專(zhuān)利名稱(chēng)：人工心臟實(shí)驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可用于教學(xué)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人 工心臟血泵工作狀態(tài)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
宵識(shí)漢不
人工心臟在挽救人的生命中起到了越來(lái)越大的作用，對(duì)人工心臟的研究 也在不斷深入。人們正在不斷改進(jìn)人工心臟，使之更加符合人體的需要。人 工心臟的核心是血泵，其中，血泵的功率、溫度、轉(zhuǎn)速，以及血泵入口和出 口的壓差和血液的流速是幾個(gè)重要參數(shù)，要想改善這些參數(shù)，首先需要得到這些參數(shù)。專(zhuān)利號(hào)為US2006229488A1的專(zhuān)利文件中，提供了一種血壓監(jiān)測(cè) 裝置，該裝置可監(jiān)測(cè)血泵的血壓及血液的流速和血泵的功率等參數(shù)。但該裝 置沒(méi)有將這些參數(shù)存儲(chǔ)的功能，并且不能通過(guò)計(jì)算機(jī)將各參數(shù)實(shí)時(shí)形象地進(jìn) 行顯示。對(duì)各種參數(shù)的存儲(chǔ)可以對(duì)分析、優(yōu)化人工心臟起到重要的作用，而 目前還沒(méi)有針對(duì)人工心臟的實(shí)時(shí)顯示和參數(shù)存儲(chǔ)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠測(cè)量人工心臟工作時(shí)的各主要參數(shù)并能存 儲(chǔ)這些參數(shù)和實(shí)時(shí)顯示人工心臟工作狀態(tài)的人工心臟實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案人工心臟實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括通過(guò)血管循環(huán)連接 的血液容器、血泵、阻尼閥，血泵由控制器提供動(dòng)力，控制器接電源，其特
征在于在血泵上設(shè)置有監(jiān)測(cè)血泵溫度和血泵轉(zhuǎn)速的溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感
器，在血泵的入口和出口處分別設(shè)有入口壓力傳感器和出口壓力傳感器，在
血管上設(shè)有流量傳感器；電源具有電壓和電流指示輸出；各傳感器的信號(hào)經(jīng) 濾波放大后連同電源的電壓和電流指示信號(hào)分別接到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集 器將各路模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后通過(guò)USB接口送到PC機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)及實(shí) 時(shí)顯示。
該實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的血液容器為下部設(shè)有進(jìn)口、上部設(shè)有出口的密封容器。
該實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的入口壓力傳感器和出口壓力傳感器采用Icsenor-Model 1620型壓力傳感器，并配有相應(yīng)的輸出為1 5V的濾波放大器；該實(shí)驗(yàn)臺(tái)中 的流量傳感器為ALL-BFS超聲多普勒血流儀，并配有相應(yīng)的輸出為1 5V的 濾波放大器；該實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器分別采用DS18B20型溫 度傳感器、SZHG-01型霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器，分別并配有相應(yīng)的輸出為 1 5V的濾波放大器。
本發(fā)明的有益效果是本實(shí)驗(yàn)臺(tái)可將人工心臟的各主要參數(shù)進(jìn)行采集并 送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)顯示?？芍庇^了解人工心臟的工作狀態(tài)及以后分 析人工心臟的改善方案。


圖1為本發(fā)明人工心臟實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理程序流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l所示，本方案中的血液容器用有機(jī)玻璃制作，在容器的側(cè)壁的上部 和下部各開(kāi)一個(gè)孔，作為血液的出口和入口；本方案中的血管采用醫(yī)用塑料 管。將兩根醫(yī)用塑料管接到血液容器的入口和出口，再分別接血泵和阻尼閥， 血泵和阻尼閥之間再用另外一根醫(yī)用塑料管連接。血泵為待實(shí)驗(yàn)的人工心臟 泵，阻尼閥為手動(dòng)阻止閥。在血泵的入口和出口處安置壓力傳感器，壓力傳 感器采用Icsenor-Modd 1620型壓力傳感器，插在血泵的入口和出口處的醫(yī) 用塑料管上。流量傳感器采用ALL-BFS超聲多普勒血流儀，該血流儀安置 在任一處的醫(yī)用塑料管外即可。采用DS18B20型溫度傳感器測(cè)量血泵的溫 度，采用SZHG-01型霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量血泵的轉(zhuǎn)速，DS18B20型 溫度傳感器和SZHG-01型霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器貼放在血泵外壁上即可。本 方案中的控制器根據(jù)血泵的情況選定，若血泵為三相線(xiàn)圈，可采用具有三相200810222622.3
