CN112986882A - 磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,属于仿真实验设备技术领域。磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台包括机架、心室模拟组件、外循环组件、驱动装置、第一连接组件、第二连接组件。根据本申请实施例的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,通过心室模型模拟心室,通过驱动装置驱动第二模拟液流动且作用于心室模型,以使心室模型收缩或舒张,第一模拟液在心室循环系统循环,该实验台能够在磁共振检测心室内血流运动,有助于了解心室早期的生理和病理的改变导致的血流动力学改变。
Description
技术领域
本申请涉及仿真实验设备技术领域,具体而言,涉及一种磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台。
背景技术
磁共振技术是现代心脏疾病检测的主要手段之一。近年来,核磁共振成像技术的优势也渐渐被大家广泛接受,其具有:1.多参数成像;2.软组织对比度高且对比度灵活;3.任意方位断层;4.从分子层面提供诊断信息;5.无电离辐射;6.无骨伪影干扰等多方面的优势,是最有发展前途的医学影像技术。两维相位对比法(2D-Phase contrast,2D-PC)是利用血流流动产生的磁共振信号相位变化来测量血流速度的磁共振成像技术,在先天性心脏病大血管的峰值流速、流量测量方面有广泛的应用。近年来,四维血流分析(4D Flow),可同时基于三个互相垂直维度编码获得相位流速编码电影,受到广泛关注。4D Flow可以在一个3D模型中模拟血液动力学的血流向量方向、峰值流速、剪切力等多参数功能评估。虽然以上磁共振已广泛应用于临床检测,但医生大多对心血管疾病引起的心室内血流动力学评估是未知待开发的领域。
为了使磁共振技术可以更加完善的服务于心脏疾病的检测中,基于磁共振技术所测得的心室内在流动参数的准确性需通过标准实验来进行验证。因此,需要设计一款面向磁共振平台的心室内血流运动的模拟仿真实验台。
发明内容
本申请的目的在于提供一种磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,能够在磁共振检测心室模型内血流运动,有助于了解心室早期的生理和病理的改变导致的血流动力学改变。
本申请是通过下述技术方案实现的:
本申请提供了一种磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,包括:
机架;
心室模型组件,包括外腔和心室模型,外腔设置有外腔进口,心室模型容置于外腔内,心室模型包括用于与外部连通的心室进口和心室出口;
外循环组件,设置于机架,所外循环组件包括第一存储腔、第二存储腔;
驱动装置,设置于机架,驱动装置包括第三存储腔和驱动机构,驱动机构的执行端设置于第三存储腔内;
第一连接组件,用于第一存储腔与第二存储腔之间、第二存储腔与心室模型之间、心室模型与第一存储腔之间的连接,以构成心室循环系统,且仅允许第一模拟液在心室模型、第一存储腔、第二存储腔及心室模型之间单向循环流动;
第二连接组件,用于连接第三存储腔与外腔,驱动机构用于驱动第二模拟液在第三存储腔与外腔之间流动,以使第一模拟液在心室循环系统循环。
根据本申请实施例的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,通过心室模型模拟心室,通过驱动装置驱动第二模拟液流动且作用于心室模型,以使心室模型收缩或舒张,第一模拟液在心室循环系统循环,该实验台能够在磁共振检测心室内血流运动,有助于了解心室早期的生理和病理的改变导致的血流动力学改变。
在本申请的一些实施例中,第一连接组件包括:第一连接管道,用于连接第一存储腔与第二存储腔;第一止逆阀,设置于第一连接管道,且被配置为仅允许第一模拟液从第一存储腔单向流向第二存储腔;第二连接管道,用于连接第二存储腔与心室模型;第二止逆阀,设置于第二连接管道,且被配置为仅允许第一模拟液从第二存储腔单向流向心室模型;第三连接管道,用于连接心室模型与第一存储腔;第三止逆阀,设置于第三连接管道,且被配置为仅允许第一模拟液从心室模型单向流向第一存储腔。
在上述方案中,通过第一连接管道、第二连接管道、第三连接管道,实现心室模型、第一存储腔及第二存储腔的连接,配合第一止逆阀、第二止逆阀及第三止逆阀,便于实现第一模拟液的单向循环,模拟心室内血流运动,能够获取心室内血流动力学参数。
在本申请的一些实施例中,第一存储腔与第二存储腔沿竖向设置于机架,第一存储腔的出口高于第二存储腔的入口。
在上述方案中,第一存储腔的出口高于第二存储腔的入口,便于第一模拟液在自身重力的作用下从第一存储腔向第二存储腔流动。
