CN219455456U - 一种ecmo离心泵泵头耐压及膨胀测试台 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，涉及医疗器械检测设备领域，包括测试台体，测试台体上设有用于放置被测泵头的定位槽，被测泵头设置一个或多个，每个被测泵头的入口端连接有上部管路、出口端连接有下部管路，上部管路与下部管路之间还连接有与被测泵头并联的测压管路，下部管路用于向被测泵头和测压管路内注水和排水，上部管路用于向被测泵头和测压管路内通气加压。实现了对被测泵头的泄漏情况、形变体积、及恢复体积的检测。

Description

一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台

技术领域

本实用新型涉及医疗器械检测设备技术领域，具体涉及一种用于ECMO离心泵泵头的耐压及膨胀测试台。

背景技术

ECMO是体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation)的英文简称，ECMO急救设备主要包括主机、泵头和膜式氧合器三个部分构成，动力泵一般采用离心泵，泵头是ECMO中重要的组成部分，泵头用于使体内外的血液进行循环，膜式氧合器用于提供氧气并交换体内排出的血液内的二氧化碳。体外心肺支持辅助系统主要引流患者体内的静脉血液至体外，经过膜式氧合器氧合并排除血液中的二氧化碳后的血液回输患者体内。

现有技术中，ECMO中泵头通常是采用离心泵的形式。离心泵是利用叶轮旋转而使血液产生的离心力来工作的。离心泵在启动前，必须使泵体内充满血液，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和血液做高速旋转运动，血液在离心力的作用下，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入血泵的出口。离心泵叶轮中心处，由于血液在离心力的作用下被甩出后形成低压区域，人体内的血液便在压力的作用下被压进泵壳内，叶轮通过不停地转动，使得血液在叶轮的作用下不断流入与流出，达到了输送血液的目的。

为了保证离心血泵在多种复杂模式下的预期功能，其进、出口血液压差通常需要满足0～750mmHg。目前对于ECMO用离心血泵，考虑到生物相容性与制造成本，泵体多采用PC材料制造，泵体连接处采用胶水或者超声焊接等方式连接。在上述情况下，泵体及连接处的耐压性能及抗形变性能至关重要。在血泵输出压力较高时，泵体内部压力很高，会引起泵体材料变形甚至破裂。为此，需要对ECMO用离心泵泵头的耐压及抗形变性能进行测试，以保证其预期功能可以顺利实现。

目前尚无专为ECMO用离心泵泵头设计的耐压及抗形变性能测试台体，无法检测被测产品是否发生形变、泄漏以及对其形变或泄漏程度进行精确评价。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于ECMO离心泵泵头的耐压及抗形变性能测试台体，解决当前尚无此类产品耐压测试技术的情况。

本实用新型的技术解决方案是：

一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，包括测试台体，测试台体上设有用于放置被测泵头的定位槽，被测泵头设置一个或多个，每个被测泵头的入口端连接有上部管路、出口端连接有下部管路，上部管路与下部管路之间还连接有与被测泵头并联的测压管路，下部管路用于向被测泵头和测压管路内注水和排水，上部管路用于向被测泵头和测压管路内通气加压。

所述上部管路连接有空气压缩机，空气压缩机用于向被测泵头和测压管路内通气；空气压缩机连接有气源处理模块，气源处理模块用于设定空气压缩机的通气压力。

所述下部管路包括通水管，通水管与被测泵头之间连接第三阀门，通水管与测压管路之间连接第三阀门。

所述通水管连接有用于向被测泵头和测压管路内注水的注水箱、以及连接有用于排出被测泵头和测压管路内水的排水箱；注水箱连接有用于控制注水箱是否注水的第一阀门，排水箱连接有用于控制被测泵头、测压管路、通水管内的水是否排出的第二阀门。

所述下部管路连接有压力传感器，压力传感器高度与被测泵头高度相一致，且压力传感器所连接的管路与测压管路连通。

所述上部管路包括透明直管、三通管、通气管，透明直管与被测泵头的入口端连通，三通管连接于透明直管远离被测泵头的一端，通气管连接于三通管之间、且通气管与空气压缩机连接；测压管路为透明直管。

所述透明直管和测压管路均连接有开关阀。

所述通气管还连接有泄压阀。

所述透明直管的一侧放置刻度标尺，用于观察透明直管内的液位高度。

本申请的测试台能够根据实际测试需要增、减被测泵头数量及测试时间，并且可以测量每个泵头在测试条件下的变形量，以及测试结束后的恢复量。

测试试验台中测试介质为空气和水，空气通过空压机压缩提供测试压力，水作为标识液体衡量被测泵头的变形、泄漏及恢复情况；空压机作为压力源通过压缩空气为整个测试系统提供测试压力；气源处理模块与空压机相连接，对空压机所输出压力进行精确控制，保证测量精度；测试管路中连接有泄压阀门及多个开关阀门，对管路中各部分压力进行控制；注水箱与排水箱与测试管路连接，利用连通器原理为测试管路实现注水、排水功能；刻度标尺位于被测泵头上方，通过刻度标尺确定被测泵头上方管路内液体高度，测试过程中通过计算液位高度差确定泵头形变或泄漏量；测试台体中包含多个定位槽，可以同时定位多个被测泵头，便于快速定位并防止位移。

