CN114187814A - 一种血管血压模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种血管血压模拟装置，包括脉冲水流发生模块、安装模块、压力计和限流模块，脉冲水流发生模块用于产生脉冲水流，安装模块包括第一接头和第二接头，第一接头用于连接血管的一端，第二接头用于连接血管的另一端，第一接头连接脉冲水流发生模块，压力计设置在脉冲水流发生模块与第一接头之间，压力计用于显示水流压力，限流模块连接在脉冲水流发生模块与第一接头之间或限流模块连接第二接头，限流模块用于阻滞水流。血管血压模拟装置能够在血管中模拟具有脉冲的水流流动，从而更加真实地模拟人体血液，提高吻合口渗漏检验的准确性。血管血压模拟装置能够模拟静脉血压或动脉血压，提高了血管血压模拟装置的功能性。

Description

一种血管血压模拟装置

技术领域

本发明涉及医学教具研究领域，特别是一种血管血压模拟装置。

背景技术

血管吻合的密实程度是影响外科手术效果的关键因素。在外科教学和训练中，血管吻合是一项基本技能，需要进行日常训练。临床学生练习血管吻合时，为了验证吻合口的吻合效果，需要在血管中进行充液充压，考察吻合部位是否有渗液产生，以及定量观测渗液速度。

现有的外科教学中，一般将吻合后的血管的两端封闭，采用注射器向血管中注入液体的方式检验吻合口的缝合状况。由于采用注射器充压，血管内的血压由操作者的对注射器的压力控制，难以实现准确加压，并且也无法获得具体的血压数值。另一方面，实际的人体中血液存在流动以及脉冲，注射器加压方式无法实现流动和脉冲的模拟，并且无法模拟血管真实工作状况和疲劳耐受情况，难以反映吻合的真实效果。

在工业领域存在血管的体外模拟装置，但是这些装置一般较为精密，操作复杂耗时、成本高昂，不能满足外科教学的实际要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种血管血压模拟装置，血管血压模拟装置能够提高吻合口渗漏检验的准确性。

根据本发明提供的血管血压模拟装置，包括脉冲水流发生模块、安装模块、压力计和限流模块，所述脉冲水流发生模块用于产生脉冲水流，所述安装模块包括第一接头和第二接头，所述第一接头用于连接血管的一端，所述第二接头用于连接血管的另一端，所述第一接头连接所述脉冲水流发生模块，所述压力计设置在所述脉冲水流发生模块与所述第一接头之间，所述压力计用于显示水流压力，所述限流模块连接在所述脉冲水流发生模块与所述第一接头之间或所述限流模块连接所述第二接头，所述限流模块用于阻滞水流。

根据本发明提供的血管血压模拟装置，至少具有如下技术效果：通过设置脉冲水流发生模块和限流模块，血管血压模拟装置能够在血管中模拟具有脉冲的水流流动，从而更加真实地模拟人体血液，提高吻合口渗漏检验的准确性。

根据本发明的一些实施例，所述脉冲水流发生模块包括脉冲阀，所述脉冲阀的输入端用于连接水源，所述脉冲阀的输出端连接所述第一接头。

根据本发明的一些实施例，所述脉冲阀的输入端用于连接压力水源。

根据本发明的一些实施例，所述脉冲水流发生模块包括储液罐和泵，所述储液罐包括出水口和回水口，所述出水口、所述泵和所述脉冲阀依次连接，所述回水口和所述第二接头连接。

根据本发明的一些实施例，所述脉冲水流发生模块包括脉冲泵，所述脉冲泵的输入端用于连接水源，所述脉冲泵的输出端通过管路连接所述第一接头。

根据本发明的一些实施例，所述脉冲泵采用蠕动泵。

根据本发明的一些实施例，血管血压模拟装置包括弹性囊，所述弹性囊设置在所述脉冲水流发生模块与所述第一接头之间，所述弹性囊具有阻尼，所述弹性囊用于缓冲水流。

根据本发明的一些实施例，所述限流模块包括阀门，所述限流模块通过改变所述阀门的开启状态调节水流流量。

根据本发明的一些实施例，所述限流模块包括限流管，所述限流模块通过改变所述限流管的截面面积调节水流流量。

根据本发明的一些实施例，所述限流模块包括夹持件，所述限流管采用软管，所述夹持件夹住所述软管，所述夹持件用于调节所述软管的截面面积。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明提供的血管血压模拟装置的一种实施例的示意图；

