用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型制造技术

本发明专利技术公开了一种用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型，包括一个倒Y形下腔静脉分叉部模型、一个水槽、两个流量计及调速装置、两个循环动力泵；水槽中设置循环动力泵，下腔静脉分叉部模型包括一个垂直设置的端口和2个倾斜设置的端口，倾斜设置的端口为进液口，垂直设置的端口为出液口，倾斜设置的端口通过透明软管伸入到水槽中并连接水槽中的循环动力泵，倾斜设置的端口与循环动力泵之间的透明软管上安装流量计及调速装置，垂直设置的端口通过透明软管伸入到水槽中。该模型结构合理简单，与人体下腔静脉分叉部的形态类似，符合进行PIV研究的要求，可用于PIV技术测量，进而可以帮助研究人体该部位的血流动力学。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型，包括一个倒Y形下腔静脉分叉部模型、一个水槽、两个流量计及调速装置、两个循环动力泵；水槽中设置循环动力泵，下腔静脉分叉部模型包括一个垂直设置的端口和2个倾斜设置的端口，倾斜设置的端口为进液口，垂直设置的端口为出液口，倾斜设置的端口通过透明软管伸入到水槽中并连接水槽中的循环动力泵，倾斜设置的端口与循环动力泵之间的透明软管上安装流量计及调速装置，垂直设置的端口通过透明软管伸入到水槽中。该模型结构合理简单，与人体下腔静脉分叉部的形态类似，符合进行PIV研究的要求，可用于PIV技术测量，进而可以帮助研究人体该部位的血流动力学。【专利说明】用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型
本专利技术涉及一种人体血管系统中的血管几何形状和流场特征的探查系统技术，具体涉及一种研究下腔静脉下段的流体力学物理模型，属于医疗器械
。
技术介绍
在医学研究中，如何检测体内心血管系统的流体动力学一直是困扰研究者的难点，由于血管内的血液流动的流场较为复杂，目前的一些临床诊断和科研仪器，例如彩色多普勒、磁共振等，虽然能够获得血流速度等参数，但对复杂流动的心血管系统无法进行简便、直接、精确的数据测量。近10余年来，构建体外血管模型、采用粒子成像测速技术(PIV)对流场测试方法取得较大发展，其原理是通过在流体中加入跟随流体运动的示踪粒子，这些粒子在流经特定平面时被连续照亮2次，利用照相技术将被照亮的粒子记录起来，再通过图像的后续处理，就能得到粒子在一定时间内的位移，从而得出流体的速度场。PIV技术是目前国际上最先进的一种非介入式的瞬态全流场测试技术，动态响应快，空间分辨率高，通过对流速数据进行后处理就能获得血流动力学中一些重要的参数，比如剪切率，剪切力，涡量等，能很好地应用于定常流及非定常流的流场分析，能详尽地描述流场内切应力的分布情况。近年在国内外，PIV流场测试技术已成功地应用于包括血管分岔模型在内的不同心血管模型流场研究，并获得较为理想的效果。在外周血管疾病的临床研究中，髂静脉狭窄是外周血管疾病中研究的重要课题，由于该部位的解剖特点，局部的流体动力学异常导致相关的下肢静脉疾病，但在人体内其血流动力学研究很难通过现有仪器进行准确研究。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型，该模型结构合理简单，与人体下腔静脉分叉部的形态类似，符合进行PIV研究的要求，可用于PIV技术测量，进而可以帮助研究人体该部位的血流动力学。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型，其特征是，设有一个倒Y形下腔静脉分叉部模型、一个水槽、两个流量计及调速装置、两个循环动力泵；水槽中设置循环动力泵，下腔静脉分叉部模型包括一个垂直设置的端口和2个倾斜设置的端口，倾斜设置的端口为进液口，垂直设置的端口为出液口，倾斜设置的端口通过透明软管伸入到水槽中并连接水槽中的循环动力泵，倾斜设置的端口与循环动力泵之间的透明软管上安装流量计及调速装置，垂直设置的端口通过透明软管伸入到水槽中。进一步地，上述用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型设有固定支架，下腔静脉分叉部模型安装在固定支架上。进一步地，所述下腔静脉分叉部模型为玻璃模型。进一步地，所述下腔静脉分叉部模型垂直设置的端口为圆筒形，直径为25_30mm。进一步地，所述下腔静脉分叉部模型倾斜设置的端口为圆筒形，直径为16-18_。进一步地，所述下腔静脉分叉部模型的其中一个倾斜设置的端口与其垂直设置端口延长线的角度为20-25°，另一个倾斜设置的的端口与垂直设置端口延长线的角度为40-50。。