CN217525510U - 一种瓣膜稳态流性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种瓣膜稳态流性能测试装置，包括第一储液箱、第二储液箱、第一稳流装置、第二稳流装置、第一瓣膜测试装置、第二瓣膜测试装置、第一控制阀、第二控制阀。本实用新型的瓣膜稳态流性能测试装置可用于测试正向流的压降和回流泄漏，且通过两个瓣膜测试装置的串联设置，能同时测试两个待测瓣膜，或同时对一个待测瓣膜和一个对照瓣膜进行对比测试，大大提高了检测效率，缩短了检测时间。且该装置通过两个三通控制阀的设置即可简单快速的实现正向流溶液循环和反向流溶液循环以及溶液加热循环的模式切换。

Description

一种瓣膜稳态流性能测试装置

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种瓣膜稳态流性能测试装置。

背景技术

人工心脏瓣膜是可植入心脏内代替心脏瓣膜能使血液单向流动，具有天然心脏瓣膜功能的人工器官。植入人体的人工心脏瓣膜，血液流经时瓣口对血流的阻滞作用会产生跨瓣压差，它是评价人工心脏瓣膜功能的最重要的血流动力学参数。跨瓣压差越大，血流的速度梯度就越大，由此产生的剪应力也就越大。剪应力如果超过对血液成分引起破坏的阀值，就会引起溶血或亚溶血，甚至引起血管内皮细胞的损伤。如何合理的优化瓣膜参数，就必须清楚的了解瓣膜工作时的血流动力学特性。

在流体动力学特性测试中，需考察人工心脏瓣膜在脉动流和稳态流两种流量测试环境下的压降。现有的稳态流测试通常需两种设备，一种测试正向流的压降，一种测试回流泄漏。专利文献CN111174989A中记载了一种心脏瓣膜稳态泄漏试验装置，包括蓄水桶和贮水桶，蓄水桶和贮水桶之间通过管路相连通，管路上设置有用于安装人工心脏瓣膜的试件工装，以使得所述人工心脏瓣膜与管路相连通；试件工装的前侧安装有前端压力传感器，试件工装的后侧安装有后端压力传感器，蓄水桶连接有气源，贮水桶设置有称量其内部液体质量变化的称重装置。专利文献CN110514376A中记载了一种瓣膜支架性能测试装置，包括多功能测试台、储液箱、单片机和计算机；多功能测试台包括第一测试台I和第二测试台II，所述第一测试台I可以实现瓣膜支架的应变以及振动频率测试、跨瓣压差测试和开口面积测试，第二测试台II可以实现瓣膜支架的耐久性能测试。

然而，现有报道的测试设备均只能对一个待测瓣膜进行测试，进行对照实验时需将待测瓣膜替换为对照瓣膜后再进行测试，由此无法实现在一个测试程序中同时对待测瓣膜和对照瓣膜进行测试。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种瓣膜稳态流性能测试装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型提供一种瓣膜稳态流性能测试装置，包括第一储液箱、第二储液箱、第一稳流装置、第二稳流装置、第一瓣膜测试装置、第二瓣膜测试装置、第一控制阀、第二控制阀；

所述第一储液箱、第一稳流装置、第一控制阀、第一瓣膜测试装置、第二瓣膜测试装置、第二控制阀依次连接形成正向流溶液循环；

所述第二储液箱、第二稳流装置、第二控制阀、第二瓣膜测试装置、第一瓣膜测试装置、第一控制阀依次连接形成反向流溶液循环；

所述第一控制阀分别与第一稳流装置、第一瓣膜测试装置、第二储液箱连接；所述第二控制阀分别与第二稳流装置、第二瓣膜测试装置和第一储液箱连接。

作为优选方案，所述第一瓣膜测试装置和第二瓣膜测试装置之间还设置有第三稳流装置。

作为优选方案，所述第一储液箱、第一稳流装置、第一控制阀、第二储液箱、第二稳流装置、第二控制阀依次连接形成溶液加热循环，对溶液进行加热。

作为优选方案，所述第一瓣膜测试装置的中间设置有第一待测瓣膜固定结构，第二瓣膜测试装置的中间设置有第二待测瓣膜固定结构。

作为优选方案，所述第一待测瓣膜固定结构的两侧分别连接第一压差传感器，用于测量安装的第一待测瓣膜两侧压差；所述第二瓣膜固定结构的两侧分别连接第二压差传感器，用于测量第二待测瓣膜两侧压差。

作为优选方案，所述第一待测瓣膜固定结构的两侧分别设置第一压力检测点和第二压力检测点，第一压力检测点和第二压力检测点分别与第一压差传感器连接；所述第一压力检测点设置在靠近第三稳流装置的一端，第二压力检测点设置在靠近第一控制阀的一端，所述第二检测点与第一待测瓣膜固定结构的距离是第一检测点与第一待测瓣膜固定结构的距离的三倍。

