一种心室辅助装置体外综合测试系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种心室辅助装置体外综合测试系统，涉及医疗器械领域，用于解决现有体外模拟循环回路只能对心室辅助装置做一些单一性能测试的问题，该综合测试系统包括计算机、数据采集系统、驱动系统和模拟血液循环回路；所述计算机与所述数据采集系统和驱动系统连接；所述模拟血液循环系统与所述数据采集系统和驱动系统连接；计算机通过数据采集系统监测模拟血液循环回路模拟的心脏工作状态，并根据用户的驱动控制指令通过驱动系统控制模拟血液循环回路所模拟的回路的工作状态。上述方案中，可模拟各类人群在各种生理状态下的血液循环特性，可实现在体外对左心辅助装置、右心辅助装置及双心辅助装置的综合测试目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗器械领域，特别是指一种心室辅助装置体外综合测试系统。
技术介绍
心室辅助装置可以用来给心衰患者提供辅助，减轻原有心脏的负担，例如左心辅助装置LVAD可以将血液从自然心脏左心室抽出，然后在一定的压差(例如10～120mmHg)下，以一定的流量(例如2～7L/min)泵出一定的血液排入人体动脉，从而减轻自然心脏的工作负担，达到心室辅助的效果。心室辅助装置的性能好坏与病人生命息息相关，需要严格的测试。但是如果每次测试实验都采用动物进行体内测试，必然费时费力且代价昂贵。如果将心室辅助装置装在体外模拟循环回路上进行测试，那么可以很容易的对实验结果进行复现与研究，优化产品参数，缩短研发周期。国际上从研制心室辅助装置之初就开展了体外模拟循环系统的研发来对心室辅助装置进行性能测试。但是大多数都是对心室辅助装置本身进行模拟回路的构建，没有考虑自然心脏的工作过程，难以评估自然心脏和心室辅助装置之间的相互影响。也有部分研究机构采用弹性腔充气的原理来模拟自然心脏的泵血。总体来说大部分的体外模拟循环回路都只能对心室辅助装置做一些单一性能测试。故急需一种心室辅助装置体外测试系统，对心室辅助装置做综合的性能测试。
技术实现思路
为了解决现有体外模拟循环回路只能对心室辅助装置做一些单一性能测试的问题，本技术提供一种心室辅助装置体外综合测试系统，可模拟各类人群在各种生理状态下的血液循环特性，同时接入左心辅助装置、右心辅助装置及双心辅助装置后，能方便的获取装置本身的流量特性、压力特性等以及其
与血液循环回路的相互影响，达到对心室辅助装置体外综合测试的目的。本技术提供的一种心室辅助装置体外综合测试系统，包括计算机、数据采集系统、驱动系统和模拟血液循环回路；所述计算机与所述数据采集系统和驱动系统连接；所述模拟血液循环系统与所述数据采集系统和驱动系统连接；所述数据采集系统实时采集所述模拟血液循环回路中各预定点的压力值和回路管道中液体的流量值，并将采集到的压力值和流量值发送给所述计算机；所述驱动系统接收所述计算机发来的驱动控制指令，并依据该控制指令调节所述模拟血液循环回路中模拟的心脏的收缩频率和射血量；所述计算机接收并显示所述数据采集系统发来的压力值和流量值并通过人机交互界面提供给用户，并接收测试人员驱动控制指令；所述模拟血液循环回路为一个内有液体工作介质的闭合回路，用于模拟以心脏为主体的人体血液循环系统。其中，所述模拟血液循环回路包括：模拟左心房的第一容器；模拟连结左心房和左心室的二尖瓣的第一阀，所述第一阀输入端与所述第一容器输出端连接；模拟左心室的第二容器，所述第二容器的输入端与所述第一阀的输出端连接；模拟连接左心室和主动脉的主动脉瓣的第二阀，所述第二阀输入端与所述第二容器的第一输出端连接；模拟主动脉的第三容器，所述第三容器的第一输入端与所述第二阀的输出端连接；用于监测主动脉内液体流量的第一流量计，所述第一流量计的输入端与所述第三容器的输出端连接；模拟主动脉流出的血液在人体流动时所受到阻力的第一电磁节流阀，所述第一电磁节流阀的输入端与所述第一流量计的输出端连接；模拟右心房的第四容器，所述第四容器的输入端与所述第一电磁节流阀的
