專利名稱：：冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及體外模擬實驗的技術(shù)，特別是涉及一種冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
：覆蓋在心肌表面冠狀動脈上的心肌束被稱為心肌橋，了解壁冠狀動脈的血流動力學(xué)特征對于客觀評價心肌橋的臨床意義十分重要。營養(yǎng)心臟的動脈有左右冠狀動脈，冠狀動脈血流量，既受冠狀血管本身的收縮和舒張的影響，又受到心肌節(jié)律性舒縮活動的影響，特別是左冠狀動脈的血流受的影響更為顯著，左心室等容收縮時，由于心肌收縮的強烈壓迫，左冠狀動脈血流量急劇減少甚至倒流；而后在射血期由于主動脈壓升高，冠狀動脈血流量稍高，在心室舒張期冠脈動脈血流量最大，約占一個心動周期中冠狀動脈血流量的80Q/o。因此，主動脈中舒張壓愈高，冠狀動脈血流量愈大；心室舒張期愈長，冠脈動脈血流量愈大。在安靜狀態(tài)下，冠狀動脈血流量占心輸出量的4%~5%，每分鐘約255ml，平均每克心肌每分鐘血流量為60~80ml，當劇烈運動心肌活動增強時，每百克心肌每分鐘血流量可增至300~400ml。對于上述冠狀動脈血流時相性特征的探討，能為進一步深入研究心肌橋血流動力學(xué)特性打下基礎(chǔ)，因此人們已經(jīng)通過多種途徑對此進行了探討。但由于以往的研究對象都是臨床病人和實驗動物，缺乏一種能模擬冠狀動脈血液循環(huán)系統(tǒng)的裝置來復(fù)現(xiàn)冠狀動脈血流時相性特征，因而存在著以下局限性l)缺乏系統(tǒng)性，臨床研究對象中影響血流動力學(xué)參數(shù)出現(xiàn)的隨機性使臨床難以進行系統(tǒng)和全面的研究；2)血流量的測定，冠狀動脈的血流量是決定心肌血流灌注狀態(tài)最重要的因素，但目前臨床上還沒有令人滿意的測量冠狀動脈血流量的方法，因此對心肌橋?qū)е卤诠跔顒用}血流量的變化尚缺乏足夠的認識。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種影響血流動力學(xué)的參數(shù)穩(wěn)定，且血流量測定方便，能模擬冠狀動脈在心室舒張期時血流量最大，而在心室收縮期時血流量急劇減少，從而能復(fù)現(xiàn)冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置，包括由依次循環(huán)連接的心泵、蓄能器、液流回路、儲液箱組成的液路系統(tǒng)，驅(qū)動心泵運動的電機，其特征在于所述液流回路包括二位三通阓、舒張期支路、收縮期支路，所述舒張期支路及收縮期支路的一端分別連接二位三通閥的兩個出口，另一端連接儲液箱，所述二位三通閥的公共入口連接蓄能器，并由電機驅(qū)動使其公共入口能隨心泵的舒張和收縮交替連通舒張期支路和收縮期支路，所述收縮期支路的液阻大于舒張期支路的液阻。進一步的，所述收縮期支路中設(shè)有節(jié)流閥。進一步的，所述的二位三通閥與蓄能器間設(shè)有節(jié)流閥。進一步的，所述的液流回路還包括負載旁路，該負載旁路與由二位三通闊、舒張期支路與收縮期支路所組成的液路并聯(lián)。進一步的，所述的負載旁路中設(shè)有節(jié)流閥。進一步的，所述的二位三通閥上設(shè)有凸輪，所述的電機經(jīng)凸輪驅(qū)動二位三通閥動作。本發(fā)明提供的冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置，其有益效果是l)利用人造裝置替代傳統(tǒng)的臨床病人或?qū)嶒瀯游镒鳛檠芯繉ο?，使得影響血流動力學(xué)的參數(shù)穩(wěn)定，不會隨機變化，容易進行系統(tǒng)和全面的研究，而且血流量也容易測定；2)由于二位三通閥能隨心泵的舒張和收縮交替連通舒張期支路和收縮期支路，而且收縮期支路的液阻大于舒張期支路的液阻，從而能模擬冠狀動脈在心室舒張期時血流量最大，而在心室收縮期時血流量急劇減少，復(fù)現(xiàn)冠狀動脈血流時相性特征。圖1是本發(fā)明實施例的冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施例方式以下結(jié)合對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護范圍。