在本申请的一些实施例中,外循环组件和驱动装置均可活动地设置于机架,磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台还包括升降调节机构,升降调节机构用于调节外循环组件和/或驱动装置相对于机架的高度。
在上述方案中,通过升降调节机构调节外循环组件和/或驱动装置的高度,以适应不同的磁共振设备;同时,调节外循环组件的高度还能够给心室模型提供一定内压。
在本申请的一些实施例中,驱动机构包括驱动件、传动组件、活塞,驱动件与活塞通过传动组件可传动地连接,活塞可活动地设置于第三存储腔内,驱动件用于驱动活塞在第三存储腔内往复运动,以使第二模拟液在第三存储腔与外腔之间流动。
在上述方案中,通过传动组件将驱动件提供的驱动力传递至活塞,保证驱动力传递稳定,以便于心室模型的模拟效果好。
在本申请的一些实施例中,驱动件为步进电机,传动组件为丝杆滑台,步进电机与活塞通过丝杆滑台的丝杆可传动地连接。
在上述方案中,通过步进电机驱动活塞往复运动,能够精确控制活塞的运动,便于通过第二模拟液驱动心室模型收缩或舒张,达到模拟心室运动的效果。
在本申请的一些实施例中,第二连接组件包括第四连接管道,第四连接管道用于连接第三存储腔的出口与外腔的入口。
在上述方案中,通过第四连接管道实现第三存储腔的出口与外腔的入口的连接,以便于活塞带动第二模拟液在第三存储腔与外腔之间流动,进而驱动心室模型收缩或舒张,实现模拟心室血流运动的效果。
在本申请的一些实施例中,心室模型的材质为透明硅胶,外腔的材质为透明塑料。
在上述方案中,透明材质的心室模型和外腔,便于观察第一模拟液在外腔和心室模型内的流动情况;同时,硅胶材质和塑料材质,能够保证磁共振检测的准确性。
在本申请的一些实施例中,第一连接组件和第二连接组件的材质均为塑料。
在上述方案中,塑料材质,成本低,重量轻,还能够保证磁共振检测的准确性。
在本申请的一些实施例中,磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台还包括控制器,控制器与驱动机构电连接,用于控制驱动机构驱动第二模拟液在第三存储腔与外腔之间流动。
在上述方案中,通过控制器控制驱动机构工作,能够模拟心跳频率,以模拟心室内血流运动。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一实施例提供的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台的主视图;
图2为本申请一实施例提供的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台的后视图;
图3为本申请一实施例提供的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台的俯视图;
图4为图3的A-A方向的剖视图;
图5为本申请一实施例提供的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台的右视图;
图6为本申请一实施例提供的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台的驱动装置的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的心室模型舒张阶段液体流动示意图;
图8为本申请实施例提供的心室模型收缩阶段液体流动示意图。
图标:100-磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台;10-机架;11-行走机构;111-行走轮;20-心室模型组件;21-外腔;22-心室模型;30-外循环组件;31-第一存储腔;32-第二存储腔;40-驱动装置;41-第三存储腔;42-驱动机构;421-驱动件;422-传动组件;4221-基座;4222-丝杆;4223-导轨;4224-滑台;423-活塞;43-注液管;431-注液阀;44-基板;50-第一连接组件;51-第一连接管道;52-第一止逆阀;53-第二连接管道;54-第二止逆阀;55-第三连接管道;56-第三止逆阀;60-第二连接组件;61-第四连接管道;70-升降调节机构;71-滑轨;711-第一滑轨;712-第二滑轨;72-滑块;721-第一滑块;722-第二滑块;73-第一悬挂板;74-第二悬挂板。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参考图描述根据本申请一方面实施例的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台。
