瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，至少包括有一由相互連通的上、下層流道組成的本體，本體底部一側(cè)設(shè)置有開(kāi)口，頂部一側(cè)加載有直線電機(jī)，頂部另側(cè)設(shè)置有與本體相通且頂部設(shè)有開(kāi)蓋的液容。下層一端直線電機(jī)正下方設(shè)有阻尼器，另端設(shè)有溫度傳感器，本體上層還包括開(kāi)設(shè)有通孔的瓣膜固定器，瓣膜固定器水平置于本體上層流道內(nèi)，且設(shè)置在液容下方；直線電機(jī)軸上連接有帶有滾動(dòng)膜片的活塞，活塞探入設(shè)在本體內(nèi)。本發(fā)明的直線電機(jī)通過(guò)電流控制將載荷波形直接加諸于試驗(yàn)液體并按帕斯卡定律傳遞至受試瓣膜或其它受試件，并通過(guò)液容濾波試驗(yàn)流體內(nèi)的高頻震蕩信號(hào)。測(cè)試指標(biāo)均能滿足國(guó)家對(duì)心血管植入物人工心臟瓣膜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)且最后結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種疲勞壽命測(cè)試裝置，尤其涉及一種人工心臟瓣膜及人工心血管相關(guān)產(chǎn)品用疲勞壽命測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]心臟瓣膜疾病是目前主要的心臟疾病之一，有風(fēng)濕性、退行性和先天性等多種病因，而多數(shù)瓣膜疾病患者唯一的治療方法就是進(jìn)行人工心臟瓣膜置換術(shù)。瓣膜的好壞直接關(guān)系到病人的安危，故需對(duì)瓣膜的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和了解。評(píng)價(jià)和比較和力學(xué)性能主要靠體外模擬實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，人工心瓣疲勞壽命的體外測(cè)試是評(píng)估設(shè)計(jì)的重要手段，也是進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)的先決條件。
[0003]如本 申請(qǐng)人:提出的中國(guó)專(zhuān)利，申請(qǐng)?zhí)枮?01010208391.8的專(zhuān)利中涉及的用于人工心臟瓣膜體外性能測(cè)試的裝置。雖然該裝置能夠完成體外模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)試，但仍然存在以下缺點(diǎn):(I)該裝置的心臟瓣膜固定于和直線電機(jī)相連的瓣膜固定器上，即通過(guò)直線電機(jī)帶動(dòng)瓣膜固定器上、下運(yùn)動(dòng)，從而瓣膜隨固定器上、下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)瓣膜的開(kāi)閉。這樣的結(jié)構(gòu)使在應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生瓣膜運(yùn)動(dòng)與生理未加速不同的人為因素。(2)由于后負(fù)荷(在收縮過(guò)程中受到的負(fù)荷)的調(diào)節(jié)完全是機(jī)械及流體動(dòng)力學(xué)手段實(shí)現(xiàn)，而跨瓣壓力取決于后負(fù)荷的調(diào)節(jié)，壓力波形調(diào)節(jié)困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問(wèn)題，提供一種人工心臟瓣膜用疲勞壽命測(cè)試
>J-U ρ?α裝直。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，至少包括有一個(gè)模塊組件，所述模塊組件包括一本體，所述本體底部一側(cè)設(shè)置有一開(kāi)口，本體頂部的一側(cè)加載有直線電機(jī)，本體頂部另一側(cè)設(shè)置有一液容，所述液容與本體相通，所述液容的頂部設(shè)置有一開(kāi)蓋；所述本體內(nèi)部由相互連通的上、下層流道組成，本體下層流道的一端設(shè)置有阻尼器，另一端設(shè)置有一溫度傳感器，所述阻尼器設(shè)置在直線電機(jī)正下方，所述本體的上層流道還包括一用于固定待測(cè)人工心臟瓣膜的瓣膜固定器，所述瓣膜固定器水平置于本體上層，且設(shè)置在液容下方，所述瓣膜固定器上還開(kāi)設(shè)有用于與上層連通的通孔，所述待測(cè)人工心臟瓣膜將本體上層流道分成左、右兩邊；
