一种体外循环平台及不同生理状态模拟方法技术

本发明专利技术涉及一种体外循环平台及不同生理状态模拟方法，通过控制瓣膜模拟装置和伺服驱动装置的运动曲线，使流量和压力曲线更趋近模拟目标，所述方法包括：搭建以瓣膜模拟装置、电磁比例阀、顺应性模拟装置和伺服驱动装置、心脏模拟装置为组件的实验平台，在体外对瓣膜、血管外周阻力、动静脉以及左心分别进行模拟，并通过超声心动图等医学材料获得模拟目标的压力、流量等生理参数和曲线，在体外循环平台以生理参数的部分特征点作为瓣膜模拟装置和伺服驱动装置运动曲线的控制节点，对装置的运动曲线进行调节，最终根据实验曲线与目标曲线的偏差对特征点进行调整，以实现心脏不同生理状态的模拟并提高瓣膜附近流场的准确性。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及医疗设备器械装置领域，尤其涉及一种体外循环平台及不同生理状态模拟方法。

技术介绍

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技术介绍
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1、心脏在人体血液循环中主要起到输送血液的作用，一旦心脏出现问题，可能导致各种疾病的产生甚至死亡。目前使用的心脏模拟装置大多数都是基于简化后的windkessel模型所设计，该模型将瓣膜视为只有开闭两种状态的单向阀，忽略了瓣膜开启和关闭的过程。例如陈实(具有双心和体肺循环的体外循环模拟系统设计研究【d】.苏州大学,2018(01))在体外循环模拟平台中通过机械结构自身性质进行瓣膜的模拟，首先用柔性膜片替代瓣膜，再用带孔的阀芯控制内部流体单向流动。刘宇(心脏体外脉动循环模拟系统设计与开发研究【d】.浙江大学,2018(06))为了模拟自然心脏瓣膜在低压力的启闭特性，在体外循环模拟平台中通过控制电磁阀的开闭实现自然心脏瓣膜低压力的启闭特性。

2、由于顺应性腔的存在以及管径距离较长，瓣膜启闭特性产生的局部流场性能会被逐渐抵消，所以采用单向阀模拟瓣膜的方式对瓣膜后方的生理参数测量并无很大影响，但对于瓣膜附近流场的参数测量影响较大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生理心脏模拟装置及其控制方法，其特征在于：所述装置包括：伺服驱动装置(A0)、支撑架(B0)、心脏模拟装置(C0)、固定底座(D0)、瓣膜模拟装置(E0)、电磁比例阀(G0)、支撑底座(J)、顺应性模拟装置(L0)，伺服驱动装置(A0)位于心脏模拟装置(C0)上方并通过支撑架(B0)将伺服驱动装置(A0)和心脏模拟装置(C0)的相对位置加以固定，心脏模拟装置(C02)、瓣膜模拟装置(E01)、电磁比例阀(G01)、顺应性模拟装置(L0)通过硅胶软管依次串联，最终通过瓣膜模拟装置(E02)和硅胶软管将顺应性模拟装置(L0)与心脏模拟装置(C01)相连，心脏模拟装置(C0)通过固定底...

【技术特征摘要】

1.一种生理心脏模拟装置及其控制方法，其特征在于：所述装置包括：伺服驱动装置(a0)、支撑架(b0)、心脏模拟装置(c0)、固定底座(d0)、瓣膜模拟装置(e0)、电磁比例阀(g0)、支撑底座(j)、顺应性模拟装置(l0)，伺服驱动装置(a0)位于心脏模拟装置(c0)上方并通过支撑架(b0)将伺服驱动装置(a0)和心脏模拟装置(c0)的相对位置加以固定，心脏模拟装置(c02)、瓣膜模拟装置(e01)、电磁比例阀(g01)、顺应性模拟装置(l0)通过硅胶软管依次串联，最终通过瓣膜模拟装置(e02)和硅胶软管将顺应性模拟装置(l0)与心脏模拟装置(c01)相连，心脏模拟装置(c0)通过固定底座(d0)安装在支撑底座(j)，其他部件通过体外循环管路依次连接并固定在支撑底座(j)。

2.根据权利要求1所述的伺服驱动装置，其特征在于：所述伺服驱动装置(a0)包括伺服电机(a1)、支撑座(a2)、导轨(a3)、电机转接板(a4)、活塞(a5)、滑台(a6)、滚珠丝杠(a7)、联轴器(a8)，导轨(a3)、滑台(a6)和滚珠丝杠(a7)构成丝杆滑台结构，伺服电机(a1)通过支撑座(a2)与导轨(a3)连接，滚珠丝杠(a7)通过联轴器(a8)与电机轴进行连接，通过导轨(a3)和滚珠丝杠(a7)使伺服电机(a1)的旋转运动转化为滑台(a6)和活塞(a5)沿导轨(a3)方向的往复运动。

3.根据权利要求1所述的心脏模拟装置(c0)，其特征在于：所述心脏模拟装置(c0)包括液体储存腔(c1)、缓冲器，所述缓冲器包括缓冲器底板(c2)、密封圈(c3)、弹簧(c4)，液体储存腔(c1)通过固定底座(d0)连接到支撑底座(j)，所述固定底座(d0)包括固定座(d1)、胶垫(d2)、紧定螺钉，液体储存腔(c1)与固定座(d1)通过胶垫(d2)隔开并通过紧定螺钉将两者进行固定，固定底座(d0)通过螺纹安装于支撑底座(j)，液体储存腔(c1)与上方缓冲器底板(c2)通过密封圈(c3)形成密闭空腔，流体介质随着缓冲器底板(c2)的运动在心...

【专利技术属性】
技术研发人员：王义文，翁清鸿，吴雪峰，周丽杰，梁家浩，庞喜庆，吕鹏伟，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：