图2是根据本发明提供的血管血压模拟装置的一种实施例的示意图；

图3是根据本发明提供的血管血压模拟装置的一种实施例的示意图；

图4是根据本发明提供的血管血压模拟装置的一种实施例的示意图。

附图标记：

脉冲阀101、泵102、脉冲泵103、水龙头104、蓄水箱105、弹性囊2、压力计3、三通接头4、第一接头5、血管6、第二接头7、阀门8、储液罐9、废液槽10。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

根据本发明提供的血管血压模拟装置，包括脉冲水流发生模块、安装模块、压力计3和限流模块，脉冲水流发生模块用于产生脉冲水流，安装模块包括第一接头5和第二接头7，第一接头5用于连接血管6的一端，第二接头7用于连接血管6的另一端，第一接头5连接脉冲水流发生模块，压力计3设置在脉冲水流发生模块与第一接头5之间，压力计3用于显示水流压力，限流模块连接在脉冲水流发生模块与第一接头5之间或限流模块连接第二接头7，限流模块用于阻滞水流。

使用时，将血管6接入血管血压模拟装置，脉冲水流发生模块产生脉冲水流，限流模块限制水流的流动，从而在血管6中产生具有水压的脉冲水流，通过压力计3能够对水压进行观测和记录。限流模块连接第二接头7时，血管血压模拟装置模拟动脉血压，血管6中的血压较大，限流模块连接在脉冲水流发生模块与第一接头5之间时，血管血压模拟装置模拟静脉血压，血管6中的血压较小。

工业领域的血管体外模拟装置一般用于人造血管的研究开发，体外模拟装置追求模拟出与血压接近一致的压力曲线，但这使得体外模拟装置需要设置多种精密仪器设备，操作复杂耗时、使用成本高昂。在教学和训练中，需要频繁地进行演示或实操，体外模拟装置不能满足外科教学的实际要求。

根据本发明提供的血管血压模拟装置，通过设置脉冲水流发生模块和限流模块，血管血压模拟装置能够在血管6中模拟具有脉冲的水流流动，从而更加真实地模拟人体血液，提高吻合口渗漏检验的准确性。通过变更限流模块的设置位置，血管血压模拟装置能够模拟静脉血压或动脉血压，提高了血管血压模拟装置的功能性。

本发明提供的血管血压模拟装置结构简单，耐用性好，能够满足外科教学和训练中大批量、高频次的实际要求。

压力计3能够方便检验过程中的观察和记录，根据压力计3的数值调节血管血压模拟装置，能够使水压的峰值更加接近血压，提高吻合口渗漏检验的准确性。

根据教学的需要，检验中使用的血管6可以采用真实血管或人工血管，或者使用肠管等其他管道进行替代。血管6由用户进行设置，不属于本装置的一部分。

脉冲水流发生模块可以在多种具体实施方式中进行选择。

根据本发明的一些实施例，脉冲水流发生模块包括脉冲阀101，脉冲阀101的输入端用于连接水源，脉冲阀101的输出端连接第一接头5。脉冲阀101能够周期性地开启和关闭，从而产生脉冲水流。

在一些实施例中，脉冲阀101的输入端用于连接压力水源。压力水源为血管血压模拟装置的管路提供动力。例如如图1所示，在一些实施例中，脉冲阀101的输入端与水龙头104连接，水龙头104为血管血压模拟装置的管路提供动力。在一些实施例中，水龙头104的水压过大，脉冲阀101与水龙头104之间还增设减压阀进行减压。例如如图2所示，在一些实施例中，脉冲水流发生模块包括蓄水箱105，蓄水箱105的高度高于血管6的安装高度，蓄水箱105中预先存有一定的水，通过重力势能为血管血压模拟装置的管路提供动力。

在一些实施例中，脉冲水流发生模块包括储液罐9和泵102，储液罐9包括出水口和回水口，出水口、泵102和脉冲阀101依次连接，回水口和第二接头7连接。泵102为血管血压模拟装置的管路提供动力，因此血管血压模拟装置可以连接无压力水源。储液罐9使血管血压模拟装置的水流能够循环使用，避免从第二接头7流出的水流被当做废水直接排放，减小水资源浪费。

根据本发明的一些实施例，脉冲水流发生模块包括脉冲泵，脉冲泵的输入端用于连接水源，脉冲泵的输出端通过管路连接第一接头。脉冲泵能够直接产生脉冲水流。在一些实施例中，脉冲泵采用蠕动泵103。有些检验中会使用带有机胶质和染料的血液模拟溶液作为水源，血液模拟溶液如果与脉冲泵直接接触，容易腐蚀脉冲泵的机械结构或在脉冲泵内部滋生细菌，蠕动泵103通过挤压软管产生脉冲水流，蠕动泵103不和液体直接接触，能够减小液体对蠕动泵103的腐蚀和污染。