本专利技术具有以下有益效果:第一，根据人体的部分解剖学指标，设计出一款类似下腔静脉分叉部的物理模型，即双侧髂静脉向上汇入下腔静脉呈现倒“Y”形态，其中右髂静脉走行较陡直，与下腔静脉成角约20-25度，左髂静脉与下腔静脉成角呈大约40-50度。下腔静脉分叉部模型垂直设置的端口为圆筒形，直径为25-30_，与下腔静脉形状类似。下腔静脉分叉部模型I倾斜设置的端口为圆筒形，直径为16-18_。下腔静脉分叉部模型I其中一个倾斜设置端口与其垂直设置端口延长线的角度为20-25°，与右髂静脉形状类似，另一个倾斜设置端口与垂直设置端口延长线的角度为40-50°，与左髂静脉形状类似。如此设计的物理模型可用于PIV技术测量，进而可以帮助研究人体该部位的血流动力学。第二，该模型结构合理简单，与人体下腔静脉分叉部的形态类似，用于在实验研究中，便于测定下腔静脉下段流体动力学的物理模型，符合进行PIV研究的要求。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型的结构示意图；图中:1下腔静脉分叉部模型、2固定支架、3透明软管、4流量计及调速装置、5循环动力泵、6水槽、7电源插座。【具体实施方式】下面结合实施例和实验例对本专利技术作进一步详细说明，但它们不是对本专利技术的限定。如图1所示，用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型，包括一个Y形下腔静脉分叉部模型1、一个水槽6、两个流量计及调速装置4、两个循环动力泵5。循环动力泵5安装在水槽6中，循环动力泵5通过电源插座7通电源。Y形下腔静脉分叉部模型I用于流场测定。下腔静脉分叉部模型I包括一个垂直设置的端口和2个倾斜设置的端口，倾斜设置的2个端口为进液口。垂直设置的端口为出液口。倾斜设置的端口通过透明软管3伸入到水槽6中并连接水槽6中的循环动力泵5，循环动力泵5用于将液体泵入软管中。倾斜设置的端口与循环动力泵5之间的透明软管3上安装流量计及调速装置4，保证液体通过一定流速进入下腔静脉分叉部模型中，用于调节软管中液体流速。垂直设置的端口通过透明软管3伸入到水槽6中。上述用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型还设有固定支架2，下腔静脉分叉部模型I安装在固定支架2上。下腔静脉分叉部模型I为玻璃模型，采用模具进行灌注制成。下腔静脉分叉部模型I垂直设置的端口为圆筒形，直径为25-30_，与下腔静脉形状类似。下腔静脉分叉部模型I倾斜设置的端口为圆筒形，直径为16-18_。下腔静脉分叉部模型I中右侧倾斜设置端口与其垂直设置端口延长线的角度为20-25°，与右髂静脉形状类似。下腔静脉分叉部模型I中左侧倾斜设置端口与垂直设置端口延长线的角度为40-50°，与左髂静脉形状类似。本专利技术用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型，用于测定其流场分布的过程:将该专利技术与PIV系统连接，PIV系统包括激光器、同步器、摄像机、光路传输系统、图像采集及分析系统；在水槽的液体中加入合适的示踪粒子，常用空心的玻璃微球，通过循环动力泵系统将液体泵入下腔静脉分叉部模型中，并通过流量计及调速阀门将流速控制在需要数值，再通过Piv系统测出相应部位的流场分布情况。根据人体的部分解剖学指标，设计出一款类似下腔静脉分叉部的物理模型，即双侧髂静脉向上汇入下腔静脉呈现倒“Y”形态，其中右髂静脉走行较陡直，与下腔静脉成角约20-25度，左髂静脉与下腔静脉成角呈大约40-50度。如此设计的物理模型可用于PIV技术测量，进而可以帮助研究人体该部位的血流动力学。该模型结构合理简单，与人体下腔静脉分叉部的形态类本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于研究下腔静脉分叉部流场测定的物理模型,其特征是，设有一个倒Y形下腔静脉分叉部模型、一个水槽、两个流量计及调速装置、两个循环动力泵；水槽中设置循环动力泵，下腔静脉分叉部模型包括一个垂直设置的端口和2个倾斜设置的端口，倾斜设置的端口为进液口，垂直设置的端口为出液口，倾斜设置的端口通过软管伸入到水槽中并连接水槽中的循环动力泵，倾斜设置的端口与循环动力泵之间的软管上安装流量计及调速装置，垂直设置的端口通过软管伸入到水槽中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张喜成，李晓强，潘广锐，
申请(专利权)人：张喜成， 李晓强，
类型：发明
国别省市：江苏;32