CN109074753A - 血管的脉动模拟器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及血管的脉动模拟器，本发明的血管的脉动模拟器是由驱动系和循环系组成的血管脉动模拟器，所述驱动系包括：凸轮；至少一部分可以压缩且收容第一流体的第一容器；一侧接触到所述凸轮，另一侧可接触到所述第一容器地设置，并随着所述凸轮的旋转进行直线运动而压缩所述第一容器的从动节。所述循环系包括：置于所述第一容器内且至少一部分可以压缩并收容第二流体的第二容器；与所述第二容器内部可相互连通地连接并向所述第二容器内部流入所述第二流体的第一流路；与所述第二容器内部可相互连通地设置并使所述第二流体从所述第二容器内部流出的第二流路；设在所述第一流路或所述第二流路上的止回阀。

Description

血管的脉动模拟器
技术领域
本发明脉动模拟器，具体是血管脉动模拟器。
背景技术
如今随着各种血管疾病的增加，人工瓣膜、导液管等治疗工具方面的研究也逐渐活跃。之前试验这些治疗工具时，一般都以实际人或动物为对象进行了临床试验。但临床试验所需时间较长，成本也高，而且从道德上其试验范围受到很多限制。也有利用电脑进行模拟的方法，但其限制条件也非常严格，实际应用范围非常小。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种可以模拟实际与人体血管相似的脉动的血管脉动模拟器。
本发明的另一目的在于提供一种各个周期内可以获得一定形态脉动的血管脉动模拟器。
本发明的又另一目的在于提供一种可模拟各种形态脉动的血管脉动模拟器。
技术方案
本发明的血管脉动模拟器是由驱动系和循环系组成的血管脉动模拟器，所述驱动系包括：凸轮；至少一部分可以压缩且收容第一流体的第一容器；被设置成一侧接触到所述凸轮，另一侧可接触到所述第一容器，并随着所述凸轮的旋转进行直线运动而压缩所述第一容器的从动节。所述循环系包括：置于所述第一容器内且至少一部分可以压缩并收容第二流体的第二容器；与所述第二容器内部可相互连通地连接并向所述第二容器内部流入所述第二流体的第一流路；与所述第二容器内部可相互连通地设置并使所述第二流体从所述第二容器内部流出的第二流路；设在所述第一流路或所述第二流路上的止回阀。
所述第一流体可以为液体。
所述第一容器由压缩部和加压部组成，所述压缩部由弹性材料形成，被设置成可与所述从动节的另一侧接触，所述加压部与所述压缩部的内部相互连通，由变形率比所述压缩部和所述第二容器更小的材料形成，所述第二容器置于所述加压部的内部。
所述从动节的一侧上结合用以与所述凸轮接触的滚筒。
所述驱动系还包括：向所述凸轮和所述从动节相互接触的方向给所述从动节施加力量的弹簧。
所述第二容器由球形形成。
所述循环系还包括：可调节所述第二流体压力的压力调节器。
有益效果
根据本发明的血管脉动模拟器，其有益效果在于，与血液对应的第二流体被收容的第二容器由球形形成，压缩第二容器的第一流体可以对第二容器的整个外部面积均匀地施加压力，从而在各个周期可以获得一定形态的脉动；
通过凸轮和从动节压缩第一流体被收容器的第一容器，并更换具有各种形状轮廓的凸轮，从而模拟各种形态的脉动。
附图说明
图1是本发明实施例的血管脉动模拟器的平面图；
图2是图1的A-A’线剖视图。
具体实施方式
下面结合附图详述本发明实施例的血管脉动模拟器。
图1是本发明实施例的血管脉动模拟器的平面图，图2是图1的A-A’线的剖视图。
根据图1，血管脉动模拟器由驱动系100和循环系200构成。
驱动系100包括电机110、凸轮120、从动节、弹簧140和第一容器150。
在此电机110是可以使凸轮120旋转的示例手段。除了电机110以外，其它手段只要能够使凸轮120旋转的皆可采用。
凸轮120是可以根据所需形态的脉动由各种形态的轮廓形成。就是说，不改变血管的脉动模拟器总体设计，仅更换具有形态相互不同的轮廓的凸轮120，对各种形态的脉动进行模拟。
从动节130的一端131被设置成可接触到凸轮120，随着凸轮120的旋转运动进行往复直线运动。此时从动节130的一端131上可以结合滚筒132，使从动节130接触到凸轮120的状态下更加顺利运动。
弹簧140是给从动节130向凸轮120和从动节130相互接触的方向施加力量的。随之从动节130随着凸轮的旋转运动，向一方向(图1中左侧方向)进行直线运动时，通过弹簧140向该相反方向(图1中右侧方向)重新进行直线运动，从而进行往复直线运动。
但本发明另一实施例的血管脉动模拟器(无图示)中，被设置成从动节130随着凸轮120的旋转运动向一方向进行直线运动时可以通过重力向该相反方向重新进行直线运动，因此可以不用其它弹簧140。
第一容器150的内部收容第一流体。第一容器150由压缩部151、连接部152和加压部153形成。
压缩部151可与从动节130的另一端131接触地被设置。该压缩部151可以由弹性材料形成而随着从动节130的往复直线运动可以反复压缩和复原。进一步具体地，从动节130在图1中，向左侧方向进行直线运动时，可以变形成使压缩部151被压缩，从动节130在图1中，向右侧方向直线运动时，可以变形成使压缩部151重新复原。
连接部152可以使压缩部151的内部和加压部153的内部相互连通地连接。
加压部153的内部设有后述的循环系200的第二容器210，第一流体是压缩部151被压缩时给第二容器210施加压力，使第二容器210压缩。该加压部153可以由刚性材料形成。因此压缩部151被压缩时，加压部153膨胀的程度比第二容器210压缩的程度更大，进而防止第一流体无法有效压缩第二容器210的现象。但该刚性材料并不是完全不能变形的材料，而是与压缩部151或第二容器210相比变形程度较小的材料，因此可以包括变形率小于压缩部151或第二容器210的弹性材料。
