CN210378048U - 一种用于体外模拟血液循环的模拟腔室 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及体外血液循环模拟技术领域，公开了一种用于体外模拟血液循环的模拟腔室，包括液体腔室和气动管道，气动管道与液体腔室之间设有连通孔，液体腔室设有第一压力传感器、容积控制连接口和测试设备连接口，气动管道设有开口、电机、伸缩杆、第一活塞、第二活塞、第一环形板、第二环形板、液位传感器、第一环形弹性橡胶套、第一腔室、第一气管、第二环形弹性橡胶套、第二腔室和第二气管。本实用新型降低了活塞运动的机械化程度，可更加精确地控制压力变化的幅度和速度，使模拟得到的压力更贴近于人体中的压力波形，提高了模拟结果的准确性；同时可更准确的计算模拟过程，为进一步的智能化控制提供了思路。

Description

一种用于体外模拟血液循环的模拟腔室

技术领域

本实用新型涉及体外血液循环模拟技术领域，具体涉及一种用于体外模拟血液循环的模拟腔室。

背景技术

心室辅助装置以及心脏瓣莫等心血管设备，为患有心血管疾病的病人提供了一种现代的解决方法。心血管设备需要进行动物实验测试其血流动力学等性能，比如心室辅助装置需要测试其为循环系统提供辅助的能力，这些动物实验往往时间长，耗费大，而模拟血液循环系统可以在一定程度上替代动物实验对心血管设备的性能进行测试，从而缩短心血管设备的研发时间和耗费。

目前，对于心脏泵血的模拟，主要采用压缩空气的方式或者活塞杆驱动容器中的液体排出或者吸入的方式实现，但由于心脏泵血过程中所受到的压力和阻力很复杂，而压缩气缸或活塞运动在体外模拟血液循环的过程中的运动阻力相对单一，运动过程相对机械化，难以模拟心脏泵血过程中的阻力，进而难以精确地控制压力变化的速度和幅度，从而难以精确地再现循环系统的压力过程，因此模拟得到的压力与人体中的压力波形有很大的不同，进而导致模拟结果不准确。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型提供一种可降低活塞运动的机械化程度、能更准确的控制压力变化幅度的用于体外模拟血液循环的模拟腔室。

为解决以上技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：

一种用于体外模拟血液循环的模拟腔室，包括液体腔室和设置于液体腔室顶部的气动管道，所述气动管道与液体腔室之间设有连通孔；所述液体腔室的底端设有第一压力传感器、容积控制连接口和测试设备连接口；所述气动管道的一端设有开口，所述开口远离气动管道的一侧设有电机，所述电机的输出轴端设有伸入气动管道内的伸缩杆，所述伸缩杆背离电机的端部设有第一活塞；所述气动管道内设有第二活塞，所述第二活塞位于第一活塞背离电机的一侧，所述第二活塞与第一活塞之间设有与气动管道的内壁相连的第一环形板，所述第二活塞背离第一活塞的一侧设有与气动管道的内壁相连的第二环形板；所述连通孔设于第二环形板远离第二活塞的一侧，第二环形板面向连通孔的一面的底部设有液位传感器；所述第一环形板的内边缘设有延伸向气动管道的内壁的第一环形弹性橡胶套，所述第一环形弹性橡胶套设于第二环形板和第二活塞之间，所述第一环形弹性橡胶套与气动管道的内壁之间设有第一腔室，所述第一腔室的顶部设有第一气管；所述第二环形板的内边缘设有延伸向气动管道的内壁的第二环形弹性橡胶套，所述第二环形弹性橡胶套设于第二环形板与第二活塞之间，所述第二环形弹性橡胶套与气动管道的内壁之间设有第二腔室，所述第二腔室的顶部设有第二气管。

进一步的，所述第二活塞的两端均设有半椭圆体，所述半椭圆体的截面端与第二活塞相连；可降低第二活塞与第一环形弹性橡胶套和第二环形弹性橡胶套之间的摩擦力，延长第一环形弹性橡胶套和第二环形弹性橡胶套的使用寿命。

