CN211179352U - 一种扭控性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种扭控性测试装置，用于对导管的扭控性进行测试，所述导管具有相对的第一端和第二端，所述扭控性测试装置包括动力机构、阻力施加机构及检测机构；所述动力机构与所述导管的第一端连接，用于驱动所述导管旋转；所述阻力施加机构用于向所述导管施加阻力，以模拟所述导管在预定对象内受到的作用力；所述检测机构用于检测所述导管之第一端的第一旋转信息和所述导管之第二端的第二旋转信息，所述第一旋转信息和所述第二旋转信息用于判断所述导管的扭控性。本实用新型的优点在于，可模拟导管在预定对象中的受力并定量化地测定导管的扭控性。

Description

一种扭控性测试装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种扭控性测试装置。

背景技术

微创伤介入手术以其不开刀、创伤小、恢复快、效果好的特点而成为临床治疗的主要手段。微创伤介入手术的过程是：操作者在患者身体的某一部位开一个微小切口，然后将医疗器械例如导管从所述切口处送入血管并沿血管到达目标位置，最后在目标位置进行相应的诊疗。手术中操作者需要旋转导管以使其顺利通过迂曲或狭窄的血管到达目标位置，或者通过旋转导管来改变诊疗的位置，因而用于微创伤介入手术的导管需要具有良好的扭控性。

所谓扭控性是指操作者在导管的一端旋转一定角度，导管的另一端能够同步响应并随之旋转的性能。目前，国内外众多的导管都宣称可以实现1:1的扭控性，但却罕有明确有效的测量评价方法对这些导管在体内的扭控性进行验证，这使得医疗机构在采购导管时无法对各厂家的导管进行比对，不利于医疗机构选择性能优良的导管。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种扭控性测试装置，以对导管在体内的扭控性进行定量化测试，便于医疗机构选择性能优良的导管，从而改善疾病治疗效果。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种扭控性测试装置，用于测试导管的扭控性，所述导管具有相对的第一端和第二端，包括动力机构、阻力施加机构及检测机构；

所述动力机构与所述导管的第一端连接，用于驱动所述导管旋转；

所述阻力施加机构夹持所述导管的第二端，并向所述导管施加压力，用于模拟所述导管在预定对象内受到的作用力；

所述检测机构用于检测所述导管旋转时所述导管的第一端的第一旋转信息和所述导管的第二端的第二旋转信息；所述第一旋转信息和所述第二旋转信息用于判断所述导管的扭控性。

可选地，还包括信号处理机构，所述信号处理机构与所述检测机构通讯连接，用于根据所述第一旋转信息和所述第二旋转信息判断所述导管的扭控性。

可选地，还包括：导轨，所述导轨上可活动地设置有所述阻力施加机构，以调整位于所述动力机构与所述阻力施加机构之间的所述导管的长度。

可选地，还包括：锁定机构，用于将所述阻力施加机构锁定在所述导轨的预定位置处。

可选地，所述阻力施加机构包括依次设置的垫板、第一阻力片、第二阻力片和压块；

所述垫板可活动地设置于所述导轨上，所述第一阻力片设置于所述垫板上，所述第二阻力片设置于所述第一阻力片的上方并与所述第一阻力片共同形成通道，所述导管贯穿所述通道，所述压块设置于所述第二阻力片上并向所述通道施加压力。