当然，脉冲泵还可以采用其它的类型，例如电冲程推动的位移泵或者气动冲程推动的位移泵，位移泵中活塞的往复运动产生脉冲水流。

根据本发明的一些实施例，血管血压模拟装置包括弹性囊2，弹性囊2设置在脉冲水流发生模块与第一接头5之间，弹性囊2具有阻尼，弹性囊2用于缓冲水流。心脏循环分为收缩和舒张两个周期，舒张周期长，收缩周期短而急促。心脏对动脉输出的压力由脉冲起伏较为明显的心室压力(ventricular pressure)以及较为平缓的心房压力(atrialpressure)组成。在体外模拟血压时，血压一般可以被近似分解为一个脉冲压力以及一个恒定压力，脉冲水流发生模块能够模拟脉冲压力，但是无法模拟恒定压力，弹性囊2具有弹性，弹性囊2在波峰时能够膨胀从而降低脉冲水流的波峰压力，弹性囊2在波谷时能够收缩从而提高脉冲水流的波谷压力，使血管6中的脉冲水流更加近似真实血液。

根据本发明的一些实施例，限流模块包括阀门8，限流模块通过改变阀门8的开启状态调节水流流量。阀门8可以采用球阀或者电磁阀，球阀可以采用手动球阀或者电动球阀，球阀能够通过调节阀芯转角改变管路的截面面积，从而调节水流流量产生合适的水压，电磁阀能够通过调节开闭占空比来调节水流流量。

根据本发明的一些实施例，限流模块包括限流管，限流模块通过改变限流管的截面面积调节水流流量。在一些实施例中，限流管为硬管，限流管的截面面积小于管路其它位置的截面面积，从而在限流管处限制水流流动，产生水压。在一些实施例中，限流模块包括夹持件，限流管采用软管，夹持件夹住软管，夹持件用于调节软管的截面面积。夹持件可以采用卡箍、止水夹、细线或者其它能够提供夹紧力的结构，通过改变截面面积，能够调节水压的大小。

在一些实施例中，限流模块包括多个限流管，各个限流管的截面面积不相同，各个限流管通过多位选通阀门并联在一起，通过切换多位选通阀门选择其中的一个限流管连入管路来调节水压的大小。

在一些实施例中，血管血压模拟装置还设置有废液槽10，废液槽10置于安装模块的下方，废液槽10能够收集检验过程中管道泄漏的液体，避免污染台面。

下面参考图1、图2、图3、图4以四个具体的实施例详细描述根据本发明提供的血管血压模拟装置。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。

第一实施例：

如图1所示，血管血压模拟装置包括脉冲水流发生模块、安装模块、压力计3和限流模块。

脉冲水流发生模块用于产生脉冲水流，脉冲水流发生模块包括脉冲阀101，脉冲阀101的输入端与水龙头104连接，水龙头104为血管血压模拟装置的管路提供动力。

安装模块包括第一接头5和第二接头7，第一接头5和第二接头7采用宝塔接头，第一接头5用于连接血管6的一端，第二接头7用于连接血管6的另一端，第一接头5连接脉冲水流发生模块。

脉冲阀101与第一接头5之间设置有三通接头4，压力计3设置在三通接头4上，压力计3用于显示水流压力，限流模块包括阀门8，阀门8采用球阀，球阀连接第二接头7，限流模块用于阻滞水流。

本实施例提供的血管血压模拟装置的具体使用方法如下所述：

接入血管6，打开水龙头104，启动脉冲阀101，血管血压模拟装置中产生脉冲水流；

通过压力计3观察当前压力；

开启球阀施加阻滞，观察到压力计3的压力上升；

控制球阀的阀芯转角从而调节阻滞力度，进而控制血管6中的水压；

观察吻合处是否密实，吻合不好的位置通常会有液体泄漏甚至喷溅现象。

根据本发明实施例的血管血压模拟装置，通过采用以上的设计，至少可以实现这样一些功能：通过设置脉冲水流发生模块和限流模块，血管血压模拟装置能够在血管6中模拟具有脉冲的水流流动，从而更加真实地模拟人体血液，提高吻合口渗漏检验的准确性。

通过选用水龙头104作为有压水源，大幅度简化了血管血压模拟装置的结构，血管血压模拟装置适用于日常的教学和训练。

通过改变球阀的位置，血管血压模拟装置能在血管6中模拟静脉血压或动脉血压，丰富了血管血压模拟装置的功能。通过调节球阀的打开状况，能够调节血管6中的水压大小。

第二实施例：

如图2所示，本实施例与第一实施例的区别在于：

本实施例使用设置在高处的蓄水箱105作为压力水源，蓄水箱105中的水的重力势能推动血管血压模拟装置的水流流动。本实施例还包括弹性囊2，弹性囊2设置在脉冲阀101与三通接头4之间，弹性囊2具有阻尼，弹性囊2用于缓冲水流。