输出端连接；模拟连结右心房和右心室的三尖瓣的第三阀，所述第三阀输入端与所述第四容器输出端连接；模拟右心室的第五容器，所述第五容器的输入端与所述第三阀的输出端连接；模拟连接右心室和肺动脉的肺动脉瓣的第四阀，所述第四阀输入端与所述第五容器的第一输出端连接；模拟肺动脉的第六容器，所述第六容器的第一输入端与所述第四阀的输出端连接；用于监测肺动脉内液体流量的第二流量计，所述第二流量计的输入端与所述第六容器的输出端连接；模拟肺动脉流出的血液在人体流动时所受到阻力的第二电磁节流阀，所述第二电磁节流阀的输入端与所述第一流量计的输出端连接，输出端与所述第一容器的输入端连接。其中，所述第二容器和第五容器内设有活塞和位移传感器，所述第二容器内的活塞、第五容器内的活塞可分别由第一电磁节流阀、第二电磁节流阀控制的压缩空气驱动或直接由电动缸或气缸带动；所述第二/第五容器内的活塞在第二/第五容器内上下运动带动所述模拟血液循环回路中的液体工作介质流动，通过所述移位传感器实现闭环控制。其中，所述第一流量计和第二流量计为电磁式或超声式流量计。其中，所述第一流量计和第二流量计的测量范围为-5～15L/min。其中，所述模拟血液循环回路的各个部件通过管道连接，所述管道连接部分采用三通或者四通接头。其中，所述模拟血液循环回路还包括若干个安装于预定点处的三通/四通接头上的压力传感器，用于测量各预定点的压力。其中，所述压力传感器的测量范围为-50～200mmHg。其中，所述模拟循环回路中的液体采用人类血液或动物血液或水-甘油混合物模拟血液。其中，所述心室辅助装置体外综合测试系统还包括左心辅助装置和/或右
心辅助装置；所述左心辅助装置的输入端与所述第二容器的第二输出端连接，输出端与第三容器的第二输入端连接；所述右心辅助装置的输入端与所述第五容器的第二输出端连接，输出端与第六容器的第二输入端连接。本技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，提供了体外模拟自然心脏的心室辅助装置测试系统，不仅可以实现心室辅助装置的体外测试，节省测试成本和难度，而且可模拟各类人群在各种生理状态下的血液循环特性，同时接入左心辅助装置、右心辅助装置及双心辅助装置后，能方便的获取装置本身的流量特性、压力特性等以及其与血液循环回路的相互影响，达到对心室辅助装置综合测试的目的。附图说明图1为本技术实施例提供的一种心室辅助装置体外综合测试系统结构示意图。[附图标记说明]1、模拟血液循环回路；2、数据采集系统；3、驱动系统；4、计算机；5、第一容器；6、第一阀；7、第二容器；8、第二阀；9、第三容器；10、第一流量计；11、第一电磁节流阀；12、第四容器；13、第三阀；14、第五容器；15、第四阀；16、第六容器；17、第二流量计；18、第二电磁节流阀；19、左心辅助装置；20、右心辅助装置。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。如图1为本技术实施例提供的一种心室辅助装置体外综合测试系统结构示意图，该系统包括计算机4、数据采集系统2、驱动系统3和模拟血液循环回路1；计算机4与数据采集系统2和驱动系统3连接；模拟血液循环系统1与数据采集系统2和驱动系统3连接。数据采集系统2实时采集模拟血液循环回路1中各预定点的压力值和回路管道中液体的流量值，并将采集到的压力值和流量值发送给计算机4。