一种血管内支架植入的生物力学实验模拟装置的制作方法

本发明涉及医疗器械测试技术领域，具体为一种血管内支架植入的生物力学实验模拟装置。

背景技术：

血管内支架置入术可应用于动或者静脉系统的局限性狭窄或闭塞，重建血管通道并纠正血流动力学异常，利用穿刺、导管、球囊导管扩张形成和金属内支架置入等技术，使狭窄、闭塞的血管或腔道扩张、再通，解决传统手术盲区的一种技术。

在血管内支架进行动物实验、临床试验之前，血管内支架可以在体外进行近似真实状况地模拟植入实验测试其力学性能，这将为血管内支架的设计和研发提供尤为直观和客观的评价意见。现有的血管内支架植入实验模拟装置，在植入内支架时，通过采集支架进入血管内生物压力变化的数据，得出支架植入的各项数据，但是这样采集的数据，无法保证数据的准确性，造成实验模拟数据产生误差，从而降低了实验模拟装置的精确性，有可能带来严重的医疗事故。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种血管内支架植入的生物力学实验模拟装置，解决了现有的血管内支架植入实验模拟装置，在植入内支架时，通过采集支架进入血管内生物压力变化的数据，得出支架植入的各项数据，但是这样采集的数据，无法保证数据的准确性，造成实验模拟数据产生误差，从而降低了实验模拟装置的精确性，有可能带来严重医疗事故的问题。

(二)技术方案

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种血管内支架植入的生物力学实验模拟装置，包括计算机、蠕动泵、连接管、储液箱、动脉血管模型、压力调节器和静脉血管模型：

所述蠕动泵与连接管相连通，所述连接管的一端与储液箱相连通，所述连接管的另一端与动脉血管模型相连通，所述动脉血管模型的另一端通过压力调节器与静脉血管模型的一端相连通，所述静脉血管模型的另一端与储液箱的上表面相连通；

所述动脉血管模型包括两条分支血管模型，且两条分支血管模型内均设置有病变血管模型，且其中一个病变血管模型上设置有高频摄像机，且设置有高频摄像机的病变血管模型左右两侧分别与两个压力传感器相连接，且另一个病变血管模型的右侧与压力传感器相连接，且压力传感器的数量为三个，且位于其中一个病变血管模型的右侧与建立通道管的一端相连通，所述建立通道管的另一端与穿刺接口相连通；

所述动脉血管模型内设置有流量计，所述流量计位于分支血管模型的右侧，且流量计采动脉血管模型内血液流动的数据，经过信号模拟对比分析，显示出人工血液流量波形图；

所述计算机通过采集血液流场数据，进行分析和整理，输出脉动频率、信号幅度的指令，经过da数据模拟信号转换，把相关指令传递到蠕动泵内，控制血液流场，且三个压力传感器采集两条病变血管模型内压力变化的数据，经过相互之间对比和分析，显示出压力波形图；

所述高频摄像机实时拍摄病变血管内支架输运、植入、扩张、支撑过程，经过图像处理模块处理和解析，显示出支架运动的图像。

优选的，所述病变血管模型的材质为透明硅橡胶，血管长12-15cm、壁厚2.4-3.7mm、入口和出口截面内直径均为3-6cm。

优选的，所述储液箱内储存有人工血液，人工血液是人工合成具有携氧功能的氟碳化合物，氟碳代血液是由全氟化合物组成的胶体超微乳剂，具有良好的携氧能力，在一定浓度和氧分压条件下，其氧溶解度为水的20倍，比血液高2倍。

优选的，所述支架在压力气囊充气加压时产生塑性变形，压力气囊放气后,支架仍保持扩张状态，且支架的材质应该有低屈服应力和高弹性模量，以便在压力气囊充气后，支架弹性回缩小。

优选的，所述压力调节器调节动脉血管模型和静脉血管模型之间血液的压力。

(三)有益效果

本发明的有益效果在于：

1、该血管内支架植入的生物力学实验模拟装置，通过设置两条病变血管模型，在其中一条病变血管模型内植入支架，另一条不植入血管支架，利用三个压力传感器检测两条病变血管模型数据，经过对比和分析，能够准确明了的得到植入支架后所受到生物压力变化的情况，这样能够精确、明显的反映出数据的变化，从而提高了本装置数据的准确性。

2、该血管内支架植入的生物力学实验模拟装置，通过设置计算机和蠕动泵，使用采集的血液流场具体的数据，计算并分析出脉动频率和信号幅度，经过da数据模拟信号转换，传递到蠕动泵内，蠕动泵工作，使得动脉血管模型和静脉血管模型内血液循环流动，相似的模拟仿真了人体血流循环系统，同时采用流量计监控血液流场。

