CN206363638U - 一种血液循环测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种血液循环测试系统，包括模拟心脏、血管管路、气动控制单元和电气控制单元，模拟心脏包括硬质外壳和设置在硬质外壳内的软质弹性内胆，在软质弹性内胆内部设置有空腔，硬质外壳和软质弹性内胆之间有空隙，所述硬质外壳上设有连通所述空隙的通气口，所述血管管路和所述空腔连成一个单向流通的封闭式回路，所述血管管路能够进行更换，所述气动控制单元包括电磁换向阀和气源，所述电气控制单元电控制所述电磁换向阀和气源将气体经所述通气口充入所述空隙；本实用新型能针对病人的个性化病情进行测试，模拟测试病人体内血液的流动情况对支架的影响；也可模拟人心脏跳动直观测试血管支架植入效果，降低了医疗风险、节省测试成本。

Description

一种血液循环测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械，具体涉及一种血液循环测试系统。

背景技术

随着国民经济的不断提升，人民生活水平的日益改善，心血管疾病发生率也在逐步上升，成为困扰人们身体健康的一项常规疾病，用血管支架等血管内介入治疗成为应对心血管疾病的重要手段，然而血管支架一旦植入人体血管，其位置将不可更改和更换，特别是颅内血管，如果出现支架与血管不匹配，或者放置位置出现偏差，将会造成手术失败，甚至危及生命，因此用一种可模拟人体血管和环境的测试系统在术前先对支架进行测试和模拟显得尤为重要。

目前常用的方法是用动物血管或动物内脏器官或人造管道在体外进行测试，这种测试方法代价较高，不能针对病人的个性化病情进行测试，也不能模拟测试病人体内血液的流动情况对支架的影响，因此并不能满足模拟测试的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种可模拟人心脏跳动的血液循环测试系统，该系统能直观测试血管支架植入效果、降低医疗风险、节省测试成本。

本实用新型目的是通过以下技术方案来实现的：

一种血液循环测试系统，包括模拟心脏、血管管路、气动控制单元和电气控制单元，所述模拟心脏包括硬质外壳和设置在所述硬质外壳内的软质弹性内胆，在所述软质弹性内胆内部设置有空腔，所述硬质外壳和所述软质弹性内胆之间有空隙，所述硬质外壳上设有连通所述空隙的通气口，所述血管管路和所述空腔连成一个单向流通的封闭式回路，所述血管管路能够进行更换，所述气动控制单元包括电磁换向阀和气源，所述电气控制单元电控制所述电磁换向阀和所述气源将气体经所述通气口充入所述空隙。

本实用新型目的还通过以下优选的技术方案来进一步实现：

优选的，所述软质弹性内胆是分体结构，包括分别位于所述软质弹性内胆上部的第一内胆、中部的第二内胆、下部的第三内胆，所述第三内胆上设置进口通道和出口通道，所述硬质外壳通过紧固件将所述第一内胆、第二内胆、第三内胆固定，所述空腔内装模拟血液，所述进口通道连通进口单向阀，所述出口通道连通出口单向阀，所述血管管路一端连接所述进口单向阀，另一端连接所述出口单向阀。

更优选的，所述第一内胆和所述第二内胆是一体结构。

优选的，所述第一内胆和所述第三内胆是硬质透明材料制成。

优选的，所述血管管路包括三通接头和模拟病患部位，所述三通接头的第一端测试时封闭，第二端连通所述模拟病患部位，第三端连通所述出口单向阀。

优选的，所述气源是空气压缩机或气泵。

优选的，所述模拟病患部位是一种基于患者的CT或MRI数据提取并3D打印出的用软质弹性透明材料制作的管路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在：

本实用新型的血液循环测试系统提供了一套模拟患者心脏跳动频率和病患区血管结构形态的血管支架测试环境，可以直观全面的测试和观察血管支架的植入效果，为血管支架的选择和植入提供必要的参考和指导。降低了与患者病患血管不匹配的血管支架直接植入人体所产生的医疗风险，同时由于病患区血管可更换的特点，也大大降低了测试的成本费用。

附图说明

图1为本实用新型血液循环测试系统的第一种实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型血液循环测试系统的第一种实施方式的使用状态图；