驱动系统3接收计算机4发来的驱动控制指令，并依据该控制指令调节模拟血液循环回路1中模拟的心脏的收缩频率和射血量。计算机4接收并显示数据采集系统2发来的压力值和流量值并通过人机交互界面提供给用户，并接收测试人员驱动控制指令。模拟血液循环回路1为一个内有液体工作介质的闭合回路，用于模拟以心脏为主体的人体血液循环系统。优选地，如图1中所示，模拟血液循环回路1包括：模拟左心房的第一容器5；模拟连结左心房和左心室的二尖瓣的第一阀6，其输入端与第一容器5的输出端连接；模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心室辅助装置体外综合测试系统，包括计算机、数据采集系统、驱动系统和模拟血液循环回路；所述计算机与所述数据采集系统和驱动系统连接；所述模拟血液循环系统与所述数据采集系统和驱动系统连接；所述数据采集系统实时采集所述模拟血液循环回路中各预定点的压力值和回路管道中液体的流量值，并将采集到的压力值和流量值发送给所述计算机；所述驱动系统接收所述计算机发来的驱动控制指令，并依据该控制指令调节所述模拟血液循环回路中模拟的心脏的收缩频率和射血量；所述计算机接收并显示所述数据采集系统发来的压力值和流量值并通过人机交互界面提供给用户，并接收测试人员驱动控制指令；所述模拟血液循环回路为一个内有液体工作介质的闭合回路，用于模拟以心脏为主体的人体血液循环系统。

【技术特征摘要】
1.一种心室辅助装置体外综合测试系统，包括计算机、数据采集系统、驱动系统和模拟血液循环回路；所述计算机与所述数据采集系统和驱动系统连接；所述模拟血液循环系统与所述数据采集系统和驱动系统连接；所述数据采集系统实时采集所述模拟血液循环回路中各预定点的压力值和回路管道中液体的流量值，并将采集到的压力值和流量值发送给所述计算机；所述驱动系统接收所述计算机发来的驱动控制指令，并依据该控制指令调节所述模拟血液循环回路中模拟的心脏的收缩频率和射血量；所述计算机接收并显示所述数据采集系统发来的压力值和流量值并通过人机交互界面提供给用户，并接收测试人员驱动控制指令；所述模拟血液循环回路为一个内有液体工作介质的闭合回路，用于模拟以心脏为主体的人体血液循环系统。2.如权利要求1所述的一种心室辅助装置体外综合测试系统，其特征在于，所述模拟血液循环回路包括：模拟左心房的第一容器；模拟连结左心房和左心室的二尖瓣的第一阀，所述第一阀输入端与所述第一容器输出端连接；模拟左心室的第二容器，所述第二容器的输入端与所述第一阀的输出端连接；模拟连接左心室和主动脉的主动脉瓣的第二阀，所述第二阀输入端与所述第二容器的第一输出端连接；模拟主动脉的第三容器，所述第三容器的第一输入端与所述第二阀的输出端连接；用于监测主动脉内液体流量的第一流量计，所述第一流量计的输入端与所述第三容器的输出端连接；模拟主动脉流出的血液在人体流动时所受到阻力的第一电磁节流阀，所述第一电磁节流阀的输入端与所述第一流量计的输出端连接；模拟右心房的第四容器，所述第四容器的输入端与所述第一电磁节流阀的输出端连接；模拟连结右心房和右心室的三尖瓣的第三阀，所述第三阀输入端与所述第四容器输出端连接；模拟右心室的第五容器，所述第五容器的输入端与所述第三阀的输出端连接；模拟连接右心室和肺动脉的肺动脉瓣的第四阀，所述第四阀输入端与所述第五容器的第一输出端连接；模拟肺动脉的第六容器，所述第六容器的第一输入端与所述第四阀的输出端连接；用于监测肺动脉内液体流量的第二流量计，所述第二流量计的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：许剑，韩志富，胡丽国，李瑞光，张磊，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11