CN217525511U - 一种包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其可包括能相互连通的心室模拟腔、心房模拟腔、第一瓣膜测试腔、第二瓣膜测试腔、第二瓣膜模拟腔、密封的第二瓣膜顺应腔、以及密封的第一瓣膜顺应腔。心房模拟腔包括加水缓冲件，用于减缓循环流体进入所述第一瓣膜测试腔的速度。本文所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统能准确地模拟心脏结构、心脏搏动以及血流情况，可为主动脉瓣和二尖瓣提供可靠的性能测试。

Description

一种包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统

技术领域

本实用新型涉及医疗技术领域，具体为一种包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统。

背景技术

人类的心脏通常包括主动脉、肺动脉、左心室、左心房、右心室和右心房。左心房在左心室上方，且左心房和左心室之间有二尖瓣。右心房在右心室上方，且右心室和右心房之间有三尖瓣。左心室与主动脉之间有主动脉瓣，肺动脉干中有肺动脉瓣。

血液在心脏中的流动过程大致如下：由浑身各处收集而来的静脉血摄入到身体的右心房，心脏的右心房血液流过三尖瓣进入右心室，通过右心室的收缩将血液射入大肺动脉。肺动脉血液经过肺脏的循环滤过，将含氧量较低的静脉血过滤为含氧量较高、含二氧化碳较低的动脉血，动脉，血经过肺静脉回流入左心房。左心房内的血液经过二尖瓣传递入左心室，左心室进行收缩，收缩以后将含氧量充足的动脉血射出到体外，射入人体的大动脉中。

随着工作和生活压力增大，许多患者饱受心脑血管疾病的困扰，而且一旦心脏出现问题，如不能及时抢救，后果往往都是致命的。人工心脏瓣膜和支架的问世成为了心脏病患者的福音，但在通过外科手术植入人体体内之前，需要对人工心脏瓣膜进行严格和全方位的性能测试。但现有的体外心脏瓣膜测试系统通常难以准确模拟心脏的搏动情况以及血流情况。

为此，本领域需要开发一种能准确模拟心脏搏动和血流情况的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能准确模拟心脏搏动和血流情况的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案。

在一种实施方式中，本申请提供一种包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其包括能相互连通的心室模拟腔、心房模拟腔、第一瓣膜测试腔、第二瓣膜测试腔、第二瓣膜模拟腔、密封的第二瓣膜顺应腔、以及密封的第一瓣膜顺应腔；

所述第二瓣膜顺应腔与所述第二瓣膜测试腔流体连通；

所述第一瓣膜顺应腔与所述第一瓣膜测试腔流体连通；

所述心房模拟腔、所述第一瓣膜测试腔、所述心室模拟腔、所述第二瓣膜测试腔、和所述第二瓣膜模拟腔依次连接形成适于循环流体流动的回路；

所述心房模拟腔包括用于添加循环流体的加水口，所述加水口与大气连通，且所述心房模拟腔包括加水缓冲件，用于减缓循环流体进入所述第一瓣膜测试腔的速度。

在第一方面的一种实施方式中，所述加水缓冲件为圆筒，包括圆筒底部和圆筒自由端，该圆筒自由端从心房模拟腔的底部向上延伸预定距离。

在第一方面的一种实施方式中，所述圆筒自由端中的至少一部分比所述圆筒自由端的其它部分更靠近所述心房模拟腔的底部。

在第一方面的一种实施方式中，所述圆筒的壁包括至少一条缝隙，该缝隙从所述圆筒底部延伸到圆筒自由端。

在第一方面的一种实施方式中，所述圆筒的壁包括两条对称的缝隙。

在第一方面的一种实施方式中，所述圆筒底部还包括圆环，循环流体通过该圆环的开口流入第一瓣膜测试腔第一瓣膜测试腔。

在第一方面的一种实施方式中，所述心房模拟腔还包括循环流体进口，该循环流体进口的位置低于所述圆筒自由端的最低位置。

在第一方面的一种实施方式中，所述心房模拟腔、所述第一瓣膜测试腔、所述心室模拟腔、所述第二瓣膜测试腔以及所述第二瓣膜模拟腔是透明的。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于本文所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统能准确地模拟心脏结构、心脏搏动以及血流情况，可为主动脉瓣和二尖瓣提供可靠的性能测试。