图3为本实用新型血液循环测试系统的第二种实施方式的结构示意图；

其中，1是模拟心脏，2是血管管路，3是气动控制单元，4是电气控制单元，10是硬质外壳，12是空隙，100是通气口，110是第一内胆，111是第二内胆，112是第三内胆，113是空腔，114是一体内胆，1120是进口通道，1121是出口通道，20是三通接头，21是模拟病患部位，22是进口单向阀，23是出口单向阀，30是电磁换向阀，31是气源，32是调压器，13是第一压环，14是第二压环，1100是第一凸缘式法兰，1110是第一上折边法兰，1111是第一下折边法兰，101是第二上折边法兰，102是第二下折边法兰，1122是第二凸缘式法兰。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型的血液循环测试系统，包括可模拟人心脏跳动的模拟心脏1、血管管路2、气动控制单元3和电气控制单元4，所述模拟心脏1包括硬质外壳10和设置在所述硬质外壳10内的软质弹性内胆，在所述软质弹性内胆内部设置有空腔113，所述硬质外壳10和所述软质弹性内胆之间有空隙12，所述硬质外壳10上设有连通所述空隙12的通气口100，所述血管管路2和所述空腔113连成一个单向流通的封闭式回路，所述血管管路2能够进行更换，所述气动控制单元3包括电磁换向阀30和气源31，所述电气控制单元4电控制所述电磁换向阀30和所述气源31将气体经所述通气口100充入所述空隙12。

所述模拟心脏1包括一体或分体结构的硬质外壳10和一体或分体结构的软质弹性内胆。所述软质弹性内胆是分体结构时，包括分别位于所述软质弹性内胆上部的第一内胆110、中部的第二内胆111、下部的第三内胆112，所述第三内胆112上设置进口通道1120和出口通道1121，所述硬质外壳10通过紧固件将所述第一内胆110、第二内胆111、第三内胆112固定，所述空腔113内装模拟血液，所述进口通道1120连通进口单向阀22，所述出口通道1121连通出口单向阀23，所述血管管路2一端连接所述进口单向阀22，另一端连接所述出口单向阀23。在一个具体的实施方式中，所述软质弹性内胆包括第一内胆110，第二内胆111，第三内胆112，第一压环13，第二压环14，所述第一内胆110是位于所述软质弹性内胆上部的第一凸缘式法兰1100结构，中间部分向外凸起，所述第二内胆111是位于所述软质弹性内胆中部的上下开口且上下开口端分别设第一上折边法兰1110和第一下折边法兰1111结构，所述第三内胆112是位于所述软质弹性内胆下部的带进口通道1120和出口通道1121的第二凸缘式法兰1122结构，所述硬质外壳10是适应性贴合所述第二内胆111外壁的上下开口且上下开口端分别设第二上折边法兰101和第二下折边法兰102结构，所述第一压环13通过螺栓将所述第一凸缘式法兰1100、第一上折边法兰1110、第二上折边法兰101顺次压紧密封固定，所述第二压环14通过螺栓将所述第二凸缘式法兰1122、第一下折边法兰1111、第二下折边法兰102顺次压紧密封固定，所述空腔113是由所述第一内胆110，第二内胆111和第三内胆112限定的半封闭式空间。

所述第一压环13和第二压环14均是环状金属板，所述进口通道1120连通进口单向阀22，所述出口通道1121连通出口单向阀23，保证模拟血液的液体只能从进口通道1120进入空腔113中，从出口通道1121流出。

固定硬质外壳10和软质弹性内胆的紧固件可以不用螺栓而采用粘接或能实现两者固定的其它方式。而且硬质外壳10和软质弹性内胆也可以不采用法兰结构，而采用嵌套，只要能实现模拟心脏形成一个相对独立密封的腔室即可，这样就可以通过与血管管路的相对体积变化实现此消彼长的关系。

所述血管管路一端连接所述进口单向阀22，另一端连接所述出口单向阀23，所述血管管路包括三通接头20和模拟病患部位21，所述三通接头20的第一端用软质可穿透性材料(主要是软质橡胶)密封，测试时，支架可穿透软质橡胶进入血管管路2内部，第二端连通所述模拟病患部位21，第三端连通所述出口单向阀23。这样与模拟心脏共同形成一个封闭的流通管腔，管腔内部充满模拟血液的液体。

所述的模拟病患部位21是一种基于患者的CT或MRI数据提取并3D打印出的用软质弹性透明材料制作的管路，管路具有较好的顺应性，在模拟支架植入时，支架导管可以很容易穿过管路到达病患部位，模拟病患部分21可根据不同患者的不同病理模型进行拼接和更换。

所述气动控制单元3由气源31、调压器32、电磁换向阀30以及连接管路和接头组成，工作端连接到模拟心脏的硬质外壳10的通气口100，电磁换向阀30控制压缩空气的通断。

所述的气源31是一种压缩空气的来源，可以是一种空气压缩机或者是一种气泵。

所述电气控制单元4为可编程控制单元，通过程序来控制气动控制单元3气源31的启动和关闭，以及电磁换向阀30的切换周期和切换频率，并且可以根据要求调节不同的频率和气动压力。

