；定位单元包括瓣叶模板、灯箱和置于灯箱上方的摄像设备，瓣叶模板颜色与动物心包材料颜色不同，瓣叶模板与待切割瓣膜瓣叶形状相同；摄像设备用于记录瓣叶模板的位置；控制单元分别与摄像设备和切割单元电联，控制单元用于将摄像设备记录的瓣叶模板的位置传送给切割单元；切割单元能根据控制单元传送的瓣叶模板位置切割动物心包材料。本发明瓣膜瓣叶裁选设备结构简单、裁选方法科学，克服了现有手工裁选瓣膜瓣叶的诸多缺点，采用本发明裁选得到的瓣膜瓣叶具有质量佳、成品率高的优点。

Description

瓣膜瓣叶裁选设备及裁选方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术，尤其涉及一种瓣膜瓣叶裁选设备及裁选方法。

背景技术

生物瓣膜是用于心脏疾病治疗的基于生物材料（如动物心包材料）构件的三叶无腱索牵拉的瓣膜，目前生物瓣膜瓣叶裁切没有特定设备，均采取人工操作完成，裁切人员根据动物心包材料（如牛心包）的厚度和纹理取向确定裁切方案和裁切型号。

动物心包材料的厚度、纹理取向是决定瓣膜瓣叶性能的两个重要参数，但因动物心包材料的纹理取向杂乱、复杂的，操作人员只能根据动物心包材料组织纹理的大致方向来确定瓣叶的裁切取向；且因动物心包材料的大小不同，很难准确切割出正确取向的瓣叶，从而造成裁切得到的瓣叶品质较低。另外，动物心包材料的各部位厚度不一致的，甚至在一块动物心包材料上厚度差距也非常大，为保证一定型号瓣膜瓣叶的厚度控制在一定的范围内，需对切割完的瓣叶测量厚度，不符合厚度要求的瓣叶废弃处理，大大降低了瓣叶成品率。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有人工裁选得到的瓣膜瓣叶质量差、成品率低的问题，提出一种瓣膜瓣叶裁选设备，以实现结构简单、裁选得到的瓣膜瓣叶质量佳、成品率高的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种瓣膜瓣叶裁选设备，包括定位单元、控制单元和切割单元；

所述定位单元包括瓣叶模板、灯箱和置于灯箱上方的摄像设备，所述瓣叶模板颜色与动物心包材料颜色不同，所述瓣叶模板与待切割瓣膜瓣叶形状相同；所述摄像设备用于记录瓣叶模板的位置；

所述控制单元分别与摄像设备和切割单元电联，所述控制单元用于将摄像设备记录的瓣叶模板的位置传送给切割单元；

所述切割单元能根据控制单元传送的瓣叶模板位置切割动物心包材料。

进一步地，所述切割单元为激光切割机。

进一步地，所述瓣叶模板为不透光板。优选的，所述瓣叶模板为不透光塑料板。

进一步地，所述控制单元为配备有图像处理功能软件的电脑。具体的，所述图像处理功能的软件能将模板图像转化为切割单元（激光切割机）可识别的数字信号。

进一步地，所述灯箱上和切割单元的切割平台上分别配合的设置有用于记录待切割动物心包材料位置的定位标记。

本发明的另一个目的还提供了一种瓣膜瓣叶的裁选方法，以实现步骤合理，裁选得到的瓣膜瓣叶质量佳、成品率高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种瓣膜瓣叶的裁选方法，采用所述瓣膜瓣叶裁选设备，包括以下步骤：

将动物心包材料平铺在灯箱上；开启灯箱，根据透过动物心包材料的光线强弱，判断动物心包材料的薄厚和组织的纹理走向，将瓣叶模板放在适宜裁选瓣膜瓣叶的位置；摄像设备记录瓣叶模板的位置，并传送给控制单元；将动物心包材料平铺在切割单元的切割平台上，所述动物心包材料平铺在切割单元的切割平台上的位置与平铺在灯箱上的位置相配合；所述切割单元根据控制单元传送的瓣叶模板位置切割动物心包材料，得到瓣膜瓣叶。

进一步地，所述灯箱上和切割单元的切割平台上分别配合的设置有用于记录待切割动物心包材料位置的定位标记，将动物心包材料平铺在灯箱上时，根据定位标记记录动物心包材料在灯箱上的位置；将动物心包材料固定在切割单元的切割平台上时，根据切割平台上的定位标记，将动物心包材料平铺在切割平台上。