可选地，所述压块可拆卸地设置于所述第二阻力片上。

可选地，还包括：固定机构，与所述动力机构连接并用于固定所述导管的第一端。

可选地，所述固定机构包括螺纹配合的弹性夹头母端和弹性夹头公端，所述弹性夹头母端与所述动力机构连接。

可选地，还包括：衬芯，用于套设在所述导管的第一端，用于保持所述导管的第一端和第二端的同心度。

可选地，所述动力机构为五相直流步进电机。

可选地，所述检测机构包括第一检测单元和第二检测单元；所述第一检测单元用于检测所述导管的第一端的旋转信息；所述第二检测单元用于检测所述导管的第二端的旋转信息。

可选地，所述第一检测单元为编码器。

可选地，所述第二检测单元为角度光电传感器。

与现有技术相比，本实用新型的扭控性测试装置具有如下优点：

第一、本实用新型提供的扭控性测试装置包括动力机构、阻力施加机构、检测机构及信号处理机构，所述动力机构与所述导管的第一端连接，用于驱动所述导管旋转；所述阻力施加机构夹持所述导管的第二端，并向所述导管施加压力，用于模拟所述导管在预定对象内受到的作用力；所述检测机构用于检测所述导管旋转时，所述导管的第一端的第一旋转信息和所述导管的第二端的第二旋转信息；所述信号处理机构与所述检测机构通讯连接，用于根据所述第一旋转信息和所述第二旋转信息判断所述导管的扭控性。本实用新型通过阻力施加机构向导管施加阻力以模拟导管在血管中受到的摩擦阻力，并通过检测机构获取导管两端的旋转信息，从而能够准确地检测导管扭转角度的变化，为评价导管在人体内的扭控性提供量化数据。

第二、所述扭控性测试装置还包括导轨，且所述阻力施加机构可活动地设置于所述导轨上，通过调整所述阻力施加机构与所述动力机构之间的距离来调节位于动力机构与阻力施加机构间的导管的长度，以模拟导管进入到血管中的长度，从而可获知不同手术场景下导管在血管中的扭控性。

附图说明

图1是本实用新型根据一实施例所提供的扭控性测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型根据一实施例所提供的扭控性测试装置中的阻力施加机构的结构示意图；

图3是本实用新型根据一实施例提供的扭控性测试装置的工作流程图；

图4是本实用新型根据一实施例提供的导管的第一端与第二端的旋转角度关系示意图，图中的直线为导管的第一端与第二端的旋转角度的理论关系，曲线为导管的第一端与第二端的旋转角度的实际关系，且测试时动力机构与阻力施加机构之间的导管长度为650mm，压块的重量为250g；

图5是本实用新型根据一实施例提供的导管的第一端与第二端的旋转角度的关系示意图，测试时动力机构与阻力施加机构之间的导管长度为450mm；

图6是本实用新型根据一实施例提供的导管的第一端与第二端的旋转角度的关系示意图，测试时动力机构与阻力施加机构之间的导管长度为850mm。

附图标记：

10-导管；

100-动力机构；

200-阻力施加机构；

210-垫板，220-第一阻力片，230-第二阻力片，240-压块；

300-基座；

400-固定机构；

500-导轨；

610-角度光电传感器；

611-光源，612-码盘，613-遮光板，614-光检测器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，复数形式“多个”包括两个及三个以上的对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外，以及术语“安装”、“相连”、“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。可以是机械连接，也可以是电连接。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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

图1是本实用新型根据一实施例提供的扭控性测试装置的结构示意图，所述扭控性测试装置用于对导管10的扭控性进行测试，所述导管10具有相对的第一端和第二端。

如图1所示，所述扭控性测试装置包括：动力机构100、阻力施加机构200及检测机构；其中，所述动力机构100用于与所述导管10的第一端连接以驱动所述导管10旋转；所述阻力施加机构200用于夹持所述导管10的第二端，并向所述导管10施加阻力，以模拟所述导管在预定对象(例如人体内的血管)内受到的作用力；所述检测机构用于检测所述导管10之第一端的第一旋转信息和所述导管10之第二端的第二旋转信息，所述第一旋转信息和所述第二旋转信息用于判断所述导管10的扭控性。本实施例中所述的“第二端”既可以是导管10远离所述第一端的端部，也可以是导管10位于阻力施加机构200且背离所述动力机构100一侧的任意部分，该第二端的具体位置根据所述检测机构的设定位置来确定。

本实施例中，通过设置动力机构100为导管10提供稳定、可控的驱动力，以使导管10旋转，同时还通过检测机构对导管10的旋转信息(例如旋转角度)进行检测，以对导管10的扭控性进行定量化评定。特别地，通过设置阻力施加机构200来模拟导管10进入到血管中所受到的挤压作用，使得测得的导管10的扭控性更接近于实际使用时的情况，有助于医疗机构根据需求选择性价比最高的导管。

进一步地，所述扭控性测试装置还包括信号处理机构，所述信号处理机构与所述检测机构通讯连接并用于接收所述检测机构测得的所述第一旋转信息和所述第二旋转信息，从而对所述第一旋转信息和所述第二旋转信息进行自动化分析，以得到所述导管10的扭控性。在此，由于信号分析处理的技术为本领域技术人员习知的技术，故而本领域技术人员在本申请文件公开的内容基础上，应当知晓如何利用信号处理单元，例如现有的信号处理电路在已知导管的相对两端的旋转角度的情况下，得到导管的扭控性。