作为优选方案，所述第二待测瓣膜固定结构的两侧分别设置第三压力检测点和第四压力检测点，第三压力监测点和第四压力检测点分别与第二压差传感器连接；所述第三压力检测点设置在靠近第三稳流装置的一端，第四压力检测点设置在靠近第二控制阀的一端，所述第四检测点与第二待测瓣膜固定结构的距离是第三检测点与第二待测瓣膜固定结构的距离的三倍。

作为优选方案，所述第一控制阀和第二控制阀均为三通控制阀，第一控制阀的第一阀门与第一稳流装置连接、第二阀门与第一瓣膜测试装置连接、第三阀门与第二储液箱连接，第二控制阀的第四阀门与第一储液箱连接、第五阀门与第二瓣膜测试装置连接、第六阀门与第二稳流装置连接；所述第一控制阀和第二控制阀均为电磁阀。

作为优选方案，所述第一储液箱和第二储液箱中各设置有加热装置，用于加热储液箱中的溶液；

所述第一储液箱和第二储液箱上各设置有温度传感器，用于监测溶液的温度。

作为优选方案，所述测试装置还包括控制装置，所述控制装置分别与第一压差传感器、第二压差传感器、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀通过电连接，用于监测第一待测瓣膜和第二待测瓣膜两侧的压差，以及控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀上各阀门的开启和关闭；所述控制装置还与分别设置在第一控制阀靠近第一瓣膜测试装置一端的流量计和第二控制阀靠近第一瓣膜测试装置一端的流量计连接，用于接收流量计发出的液体流量信号；

所述控制装置对第一控制阀和第二控制阀的控制为：当装置中的溶液进行正向流溶液循环时，控制装置对第一控制阀、第二控制阀输出第一信号，使第三阀门和第六阀门关闭，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门开启；

当装置中的溶液进行反向流溶液循环时，控制装置对第一控制阀、第二控制阀输出第二信号，使第一阀门和第四阀门关闭，第二阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门开启；

当装置中的溶液进行溶液加热循环时，控制装置对第一控制阀、第二控制阀输出第三信号，使第二阀门和第五阀门关闭，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第六阀门开启；

所述控制装置还与加热装置和温度传感器电连接，控制装置对加热装置的控制为：当控制装置接收到温度传感器的温度值低于预设温度时，控制装置向加热装置输出第四信号，开启加热装置；当控制装置接收到温度传感器的温度值达到预设温度时，控制装置向加热装置输出第五信号，关闭加热装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1.本实用新型的瓣膜稳态流性能测试装置可用于测试正向流的压降和回流泄漏，且通过两个瓣膜测试装置的串联设置，能同时测试两个待测瓣膜，或同时对一个待测瓣膜和一个对照瓣膜进行对比测试，大大提高了检测效率，缩短了检测时间。

2.本实用新型通过两个三通控制阀的设置即可简单快速的实现正向流溶液循环和反向流溶液循环以及溶液加热循环的模式切换。

3.本实用新型同时对待测瓣膜和对照瓣膜进行对比测试时，无需控制流向待测瓣膜和流向对照瓣膜的溶液流量保持完全一致，仅需对比流量在0-30L/min范围内测试的压降，对于不在该流量范围内测得的压降值进行去除，由此得到的结果为相同流量范围内的压降结果对比。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的瓣膜稳态流性能测试装置的结构示意图；

其中：

1-第一储液箱；2-第一稳流装置；3-第二储液箱；4-第二稳流装置；5-第一控制阀；6-第二控制阀；7-第一瓣膜测试装置；8-第一待测瓣膜固定结构；9-第一压差传感器；10-第二瓣膜测试装置；11-第二待测瓣膜固定结构；12-第二压差传感器；13-第三稳流装置。

具体实施方式

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合具体实施例来详细说明本实用新型。需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。

实施例1

本实施例提供了一种瓣膜稳态流性能测试装置，如图1所示，包括第一储液箱1、第一稳流装置2、第二储液箱3、第二稳流装置4、第一控制阀5、第二控制阀6、第一瓣膜测试装置7、第二瓣膜测试装置10；

所述测试装置还包括控制装置。

所述的第一储液箱1和第二储液箱3均设置有加热装置和温度传感器，加热装置用于加热箱体中的溶液，温度传感器用于检测溶液的温度，使溶液温度能满足测试要求。加热装置和温度传感器分别与控制装置电连接，温度传感器将检测到的温度值输出给控制装置，当控制装置接收到的温度值低于预设温度时，对加热装置输出第四信号，开启加热装置；当控制装置接收到的温度值达到预设温度时，对加热装置输出第五信号，关闭加热装置。