本发明瓣膜瓣叶裁选设备结构简单、裁选方法科学。本发明瓣膜瓣叶裁选设备能替代现有手工裁选，克服了现有手工裁选导致的瓣膜瓣叶差异大、质量差，成品率低的问题。本发明瓣膜瓣叶裁选设备能通过灯箱透光较为准确的判断出动物心包材料的厚度，直观地看出瓣膜瓣叶的纹理取向，操作者便可根据动物心包材料的厚度，均匀性，确定那个部位适合裁选什么型号的瓣膜瓣叶，确定裁切方向；再通过瓣叶模板定位、摄像设备拍照便可记录裁选瓣膜瓣叶的位置，并将该位置传送给控制单元，控制单元控制切割单元裁选动物心包材料。采用本发明瓣膜瓣叶裁选设备裁选得到的瓣膜瓣叶厚度可控，纹理方向理想。

附图说明

图1为本发明瓣膜瓣叶裁选设备的结构示意图；

图2为本发明定位单元的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种从动物心包材料（通常为牛心包）上裁切瓣膜瓣叶裁选设备，包括定位单元、控制单元和切割单元；该定位单元包括瓣叶模板、灯箱和置于灯箱上方的摄像设备；

为了使瓣叶模板和动物心包材料产生明显区别，便于摄像设备记录其位置，本发明采用的瓣叶模板的颜色与动物心包材料颜色不同。所述瓣叶模板与待切割瓣膜瓣叶形状相同，瓣叶模板可根据瓣膜瓣叶型号分为多组，每组分为多片，以满足裁选不同型号瓣膜瓣叶的需要。为了进一步提高瓣叶模板与动物心包材料的区别，便于摄像设备的捕捉，所述瓣叶模板可采用不透光板。优选的所述瓣叶模板包括但不限于不透光塑料板。

所述摄像设备用于记录瓣叶模板的位置，得到记录有瓣叶模板的位置的照片，该摄像设备可采用常规摄像头；

所述控制单元分别与摄像设备和切割单元电联，所述控制单元用于将摄像设备记录的瓣叶模板的位置、方向等经图像转换、修正后传送给切割单元。所述控制单元为配备有图像处理功能软件的电脑。图像处理功能软件可将模板图像转化为切割单元（激光切割机）可识别的数字信号。

所述切割单元能根据控制单元传送的瓣叶模板位置切割动物心包材料，即切割单元能根据瓣膜瓣叶切割数字信号切割动物心包材料。本发明所述切割单元包括但不限于激光切割机。

采用上述瓣膜瓣叶裁选设备裁选瓣膜瓣叶的方法包括以下步骤：

将动物心包材料平铺在灯箱上；开启灯箱，灯箱发出的光线透过动物心包材料，根据透过动物心包材料的光线强弱，判断动物心包材料的薄厚和组织的纹理走向，根据动物心包材料厚度及纹理取向确定瓣叶的适宜裁选位置、方向和型号，并将瓣叶模板放在适宜裁选瓣膜瓣叶的位置，一张动物心包材料可有多个适宜裁选瓣膜瓣叶的位置，相应的可放置多个瓣叶模板；摄像设备对瓣叶模板进行拍照，记录瓣叶模板的位置，并传送给控制单元；控制单元将摄像设备记录瓣叶模板的位置转成数字信号；然后将动物心包材料平铺在切割单元的切割平台上，所述动物心包材料平铺在切割单元的切割平台上的位置与平铺在灯箱上的位置相配合，使切割单元能准确切割适宜裁选瓣膜瓣叶的位置；所述切割单元根据控制单元传送的瓣叶模板位置（数字信号）切割动物心包材料，得到瓣膜瓣叶。

为了便于记录动物心包材料位置，灯箱上和切割单元的切割平台上分别配合的设置有用于记录待切割动物心包材料位置的定位标记。具体的定位标记为绘制在灯箱和切割平台上的原点（0，0）和X轴。将动物心包材料平铺在灯箱上时，根据定位标记记录动物心包材料在灯箱上的位置；将动物心包材料固定在切割单元的切割平台上时，根据平台上的定位标记，将动物心包材料平铺在切割平台上。在将动物心包材料平铺在灯箱上之前，可将动物心包材料初步修形，以便于观察其与定位标记的位置关系，例如将动物心包材料用剪刀修出一个尖角和一条边，使尖角与原点重合，同时使一条边与X轴对齐；在将动物心包材料转移至切割单元的切割平台上时，也同样使尖角与原点重合，同时使一条边与X轴对齐。

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。

实施例1

图1为本发明瓣膜瓣叶裁选设备的结构示意图；图2为本发明定位单元的结构示意图。

本实施例公开了一种瓣膜瓣叶裁选设备，如图1所示，包括定位单元、控制单元和切割单元。

如图2所示，该定位单元包括瓣叶模板3、灯箱1和置于灯箱上方的摄像设备2；瓣叶模板3为与动物心包材料6颜色不同的、且不透光塑料板。瓣叶模板3与待切割瓣膜瓣叶形状相同。瓣叶模板3根据瓣膜瓣叶型号分为两组，每组为三片。摄像设备为常规摄像头，用于记录瓣叶模板的位置；灯箱上设置有用于记录待切割动物心包材料位置的定位标记，该定位标记为绘制在灯箱和切割平台上的原点（0，0）5和X轴4。