所述直線電機(jī)上連接有一帶有滾動(dòng)膜片的活塞，所述活塞探入設(shè)置在本體內(nèi)；
設(shè)置在本體頂部一側(cè)的直線電機(jī)通過(guò)電流控制將載荷波形直接加諸于測(cè)試液，按帕斯卡定律，測(cè)試液接收到的載荷傳遞至橫向設(shè)置的待測(cè)瓣膜，并通過(guò)設(shè)置在本體頂部另一側(cè)液容的濾波作用濾掉試驗(yàn)流體內(nèi)的高頻震蕩信號(hào)。
[0006]優(yōu)選地，所述通孔設(shè)置有兩個(gè)，且與液容底部用于連通本體的開(kāi)口在同一軸線上。
[0007]優(yōu)選地，所述本體的上層兩側(cè)均設(shè)置有用于觀察瓣膜狀態(tài)的透明觀察窗。 [0008]優(yōu)選地，所述裝置還包括一用于檢測(cè)裝置內(nèi)壓力的壓力傳感器。[0009]優(yōu)選地，所述裝置由四個(gè)模塊組件組成。
[0010]優(yōu)選地，所述測(cè)試裝置還包括一用于控制直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)的脈沖寬度調(diào)制控制器。
[0011]優(yōu)選地，所述本體側(cè)面開(kāi)設(shè)有一用于放出裝置內(nèi)測(cè)試液的出口閥。
[0012]優(yōu)選地，所述模塊組件還包括一單向閥，所述單向閥連接于阻尼器的頂端。
[0013]優(yōu)選地，所述瓣膜為人工心臟瓣膜。
[0014]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:(I)、通過(guò)電流(負(fù)載)控制方式，負(fù)載可直接加載到測(cè)試瓣膜上，因此壓力波形和驅(qū)動(dòng)波形有著直接關(guān)系，從而使調(diào)整壓力波形更加簡(jiǎn)單。因此可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)波形的命令實(shí)現(xiàn)峰值壓力閉環(huán)控制。
[0015](2)、采用本裝置的這種控制理念和負(fù)載應(yīng)用設(shè)計(jì)只需通過(guò)修改試驗(yàn)段即可用于測(cè)試其它心血管設(shè)備或其它相關(guān)設(shè)備。
[0016](3)、裝置設(shè)置有四個(gè)或多個(gè)模塊組件，可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)瓣膜，包括對(duì)照瓣膜的測(cè)試，使得最后的結(jié)果滿足IS05840的要求。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1:本發(fā)明的測(cè)試裝置其中一模塊組件立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2:本發(fā)明的圖1 的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3:圖2的D-D剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明揭示了瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，以下結(jié)合人工心臟瓣膜對(duì)本發(fā)明做作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1至圖3所示，至少包括有一個(gè)模塊組件，所述模塊組件包括一本體I。所述本體I底部一側(cè)設(shè)置有一開(kāi)口 13，所述本體側(cè)面開(kāi)設(shè)有一用于放出裝置內(nèi)測(cè)試液的出口閥41。本體頂部的一側(cè)裝載有一直線電機(jī)2，所述直線電機(jī)2軸上連接有一帶有滾動(dòng)膜片的活塞21，所述活塞21探入設(shè)置在本體I內(nèi)。
[0021]本體I的頂部另一側(cè)設(shè)置有一液容3，所述液容3與本體I相通，所述液容3的頂部設(shè)置有一開(kāi)蓋31 ；
