一种心脏信号模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种心脏信号模拟装置，包括模态激振器、紧固平台和储液波纹管，储液波纹管由弹簧、空腔、波纹管上堵和波纹管下堵组成，所述弹簧用于模拟心脏肌肉组织，空腔用于模拟心内腔，波纹管下堵与模态激振器动子端通过螺纹配合相连，波纹管上堵用于连接脉液管路，通过所述紧固平台将所述模态激振器和储液波纹管固定，用以限定储液波纹管的运动自由度，保证储液波纹管只在拉升和压缩方向运动；当模态激振器工作时，通过波纹管下堵将上下运动位移传递给弹簧使其压缩或舒张，空腔内的体积随之改变，储液波纹管内所储存的液体通过挤出和吸回产生运动，从而模拟血液运动，同时模拟心房心室相应的膨胀和收缩形变。

A cardiac signal simulator

The present invention discloses a cardiac signal simulator, which consists of a modal exciter, a fastening platform and a liquid storage bellows. The liquid storage bellows are composed of a spring, a cavity, a bellows, a bellows and a bellows. The spring is used to simulate the heart muscle, the cavity is used to simulate the inner cavity, and the bellows are blocked with the modal exciter. The subends are connected through the screw thread, and the bellows are plugging up to connect the pulse pipeline. The modal vibration exciter and the liquid storage bellows are fixed by the fastening platform to limit the motion freedom of the liquid storage bellows and ensure that the fluid bellows are only moving in the direction of tension and compression. When the modal exciter works, the ripple passes through the ripple. The displacement of the upper and lower movements is transferred to the spring to compress or diastolic, and the volume in the cavity is changed. The liquid stored in the bellows is moved by extrusion and suction, thus simulating the movement of the blood and simulating the corresponding expansion and contraction deformation of the atrium.

