本實用新型涉及一種醫(yī)療器械，具體涉及一種血液循環(huán)測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷提升，人民生活水平的日益改善，心血管疾病發(fā)生率也在逐步上升，成為困擾人們身體健康的一項常規(guī)疾病，用血管支架等血管內(nèi)介入治療成為應(yīng)對心血管疾病的重要手段，然而血管支架一旦植入人體血管，其位置將不可更改和更換，特別是顱內(nèi)血管，如果出現(xiàn)支架與血管不匹配，或者放置位置出現(xiàn)偏差，將會造成手術(shù)失敗，甚至危及生命，因此用一種可模擬人體血管和環(huán)境的測試系統(tǒng)在術(shù)前先對支架進(jìn)行測試和模擬顯得尤為重要。

目前常用的方法是用動物血管或動物內(nèi)臟器官或人造管道在體外進(jìn)行測試，這種測試方法代價較高，不能針對病人的個性化病情進(jìn)行測試，也不能模擬測試病人體內(nèi)血液的流動情況對支架的影響，因此并不能滿足模擬測試的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種可模擬人心臟跳動的血液循環(huán)測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)能直觀測試血管支架植入效果、降低醫(yī)療風(fēng)險、節(jié)省測試成本。

本實用新型目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種血液循環(huán)測試系統(tǒng)，包括模擬心臟、血管管路、氣動控制單元和電氣控制單元，所述模擬心臟包括硬質(zhì)外殼和設(shè)置在所述硬質(zhì)外殼內(nèi)的軟質(zhì)彈性內(nèi)膽，在所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽內(nèi)部設(shè)置有空腔，所述硬質(zhì)外殼和所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽之間有空隙，所述硬質(zhì)外殼上設(shè)有連通所述空隙的通氣口，所述血管管路和所述空腔連成一個單向流通的封閉式回路，所述血管管路能夠進(jìn)行更換，所述氣動控制單元包括電磁換向閥和氣源，所述電氣控制單元電控制所述電磁換向閥和所述氣源將氣體經(jīng)所述通氣口充入所述空隙。

本實用新型目的還通過以下優(yōu)選的技術(shù)方案來進(jìn)一步實現(xiàn)：

優(yōu)選的，所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽是分體結(jié)構(gòu)，包括分別位于所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽上部的第一內(nèi)膽、中部的第二內(nèi)膽、下部的第三內(nèi)膽，所述第三內(nèi)膽上設(shè)置進(jìn)口通道和出口通道，所述硬質(zhì)外殼通過緊固件將所述第一內(nèi)膽、第二內(nèi)膽、第三內(nèi)膽固定，所述空腔內(nèi)裝模擬血液，所述進(jìn)口通道連通進(jìn)口單向閥，所述出口通道連通出口單向閥，所述血管管路一端連接所述進(jìn)口單向閥，另一端連接所述出口單向閥。

更優(yōu)選的，所述第一內(nèi)膽和所述第二內(nèi)膽是一體結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述第一內(nèi)膽和所述第三內(nèi)膽是硬質(zhì)透明材料制成。

優(yōu)選的，所述血管管路包括三通接頭和模擬病患部位，所述三通接頭的第一端測試時封閉，第二端連通所述模擬病患部位，第三端連通所述出口單向閥。

優(yōu)選的，所述氣源是空氣壓縮機(jī)或氣泵。

優(yōu)選的，所述模擬病患部位是一種基于患者的CT或MRI數(shù)據(jù)提取并3D打印出的用軟質(zhì)彈性透明材料制作的管路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果主要體現(xiàn)在：

本實用新型的血液循環(huán)測試系統(tǒng)提供了一套模擬患者心臟跳動頻率和病患區(qū)血管結(jié)構(gòu)形態(tài)的血管支架測試環(huán)境，可以直觀全面的測試和觀察血管支架的植入效果，為血管支架的選擇和植入提供必要的參考和指導(dǎo)。降低了與患者病患血管不匹配的血管支架直接植入人體所產(chǎn)生的醫(yī)療風(fēng)險，同時由于病患區(qū)血管可更換的特點，也大大降低了測試的成本費(fèi)用。

附圖說明

圖1為本實用新型血液循環(huán)測試系統(tǒng)的第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型血液循環(huán)測試系統(tǒng)的第一種實施方式的使用狀態(tài)圖；

圖3為本實用新型血液循環(huán)測試系統(tǒng)的第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1是模擬心臟，2是血管管路，3是氣動控制單元，4是電氣控制單元，10是硬質(zhì)外殼，12是空隙，100是通氣口，110是第一內(nèi)膽，111是第二內(nèi)膽，112是第三內(nèi)膽，113是空腔，114是一體內(nèi)膽，1120是進(jìn)口通道，1121是出口通道，20是三通接頭，21是模擬病患部位，22是進(jìn)口單向閥，23是出口單向閥，30是電磁換向閥，31是氣源，32是調(diào)壓器，13是第一壓環(huán)，14是第二壓環(huán)，1100是第一凸緣式法蘭，1110是第一上折邊法蘭，1111是第一下折邊法蘭，101是第二上折邊法蘭，102是第二下折邊法蘭，1122是第二凸緣式法蘭。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖并舉實施例，對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例1：