如图1-图8所示,根据本申请实施例的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台100,包括:机架10、心室模型组件20、外循环组件30、驱动装置40、第一连接组件50、第二连接组件60。
具体而言,机架10起到定位支撑的作用,用于与磁共振设备配合。如图4所示,心室模型组件20包括外腔21和心室模型22,外腔21设置有外腔21进口,心室模型22容置于外腔21内,心室模型22包括用于与外部连通的心室进口和心室出口。可以理解为心室模型22具有内部腔室,内部腔室能够容纳第一模拟液。如图2所示,外循环组件30设置于机架10,外循环组件30包括第一存储腔31、第二存储腔32。第一存储腔31用于存储第一模拟液,第二存储腔32用于存储第一模拟液。如图1所示,驱动装置40设置于机架10,驱动装置40包括第三存储腔41和驱动机构42,驱动机构42的执行端设置于第三存储腔41内。如图2所示,第一连接组件50用于第一存储腔31与第二存储腔32之间、第二存储腔32与心室模型22之间、心室模型22与第一存储腔31之间的连接,以构成心室循环系统,且仅允许第一模拟液在心室模型22、第一存储腔31、第二存储腔32及心室模型22之间单向循环流动。如图1所示,第二连接组件60用于连接第三存储腔41与外腔21,驱动机构42用于驱动第二模拟液在第三存储腔41与外腔21之间流动,以使第一模拟液在上述心室循环系统循环。
根据本申请实施例的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台100,通过心室模型22模拟心室,通过第一模拟液模的运动模拟血流的运动,通过驱动装置40驱动第二模拟液流动且作用于心室模型22,以使心室模型22收缩或舒张,第一模拟液在心室循环系统循环运动;该实验台能够在磁共振检测心室内血流运动,有助于了解心室早期的生理和病理的改变导致的血流动力学改变。
在一些实施例中,如图1所示,机架10的底部设置有行走机构11,以便于驱动机架10行走,适用于不同环境的模拟仿真实验。行走机构11包括行走轮111,行走轮111可以为被动轮,也可以为主动轮,根据实际情况选取不同的行走轮111。
在一些实施例中,外循环组件30和驱动装置40均可活动地设置于机架10,外循环组件30能够相对于机架10沿竖直方向移动,驱动装置40能够相对于机架10沿竖直方向移动;磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台100还包括升降调节机构70,升降调节机构70用于调节外循环组件30和/或驱动装置40相对于机架10的高度。通过升降调节机构70调节外循环组件30和/或驱动装置40的高度,以适应不同的磁共振设备;同时,调节外循环组件30的高度还能够给心室模型22提供一定内压。
例如,可以通过升降调节机构70调节外循环组件30相对于机架10的高度,也可以通过升降调节机构70调节驱动装置40相对于机架10的高度,还可以通过调节机构同步外循环组件30和驱动装置40相对于机架10的高度。
在一些实施例中,如图1-图3所示,升降调节机构70包括滑轨71和与滑轨71配合的滑块72,外循环组件30和驱动装置40与机架10通过滑轨71和滑块72配合。例如,如图1、图2、图5所示,滑轨71包括第一滑轨711和第二滑轨712,第一滑轨711和第二滑轨712设置于机架10的相对的两侧,如图3和图5所示,滑块72包括第一滑块721和第二滑块722,第一滑块721用于与第一滑轨711滑动配合,第二滑块722用于与第二滑轨712滑动配合;外循环组件30用于与第一滑块721相连,以跟随第一滑块721沿第一滑轨711移动,驱动装置40用于与第二滑块722相连,以跟随第二滑块722沿第一滑轨711移动。
需要指出的是,第一滑块721具有第一锁止机构(图中未示出),当第一滑块721移动至预设位置时,通过第一锁止机构能够将第一滑块721与第一滑轨711锁定;第二滑块722具有第二锁止机构(图中未示出),当第二滑块722移动至预设位置时,通过第二锁止机构能够将第二滑块722与第二滑轨712锁定。第一锁止机构和第二锁止机构可以为相同的结构,例如,锁止机构为电磁铁,当运动至预设位置时,电磁铁通电,将滑块72锁定于滑轨71,当需要移动滑块72时,电磁铁断电,解除滑块72与滑轨71的锁定。
在一些实施例中,心室模型22的材质为透明硅胶,具有较好的韧性,便于收缩与舒张。外腔21的材质为透明塑料,例如透明亚克力、透明聚丙烯、透明聚乙烯等,外腔21的材质具有一定的强度,以便于存储第二模拟液,以及容纳心室模型22及位于心室模型22内的第一模拟液。
在一些实施例中,如图2-图4所示,第一连接组件50包括第一连接管道51、第一止逆阀52、第二连接管道53、第二止逆阀54、第三连接管道55及第三止逆阀56。