综上所述，本专利旨在提出一种用于ECMO离心泵泵头耐压及抗形变性能的测试台体，能够根据实际需要增、减被测泵头数量，并且可以测量每个泵头在压力下的变形量，以及在压力撤销后的恢复量。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)采用空压机提供压力，成本低，稳定可靠；

(2)采用精密减压阀控制输出压力，同时在泵头同等水平高度设置压力传感器，保证压力输出稳定，并可以测量泵头处实际压力值；

(3)注水管路使用连通器原理，保证各泵头承压相同；

(4)所有测试路可独立运行，可根据需要随意增、减被测数量，且方便拓展；

(5)任一泵头发生泄漏，可以单独关闭该通路，不会对其他通路产生影响；

(6)管路设有液体体积测量标识，通过管路内部液体体检变化量判断泵头的变形情况，并能够判断泵头泄漏情况；

(7)设置了空白对照组，可以排除管路变形对液体高度读数的影响；

更换泵头入口夹具即可适配任意厂家型号泵头。

附图说明

图1为ECMO离心泵泵头的耐压及抗形变性能测试台体。

附图标记说明：1、测试台体；101、定位槽；2、空气压缩机；3、气源处理模块；4、测试管路；401、泄压阀；402、开关阀；403、三通管；404、透明直管；405、通气管；406、通水管；5、注水箱；51、第一阀门；6、排水箱；62、第二阀门；7、压力传感器；

8、被测泵头；81、第三阀门；9、刻度标尺；10、测压管路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述：

本申请实施例公开一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，如图1所示，包括测试台体1及测试台体上多个定位槽101，每个定位槽101内可定位并安装1个被测离心泵泵头，并可按被测泵头数量要求设置1个至多个定位槽101，本实施例根据设计需求设置9个定位槽。由于ECMO用离心泵泵头的使用周期较长，故其性能测试周期也较长，该测试台体能够对多个产品同时进行长周期测量。

被测泵头8连接有测试管路4，被测泵头8的入口端通过测试管路4连接有空气压缩机2与气源处理模块3，空气压缩机2与气源处理模块3共同为测量试验台提供气体压力来源。在本实施例中，空气压缩机2所提供气压范围为0～10MPa,可按照测试压力需求更换或调节空压机输出压力；在本实施例中，气源处理模块采用高精度气体减压阀，可根据实际测量要求更换气体减压阀。

被测泵头8的出口端通过测试管路4连接有注水箱5和排水想6，用于向被测泵头8内注水和排水。

测试管路4内包含多个模块：泄压阀401、开关阀402、三通管403、透明直管404、通气管405、通水管406、测压管路10。每个被测泵头8的入口端与一个透明直管404连接，每个透明直管404上连接一个开关阀402，透明直管404远离被测泵头8的一端连接三通管403，多个三通管403之间通过通气管405连接，实现透明直管404一端的串联，且通气管405连接空气压缩机2与气源处理模块3。每个被测泵头8的出口端连接第三阀门81，第三阀门81连接通水管406，且被测泵头8的通水管406串联，通水管406与注水箱5通过注水管连通、与排水箱6通过排水管连通，注水管设有第一阀门51，排水管设有第二阀门61。测压管路10连接于通气管405和通水管406之间，测压管路10与被测泵头8并联，测压管路10也连接有开关阀402和用于排水的第三阀门81。

泄压阀401可按需释放测试系统压力；多个开关阀402可按需开启/关闭单个被测离心泵泵头的分支管路，从而实现多个被测泵头的单独开始/停止；多个三通管403用来连接透明直管404，在本实施例中，透明直管404采用透明度高、硬度高的PC材料制成，在保证很小变形量的同时便于观察管内液位变化。

通过开启/关闭第一阀门51实现被测泵头8内的水位注入；通过开启/关闭第二阀门61实现被测泵头8内的水位排出。

测试管路4连接有压力传感器7，在本实施例中，保持压力传感器7高度与被测泵头8高度相一致，且压力传感器7所连接的管路与测压管路10连通，根据压力传感器7示值测量并调节多个离心泵的被测泵头8内压力值。

多个被测泵头8的进、出口与透明直管404相连接，在其上方透明直管404后放置刻度标尺9，在测试过程中根据刻度标尺9示值记录透明直管404内液位高度值，根据试验过程中液位高度差记录泵头形变、泄漏及恢复情况。