请继续参阅图1，所述扭控性测试装置还可包括基座300。所述动力机构100可为各类电机，本实施例中，所述动力机构100优选为五相直流步进电机，五相直流步进电机具有高扭矩、低转速的特点，能够为扭控性测试提供持续、稳定、可控的驱动力。所述动力机构100设置于所述基座300上并可通过固定机构400与导管10的第一端连接，所述固定机构400例如弹性夹头，其具体包括螺纹配合的弹性夹头母端和弹性夹头公端，其中所述弹性夹头母端与所述动力机构100连接，通过改变所述弹性夹头母端和所述弹性夹头公端的旋紧程度可调节固定机构400与导管10之间的作用力。另外，所述导管10通常为柔性管材，在夹持过程中，为避免导管10的第一端变形而影响到导管10两端的同心度，所述导轨扭控性测试装置还包括衬芯，所述衬芯用于穿设在导管10的第一端，并对导管10的第一端起到支撑的作用，本实施例中所述衬芯可由具有一定刚度的材料制成，例如采用不锈钢等金属制作，或采用诸如POM(聚甲醛树脂)、PS(聚苯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)之类的硬质塑料制作。

请重点参阅图2并结合图1，所述阻力施加机构200设置于所述基座300上并包括自下而上依次设置的垫板210、第一阻力片220、第二阻力片230和压块240。详细来说，所述垫板210可为一矩形板，其具有一上表面。所述第一阻力片220粘附与所述垫板210的上表面上，并且所述第一阻力片220的上表面设置有一个第一弧形凹槽。所述第二阻力片230设置于所述压块240的下表面上，所述第二阻力片230的下表面上设置有一个第二弧形槽，且所述第二弧形槽与所述第一弧形槽相对设置，两者拼接构成所述通道，以供所述导管10贯穿。根据实际情况，所述第一阻力片220和所述第二阻力片230的尺寸可相同，例如，两个阻力片均可为矩形，且其长度为70-120mm，宽度为20-80mm。所述压块240亦可为矩形状，且所述压块240与所述垫板210的尺寸可相当，并不小于两个阻力片的尺寸，具体地，所述压块240的长度可为90-140mm，宽度可为400-100mm。另外，所述第一弧形槽和所述第二弧形槽的直径可为0.3-1.0mm，以便适应于不同尺寸的导管10，以及，所述通道优选沿阻力片的长度方向延伸。实践中，用于制作所述第一阻力片220和第二阻力片230的材料包括但不限于聚丙烯、聚四氟乙烯、硅胶、ABS塑料、有机玻璃等。

在对导管10进行测试时，所述导管10的第一端填充所述衬芯，然后该第一端被所述固定机构400固定而与所述动力机构200连接，同时使导管10的第二端穿过所述阻力施加机构200的通道，之后再连接检测机构，最后启动动力机构100和检测机构进行扭控性测试。应理解的是，通过压块240挤压导管10来模拟导管10进入到血管中所受到的挤压作用。也就是说，在测试过程中，导管10所受到的阻力由压块240的重力来决定，因此，优选所述压块240与所述第二阻力片230可拆卸地连接，这样可根据实际情况更换不同重量的压块240，以测定不同阻力条件下导管10的扭控性。

进一步地，所述扭控性测试装置还可包括设置于所述基座300上的直线型的导轨500，且所述阻力施加机构200可活动地设置于所述导轨500上(例如，所述阻力施加机构200的垫板210与所述导轨500可滑动地连接)。通过调整阻力施加机构200在所述导轨500上的位置，可方便快捷地调节位于所述动力机构100与所述阻力施加机构200之间的导管10的长度，以模拟导管10进入人体中的长度，从而可获得长度对导管10的扭控性的影响。

此外，所述扭控性测试装置还包括锁定机构，该锁定机构由于将所述阻力施加机构200锁定在所述导轨500上的某一预定位置处，以避免在测试过程中阻力施加机构200移位而造成测试结果不准确。本实施例对于所述锁定机构不做具体限定，只要其能够将阻力施加机构200固定于所述导轨500的某一位置而不发生移动即可。