控制单元分别与摄像设备和切割单元电联，控制单元用于将摄像设备记录的瓣叶模板的位置传送给切割单元，所述控制单元包括安装有图像处理功能软件的电脑，图像处理功能软件用于处理摄像装置记录的瓣叶模瓣位置转换成瓣膜瓣叶切割数字信号。

本实施例中切割单元为激光切割机，切割单元的切割平台上设置有与灯箱上定位标记相配合的定位标记，该定位标记为绘制在灯箱和切割平台上的原点（0，0）和X轴。切割单元能根据控制单元传送的瓣叶模板位置切割动物心包材料。

实施例2

本实施例公开一种瓣膜瓣叶裁选方法，采用实施例1所述瓣膜瓣叶裁选设备，具体包括以下步骤：

（1）将动物心包材料用剪刀修出一个角和一条边，将动物心包材料平铺在灯箱上，使角与原点重合，同时使一条边与X轴对齐；

（2）开启灯箱，灯箱发出的光线透过动物心包材料，根据透过动物心包材料光线的强弱，判断动物心包材料的薄厚和组织的纹理走向，根据动物心包材料厚度及纹理取向确定瓣叶的适宜裁选位置、方向和型号，并将两种瓣叶模板分别放在适宜裁选瓣膜瓣叶的位置；

（3）摄像设备对瓣叶模板进行拍照，记录瓣叶模板的位置，并传送给控制单元；

（4）控制单元将摄像设备记录瓣叶模板的位置转成激光切割机可识别的数字信号；

（5）将动物心包材料转移至切割单元的切割平台上，也同样使角与原点重合，同时使一条边与X轴对齐；

（6）所述切割单元根据控制单元传送的瓣叶模板位置（数字信号）切割动物心包材料，得到瓣膜瓣叶。

通过以上方法裁选得到的瓣膜瓣叶，厚度基本上与瓣膜瓣叶要求厚度一致，纹理方向是理想的，所以成品率会大大提高，且瓣叶性能也会提高。

本发明不局限于上述实施例所描述的瓣膜瓣叶裁选设备及裁选方法，定位标记形式的改变、摄像设备的改变均在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种瓣膜瓣叶裁选设备，其特征在于，包括定位单元、控制单元和切割单元；

所述定位单元包括瓣叶模板、灯箱和置于灯箱上方的摄像设备，所述瓣叶模板颜色与动物心包材料颜色不同，所述瓣叶模板与待切割瓣膜瓣叶形状相同；所述摄像设备用于记录瓣叶模板的位置；

所述控制单元分别与摄像设备和切割单元电联，所述控制单元用于将摄像设备记录的瓣叶模板的位置传送给切割单元；

所述切割单元能根据控制单元传送的瓣叶模板位置切割动物心包材料。

2.根据权利要求1所述瓣膜瓣叶裁选设备，其特征在于，所述切割单元为激光切割机。

3.根据权利要求1所述瓣膜瓣叶裁选设备，其特征在于，所述瓣叶模板为不透光板。

4.根据权利要求1所述瓣膜瓣叶裁选设备，其特征在于，所述控制单元为配备有图像处理功能软件的电脑。

5.根据权利要求1所述瓣膜瓣叶裁选设备，其特征在于，所述灯箱上和切割单元的切割平台上分别配合的设置有用于记录待切割动物心包材料位置的定位标记。

6.一种瓣膜瓣叶的裁选方法，其特征在于，采用权利要求1-4任意一项所述的瓣膜瓣叶裁选设备，包括以下步骤：将动物心包材料平铺在灯箱上；开启灯箱，根据透过动物心包材料的光线强弱，判断动物心包材料的薄厚和组织的纹理走向，将瓣叶模板放在适宜裁选瓣膜瓣叶的位置；摄像设备记录瓣叶模板的位置，并传送给控制单元；将动物心包材料平铺在切割单元的切割平台上，所述动物心包材料平铺在切割单元的切割平台上的位置与平铺在灯箱上的位置相配合；所述切割单元根据控制单元传送的瓣叶模板位置切割动物心包材料，得到瓣膜瓣叶。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述灯箱上和切割单元的切割平台上分别配合的设置有用于记录待切割动物心包材料位置的定位标记，将动物心包材料平铺在灯箱上时，根据定位标记记录动物心包材料在灯箱上的位置；将动物心包材料固定在切割单元的切割平台上时，根据切割平台上的定位标记，将动物心包材料平铺在切割平台上。