所述本體I內(nèi)部主要由相互連通的上、下層流道組成，本體下層流道12的一端設(shè)置有阻尼器14，另一端設(shè)置有一溫度傳感器15。所述阻尼器14設(shè)置在直線電機(jī)2正下方，所述本體的上層11還包括一用于固定待測(cè)人工心臟瓣膜17的瓣膜固定器16。為了測(cè)試時(shí)能避免由于瓣膜重力帶來(lái)的影響，所述瓣膜固定器16水平置于上層流道內(nèi)，且設(shè)置在液容3下方，所述瓣膜固定器16上還開(kāi)設(shè)有用于與上層11連通的通孔19 ;具體的，瓣膜固定器16為圓筒形，且兩端相通，所述通孔19設(shè)置有兩個(gè)，分別開(kāi)設(shè)在瓣膜固定器16的側(cè)面，相對(duì)設(shè)置，且與液容3底部用于連通本體I的開(kāi)口(圖中未示意)在同一軸線上。
[0022]待測(cè)人工心臟瓣膜17固定在瓣膜固定器16的一端，當(dāng)固定好后，所述待測(cè)人工心臟瓣膜17將本體上層流道分成左、右兩邊，直線電機(jī)端下方的為直線電機(jī)段，液容端下方的為液容段。由于在測(cè)試時(shí)，模塊組件內(nèi)充滿測(cè)試液，所以更進(jìn)一步的說(shuō)，待測(cè)人工心臟瓣膜17是將測(cè)試液分成左、右兩邊。
[0023]直線電機(jī)通過(guò)電流控制將載荷(壓力)波形(或其他直接加載方式)直接加諸于測(cè)試液，按帕斯卡定律傳遞至受試瓣膜或其它受試件，并通過(guò)液容的濾波作用濾掉試驗(yàn)流體內(nèi)的高頻震蕩信號(hào)。
[0024]為了更好的觀察瓣膜的開(kāi)閉狀態(tài)，所述本體I的上層11兩側(cè)均設(shè)置有透明觀察窗18。
[0025]為了檢測(cè)裝置內(nèi)壓力，所述裝置還包括一壓力傳感器(圖中未示意)。 [0026]所述裝置由四個(gè)模塊組件組成，每個(gè)模塊組件為一獨(dú)立的測(cè)試體。四個(gè)模塊組件用以測(cè)量4個(gè)瓣膜，其中3個(gè)為待測(cè)量的人工心臟瓣膜，另一個(gè)作為對(duì)照，采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的人工心臟瓣膜進(jìn)行對(duì)照。
[0027]當(dāng)然，具體的模塊組件數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行選定。
[0028]為了更好的控制檢測(cè)結(jié)果，所述直線電機(jī)2還連接有一用于控制其運(yùn)動(dòng)的脈沖寬度調(diào)制控制器(圖中未示意)。
[0029]以下簡(jiǎn)述下本裝置的操作方法:
首先，將待測(cè)人工心臟瓣膜17固定于瓣膜固定器16上。其次，將瓣膜固定器16通過(guò)觀察窗18放入本體上層流道11。然后通過(guò)本體底部的開(kāi)口 13通入測(cè)試液，由于本體內(nèi)均為連通狀態(tài)，所以測(cè)試液充滿整個(gè)模塊組件。在通入測(cè)試液時(shí)，需要先將液容3的開(kāi)蓋31打開(kāi)。通過(guò)壓力傳感器及溫度傳感器15對(duì)裝置內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)控。
[0030]本發(fā)明中的測(cè)試液根據(jù)測(cè)試需要可維持在37°，通過(guò)裝置外的溫控裝置進(jìn)行控制。所述測(cè)試液與外界的測(cè)試液箱連接，通過(guò)泵將測(cè)試液箱內(nèi)的測(cè)試液通入到本體內(nèi)。
[0031 ]啟動(dòng)直線電機(jī)2，直線電機(jī)2通過(guò)裝有滾動(dòng)膜片的活塞21將力直接作用于該段(直線電機(jī)段)測(cè)試液，直線電機(jī)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)試液將加載傳送給測(cè)試瓣膜17，使得瓣膜打開(kāi)；而瓣膜的另一段(液容段)直接通一個(gè)恒定的壓力，直線電機(jī)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中該壓力大于直線電機(jī)端壓力時(shí)將瓣膜進(jìn)行閉合。當(dāng)然，恒定的壓力也可以為預(yù)加負(fù)荷。測(cè)試完成后，通過(guò)本體側(cè)面的出口閥41將測(cè)試液放出即可。
[0032]現(xiàn)有的采用直線電機(jī)的測(cè)試裝置均通過(guò)后負(fù)荷調(diào)節(jié)壓力波形，而本發(fā)明是通過(guò)直接加載產(chǎn)生?，F(xiàn)有的即使是直接作用于瓣膜流體腔的疲勞測(cè)試臺(tái)，均通過(guò)位移控制，如曲柄連桿，至于波形調(diào)節(jié)仍然通過(guò)后負(fù)荷，本發(fā)明是采用電信號(hào)來(lái)主要調(diào)節(jié)。