虽然图1中图示了第一容器150由压缩部151、连接部152和加压部153构成，但本发明另一实施例的血管脉动模拟器(无图示)中，压缩部151、连接部152和加压部153可以结合成一个结构。该结构是可与从动节130的一端131接触地被设置，因此可以反复压缩和复原同时该结构内部可以设有第二容器210。
另外循环系200包括第二容器210、第一流路220、第二流路230、止回阀240、储油槽250和压力调节器260。第二容器210、第一流路220、第二流路230和储油槽250内部是与血液对应的第二流体被收容流动。
第二容器210如上所述置于第一容器150的加压部153内部。该第二容器210可以由弹性材料形成而随着第一流体的加压，可以反复压缩和复原。进一步具体地如上所述，从动节130在图1中向左侧方向进行直线运动时可以变形成使压缩部151被压缩，使第一流体对第二容器210施加的压力变大，随之第二容器210被压缩。同样从动节130在图1中，向右侧方向直线运动时，可以变形成使压缩部151被重新复原，使第一流体对第二容器210施加的压力变小，随之第二容器210复原。
该第二容器210可以由球形形成。因此第一流体可以对第二容器210的外部整个面积较均匀地施加压力，使各个周期可以获得一定形态的脉动。
第二容器210上形成流入端211和流出端212。
第一流路220连接于第二容器210的流入端211，且第一容器150的内部和第一流路220的内部相互分离，第二容器210的内部和第一流路220的内部被相互连通地连接。
同样，第二流路230连接于第二容器210的流出端212，且第一容器150的内部和第二流路230的内部相互分离，第二容器210的内部和第二流路230的内部被相互连通地连接。
随之第二容器210被压缩时，收容在第二容器210内部的第二流体从第二容器210通过流出端212向第二流路230流动，第二容器210复原时，收容在第一流路220内部的第二流体从第一流路220向第二容器210流动。
此时为了防止第二流体的逆流，第一流路220或第二流路230中至少某一个流路上可以设有止回阀240。止回阀240的具体结构或原理与公知的同样，故不再详述。
第一流路220和第二流路230分别连接于储油槽250。储油槽250便于注入和保管第二流体，在本发明另一实施例的血管脉动模拟器(无图示)中，第一流路220和第二流路230被相互直接连接，因此可以不使用其它储油槽250。
压力调节器260设在储油槽250上，可以调节第二流体的压力。因此不需改变血管的脉动模拟器整体设计，仅凭压力调节器260，也可以调节第二流体的压力，因此可以假设各种血压进行模拟。这种压力调节器260如图1所示，可以具备可调节开闭的空气排出口的如滴管的形态，也可以与图1图示的不同，可以是固定住活塞变位的如注射器般的形态或其它公知的形态。
第一流体可以是气体，也可以是液体。但通常对温度变化或外力的流体体积变形率是液体小于气体，因此将液体作为第一流体使用时，可以进一步提升该模拟器的可靠度。而且随着多个周期的进行，第一流体的温度会上升，因此可以将冷却水作为第一流体使用。这样可以防止第二流体的温度上升，防止第二流体的特性发生变化，从而进一步提升该模拟器的可靠度。
以上说明的且图中图示的本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本发明的保护范围以权利要求书中叙述内容为准。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述的技术方案进行修改或者变更；而这些修改或者变更，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种血管的脉动模拟器，其特征在于，作为由驱动系和循环系组成的血管的脉动模拟器，
所述驱动系包括：凸轮；至少一部分可以压缩且收容第一流体的第一容器；一侧接触到所述凸轮，另一侧可接触到所述第一容器地设置，并随着所述凸轮的旋转进行直线运动而压缩所述第一容器的从动节；
所述循环系包括：置于所述第一容器内且至少一部分可以压缩并收容第二流体的第二容器；与所述第二容器内部可相互连通地连接并向所述第二容器内部流入所述第二流体的第一流路；与所述第二容器内部可相互连通地设置并使所述第二流体从所述第二容器内部流出的第二流路；设在所述第一流路或所述第二流路上的止回阀。
2.根据权利要求1所述的血管的脉动模拟器，其特征在于，
所述第一流体为液体。
3.根据权利要求1所述的血管的脉动模拟器，其特征在于，
所述第一容器由压缩部和加压部组成，所述压缩部由弹性材料形成，被设置成可与所述从动节的另一侧接触，所述加压部与所述压缩部的内部相互连通，由变形率比所述压缩部和所述第二容器更小的材料形成，所述第二容器置于所述加压部的内部。
4.根据权利要求1所述的血管的脉动模拟器，其特征在于，
所述从动节的一侧上结合用以与所述凸轮接触的滚筒。
5.根据权利要求1所述的血管的脉动模拟器，其特征在于，
所述驱动系还包括：向所述凸轮和所述从动节相互接触的方向向所述从动节施加力量的弹簧。
6.根据权利要求1所述的血管的脉动模拟器，其特征在于，
所述第二容器由球形形成。
7.根据权利要求1所述的血管的脉动模拟器，其特征在于，
所述循环系还包括可调节所述第二流体压力的压力调节器。
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