說(shuō)明書(shū)第3/3頁(yè)
電流型P麗控制功能的控制器。本方案中控制器的電源采用GW-GPC-3030D 型直流電源，該電源的電壓可調(diào)，且具有電壓和電流指示輸出功能。
本方案中的各傳感器接相應(yīng)的濾波放大器，濾波放大器將各傳感器的信號(hào) 轉(zhuǎn)換為1 5V的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，然后接到數(shù)據(jù)采集器；各濾波放大器皆為帶通濾 波器，可濾除白噪聲。濾波放大器根據(jù)各傳感器的性能采用公知技術(shù)制作。
本方案中的數(shù)據(jù)采集器采用8201型USB數(shù)據(jù)采集器，該采集器最多可接 32路輸入，通過(guò)USB接口將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后的各路數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)。
計(jì)算機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、數(shù)字濾波、存儲(chǔ)、顯示，如圖2所示。 圖2是數(shù)據(jù)處理程序的流程圖，該程序可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波，在時(shí)域內(nèi) 顯示各采集點(diǎn)的值；并設(shè)有閾值，當(dāng)某點(diǎn)的值超過(guò)閾值時(shí)，發(fā)出報(bào)警；該程 序還可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，用于以后的分析、統(tǒng)計(jì)。
權(quán)利要求
1. 人工心臟實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括通過(guò)血管循環(huán)連接的血液容器、血泵、阻尼閥，血泵由控制器提供動(dòng)力，控制器接電源，其特征在于在血泵上設(shè)置有監(jiān)測(cè)血泵溫度和血泵轉(zhuǎn)速的溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，在血泵的入口和出口處分別設(shè)有入口壓力傳感器和出口壓力傳感器，在血管上設(shè)有流量傳感器；電源具有電壓和電流指示輸出；各傳感器的信號(hào)經(jīng)濾波放大后連同電源的電壓和電流指示信號(hào)分別接到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將各路模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后通過(guò)USB接口送到PC機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工心臟實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的血液容器 為下部設(shè)有進(jìn)口、上部設(shè)有出口的密封容器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工心臟實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的入口壓力 傳感器和出口壓力傳感器采用Icsenor-Model 1620型壓力傳感器，并配有 相應(yīng)的輸出為1~5V的濾波放大器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工心臟實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的流量傳感 器為ALL-BFS超聲多普勒血流儀，并配有相應(yīng)的輸出為1 5V的濾波放 大器。
全文摘要
人工心臟實(shí)驗(yàn)臺(tái)，屬于生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人工心臟血泵工作狀態(tài)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該人工心臟實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括通過(guò)血管循環(huán)連接的血液容器、血泵、阻尼閥，血泵由控制器提供動(dòng)力，控制器接電源，其特征在于在血泵上設(shè)置有監(jiān)測(cè)血泵溫度和血泵轉(zhuǎn)速的溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，在血泵的入口和出口處分別設(shè)有入口壓力傳感器和出口壓力傳感器，在血管上設(shè)有流量傳感器；電源具有電壓和電流指示輸出；各傳感器的信號(hào)經(jīng)濾波放大后連同電源的電壓和電流指示信號(hào)分別接到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將各路模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后通過(guò)USB接口送到PC機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)顯示。
文檔編號(hào)A61M1/10GK101380490SQ20081022262
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者宇 常 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)