蓄水箱105中可以加注带有机胶质和染料的血液模拟溶液，使得血压模拟更加真实。

弹性囊2具有弹性，弹性囊2在波峰时能够膨胀从而降低脉冲水流的波峰压力，弹性囊2在波谷时能够收缩从而提高脉冲水流的波谷压力，使血管6中的脉冲水流更加近似真实血液。

第三实施例：

如图3所示，本实施例与第二实施例的区别在于：

脉冲水流发生模块包括储液罐9和泵102，储液罐9包括出水口和回水口，出水口、泵102、弹性囊2、三通接头4和脉冲阀101依次连接，回水口和第二接头7连接。血管血压模拟装置还设置有废液槽10。

泵102为血管血压模拟装置的管路提供动力，因此血管血压模拟装置可以连接无压力水源。储液罐9使血管血压模拟装置的水流能够循环使用，避免从第二接头7流出的水流被当做废水直接排放，减小水资源浪费。当需要进行吻合口的疲劳耐受检验时，本实施的循环水方案更加合适。

储液罐9中可以加注带有机胶质和染料的血液模拟溶液，使得血压模拟更加真实。废液槽10置于安装模块的下方，废液槽10能够收集检验过程中管道泄漏的液体，避免污染台面。

第四实施例：

如图4所示，本实施例与第三实施例的区别在于：

脉冲泵采用蠕动泵103。有些检验中使用带有机胶质和染料的血液模拟溶液作为水源，血液模拟溶液如果与泵102直接接触，容易腐蚀泵102的机械结构或在泵102内部滋生细菌，将第三实施例的泵102替换为蠕动泵103，一方面蠕动泵103能够通过挤压软管产生脉冲水流，无需再设置脉冲阀，另一方面蠕动泵103不和液体直接接触，能够减小液体对蠕动泵103的腐蚀和污染。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种血管血压模拟装置，其特征在于，包括：

脉冲水流发生模块，所述脉冲水流发生模块用于产生脉冲水流；

安装模块，所述安装模块包括第一接头(5)和第二接头(7)，所述第一接头(5)用于连接血管(6)的一端，所述第二接头(7)用于连接血管(6)的另一端，所述第一接头(5)连接所述脉冲水流发生模块；

压力计(4)，所述压力计(4)设置在所述脉冲水流发生模块与所述第一接头(5)之间，所述压力计(4)用于显示水流压力；

限流模块，所述限流模块连接在所述脉冲水流发生模块与所述第一接头之间或所述限流模块连接所述第二接头，所述限流模块用于阻滞水流。

2.根据权利要求1所述的血管血压模拟装置，其特征在于：所述脉冲水流发生模块包括脉冲阀(101)，所述脉冲阀(101)的输入端用于连接水源，所述脉冲阀(101)的输出端连接所述第一接头(5)。

3.根据权利要求2所述的血管血压模拟装置，其特征在于：所述脉冲阀(101)的输入端用于连接压力水源。

4.根据权利要求2所述的血管血压模拟装置，其特征在于：所述脉冲水流发生模块包括储液罐(9)和泵(102)，所述储液罐(9)包括出水口和回水口，所述出水口、所述泵(102)和所述脉冲阀(101)依次连接，所述回水口和所述第二接头(7)连接。

5.根据权利要求1所述的血管血压模拟装置，其特征在于：所述脉冲水流发生模块包括脉冲泵，所述脉冲泵的输入端用于连接水源，所述脉冲泵的输出端通过管路连接所述第一接头。

6.根据权利要求5所述的血管血压模拟装置，其特征在于：所述脉冲泵采用蠕动泵(103)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的血管血压模拟装置，其特征在于：血管血压模拟装置包括弹性囊(2)，所述弹性囊(2)设置在所述脉冲水流发生模块与所述第一接头(5)之间，所述弹性囊(2)具有阻尼，所述弹性囊(2)用于缓冲水流。

8.根据权利要求1至6任一项所述的血管血压模拟装置，其特征在于：所述限流模块包括阀门(8)，所述限流模块通过改变所述阀门(8)的开启状态调节水流流量。

9.根据权利要求1至6任一项所述的血管血压模拟装置，其特征在于：所述限流模块包括限流管，所述限流模块通过改变所述限流管的截面面积调节水流流量。

10.根据权利要求9所述的血管血压模拟装置，其特征在于：所述限流模块包括夹持件，所述限流管采用软管，所述夹持件夹住所述软管，所述夹持件用于调节所述软管的截面面积。

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