附图说明

通过结合附图对于本申请的实施方式进行描述，可以更好地理解本申请，在附图中：

图1为本实用新型的一个实施例中的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统的立体示意图；

图2为本实用新型的一个实施例中的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统的端部结构示意图；

图3为本实用新型的一个实施例中的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统的另一角度的立体示意图；

图4为本实用新型的一个实施例中的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统的又一角度的立体示意图；

图5为本实用新型的一个实施例中的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统的仰视图；

图6为本实用新型的一个实施例中的水浴加热器的示意图；

图7为本实用新型的另一个实施例中的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统的结构示意图；

图8为本实用新型的另一个实施例中的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统的端部结构示意图；

图9显示根据本申请的一个实施例的加水缓冲件的示意图。

图中的附图标记及名称如下：

1、心房模拟腔；11、心房模拟腔循环流体进口；12、心房模拟腔加水口；13、加水缓冲件；101、心房模拟腔底部；131、圆筒底部；132、圆筒自由端；133、缝隙；134、圆环；2、第一瓣膜测试腔；3、心室模拟腔；31、弹性结构；4、第二瓣膜测试腔；5、第一瓣膜模拟腔；51、第一瓣膜模拟腔出水口；52、第一瓣膜模拟腔出气口；6、水浴加热器；61、水浴加热器循环流体进口；62、水浴加热器循环流体出口；63、热水进口；64、热水出口；601、水浴加热器主体；602、水浴加热器夹套；603、补水箱；604、控制器； 605、液位传感器；606、补水调节阀；7、流量调节泵；8、第二瓣膜顺应腔；9、第一瓣膜顺应腔；10、蠕动泵。

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。

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。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先参考图1到图5，本申请提供一种包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其可包括心房模拟腔1、第一瓣膜测试腔2、心室模拟腔3、第二瓣膜测试腔4、第二瓣膜模拟腔5、水浴加热器6、流量调节泵7、密封的第二瓣膜顺应腔8、密封的第一瓣膜顺应腔 9以及蠕动泵10。

在一种具体实施方式中，心室模拟腔3可为弹性结构31。参考图7和图8，弹性结构31可由柔性透明材料制成，且外部形状可为椭圆形曲面，与人的左心室结构类似。此外，弹性结构31可与第二瓣膜测试腔4和第一瓣膜测试腔2流体连通。弹性结构31只填充心室模拟腔3的一部分空间，且与心室模拟腔3的其余空间之间是相互隔开的。心室模拟腔 3中没有被弹性结构3填充的空间也可以被流体填充，以模拟血液的环境。

在一种实施方式中，所述心室模拟腔的外部和内部均为液体环境，所述蠕动泵向所述心室模拟腔中的液体提供间歇性的蠕动，外部的液体向心室模拟腔提供周期的挤压和回拉，使心室模拟腔收缩和扩张。

蠕动泵10用于向弹性结构31提供间歇性的蠕动，模拟心脏收缩。例如，蠕动泵10可通过活塞或者电机间歇性地挤压弹性结构31，使其内部体积循环变化。具体来说，当弹性结构31受到挤压时，中空的内部体积变小，给其中的循环流体一个压力并将循环流体压缩到第二瓣膜测试腔4。当外部压力消失时，弹性的弹性结构31恢复原状，内部体积增大。

参考图1，在该实施方式中，第二瓣膜顺应腔8可与第二瓣膜测试腔5流体连通，用于改善后者的顺应性。类似地，第一瓣膜顺应腔9可与第一瓣膜测试腔2流体连通，用于改善后者的顺应性。