使用该ECMO离心泵泵头的耐压及抗形变性能测试台体时，分为注水过程、增压过程、测试过程、泄压过程及结果处理过程。

注水过程：将被测泵头8放置于测试定位槽101内，被测泵头数量根据设计需求确定，将被测泵头8的进、出口管分别与测试管路4中透明直管404相连接。保持管路4中泄压开关401及被测泵头两端的开关阀402为开启状态，同时开启注水箱5侧的开关阀51，向被测离心泵泵头8注水，当所有被测泵头上端透明直管404内液体达到刻度标尺9内时停止注水。此时完成注水步骤，记录初始液位高度H₀。

增压过程：将泄压开关阀401、注水箱5侧的第一阀门51、排水箱6侧的第二阀门61、被测离心泵泵头8出口侧的第三阀门81调节为关闭状态，开启所有开关阀402。开启空气压缩机2，设置起源处理模块3的压力值为预期压力值，观察压力传感器7内数值直至达到预期值。此时完成增压过程，记录加压结束时每个被测泵头8连接的透明直管404内液体高度H₁。

测试过程：维持空气压缩机2为开启状态，记录压力传感器7数值并记录各被测离心泵泵头8上方液体高度，通过高度差判断被测离心泵泵头的形变、及泄漏状态，直至达到测试时间要求，此时完成测试过程。

泄压过程：关闭空气压缩机2，调节气源处理模块3处压力设定值，直到测试台体内压力直至恢复大气压力，记录此时各被测离心泵泵头8上方透明直管404内液体高度对应刻度标尺9的示值H₂，并记录不同时间下的压力传感器7的压力值、以及被测泵头8连接的透明直管404内液体高度。可根据H₂和H₁计算被测ECMO用离心泵泵头的形变恢复量。开启泄压开关401及排水箱6侧开关阀402，打开各被测离心泵泵头出口端开关阀402，排尽测试管路内液体。此时完成泄压过程，试验结果。

结果处理过程：根据试验过程中记录的各离心泵泵头8上方液体高度差值，由于介质水在常温下可近似为不可压缩液体，通过液体高度差值ΔH及透明直管404管径D即可计算被测离心泵泵头8的泄漏情况、形变体积ΔV₁、及恢复体积ΔV₁。

泄漏情况的判断：在增压过程中，能够直接观察到泄漏、或者被测泵头8连接的透明直管404内液体高度持续降低，则判断被测泵头8泄漏。

ΔV₁、ΔV₂计算公式如下式所示：

其中，ΔH₁＝H₁-H₀，ΔH₁＝H₂-H₁。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，其特征在于：包括测试台体(1)，测试台体(1)上设有用于放置被测泵头(8)的定位槽(101)，被测泵头(8)设置一个或多个，每个被测泵头(8)的入口端连接有上部管路、出口端连接有下部管路，上部管路与下部管路之间还连接有与被测泵头(8)并联的测压管路(10)，下部管路用于向被测泵头(8)和测压管路(10)内注水和排水，上部管路用于向被测泵头(8)和测压管路(10)内通气加压。

2.根据权利要求1所述的一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，其特征在于：所述上部管路连接有空气压缩机(2)，空气压缩机(2)用于向被测泵头(8)和测压管路(10)内通气；空气压缩机(2)连接有气源处理模块(3)，气源处理模块(3)用于设定空气压缩机(2)的通气压力。

3.根据权利要求1所述的一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，其特征在于：所述下部管路包括通水管(406)，通水管(406)与被测泵头(8)之间连接第三阀门(81)，通水管(406)与测压管路(10)之间连接第三阀门(81)。

4.根据权利要求3所述的一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，其特征在于：所述通水管(406)连接有用于向被测泵头(8)和测压管路(10)内注水的注水箱(5)、以及连接有用于排出被测泵头(8)和测压管路(10)内水的排水箱(6)；注水箱(5)连接有用于控制注水箱(5)是否注水的第一阀门(51)，排水箱(6)连接有用于控制被测泵头(8)、测压管路(10)、通水管(406)内的水是否排出的第二阀门(62)。

5.根据权利要求1所述的一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，其特征在于：所述下部管路连接有压力传感器(7)，压力传感器(7)高度与被测泵头(8)高度相一致，且压力传感器(7)所连接的管路与测压管路(10)连通。

6.根据权利要求1所述的一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，其特征在于：所述上部管路包括透明直管(404)、三通管(403)、通气管(405)，透明直管(404)与被测泵头(8)的入口端连通，三通管(403)连接于透明直管(404)远离被测泵头(8)的一端，通气管(405)连接于三通管(403)之间、且通气管(405)与空气压缩机(2)连接；测压管路(10)为透明直管(404)。

7.根据权利要求6所述的一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，其特征在于：所述透明直管(404)和测压管路(10)均连接有开关阀(402)。

8.根据权利要求6所述的一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，其特征在于：所述通气管(405)还连接有泄压阀(401)。

9.根据权利要求6所述的一种ECMO离心泵泵头耐压及膨胀测试台，其特征在于：所述透明直管(404)的一侧放置刻度标尺(9)，用于观察透明直管(404)内的液位高度。