第一连接管道51用于连接第一存储腔31与第二存储腔32,第一止逆阀52设置于第一连接管道51,并且被配置为仅允许第一模拟液从第一存储腔31单向流向第二存储腔32。可以连接为,第一连接管道51的一端连接第一存储腔31的出口,第一连接管道51的另一端连接第二存储腔32的入口,第一存储腔31内的第一模拟液只能经由第一连接管道51流入第二存储腔32内。
第二连接管道53用于连接第二存储腔32与心室模型22,第二逆止阀设置于第二连接管道53,且被配置为仅允许第一模拟液从第二存储腔32单向流向第二存储腔32。可以理解为,第二连接管道53的一端连接第二存储腔32的出口,第二连接管道53的另一端连接心室模型22的入口,第二存储腔32内的第一模拟液只能经由第二连接管道53流入心室模型22。
第三连接管道55用于连接心室模型22与第一存储腔31,第三止逆阀56设置于第三连接管道55,且被配置为仅允许第一模拟液从心室模型22单向流向第一存储腔31。可以理解为,第三连接管道55的一端连接心室模型22的出口,第三连接管道55的另一端连接第一存储腔31的入口,心室模型22内的第一模拟液只能经由第三连接管道55流入第一存储腔31。
通过第一连接管道51、第二连接管道53、第三连接管道55,实现心室模型22、第一存储腔31及第二存储腔32的连接,配合第一止逆阀52、第二止逆阀54及第三止逆阀56,便于实现第一模拟液的单向循环,模拟心室内血流运动,能够获取心室内血流动力学参数。
在一些实施例中,如图2所示,第一存储腔31与第二存储腔32沿竖向设置于机架10,第一存储腔31的出口高于第二存储腔32的入口。第一存储腔31的出口高于第二存储腔32的入口,便于第一模拟液在自身重力的作用下从第一存储腔31向第二存储腔32流动。
如图2所示,在水平方向上,第一存储腔31与第二存储腔32间隔设置,以便于第一连接管道51的布置。为了保证各部件不干涉,第一存储腔31通过第一悬挂板73悬挂于机架10,第一悬挂板73的一端与第一滑块721连接,第一悬挂板73的另一端沿水平方向伸出机架10且悬空设置,第一存储腔31位于第一悬挂板73的远离第一滑块721的一端;第二存储腔32通过第二悬挂板74悬挂于机架10,第二悬挂板74的一端与第二滑块722连接,第二悬挂板74的另一端沿水平方向伸出机架10且悬空设置,第二存储腔32位于第二悬挂板74的远离第二滑块722的一端;同时,第一存储腔31和第二存储腔32位于机架10的相对的两侧,以保证机架10受力平衡,防止机架10倾倒。
为了便于第一模拟液快速流出第一存储腔31,第一存储腔31的出口位于第一存储腔31的靠近底部的位置。为了结构紧凑,第一存储腔31的入口位于第一存储腔31的靠近底部的位置,便于第三连接管道55的布置。
为了便于第一模拟液快速流出第二存储腔32,第二存储腔32的出口位于第二存储腔32的靠近底部的位置。为了结构紧凑,第二存储腔32的入口位于第二存储腔32的靠近底部的位置,便于第一连接管道51的布置。
在一些实施例中,第一连接组件50的材质为塑料,例如聚乙烯、聚丙烯等。塑料材质,成本低,重量轻,还能够保证磁共振检测的准确性。
在一些实施例中,第一模拟液可以采用人工血液调制到正常人体血液的密度,也可以采用水。当采用水时,可以在水中加入颜料,以改变水的颜色,便于观察。
在一些实施例中,如图1和图6所示,驱动机构42包括驱动件421、传动组件422、活塞423。驱动件421与活塞423通过传动组件422可传动地连接,活塞423可活动地设置于第三存储腔41内,驱动件421用于驱动活塞423在第三存储腔41内往复运动,以使第二模拟液在第三存储腔41与外腔21之间流动。通过传动组件422将驱动件421提供的驱动力传递至活塞423,保证驱动力传递稳定,以便于心室模型22的模拟效果好。
在一些实施例中,驱动件421为步进电机,传动组件422为丝杆滑台,步进电机与活塞423通过丝杆滑台的丝杆可传动地连接。通过步进电机驱动活塞423往复运动,能够精确控制活塞423的运动,便于通过第二模拟液驱动心室模型22收缩或舒张,达到模拟心室运动的效果。
如图6所示,传动组件422包括基座4221、丝杆4222、导轨4223、滑台4224、螺母(图中未示出)。基座4221和第三存储腔41通过基板44可滑动地设置于机架10,且与机架10滑动配合;步进电机安装于基座4221。丝杆4222沿竖向设置,丝杆4222的两端均与基座4221可转动地连接,丝杆4222的上端与步进电机的输出轴可传动地连接。导轨4223沿竖向设置于基座4221,且与丝杆4222平行设置。滑台4224与导轨4223滑动配合,活塞423连接于滑台4224。螺母套设于丝杆4222,且安装于滑台4224。步进电机工作,能够驱动丝杆4222相对于基座4221转动,以带动螺母和滑台4224沿竖向移动,进而带动活塞423沿竖向在第三存储腔41内作往复运动。