在本文所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统中，为了模拟人体心脏的脉动和血流环境，本文所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统具有特定结构以及循环流体流动回路。具体来说，心房模拟腔1设置在第一瓣膜测试腔2上方，第一瓣膜测试腔2设置在心室模拟腔3上方，第二瓣膜模拟腔4设置在所述第二瓣膜测试腔5上方，第二瓣膜测试腔5设置在心室模拟腔3上方。心房模拟腔1、第一瓣膜测试腔2、心室模拟腔3 中的弹性结构31、第二瓣膜测试腔4、第二瓣膜模拟腔5、水浴加热器6和流量调节泵7 依次连接形成适于循环流体流动的回路。在一种具体实施方式中，循环流体为温水，其温度可与人体温度相同或相似。

在一种实施方式中，为了便于观察，心房模拟腔1、第一瓣膜测试腔2、心室模拟腔3、第二瓣膜测试腔4以及第二瓣膜模拟腔5是透明的。在一种实施方式中，第二瓣膜顺应腔8的体积大于第一瓣膜顺应腔9的体积。

在一种实施方式中，参考图1,心房模拟腔1是敞口的。具体来说，心房模拟腔1可包括心房模拟腔加水口12和心房模拟腔循环流体进口12，该心房模拟腔加水口与大气连通。参考图7到图9，心房模拟腔加水口还可包括缓冲件13，用于减缓循环流体进入第一瓣膜测试腔2的速度。

参考图9，在一种具体实施方式中，加水缓冲件13为圆筒，包括圆筒底部131和圆筒自由端132，该圆筒自由端132从心房模拟腔1的底部101向上延伸预定距离。在一种具体实施方式中，所述圆筒自由端中的至少一部分比所述圆筒自由端的其它部分更靠近所述心房模拟腔的底部。换句话说，参考图8，从侧面观察时，圆筒自由端132的端部可在一个平面上，但左边部分的高度低于右边部分的高度。

在一种具体实施方式中，圆筒的壁包括至少一条缝隙133，该缝隙133从所述圆筒底部131延伸到圆筒自由端132。在一种优选的实施方式中，所述圆筒的壁包括两条对称的缝隙133。缝隙133用于允许循环流体渗入第一瓣膜测试腔2。在一种具体实施方式中，为了进一步增强缓冲作用，所述圆筒底部还包括圆环134，该圆环134设置在圆筒内部，循环流体可通过圆环134的开口流入第一瓣膜测试腔2中。

在另一种实施方式中，心房模拟腔1还包括循环流体进口11，该循环流体进口11的位置低于所述圆筒自由端132的最低位置。这样的设置可以防止循环流体直接流入第一瓣膜测试腔2。

在一种实施方式中，第二瓣膜模拟腔5包括第二瓣膜模拟腔循环流体出口51。水浴加热器6包括水浴加热器循环流体进口61、水浴加热器循环出口62、热水进口63和热水出口64。所述加热水进口用于输入热水，所述加热水出口用于输出热水，所述热水用于与循环流体进行换热。本领域技术人员可以理解，热水与循环流体是相互隔开的。流量调节泵 7包括流量调节泵循环流体进口71以及流量调节泵循环流体出口72。

在一种具体实施方式中，水浴加热器循环流体出口62与流量调节泵循环流体进口71 流体连通，流量调节泵循环流体出口72与心房模拟腔循环流体进口51流体连通，第二瓣膜模拟腔循环流体出口51与水浴加热器循环流体进口61流体连通。

在一种实施方式中，第二瓣膜模拟腔5还包括用于与第二瓣膜顺应腔8流体连通的第二瓣膜模拟腔出气口52，该第二瓣膜模拟腔出气口52的位置高于第二瓣膜模拟腔出水口51。

由于心房模拟腔1是敞口的，恒温循环流体在循环多次以后会蒸发导致循环流体的体积不够。为此，本申请还对水浴加热器6进行了改进，以实现在循环过程中对水浴加热器进行自动补水。