所述的第一稳流装置2设置在第一储液箱1和第一控制阀5之间，第二稳流装置4设置在第二储液箱3和第二控制阀6之间。作为进一步优选方案，在第一瓣膜测试装置7和第二瓣膜测试装置10之间还设置有第三稳流装置13。第一稳流装置2、第二稳流装置4、第三稳流装置13均用于稳定循环溶液的流量。各稳流装置没有泵动机构，仅作蓄水及稳流作用。

所述的第一控制阀5和第二控制阀6均为三通控制阀，具体均为电磁阀。第一控制阀5的第一阀门与第一稳流装置2连接、第二阀门与第一瓣膜测试装置7连接、第三阀门与第二储液箱3连接。第二控制阀6的第四阀门与第一储液箱1连接、第五阀门与第二瓣膜测试装置10连接、第六阀门与第二稳流装置4连接。第一控制阀靠近第一瓣膜测试装置一端、第二控制阀靠近第一瓣膜测试装置一端各设置有流量计，流量计与控制装置电连接，控制装置用于接收流量计发出的液体流量信号。

第一控制阀5和第二控制阀6均与控制装置电连接，用于控制第一控制阀5和第二控制阀6上各阀门的开启和关闭。当装置中的溶液进行正向流溶液循环时，控制装置对第一控制阀5、第二控制阀6输出第一信号，使第三阀门和第六阀门关闭，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门开启。当装置中的溶液进行反向流溶液循环时，控制装置对第一控制阀5、第二控制阀6输出第二信号，使第一阀门和第四阀门关闭，第二阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门开启。当装置中的溶液进行溶液加热循环时，控制装置对第一控制阀5、第二控制阀6输出第三信号，使第二阀门和第五阀门关闭，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第六阀门开启。

所述的第一瓣膜测试装置7的中间设置有第一待测瓣膜固定结构8，第一待测瓣膜固定结构8的两侧分别设置第一压力检测点和第二压力检测点，第一压力检测点和第二压力检测点分别与设置的第一压差传感器9连接，用于测量安装的第一待测瓣膜两侧压差。所述第一压力检测点设置在靠近第三稳流装置4的一端，第二压力检测点设置在靠近第一控制阀6的一端，所述第二检测点与第一待测瓣膜固定结构8的距离是第一检测点与第一待测瓣膜固定结构8的距离的三倍。

所述的第二瓣膜测试装置10的中间设置有第二待测瓣膜固定结构11，所述第二待测瓣膜固定结构11的两侧分别设置第三压力检测点和第四压力检测点，第三压力监测点和第四压力检测点分别与设置的第二压差传感器12连接，用于测量第二待测瓣膜两侧压差。所述第三压力检测点设置在靠近第三稳流装置13的一端，第四压力检测点设置在靠近第二控制阀6的一端，所述第四检测点与第二待测瓣膜固定结构11的距离是第三检测点与第二待测瓣膜固定结构11的距离的三倍。

所述第一压差传感器9和第二压差传感器12分别与控制装置连接，控制装置用于接收第一压差传感器9和第二压差传感器12传出的压差值。

所述的第一储液箱1、第一稳流装置2、第一控制阀5、第一瓣膜测试装置7、第三稳流装置13、第二瓣膜测试装置10、第二控制阀6依次连接形成正向流溶液循环，对待测瓣膜进行压降测试。

所述第二储液箱3、第二稳流装置4、第二控制阀6、第二瓣膜测试装置10、第三稳流装置13、第一瓣膜测试装置7、第一控制阀5依次连接形成反向流溶液循环，对待测瓣膜进行回流泄漏的测试。

所述第一储液箱1、第一稳流装置2、第一控制阀5、第二储液箱3、第二稳流装置4、第二控制阀6依次连接形成溶液加热循环，对溶液进行加热，使溶液达到预设温度。

本实用新型的检测装置适用于各种瓣膜的测试，如人造机械瓣、生物瓣和介入瓣，以及生物离体主动脉瓣、肺动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣和静脉瓣等，本实用新型中不做具体的限定。

本实用新型的检测装置采用的溶液可以是水、盐水、甘油中的一种或多种的混合溶液，也可以是血液替代品或模拟溶液，用于模拟人体内环境的溶液特性。本实用新型中不做特别的限定。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种瓣膜稳态流性能测试装置，其特征在于，包括第一储液箱、第二储液箱、第一稳流装置、第二稳流装置、第一瓣膜测试装置、第二瓣膜测试装置、第一控制阀、第二控制阀；