如圖1和圖2所示，本實用新型的血液循環(huán)測試系統(tǒng)，包括可模擬人心臟跳動的模擬心臟1、血管管路2、氣動控制單元3和電氣控制單元4，所述模擬心臟1包括硬質(zhì)外殼10和設(shè)置在所述硬質(zhì)外殼10內(nèi)的軟質(zhì)彈性內(nèi)膽，在所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽內(nèi)部設(shè)置有空腔113，所述硬質(zhì)外殼10和所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽之間有空隙12，所述硬質(zhì)外殼10上設(shè)有連通所述空隙12的通氣口100，所述血管管路2和所述空腔113連成一個單向流通的封閉式回路，所述血管管路2能夠進(jìn)行更換，所述氣動控制單元3包括電磁換向閥30和氣源31，所述電氣控制單元4電控制所述電磁換向閥30和所述氣源31將氣體經(jīng)所述通氣口100充入所述空隙12。

所述模擬心臟1包括一體或分體結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)外殼10和一體或分體結(jié)構(gòu)的軟質(zhì)彈性內(nèi)膽。所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽是分體結(jié)構(gòu)時，包括分別位于所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽上部的第一內(nèi)膽110、中部的第二內(nèi)膽111、下部的第三內(nèi)膽112，所述第三內(nèi)膽112上設(shè)置進(jìn)口通道1120和出口通道1121，所述硬質(zhì)外殼10通過緊固件將所述第一內(nèi)膽110、第二內(nèi)膽111、第三內(nèi)膽112固定，所述空腔113內(nèi)裝模擬血液，所述進(jìn)口通道1120連通進(jìn)口單向閥22，所述出口通道1121連通出口單向閥23，所述血管管路2一端連接所述進(jìn)口單向閥22，另一端連接所述出口單向閥23。在一個具體的實施方式中，所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽包括第一內(nèi)膽110，第二內(nèi)膽111，第三內(nèi)膽112，第一壓環(huán)13，第二壓環(huán)14，所述第一內(nèi)膽110是位于所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽上部的第一凸緣式法蘭1100結(jié)構(gòu)，中間部分向外凸起，所述第二內(nèi)膽111是位于所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽中部的上下開口且上下開口端分別設(shè)第一上折邊法蘭1110和第一下折邊法蘭1111結(jié)構(gòu)，所述第三內(nèi)膽112是位于所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽下部的帶進(jìn)口通道1120和出口通道1121的第二凸緣式法蘭1122結(jié)構(gòu)，所述硬質(zhì)外殼10是適應(yīng)性貼合所述第二內(nèi)膽111外壁的上下開口且上下開口端分別設(shè)第二上折邊法蘭101和第二下折邊法蘭102結(jié)構(gòu)，所述第一壓環(huán)13通過螺栓將所述第一凸緣式法蘭1100、第一上折邊法蘭1110、第二上折邊法蘭101順次壓緊密封固定，所述第二壓環(huán)14通過螺栓將所述第二凸緣式法蘭1122、第一下折邊法蘭1111、第二下折邊法蘭102順次壓緊密封固定，所述空腔113是由所述第一內(nèi)膽110，第二內(nèi)膽111和第三內(nèi)膽112限定的半封閉式空間。

所述第一壓環(huán)13和第二壓環(huán)14均是環(huán)狀金屬板，所述進(jìn)口通道1120連通進(jìn)口單向閥22，所述出口通道1121連通出口單向閥23，保證模擬血液的液體只能從進(jìn)口通道1120進(jìn)入空腔113中，從出口通道1121流出。

固定硬質(zhì)外殼10和軟質(zhì)彈性內(nèi)膽的緊固件可以不用螺栓而采用粘接或能實現(xiàn)兩者固定的其它方式。而且硬質(zhì)外殼10和軟質(zhì)彈性內(nèi)膽也可以不采用法蘭結(jié)構(gòu)，而采用嵌套，只要能實現(xiàn)模擬心臟形成一個相對獨(dú)立密封的腔室即可，這樣就可以通過與血管管路的相對體積變化實現(xiàn)此消彼長的關(guān)系。

所述血管管路一端連接所述進(jìn)口單向閥22，另一端連接所述出口單向閥23，所述血管管路包括三通接頭20和模擬病患部位21，所述三通接頭20的第一端用軟質(zhì)可穿透性材料(主要是軟質(zhì)橡膠)密封，測試時，支架可穿透軟質(zhì)橡膠進(jìn)入血管管路2內(nèi)部，第二端連通所述模擬病患部位21，第三端連通所述出口單向閥23。這樣與模擬心臟共同形成一個封閉的流通管腔，管腔內(nèi)部充滿模擬血液的液體。