[0033]本發(fā)明不僅可以測(cè)試人工心臟瓣膜的疲勞壽命，還可以用于測(cè)試其他心血管相關(guān)產(chǎn)品的疲勞壽命測(cè)試。
[0034]本發(fā)明裝置中測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，例如可通過(guò)瓣膜的橫向放置、及設(shè)置的液容及瓣膜設(shè)置在測(cè)試液的中段，這些都可以減小測(cè)試誤差，提高測(cè)試的精準(zhǔn)度。
[0035]本發(fā)明尚有多種具體的實(shí)施方式，凡采用等同替換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，其特征在于:至少包括有一個(gè)模塊組件，所述模塊組件包括一本體，所述本體底部一側(cè)設(shè)置有一開(kāi)口，本體頂部的一側(cè)加載有一直線電機(jī)，本體頂部另一側(cè)設(shè)置有一液容，所述液容與本體相通，所述液容的頂部設(shè)置有一開(kāi)蓋；所述本體內(nèi)部由相互連通的上、下層流道組成，本體下層流道的一端設(shè)置有阻尼器，另一端設(shè)置有一溫度傳感器，所述阻尼器設(shè)置在直線電機(jī)正下方，所述本體的上層流道還包括一用于固定待測(cè)人工心臟瓣膜的瓣膜固定器，所述瓣膜固定器水平置于本體上層，且設(shè)置在液容下方，所述瓣膜固定器上還開(kāi)設(shè)有用于與上層連通的通孔，所述待測(cè)人工心臟瓣膜將本體上層流道分成左、右兩邊； 所述直線電機(jī)上連接有一帶有滾動(dòng)膜片的活塞，所述活塞探入設(shè)置在本體內(nèi)； 設(shè)置在本體頂部一側(cè)的直線電機(jī)通過(guò)電流控制將載荷波形直接加諸于測(cè)試液，測(cè)試液接收到的載荷傳遞至橫向設(shè)置的待測(cè)瓣膜，并通過(guò)設(shè)置在本體頂部另一側(cè)液容濾波作用濾掉試驗(yàn)流體內(nèi)的高頻震蕩信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，其特征在于:所述通孔設(shè)置有兩個(gè)，且與液容底部用于連通本體的開(kāi)口在同一軸線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，其特征在于:所述本體的上層兩側(cè)均設(shè)置有用于觀察瓣膜狀態(tài)的透明觀察窗。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，其特征在于:所述裝置還包括一用于檢測(cè)裝置內(nèi)壓力的壓力傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，其特征在于:所述裝置由四個(gè)模塊組件組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述 的瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，其特征在于:所述測(cè)試裝置還包括一用于控制直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)的脈沖寬度調(diào)制控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，其特征在于:所述本體側(cè)面開(kāi)設(shè)有一用于放出裝置內(nèi)測(cè)試液的出口閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，其特征在于:所述模塊組件還包括一單向閥，所述單向閥連接于阻尼器的頂端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的任意一瓣膜疲勞壽命測(cè)試裝置，其特征在于:所述瓣膜為人工心臟瓣膜。
【文檔編號(hào)】A61F2/24GK103622763SQ201210309342
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月28日
【發(fā)明者】李守彥 申請(qǐng)人:蘇州愛(ài)爾博生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品研發(fā)有限公司