具体来说，参考图6，水浴加热器6包括中空水浴加热器主体601和设置在该水浴加热器外周的中空水浴加热器夹套602。水浴加热器循环流体进口61设置在该中空水浴加热器主体601的下表面之上，水浴加热器循环流体出口62设置该中空水浴加热器主体601 的上表面之上。热水进口63设置在比热水出口64更靠近该中空水浴加热器夹套602下表面的位置，且热水出口64设置在比热水进口63更靠近该中空水浴加热器夹套602上表面的位置。

在图6所示的实施方式中，包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统还包括补水箱 603、控制器604、液位传感器605以及补水调节阀606。该补水箱603通过补水管路与所述水浴加热器循环流体进口61流体连通，所述补水调节阀606设置在所述补水管路上。液位传感器605用于检测所述水浴加热器6中循环流体的液位，控制器604与液位传感器 605和补水调节阀606通讯，并构造成当所述循环流体的液位低于一阈值时打开所述补水调节阀606，从而实现对水浴加热器6的自动补水。在一种优选的实施方式中，补水调节阀606可为电磁阀。

下面将简单介绍本文所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统的工作方法，测试时，还需要外部数据采集系统记录各部件的温度压力。这些都是本领域所公知的，在此不再赘述。

将待测试的二尖瓣或者主动脉瓣放入相应的测试腔，将循环流体的温度和压力调节到所需数值。然后向心房模拟腔1的加水口52中加入水，启动循环。待包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统运行稳定后，采集相应的数据。需要指出地是，测试二尖瓣性能时，需要在第二瓣膜测试腔中放入标准主动脉瓣，测试主动脉瓣性能时，需要在第一瓣膜测试腔中放入标准二尖瓣。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其特征在于，包括能相互连通的心室模拟腔、心房模拟腔、第一瓣膜测试腔、第二瓣膜测试腔、第二瓣膜模拟腔、密封的第二瓣膜顺应腔、以及密封的第一瓣膜顺应腔；

所述第二瓣膜顺应腔与所述第二瓣膜测试腔流体连通；

所述第一瓣膜顺应腔与所述第一瓣膜测试腔流体连通；

所述心房模拟腔、所述第一瓣膜测试腔、所述心室模拟腔、所述第二瓣膜测试腔、和所述第二瓣膜模拟腔依次连接形成适于循环流体流动的回路；

所述心房模拟腔包括用于添加循环流体的加水口，所述加水口与大气连通，且所述心房模拟腔包括加水缓冲件，用于减缓循环流体进入所述第一瓣膜测试腔的速度。

2.如权利要求1所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其特征在于，所述加水缓冲件为圆筒，包括圆筒底部和圆筒自由端，该圆筒自由端从心房模拟腔的底部向上延伸预定距离。

3.如权利要求2所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其特征在于，所述圆筒自由端中的至少一部分比所述圆筒自由端的其它部分更靠近所述心房模拟腔的底部。

4.如权利要求2所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其特征在于，所述圆筒的壁包括至少一条缝隙，该缝隙从所述圆筒底部延伸到圆筒自由端。

5.如权利要求4所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其特征在于，所述圆筒的壁包括两条对称的缝隙。

6.如权利要求2所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其特征在于，所述圆筒底部还包括圆环，循环流体通过该圆环的开口流入第一瓣膜测试腔第一瓣膜测试腔。

7.如权利要求2所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其特征在于，所述心房模拟腔还包括循环流体进口，该循环流体进口的位置低于所述圆筒自由端的最低位置。

8.如权利要求1-7中任一项所述的包括加水缓冲件的体外心脏瓣膜测试系统，其特征在于，所述心房模拟腔、所述第一瓣膜测试腔、所述心室模拟腔、所述第二瓣膜测试腔以及所述第二瓣膜模拟腔是透明的。

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