[实用新型]一种用于模拟主动脉夹层血流动力学的装置

说明书

本新型公开了一种用于模拟主动脉夹层血流动力学的装置，该装置的伺服驱动装置、心室模拟装置、人工瓣膜装置、主动脉夹层模型、阻尼片、单向阀和储液系统通过体循环管路依次连接并与透明外罩、主动脉支撑片一同固定于支撑板；伺服驱动装置、压力传感器、流量计和高速摄影机外接计算机控制系统。流体介质由伺服驱动装置脉动行程作用后，从储液装置出发流经心室模拟装置并在人工瓣膜装置单向作用下到达主动脉夹层模型的升主动脉根部，再经主动脉弓三支动脉回路与降主动脉末端内置的阻尼片和单向阀后回流进储液系统，高速摄影机采集夹层破口撕裂过程血流动力学变化情况。本装置通过改变模型种类、血压、流体粘度和位姿方式以实现血流动力学实时模拟。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种用于模拟主动脉夹层血流动力学的装置。

背景技术

心血管疾病随着社会发展的进程已经越来越引起人们的重视，像高血压、动脉粥样硬化等常见心血管疾病已经普遍被大众认知。相比之下，心血管疾病中更严重的“隐形炸弹”主动脉夹层疾病的发病数量也在逐年扩增。较其他心血管疾病相比，主动脉夹层疾病的发病率每年为十万分之一至二十万分之一，在患病数量上比高血压、动脉粥样硬化等心血管疾病低，所以也易会导致人们在主动脉夹层疾病的关注度低于其他心血管疾病。

目前，在主动脉夹层疾病的研究方法中，具有代表性的以工科思维方式对医学命题研究的主动脉夹层仿真研究已经有很多科研领域的学者研究出实质性的成果。对最终临床应用于人体的主动脉夹层装置而言，仿真的结论需要用实际的物理实验相验证。然而，模拟主动脉夹层物理实验方面较多为国外研究，研究方面主要在于简易的主动脉体外循环模拟装置。国内已研究的血管模拟装置请详见申请号CN201911252668.4，该模拟装置的优势在于准确地评估体外血管支架植入的有效性。在主动脉夹层物理模型实验中，评估个性化夹层、血压模拟、人体位姿影响等方面值得进一步深入研究。从主动脉夹层知识的大众化普及、实体发病过程演示到教育教学方面，理论与实际相结合的问题都需要逐步解决。

发明内容

基于对背景技术的深入研究，本发明的目的是：提供一种用于模拟主动脉夹层血流动力学的装置，该装置能够以实体模型模拟个性化主动脉夹层的血流动力学，在满足体外循环基本的脉动循环环境和血管顺应性条件的同时，适当的考虑了个性化血液粘稠度及主动脉夹层模型的差异性、血管的温德科赛尔机制、站立或仰卧的人体位姿、高低血压、心脏瓣膜、夹层破裂等情况下的影响因素，能够较为准确的模拟实际人体主动脉夹层血流动力学演变过程。

为实现上述目的，本发明拟采用如下技术方案：

所述装置包括伺服驱动装置(B)、心室模拟装置(C)、人工瓣膜装置(D)、主动脉夹层模型(F)、阻尼片(K)、单向阀(L)和储液系统(E)通过体循环管路依次连接并与透明外罩(H)一同固定于支撑装置(A)中的支撑板(A1)上，管路内置流体介质；透明外罩(H)中的主动脉支撑片(G)垂直固定在支撑板(A1)上，支撑板(A1)满足站立和仰卧两种位姿的设定，柔性的主动脉夹层模型整体形状随脉动情况直径相应变化，主动脉支撑片单自由度固定主动脉夹层(F)模型。伺服驱动装置(B)、压力传感器(J)、流量计(I)和高速摄影机(M)外接计算机控制系统(N)。

进一步的，所述伺服驱动装置(B)包括伺服电机(B1)、丝杠滑台(B2)和压缩缸(B3)，丝杠滑台(B2)设有限位开关(B4)，限位开关(B4)仅就与心脏搏动导致的压缩缸(B3)中活塞行程相关，压缩缸(B3)的内部活塞与外部缸体间设置柔性密封圈(B5)，活塞与所述外部缸体间隙配合，且始终保持中心在同一条直线上的反复运动，润滑涂层为白色氟硅润滑脂。

进一步的，所述心室模拟装置(C)为方形腔体，如有需要也可以加工成其他形状的腔体但功用始终保持一致，心室模拟装置设置的进液后和出液后表面几何中心加工有男女主动脉直径平均值30mm圆孔，与压缩缸(B3)头部管路内嵌套连接，间隙配合后外部采用密封圈密封。