进一步的，所述半椭圆体的顶部设有第二压力传感器；可实时感应第二活塞的前行阻力，便于更准确的计算模拟过程，便于智能化控制，使模拟过程更准确、可控。

进一步的，所述第一腔室和第二腔室内均设有第三压力传感器；可实时感应第一腔室和第二腔室内的压强大小，便于更准确的计算模拟过程，便于智能化控制，使模拟过程更准确、可控。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型降低了活塞运动的机械化程度，可更加精确地控制压力变化的幅度和速度，使模拟得到的压力更贴近于人体中的压力波形，提高了模拟结果的准确性；同时可更准确的计算模拟过程，为进一步的智能化控制提供了思路，进一步提高了模拟的准确性和可控性。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为本实用新型的第二压力传感器处的结构示意图；

图3为本实用新型的第二环形板的右视图结构示意图；

其中：1、液体腔室；2、气动管道；3、连通孔；4、第一压力传感器；5、容积控制连接口；6、测试设备连接口；7、开口；8、电机；9、伸缩杆；10、第一活塞；11、第二活塞；12、第一环形板；13、第二环形板；14、液位传感器；15、第一环形弹性橡胶套；16、第一腔室；17、第一气管；18、第二环形弹性橡胶套；19、第二腔室；20、第二气管；21、半椭圆体；22、第二压力传感器；23、第三压力传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例：

参见图1、图2和图3，一种用于体外模拟血液循环的模拟腔室，包括液体腔室1和设置于液体腔室1顶部的气动管道2，气动管道2与液体腔室1之间设有连通孔3，连通孔3用于连通气动管道2和液体腔室1；液体腔室1的底端设有第一压力传感器4、容积控制连接口5和测试设备连接口6，第一压力传感器4可实时测量液体腔室1内的压力，可通过容积控制连接口5增加或减少液体腔室1内的液体的量，测试设备连接口6用于连接测试设备。

气动管道2的左侧设有开口7，开口7的左侧设有电机8，电机8的输出轴端设有伸入气动管道2内的伸缩杆9，伸缩杆9的右端设有第一活塞10；气动管道2内设有第二活塞11，第二活塞11位于第一活塞10的右侧，利用第一活塞10推动第二活塞11可降低活塞运动的机械化程度，使压力模拟过程更柔缓可控，第二活塞11的两端均设有半椭圆体21，半椭圆体21的截面端与第二活塞11相连，半椭圆体21的顶部设有第二压力传感器22，第二压力传感器22可探测第二活塞11受到的阻力，便于更准确的计算模拟过程，便于智能化控制，使模拟过程更准确、可控；第二活塞11与第一活塞10之间设有与气动管道2的内壁相连的第一环形板12，第二活塞11的右侧设有与气动管道2的内壁相连的第二环形板13；连通孔3设于第二环形板13的右侧，第二环形板13的右面设有液位传感器14，液位传感器14用于监测气动管道2内的液面高度，防止液体腔室1内的液体溢入第二环形板13的左侧。

第一环形板12的内边缘设有延伸向气动管道2的内壁的第一环形弹性橡胶套15，第一环形弹性橡胶套15设于第二环形板13和第二活塞11之间，第一环形弹性橡胶套15与气动管道2的内壁之间设有第一腔室16，第一腔室16的顶部设有第一气管17，第一气管17与外界的抽吸气装置相连，可通过第一气管17向第一腔室16内通入或吸出气体，从而调整第一腔室16内的压力，进而调整第一环形弹性橡胶套15的膨胀程度，进而调整第二活塞11向左侧移动时的阻力，降低第二活塞11运动的机械化程度，使第二活塞11运动更柔缓可控，进而使本实用新型的模拟过程更贴近于心脏泵血的实际情况；第二环形板13的内边缘设有延伸向气动管道2的内壁的第二环形弹性橡胶套18，第二环形弹性橡胶套18设于第二环形板13与第二活塞11之间，第二环形弹性橡胶套18与气动管道2的内壁之间设有第二腔室19，第二腔室19的顶部设有第二气管20，第二气管20与外界的抽吸装置相连，可通过第二气管20向第二腔室19内通入或吸出气体，从而调整第二活塞11向右侧移动时的阻力，以使本实用新型的模拟过程更贴近于心脏泵血的实际情况；第一腔室16和第二腔室19内均设有第三压力传感器23，可通过第三压力传感器23实时掌控第一腔室16和第二腔室19内的压强大小，便于更准确的计算模拟过程，便于智能化控制，使模拟过程更准确、可控。