所述的模擬病患部位21是一種基于患者的CT或MRI數(shù)據(jù)提取并3D打印出的用軟質(zhì)彈性透明材料制作的管路，管路具有較好的順應(yīng)性，在模擬支架植入時，支架導(dǎo)管可以很容易穿過管路到達(dá)病患部位，模擬病患部分21可根據(jù)不同患者的不同病理模型進(jìn)行拼接和更換。

所述氣動控制單元3由氣源31、調(diào)壓器32、電磁換向閥30以及連接管路和接頭組成，工作端連接到模擬心臟的硬質(zhì)外殼10的通氣口100，電磁換向閥30控制壓縮空氣的通斷。

所述的氣源31是一種壓縮空氣的來源，可以是一種空氣壓縮機(jī)或者是一種氣泵。

所述電氣控制單元4為可編程控制單元，通過程序來控制氣動控制單元3氣源31的啟動和關(guān)閉，以及電磁換向閥30的切換周期和切換頻率，并且可以根據(jù)要求調(diào)節(jié)不同的頻率和氣動壓力。

工作時，電氣控制單元4先控制氣源31啟動，待氣源31壓力達(dá)到要求后，控制電磁換向閥30開始工作，當(dāng)電磁換向閥30導(dǎo)通時，來自氣源31的壓縮空氣通過設(shè)在模擬心臟硬質(zhì)外殼10上的通氣孔100進(jìn)入到第二內(nèi)膽111與硬質(zhì)外殼10之間的空隙12中，壓縮空氣的壓力致使軟質(zhì)彈性第二內(nèi)膽111產(chǎn)生內(nèi)凹變形，使得第一內(nèi)膽110，第二內(nèi)膽111和第三內(nèi)膽112限定的半封閉式空間即空腔113體積減小，空腔113中的模擬血液通過出口通道1121進(jìn)入到血管管路中，當(dāng)電磁換向閥30斷開時，第二內(nèi)膽111與硬質(zhì)外殼10之間的空隙12中的壓縮空氣壓力消失，軟質(zhì)彈性第二內(nèi)膽111回彈，這時空腔113體積膨脹，血管管路中的模擬血液通過第三內(nèi)膽112上的進(jìn)口通道1120流回空腔113中，如此形成了一個模擬心臟跳動的周期，電氣控制單元4可以調(diào)節(jié)電磁換向閥30切換時間周期的長短，從而形成快速跳動、常速跳動、慢速跳動等幾個狀態(tài)。

在進(jìn)行血管支架的植入測試前，將血管支架穿透血管管路上的三通接頭20的第一端軟質(zhì)橡膠密封進(jìn)入血管通道，當(dāng)支架被送到模擬病患部位21的位置時，釋放支架，可以通過透明血管看到支架在血管中的附著狀態(tài)是否合適，支架與病患區(qū)是否匹配良好，并且可以觀察支架在模擬心臟跳動的周期波動和血液流動環(huán)境下的長期植入效果，從而達(dá)到可在類人體血管內(nèi)環(huán)境下測試血管支架植入效果的目的。

在以上述第一種實施方式為基礎(chǔ)的第二種實施方式中，不同之處僅在于所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽的第一內(nèi)膽110和第三內(nèi)膽112是硬質(zhì)透明材料制成。所述硬質(zhì)透明材料選自工程塑料、亞克力、透明樹脂等。這種軟質(zhì)彈性內(nèi)膽結(jié)構(gòu)也能取得與第一種實施方式相同的技術(shù)效果。

實施例2：

以實施例1的第一種實施方式為基礎(chǔ)，實施例2與實施例1的不同之處僅在于：如圖3所示：所述第一內(nèi)膽110和第二內(nèi)膽111是一體結(jié)構(gòu)即一體內(nèi)膽114，這樣軟質(zhì)彈性內(nèi)膽是由兩部分構(gòu)成，即一個位于上部的可以與硬質(zhì)外殼10之間形成空隙12的一體內(nèi)膽114和一個位于下部的帶進(jìn)口通道1120和出口通道1121的第三內(nèi)膽112，所述軟質(zhì)彈性內(nèi)膽與硬質(zhì)外殼10之間的固定連接方式可以用螺栓、粘接或其它能實現(xiàn)兩者固定的方式。而且硬質(zhì)外殼10和軟質(zhì)彈性內(nèi)膽也可以不采用法蘭結(jié)構(gòu)，而采用嵌套結(jié)構(gòu)，只要能實現(xiàn)模擬心臟形成一個相對獨(dú)立密封的腔室即可，這樣就可以通過與血管管路的相對體積變化實現(xiàn)此消彼長的關(guān)系。本實施例可以實現(xiàn)與實施例1相同的技術(shù)效果。

以上所述僅為本新型的較佳的實施例而已，并不用于限制本新型，凡在本新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。