工作时，电气控制单元4先控制气源31启动，待气源31压力达到要求后，控制电磁换向阀30开始工作，当电磁换向阀30导通时，来自气源31的压缩空气通过设在模拟心脏硬质外壳10上的通气孔100进入到第二内胆111与硬质外壳10之间的空隙12中，压缩空气的压力致使软质弹性第二内胆111产生内凹变形，使得第一内胆110，第二内胆111和第三内胆112限定的半封闭式空间即空腔113体积减小，空腔113中的模拟血液通过出口通道1121进入到血管管路中，当电磁换向阀30断开时，第二内胆111与硬质外壳10之间的空隙12中的压缩空气压力消失，软质弹性第二内胆111回弹，这时空腔113体积膨胀，血管管路中的模拟血液通过第三内胆112上的进口通道1120流回空腔113中，如此形成了一个模拟心脏跳动的周期，电气控制单元4可以调节电磁换向阀30切换时间周期的长短，从而形成快速跳动、常速跳动、慢速跳动等几个状态。

在进行血管支架的植入测试前，将血管支架穿透血管管路上的三通接头20的第一端软质橡胶密封进入血管通道，当支架被送到模拟病患部位21的位置时，释放支架，可以通过透明血管看到支架在血管中的附着状态是否合适，支架与病患区是否匹配良好，并且可以观察支架在模拟心脏跳动的周期波动和血液流动环境下的长期植入效果，从而达到可在类人体血管内环境下测试血管支架植入效果的目的。

在以上述第一种实施方式为基础的第二种实施方式中，不同之处仅在于所述软质弹性内胆的第一内胆110和第三内胆112是硬质透明材料制成。所述硬质透明材料选自工程塑料、亚克力、透明树脂等。这种软质弹性内胆结构也能取得与第一种实施方式相同的技术效果。

实施例2：

以实施例1的第一种实施方式为基础，实施例2与实施例1的不同之处仅在于：如图3所示：所述第一内胆110和第二内胆111是一体结构即一体内胆114，这样软质弹性内胆是由两部分构成，即一个位于上部的可以与硬质外壳10之间形成空隙12的一体内胆114和一个位于下部的带进口通道1120和出口通道1121的第三内胆112，所述软质弹性内胆与硬质外壳10之间的固定连接方式可以用螺栓、粘接或其它能实现两者固定的方式。而且硬质外壳10和软质弹性内胆也可以不采用法兰结构，而采用嵌套结构，只要能实现模拟心脏形成一个相对独立密封的腔室即可，这样就可以通过与血管管路的相对体积变化实现此消彼长的关系。本实施例可以实现与实施例1相同的技术效果。

以上所述仅为本新型的较佳的实施例而已，并不用于限制本新型，凡在本新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种血液循环测试系统，其特征在于：包括模拟心脏(1)、血管管路(2)、气动控制单元(3)和电气控制单元(4)，所述模拟心脏包括硬质外壳(10)和设置在所述硬质外壳(10)内的软质弹性内胆，在所述软质弹性内胆内部设置有空腔(113)，所述硬质外壳(10)和所述软质弹性内胆之间有空隙(12)，所述硬质外壳(10)上设有连通所述空隙(12)的通气口(100)，所述血管管路(2)和所述空腔(113)连成一个单向流通的封闭式回路，所述血管管路能够进行更换，所述气动控制单元(3)包括电磁换向阀(30)和气源(31)，所述电气控制单元(4)电控制所述电磁换向阀(30)和所述气源(31)将气体经所述通气口(100)充入所述空隙(12)。

2.根据权利要求1所述的血液循环测试系统，其特征在于：所述软质弹性内胆是分体结构，包括分别位于所述软质弹性内胆上部的第一内胆(110)、中部的第二内胆(111)、下部的第三内胆(112)，所述第三内胆(112)上设置进口通道(1120)和出口通道(1121)，所述硬质外壳(10)通过紧固件将所述第一内胆(110)、第二内胆(111)、第三内胆(112)固定，所述空腔(113)内装模拟血液，所述进口通道(1120)连通进口单向阀(22)，所述出口通道(1121)连通出口单向阀(23)，所述血管管路一端连接所述进口单向阀(22)，另一端连接所述出口单向阀(23)。

3.根据权利要求2所述的血液循环测试系统，其特征在于：所述第一内胆(110)和所述第二内胆(111)是一体结构。

4.根据权利要求2所述的血液循环测试系统，其特征在于：所述第一内胆(110)和所述第三内胆(112)是硬质透明材料制成。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的血液循环测试系统，其特征在于：所述血管管路(2)包括三通接头(20)和模拟病患部位(21)，所述三通接头(20)的第一端测试时封闭，第二端连通所述模拟病患部位(21)，第三端连通所述出口单向阀(23)。

6.根据权利要求5所述的血液循环测试系统，其特征在于：所述气源(31)是空气压缩机或气泵。