在其他实施例中,驱动件421还可以为伸缩缸,例如液压缸、气缸、电缸等,传动组件422可以为连杆组件,通过伸缩缸的伸缩运动带动活塞423的往复运动。
在一些实施例中,第二连接组件60包括第四连接管道61,第四连接管道61用于连接第三存储腔41的出口与外腔21的入口。通过第四连接管道61实现第三存储腔41的出口与外腔21的入口的连接,以便于活塞423带动第二模拟液在第三存储腔41与外腔21之间流动,进而驱动心室模型22收缩或舒张,实现模拟心室血流运动的效果。
在一些实施例中,第二连接组件60的材质为塑料。塑料材质,成本低,重量轻,还能够保证磁共振检测的准确性。
为了避免活塞423运动导致管壁膨胀或收缩导致心室内血流运动不正确,连接管道(第一连接管道51、第二连接管道53、第三连接管道55、第四连接管道61的统称)可以采用塑料硬管,防止变形。
需要指出的是,连接管道的布置路径根据各腔室的实际位置确定,本申请中,连接管道的布置路径不作限定,保证结构紧凑即可。
在一些实施例中,第二模拟液为水,成本低。为了便于观察,可以在水中加入颜料,以改变水的颜色。在本申请的其他实施例中,第二模拟液还可以为其他液体,例如润滑油、甘油等。
为了承受足够压力而不变形,活塞423和第三存储腔41采用硬质金属(例如铝合金、不锈钢等)制成,活塞423与第三存储腔41之间采用密封圈密封处理。
活塞423与第三存储腔41的底壁之间具有驱动空间,第二模拟液被配置为容纳于驱动空间内,通过调节活塞423与第三存储腔41的底部之间的距离,改变驱动空间的体积,进而将第二模拟液从第三存储腔41驱动至外腔21,或者将第二模拟液从外腔21引流至第三存储腔41。
为了便于第三存储腔41内注入第二模拟液,如图1和图6所示,驱动装置40还包括注液管43,至少注液管43的下端位于第三存储腔41的内部,注液管43的下端穿过活塞423后伸向第三存储腔41的底壁,注液管43与活塞423密封配合。注液管43上设置有注液阀431,注液阀431打开能够向第三存储腔41内注入第二模拟液,注液阀431关闭能够停止向第三存储腔41内注入第二模拟液,以便于控制第二模拟液的注入量。
需要注意的是,初始状态时,外腔21和第三存储腔41内均容纳有第二模拟液。
需要指出的是,为了保证第二模拟液能够驱动心室模型22收缩或舒张,在各部件装配完成后,外腔21被配置为密闭腔体,以便于活塞423驱动第二模拟液运动能够作用于心室模型22。
在一些实施例中,该磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台100还包括控制器(图中未示出),控制器与驱动机构42电连接,用于控制驱动机构42驱动第二模拟液在第三存储腔41与外腔21之间流动。可以理解为,活塞423的运动可以基于所需心室内血流运动情况编程实现,控制器内设置有用于驱动活塞423运动的控制程序,控制器与步进电机电连接,控制器控制步进电机转动,通过丝杆4222滑台4224将驱动力传递至活塞423,进而实现活塞423在第三存储腔41的往复运动,从而使得活塞423驱动第二模拟液在第三存储腔41与外腔21之间流动。
目前,75ml心脏(心室模型)一次搏动射血45ml;为了便于模拟心室内血流运动,可以通过调整活塞423的运动频率来设定多种不同的生理病理模型,例如,在正常充盈情况下,E峰值高于A峰值,E/A容积比为4:1;左心室欠充盈情况下,E峰值高于A峰值,E/A容积比为2:1;舒张功能不全情况下,A峰值高于E峰值,E/A容积比为1:2。其中,E峰值为左心室舒张早期快速充盈的充盈峰值;A峰值为舒张晚期(心室收缩)充盈的充盈峰值。
需要指出的是,第一存储腔31的入口、第一存储腔31的出口、第二存储腔32的入口、第二存储腔32的出口、心室模型22的入口、心室模型22的出口、外腔21的入口、第三存储腔41的出口设置有对接头,以便于与对应的连接管道连接。
图7示出了本申请实施例提供的心室模型22舒张阶段液体流动示意图;图8示出了本申请实施例提供的心室模型22收缩阶段液体流动示意图。
根据本申请实施例的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台100的使用方法为:
在所有腔体内注入或注满相应液体,打开注液阀431,下压活塞423,推动活塞423运动至合适位置后,关闭水阀;
将心室模型组件20随机架10移动至磁共振检测区域;
如图8和图7所示,通过控制器控制活塞423上下运动,通过第二模拟液流进或流出外腔21,驱动心室模型22收缩或舒张,达到模拟心室运动的效果;心室模型22内的第一模拟液通过对应的连接管道在心室循环系统单向流动,形成心室内的模拟血液流动。