3、该血管内支架植入的生物力学实验模拟装置，通过设置高频摄像机，在植入支架的过程中，能够观察到支架在血管内运输、植入、扩张和支撑的全过程，方便人们及时调节支架，给人们操作带来了便捷。

附图说明

图1为本发明装置整体结构示意图；

图2为计算机控制程序流程框图。

图中：1计算机、2蠕动泵、3连接管、4储液箱、5动脉血管模型、6压力调节器、7静脉血管模型、8分支血管模型、9病变血管模型、10高频摄像机、11压力传感器、12建立通道管、13压力球囊、14流量计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本发明提供一种技术方案：一种血管内支架植入的生物力学实验模拟装置，包括计算机1、蠕动泵2、连接管3、储液箱4、动脉血管模型5、压力调节器6和静脉血管模型7：

蠕动泵2与连接管3相连通，连接管3的一端与储液箱4相连通，连接管3的另一端与动脉血管模型5相连通，动脉血管模型5的另一端通过压力调节器6与静脉血管模型7的一端相连通，静脉血管模型7的另一端与储液箱4的上表面相连通；

动脉血管模型5包括两条分支血管模型8，且两条分支血管模型8内均设置有病变血管模型9，且其中一个病变血管模型9上设置有高频摄像机10，且设置有高频摄像机10的病变血管模型9左右两侧分别与两个压力传感器11相连接，且另一个病变血管模型9的右侧与压力传感器11相连接，且压力传感器11的数量为三个，且位于其中一个病变血管模型9的右侧与建立通道管12的一端相连通，建立通道管12的另一端与穿刺接口13相连通；

动脉血管模型5内设置有流量计14，流量计14位于分支血管模型8的右侧，且流量计14采动脉血管模型5内血液流动的数据，经过信号模拟对比分析，显示出人工血液流量波形图；

计算机1通过采集血液流场数据，进行分析和整理，输出脉动频率、信号幅度的指令，经过da数据模拟信号转换，把相关指令传递到蠕动泵2内，控制血液流场，且三个压力传感器11采集两条病变血管模型9内压力变化的数据，经过相互之间对比和分析，显示出压力波形图；

高频摄像机10实时拍摄病变血管内支架输运、植入、扩张、支撑过程，经过图像处理模块处理和解析，显示出支架运动的图像。

病变血管模型9的材质为透明硅橡胶，血管长12-15cm、壁厚2.4-3.7mm、入口和出口截面内直径均为3-6cm。

储液箱4内储存有人工血液，人工血液是人工合成具有携氧功能的氟碳化合物，氟碳代血液是由全氟化合物组成的胶体超微乳剂，具有良好的携氧能力，在一定浓度和氧分压条件下，其氧溶解度为水的20倍，比血液高2倍。

支架在压力气囊充气加压时产生塑性变形，压力气囊放气后,支架仍保持扩张状态，且支架的材质应该有低屈服应力和高弹性模量，以便在压力气囊充气后，支架弹性回缩小。

压力调节器6调节动脉血管模型5和静脉血管模型7之间血液的压力。

通过设置两条病变血管模型9，在其中一条病变血管模型9内植入支架，另一条不植入血管支架，利用三个压力传感器11检测两条病变血管模型9数据，经过对比和分析，能够准确明了的得到植入支架后所受到生物压力变化的情况，这样能够精确、明显的反映出数据的变化，从而提高了本装置数据的准确性。

通过设置计算机1和蠕动泵2，使用采集的血液流场具体的数据，计算并分析出脉动频率和信号幅度，经过da数据模拟信号转换，传递到蠕动泵2内，蠕动泵2工作，使得动脉血管模型5和静脉血管模型7内血液循环流动，相似的模拟仿真了人体血流循环系统，同时采用流量计14监控血液流场。

通过设置高频摄像机10，在植入支架的过程中，能够观察到支架在血管内运输、植入、扩张和支撑的全过程，方便人们及时调节支架，给人们操作带来了便捷。

本发明的操作步骤为：

s1、使用时，人们首先采集血液流场数据，进行分析和整理，输出脉动频率和信号幅度指令，经过da数据模拟信号转换，把相关指令传递到蠕动泵2内，控制储液箱4内的人工血液通过连接管3输送到动脉血管模型5内，在压力调节器6的作用下，人工血液通过静脉血管模型7流回储液箱4；

s2、在人工血液流通的过程中，人们通过压力球囊13导入支架，在压力传感器11和高频摄像机10的作用下，实现检测病变血管模型9内压力值的变化和支架输运、植入、扩张、支撑过程，在计算机1上显示压力波形图像和支架运动图像。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。