【技术实现步骤摘要】
一种心脏信号模拟装置
本专利技术属于心脏信号驱动系统，具体涉及一种心脏信号模拟装置。
技术介绍
近年来，体模多侧重于形态学的分辨率，但是人体的器官多是运动的，其实部分受控的，于是，一种有效合理的CT动态体模对于我们研究CT诊断图像质量具有重要的意义。而现在的CT动态体模的动力控制部分有很多种，包括步进电机，单片机技术，编程控制等方法。对于心脏动态体模来说，这些方法操作复杂，设计繁琐，有的并不能直接模拟心脏运动的方式，并且不具有创新性，同时有的方法不具备改变运动参数，输入信号的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种由模态激振器、紧固平台和储液波纹管组成一种心脏信号模拟器，该模拟器可以模拟心脏的跳动信号，有利于CT心脏体模进行更好的质量检测。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种心脏信号模拟装置，包括模态激振器、紧固平台和储液波纹管，所述储液波纹管由弹簧、空腔、波纹管上堵和波纹管下堵组成，所述弹簧用于模拟心脏肌肉组织，空腔用于模拟心内腔，波纹管下堵与模态激振器动子端通过螺纹配合相连，波纹管上堵用于连接脉液管路，通过所述紧固平台将所述模态激振器和储液波纹管固定，用以限定储液波纹管的运动自由度，保证储液波纹管只在拉升和压缩方向运动；当模态激振器工作时，通过波纹管下堵将上下运动位移传递给弹簧使其压缩或舒张，空腔内的体积随之改变，储液波纹管内所储存的液体通过挤出和吸回产生运动，从而模拟血液运动，同时模拟心房心室相应的膨胀和收缩形变。所述模态激振器内设有稀土钕铁硼永磁材料。与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：本专利技术装置对于CT动态体模的检测中，提高了诊断的高效性和准确性，并充分考虑到了CT动态临床需要。同时可以通过控制输入波形来调节运动的变化率。附图说明图1本专利技术装置的结构示意图。图2为TDA7294典型应用电路示意图。附图标记：1-模态激振器；2-储液波纹管；3-紧固平台；具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。如图1所示，本专利技术保护一种心脏信号模拟装置，包括以下几个部分：模态激振器1、紧固平台3和储液波纹管2，模态激振器基本工作原理是载流导体在磁场中要受电磁力作用，其内部有稀土钕铁硼永磁材料提供稳定磁场，所以输入的电流方向和大小发生变化会引起作为动子的震动头产生不同的位移变化。本实施例中模态激振器1选用YMC公司的MS-20，其具有位移大(±5mm)、出力充足(≥20N)、反应迅速、体积小、重量轻、频率范围宽(0-6KHz)、结构合理、可靠性高的特点。储液波纹管2由弹簧、空腔、波纹管上堵和波纹管下堵组成，其中弹簧模拟心脏肌肉组织，空腔模拟心内腔。波纹管下堵与模态激振器1动子端通过螺纹配合固定在一起，波纹管上堵用于连接脉液管路。当模态激振器工作时，通过波纹管下堵将上下运动位移传递给弹簧使其压缩或舒张，空腔内的体积随之改变，储液波纹管内所储存的液体通过挤出和吸回带动刚性管道内液体运动，从而模拟血液运动，同时模拟心房心室相应的膨胀和收缩形变。利用紧固平台3将模态激振器1、储液波纹管2固定在一起，限定了储液波纹管运动自由度，保证其只在拉伸和压缩的方向运动，降低噪声和震动带来的影响，整体上提高系统稳定性和可靠性。关于心率信号发生器驱动电路设计：由于微处理器DAC输出引脚的驱动能力不强，无法驱动心率信号发生器，故需要设计功放电路将信号放大后再输入脉象发生器。本实施例涉及的驱动电路核心是由意法半导体公司生产的TDA7294放大芯片。该芯片内部电路前级采用低噪声、低失真的双极性晶体管电路，电路末级采用耐高压、大电流DMOS管缓冲输出，因而其既具备了双极性电路的优点，同时兼备了MOS管高电压大电流驱动能力强的优势，具有耐高压、低噪音、低失真度等特色，并且具有静音待机功能，短路电流及过热保护功能。图2为TDA7294的典型应用电路，主要应用于音频信号的放大，其频率范围为30Hz-20kHz。具有自我保护模块，即温度过热或电流太大时会自我封锁防止损坏芯片。该电路外围元件功能如下：R1：放大器输入阻抗；R2、R3：共同决定放大器增益；R4、C4：共同决定电路ST-BY时间常数；R5、C3：共同决定电路MUTE时间常数；C1：输入耦合电容，与R1一起设置截止频率下限；C2：反馈电容，使直流信号完整反馈；C6、C7、C8、C9：电源旁路电容。此外图2电路中其他英文标识为：VM：静音控制端；VSTBY：待机控制端；MUTE：静音；STBY：待机；THERMALSHUTDOWN：热关机；BOOTSTRAP：前端开发工具包。具体使用时，将心脏信号模拟装置连接电源-12V～+12V，同时连接信号发生器，输入一定电压值和频率值的正弦波形，此时模态激振器发生振动，会产生类似于正弦的波形。如果模态激振器通过脉液管路与CT体模装置连接，容器内均装入液体，液体会发生上下波动，心脏信号模拟装置通过液体的波动显示出来。然后，再设置输入的电压值和频率值，来改变波形，从而改变CT体模装置中液体运动的变化率，并观察同一时刻不同变化率时CT图像质量，从而为CT体模的质量检测提供更好的帮助。本专利技术并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本专利技术的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种心脏信号模拟装置，其特征在于，包括模态激振器、紧固平台和储液波纹管，所述储液波纹管由弹簧、空腔、波纹管上堵和波纹管下堵组成，所述弹簧用于模拟心脏肌肉组织，空腔用于模拟心内腔，波纹管下堵与模态激振器动子端通过螺纹配合相连，波纹管上堵用于连接脉液管路，通过所述紧固平台将所述模态激振器和储液波纹管固定，用以限定储液波纹管的运动自由度，保证储液波纹管只在拉升和压缩方向运动；当模态激振器工作时，通过波纹管下堵将上下运动位移传递给弹簧使其压缩或舒张，空腔内的体积随之改变，储液波纹管内所储存的液体通过挤出和吸回产生运动，从而模拟血液运动，同时模拟心房心室相应的膨胀和收缩形变。

【技术特征摘要】
1.一种心脏信号模拟装置，其特征在于，包括模态激振器、紧固平台和储液波纹管，所述储液波纹管由弹簧、空腔、波纹管上堵和波纹管下堵组成，所述弹簧用于模拟心脏肌肉组织，空腔用于模拟心内腔，波纹管下堵与模态激振器动子端通过螺纹配合相连，波纹管上堵用于连接脉液管路，通过所述紧固平台将所述模态激振器和储液波纹管固定，用以限定储液波纹管的运动自由度...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立涛，邝丽娜，陈金磊，王学民，冯远明，周鹏，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12