使用时，将测试设备与测试设备连接口6相连，通过本装置的电脑控制终端控制电机8的伸缩，进而控制第二活塞11左右移动，进而模拟心脏泵血过程；其中，第一压力传感器4实时获得液体腔室1内的压力数据，并将压力数据反馈至电脑控制终端，电脑控制终端将获得的压力数据与参考压力作对比，根据对比情况再分别控制电机8的伸缩速度和第一气管17与第二气管20的进出气量以及进出气速度；当第二活塞11向右移动时，当需要增加第二活塞11的前行阻力时，可通过第二气管20向第二腔室19内通入气体，第二腔室19内的压强变大，第二活塞11压动第二环形弹性橡胶套18的阻力变大，进而增加第二活塞11的前行阻力，进而降低活塞运动的机械化程度，达到准确控制压力变化幅度的目的；同时电脑控制终端可根据第一压力传感器4、第二压力传感器22和第三压力传感器23反馈的压力数据计算模拟过程，使模拟得到的压力更贴近人体中的压力波形。

如上即为本实用新型的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于体外模拟血液循环的模拟腔室，其特征在于，包括液体腔室(1)和设置于液体腔室(1)顶部的气动管道(2)，所述气动管道(2)与液体腔室(1)之间设有连通孔(3)；所述液体腔室(1)的底端设有第一压力传感器(4)、容积控制连接口(5)和测试设备连接口(6)；所述气动管道(2)的一端设有开口(7)，所述开口(7)远离气动管道(2)的一侧设有电机(8)，所述电机(8)的输出轴端设有伸入气动管道(2)内的伸缩杆(9)，所述伸缩杆(9)背离电机(8)的端部设有第一活塞(10)；所述气动管道(2)内设有第二活塞(11)，所述第二活塞(11)位于第一活塞(10)背离电机(8)的一侧，所述第二活塞(11)与第一活塞(10)之间设有与气动管道(2)的内壁相连的第一环形板(12)，所述第二活塞(11)背离第一活塞(10)的一侧设有与气动管道(2)的内壁相连的第二环形板(13)；所述连通孔(3)设于第二环形板(13)远离第二活塞(11)的一侧，第二环形板(13)面向连通孔(3)的一面的底部设有液位传感器(14)；所述第一环形板(12)的内边缘设有延伸向气动管道(2)的内壁的第一环形弹性橡胶套(15)，所述第一环形弹性橡胶套(15)设于第二环形板(13)和第二活塞(11)之间，所述第一环形弹性橡胶套(15)与气动管道(2)的内壁之间设有第一腔室(16)，所述第一腔室(16)的顶部设有第一气管(17)；所述第二环形板(13)的内边缘设有延伸向气动管道(2)的内壁的第二环形弹性橡胶套(18)，所述第二环形弹性橡胶套(18)设于第二环形板(13)与第二活塞(11)之间，所述第二环形弹性橡胶套(18)与气动管道(2)的内壁之间设有第二腔室(19)，所述第二腔室(19)的顶部设有第二气管(20)。

2.根据权利要求1所述的一种用于体外模拟血液循环的模拟腔室，其特征在于，所述第二活塞(11)的两端均设有半椭圆体(21)，所述半椭圆体(21)的截面端与第二活塞(11)相连。

3.根据权利要求2所述的一种用于体外模拟血液循环的模拟腔室，其特征在于，所述半椭圆体(21)的顶部设有第二压力传感器(22)。

4.根据权利要求1所述的一种用于体外模拟血液循环的模拟腔室，其特征在于，所述第一腔室(16)和第二腔室(19)内均设有第三压力传感器(23)。

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