根据本申请实施例的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台100,通过心室模型22内第一模拟液运动模拟心室内血流运动,能够在磁共振检测心室内血流运动,有助于了解心室早期的生理和病理的改变导致的血流动力学改变,为医学研究提供帮助。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例中的特征可以相互结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,其特征在于,包括:
机架;
心室模型组件,包括外腔和心室模型,所述外腔设置有外腔进口,所述心室模型容置于所述外腔内,所述心室模型包括用于与外部连通的心室进口和心室出口;
外循环组件,设置于所述机架,所外循环组件包括第一存储腔、第二存储腔;
驱动装置,设置于所述机架,所述驱动装置包括第三存储腔和驱动机构,所述驱动机构的执行端设置于所述第三存储腔内;
第一连接组件,用于所述第一存储腔与所述第二存储腔之间、所述第二存储腔与所述心室模型之间、所述心室模型与所述第一存储腔之间的连接,以构成心室循环系统,且仅允许第一模拟液在所述心室模型、所述第一存储腔、所述第二存储腔及所述心室模型之间单向循环流动;
第二连接组件,用于连接所述第三存储腔与所述外腔,所述驱动机构用于驱动第二模拟液在所述第三存储腔与所述外腔之间流动,以使所述第一模拟液在所述心室循环系统循环。
2.根据权利要求1所述的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,其特征在于,所述第一连接组件包括:
第一连接管道,用于连接所述第一存储腔与所述第二存储腔;
第一止逆阀,设置于所述第一连接管道,且被配置为仅允许所述第一模拟液从所述第一存储腔单向流向所述第二存储腔;
第二连接管道,用于连接所述第二存储腔与所述心室模型;
第二止逆阀,设置于所述第二连接管道,且被配置为仅允许所述第一模拟液从所述第二存储腔单向流向所述心室模型;
第三连接管道,用于连接所述心室模型与所述第一存储腔;
第三止逆阀,设置于所述第三连接管道,且被配置为仅允许所述第一模拟液从所述心室模型单向流向所述第一存储腔。
3.根据权利要求1所述的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,其特征在于,所述第一存储腔与所述第二存储腔沿竖向设置于所述机架,所述第一存储腔的出口高于所述第二存储腔的入口。
4.根据权利要求1所述的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,其特征在于,所述外循环组件和所述驱动装置均可活动地设置于所述机架,所述磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台还包括升降调节机构,所述升降调节机构用于调节所述外循环组件和/或所述驱动装置相对于所述机架的高度。
5.根据权利要求1所述的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,其特征在于,所述驱动机构包括驱动件、传动组件、活塞,所述驱动件与所述活塞通过所述传动组件可传动地连接,所述活塞可活动地设置于所述第三存储腔内,所述驱动件用于驱动所述活塞在所述第三存储腔内往复运动,以使所述第二模拟液在所述第三存储腔与所述外腔之间流动。
6.根据权利要求5所述的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,其特征在于,所述驱动件为步进电机,所述传动组件为丝杆滑台,所述步进电机与所述活塞通过所述丝杆滑台的丝杆可传动地连接。
7.根据权利要求1所述的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,其特征在于,所述第二连接组件包括第四连接管道,所述第四连接管道用于连接所述第三存储腔的出口与所述外腔的入口。
8.根据权利要求1所述的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,其特征在于,所述心室模型的材质为透明硅胶,所述外腔的材质为透明塑料。
9.根据权利要求1所述的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,其特征在于,所述第一连接组件和所述第二连接组件的材质均为塑料。
10.根据权利要求1所述的磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台,其特征在于,所述磁共振心室内血流运动模拟仿真实验台还包括控制器,所述控制器与所述驱动机构电连接,用于控制所述驱动机构驱动所述第二模拟液在所述第三存储腔与所述外腔之间流动。
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