所述第一储液箱、第一稳流装置、第一控制阀、第一瓣膜测试装置、第二瓣膜测试装置、第二控制阀依次连接用于形成正向流溶液循环；

所述第二储液箱、第二稳流装置、第二控制阀、第二瓣膜测试装置、第一瓣膜测试装置、第一控制阀依次连接用于形成反向流溶液循环；

所述第一控制阀分别与第一稳流装置、第一瓣膜测试装置、第二储液箱连接；所述第二控制阀分别与第二稳流装置、第二瓣膜测试装置和第一储液箱连接。

2.根据权利要求1所述的瓣膜稳态流性能测试装置，其特征在于，所述第一瓣膜测试装置和第二瓣膜测试装置之间还设置有第三稳流装置。

3.根据权利要求1所述的瓣膜稳态流性能测试装置，其特征在于，所述第一储液箱、第一稳流装置、第一控制阀、第二储液箱、第二稳流装置、第二控制阀依次连接用于形成溶液加热循环，对溶液进行加热。

4.根据权利要求1或2或3所述的瓣膜稳态流性能测试装置，其特征在于，所述第一瓣膜测试装置的中间设置有第一待测瓣膜固定结构，第二瓣膜测试装置的中间设置有第二待测瓣膜固定结构。

5.根据权利要求4所述的瓣膜稳态流性能测试装置，其特征在于，所述第一待测瓣膜固定结构的两侧分别连接第一压差传感器，用于测量安装的第一待测瓣膜两侧压差；所述第二瓣膜固定结构的两侧分别连接第二压差传感器，用于测量第二待测瓣膜两侧压差。

6.根据权利要求5所述的瓣膜稳态流性能测试装置，其特征在于，所述第一待测瓣膜固定结构的两侧分别设置第一压力检测点和第二压力检测点，第一压力检测点和第二压力检测点分别与第一压差传感器连接；所述第一压力检测点设置在靠近第三稳流装置的一端，第二压力检测点设置在靠近第一控制阀的一端，所述第二压力检测点与第一待测瓣膜固定结构的距离是第一压力检测点与第一待测瓣膜固定结构的距离的三倍。

7.根据权利要求5所述的瓣膜稳态流性能测试装置，其特征在于，所述第二待测瓣膜固定结构的两侧分别设置第三压力检测点和第四压力检测点，第三压力检测点和第四压力检测点分别与第二压差传感器连接；所述第三压力检测点设置在靠近第三稳流装置的一端，第四压力检测点设置在靠近第二控制阀的一端，所述第四压力检测点与第二待测瓣膜固定结构的距离是第三压力检测点与第二待测瓣膜固定结构的距离的三倍。

8.根据权利要求1所述的瓣膜稳态流性能测试装置，其特征在于，所述第一控制阀和第二控制阀均为三通控制阀，第一控制阀的第一阀门与第一稳流装置连接、第二阀门与第一瓣膜测试装置连接、第三阀门与第二储液箱连接，第二控制阀的第四阀门与第一储液箱连接、第五阀门与第二瓣膜测试装置连接、第六阀门与第二稳流装置连接；所述第一控制阀和第二控制阀均为电磁阀。

9.根据权利要求1所述的瓣膜稳态流性能测试装置，其特征在于，所述第一储液箱和第二储液箱中各设置有加热装置，用于加热储液箱中的溶液；

所述第一储液箱和第二储液箱上各设置有温度传感器，用于监测溶液的温度。

10.根据权利要求1所述的瓣膜稳态流性能测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括控制装置，所述控制装置分别与第一压差传感器、第二压差传感器、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀通过电连接，用于监测第一待测瓣膜和第二待测瓣膜两侧的压差，以及控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀上各阀门的开启和关闭；所述控制装置还与分别设置在第一控制阀靠近第一瓣膜测试装置一端的流量计和第二控制阀靠近第一瓣膜测试装置一端的流量计连接，用于接收流量计发出的液体流量信号；

所述控制装置对第一控制阀和第二控制阀的控制为：当装置中的溶液进行正向流溶液循环时，控制装置对第一控制阀、第二控制阀输出第一信号，使第三阀门和第六阀门关闭，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门开启；

当装置中的溶液进行反向流溶液循环时，控制装置对第一控制阀、第二控制阀输出第二信号，使第一阀门和第四阀门关闭，第二阀门、第三阀门、第五阀门、第六阀门开启；

当装置中的溶液进行溶液加热循环时，控制装置对第一控制阀、第二控制阀输出第三信号，使第二阀门和第五阀门关闭，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第六阀门开启；

所述控制装置还与加热装置和温度传感器电连接，控制装置对加热装置的控制为：当控制装置接收到温度传感器的温度值低于预设温度时，控制装置向加热装置输出第四信号，开启加热装置；当控制装置接收到温度传感器的温度值达到预设温度时，控制装置向加热装置输出第五信号，关闭加热装置。

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