可选地，所述检测机构包括第一检测单元和第二检测单元，其中，所述第一检测单元用于检测所述导管10的第一端的旋转信息，所述第二检测单元用于检测所述导管10的第二端的旋转信息。所述第一检测单元和所述第二检测单元均与所述信号处理单元通讯连接。

所述导管10的第一端随动力机构100同步运动，因此可通过在所述动力机构100上设置所述第一检测单元例如编码器来侦测动力机构100的输出轴的转动角度，以获知所述导管10的第一端的旋转信息。

可选地，所述第二检测单元可为角度光电传感器610。具体来说，所述角度光电传感器610包括沿导管10的长度方向依次布置的光源611、码盘612、遮光板613以及光检测器614，如图1所示，所述光源611可设置于所述阻力施加机构200的垫板210上，所述码盘612通过套管与所述光源611连接，且所述码盘612与所述套管共同套设在所述导管10的第二端上且码盘612和套管不对导管10的旋转造成干涉，而所述遮光板613则设置于所述导管10的第二端并随导管10的第二端同步旋转，同时所述光检测器614设置于所述基座300上且所述光检测器614上还可设置共所述导管10贯穿的通孔。这样，在测试过程中，光源611开启，随着导管10的第二端的旋转，在遮光板613的作用下透过码盘612的光束产生间断，该间断的光束被所述光检测器614检测，并据此输出电信号。可理解，这里的角度光电传感器610可直接使用市售产品，对于本领域技术人员而言，所述角度光电传感器610的工作原理为公知常识，故而此处不做详细介绍。

另外，所述扭控性测试装置通常还包括支撑结构和操作面板，所述支撑结构设置于所述基座300底部，并用于支撑所述基座300，所述操作面板上集成有多个操作按钮，以方便操作人员对整个测试装置的相关参数进行调整。

基于前述的扭控性测试装置，本实用新型实施例还提供了一种导管扭控性测试方法，具体包括：所述阻力施加机构200向所述导管10施加作用力；所述动力机构100驱动所述导管10旋转；所述检测机构获取所述导管10的第一端的第一旋转信息和第二端的第二旋转信息；以及，对所述第一旋转信号和所述第二旋转信号进行分析，进而判定所述导管10的扭控性。

进一步地，所述导管扭控性测试装置还包括与所述检测机构通讯连接的信号处理机构，通过所述信号处理机构对所述第一旋转信息和所述第二旋转信息进行分析，以判断所述导管10的扭控性。

可选地，在测试之前还包括：调整所述阻力施加机构200的压块240的重量以调节所述导管10所受到的阻力。

可选地，在测试之前还包括：调整所述阻力施加机构200与所述动力机构100的间距，从而调整位于阻力施加机构200与动力机构100之间的导管10的长度。

可选地，在测试之前还包括向所述通道内加入温度介于35-39℃之间(例如37℃)的水溶性液体，以模拟导管10位于血液中的情形。所述水溶性液体包括但不限于水、人造血液、纯化水等。

可选地，在测试之前，还包括调整所述检测机构的初始读数。通常情况下，可对所述第一检测单元和所述第二检测单元进行校零(即调整第一检测单元和第二检测单元的初始读数为零)。这样，第一检测单元任意时刻所显示的旋转角度就是在测试过程中导管10的第一端所转过的角度，第二检测单元任意时刻所显示的旋转角度就是导管10的第二端所转过的角度，通过这两个角度值的比较即可得到导管的10的扭控性。

图3示出了一个示范性的实施例提供的扭控性测试的流程图。如图3所示，所述扭控性测试的方法包括如下步骤：

S10：调整所述阻力施加机构200向所述导管10施加的作用力，同时调整所述动力机构100与所述阻力施加机构200之间的导管10的长度。

S20：启动所述动力机构100，以驱动所述导管10旋转。

S30：所述检测机构获取所述导管10之第一端的第一旋转信息，以及所述导管10之第二端的第二旋转信息，并将所述第一旋转信息和所述第二旋转信息发送至所述信号处理机构。

S40：所述信息处理机构对所述第一旋转信息和所述第二旋转信息进行分析处理，以得到所述导管10的扭控性。

图4示出了一个具体实施例中获得的导管的扭控性曲线图，本实施例以扭控性的理论值为1:1的导管进行说明。测试时，如图1所示，所述导管10被拉直并且位于所述动力机构100与所述阻力施加机构200间的导管长度L为650mm，同时所述压块的重量为250g。为便于比较，图中的直线示出了导管10的第一端与第二端的旋转角度理论关系(即导管的理论扭控性)，曲线显示了导管的第一端与第二端的旋转角度的实际关系(即导管的实际扭控性)，从图4中可清晰地看到，导管的实际扭控性与理论扭控性能存在差异。

接下来调节阻力施加机构200与动力机构100间的距离，并对同一导管10在拉直状态下的扭控性能进行测试。图5示出了L为450mm时导管10的扭控性，图6示出了L为850mm时导管10的扭控性。从图4至图6可见，导管10的扭控性与L的值大致呈反比。

另外，需要说明的是，采用本实施例提供的扭控性测试装置对导管的扭控性进行测试时，导管可拉直也可呈弯曲状态(例如U形、S形等)，但当导管呈弯曲状态时需要配备相应的工装以保持在测试过程中导管的形态不变。

此外，还需要说明的是，上述实施例中为简明起见，仅示出了一个阻力施加机构以对导管的一部分施加阻力，但实际测试过程中，可设置多个阻力施加机构以对导管施加阻力，以模拟导管进入到人体血管中的所有部分所受到的阻力。

虽然本实用新型披露如上，但并不局限于此。本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种扭控性测试装置，用于测试导管的扭控性，所述导管具有相对的第一端和第二端，其特征在于，包括动力机构、阻力施加机构及检测机构；

所述动力机构与所述导管的第一端连接，用于驱动所述导管旋转；

所述阻力施加机构夹持所述导管的第二端，并向所述导管施加压力，用于模拟所述导管在预定对象内受到的作用力；

所述检测机构用于检测所述导管旋转时所述导管的第一端的第一旋转信息和所述导管的第二端的第二旋转信息；所述第一旋转信息和所述第二旋转信息用于判断所述导管的扭控性。

2.根据权利要求1所述的扭控性测试装置，其特征在于，还包括信号处理机构，所述信号处理机构与所述检测机构通讯连接，用于根据所述第一旋转信息和所述第二旋转信息判断所述导管的扭控性。

3.根据权利要求1所述的扭控性测试装置，其特征在于，还包括：导轨，所述导轨上可活动地设置有所述阻力施加机构，以调整位于所述动力机构与所述阻力施加机构之间的所述导管的长度。

4.根据权利要求3所述的扭控性测试装置，其特征在于，还包括：锁定机构，用于将所述阻力施加机构锁定在所述导轨的预定位置处。

5.根据权利要求3所述的扭控性测试装置，其特征在于，所述阻力施加机构包括依次设置的垫板、第一阻力片、第二阻力片和压块；

所述垫板可活动地设置于所述导轨上，所述第一阻力片设置于所述垫板上，所述第二阻力片设置于所述第一阻力片的上方并与所述第一阻力片共同形成通道，所述导管贯穿所述通道，所述压块设置于所述第二阻力片上并向所述通道施加压力。

6.根据权利要求5所述的扭控性测试装置，其特征在于，所述压块可拆卸地设置于所述第二阻力片上。

7.根据权利要求1所述的扭控性测试装置，其特征在于，还包括：固定机构，与所述动力机构连接并用于固定所述导管的第一端。

8.根据权利要求7所述的扭控性测试装置，其特征在于，所述固定机构包括螺纹配合的弹性夹头母端和弹性夹头公端，所述弹性夹头母端与所述动力机构连接。

9.根据权利要求7所述的扭控性测试装置，其特征在于，还包括：衬芯，用于套设在所述导管的第一端，用于保持所述导管的第一端和第二端的同心度。

10.根据权利要求1所述的扭控性测试装置，其特征在于，所述动力机构为五相直流步进电机。

11.根据权利要求1所述的扭控性测试装置，其特征在于，所述检测机构包括第一检测单元和第二检测单元；所述第一检测单元用于检测所述导管的第一端的旋转信息；所述第二检测单元用于检测所述导管的第二端的旋转信息。

12.根据权利要求11所述的扭控性测试装置，其特征在于，所述第一检测单元为编码器。

13.根据权利要求11所述的扭控性测试装置，其特征在于，所述第二检测单元为角度光电传感器。

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