如圖1所示，本發(fā)明實施例所提供的一種冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置，包括由依次循環(huán)連接的心泵l、蓄能器2、液流回路、儲液箱3組成的液路系統(tǒng)，驅(qū)動心泵1運動的電機4，其特征在于所述液流回路包括二位三通閥5、舒張期支路6、收縮期支路7，所述舒張期支路6及收縮期支路7的一端分別連接二位三通閥5的兩個出口，另一端連接儲液箱3，所述二位三通閥5的公共入口連接蓄能器2，并由電機4驅(qū)動使其公共入口能隨心泵1的舒張和收縮交替連通舒張期支路6和收縮期支路7，所述收縮期支路7的液阻大于舒張期支路6的液阻。所述收縮期支路7中設(shè)有節(jié)流閥8。所述的二位三通閥5與蓄能器2間設(shè)有節(jié)流閥9。所述的液流回路還包括負載旁路11，該負載旁路11與由二位三通閥5、舒張期支路6與收縮期支路7所組成的液路并聯(lián)。所述的負載旁路11中設(shè)有節(jié)流閥10。所述的二位三通閥5上設(shè)有凸輪13，所述的電機4經(jīng)凸輪13驅(qū)動二位三通闊5動作。所述的蓄能器2經(jīng)同一接口連接心泵1與液流回路。所述的心泵1與儲液箱3之間設(shè)有濾網(wǎng)12。工作時，電機4驅(qū)動心泵1按心動周期的頻率運動，心泵1的間歇性射血經(jīng)蓄能器2轉(zhuǎn)換為血管中較為平緩的連續(xù)性脈動流，該脈動流分成兩路一路經(jīng)負載旁路11直接回儲液箱3，起到分流作用，模擬其他臟器的血液循環(huán)，通過調(diào)節(jié)負載旁路11中的節(jié)流闊10可調(diào)節(jié)其負載；另一路流向二位三通閥5，電機4通過凸輪13驅(qū)動二位三通閥5，使其隨心泵1的舒張和收縮交替連通舒張期支路6和收縮期支路7;當舒張期支路6通而收縮期支路7斷時，血流在流回儲液箱3過程中只通過節(jié)流閥9，其液阻較小，模擬的是舒張期；當舒張期支路6斷而收縮期支路7通時，血流在流回儲液箱3過程中依次通過節(jié)流陶9、8，其液阻較大，模擬的是收縮期。通過適當?shù)耐馆喦€設(shè)計，可保持舒張期與收縮期的時限比例，隨著凸輪周而復(fù)始的運動，舒張期和收縮期支路交替開啟、閉合，即可模擬冠狀動脈血流量收縮期小舒張期大的時相性特征，并能通過調(diào)節(jié)各節(jié)流閥，實現(xiàn)各分支流量的重新分配。所述的舒張期支路中也可以設(shè)節(jié)流閥，但其液阻必須小于收縮期支路的液阻。本發(fā)明的仿真裝置，在心率80次/min，心泵輸出流量700ml/min的條件下進行了測試，其中所采用的心泵壓力范圍為026.66kPa，流量范圍為0.251.25L/min，心泵所產(chǎn)生的壓力波形與頻率范圍為40120次/min的心臟相似；所采用的蓄能器收縮壓調(diào)節(jié)范圍為026.66kPa，舒張壓調(diào)節(jié)范圍為015.99kPa，用于模擬動脈的彈性腔功能，將心泵的間歇性射血轉(zhuǎn)換為血管中較為平緩的連續(xù)性脈動流。實驗結(jié)果如下；實驗l:心率80次/min，心泵輸出流量700ml/min,溫度37°C3個節(jié)流閥開口保持不變<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實驗2:心率80次/min，心泵輸出流量700ml/min，溫度37°C<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>針對以上實驗結(jié)果，討論如下:1)在總流量保持不變的前提下，旁路起到了很好的分流作用，節(jié)流閥io開大，分流多；節(jié)流閥10關(guān)小，分流少。2)在節(jié)流閥8、9開口保持不變的前提下，舒張期支路路和收縮期支路流量比在3次實測中分別為0.788:0.212、0.791:0.209、0.793:0.207，基本上復(fù)現(xiàn)了時相性特征，即心舒期約占總冠狀動脈血流量的80%，心縮期約占20%。實驗結(jié)果表明，該仿真裝置能夠在基本復(fù)現(xiàn)冠狀—動脈血流時相性特征，從而為進一步研究冠狀動脈血流動力學(xué)問題提供了一種實驗手段。權(quán)利要求1、一種冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置，包括由依次循環(huán)連接的心泵、蓄能器、液流回路、儲液箱組成的液路系統(tǒng)，驅(qū)動心泵運動的電機，其特征在于所述液流回路包括二位三通閥、舒張期支路、收縮期支路，所述舒張期支路及收縮期支路的一端分別連接二位三通閥的兩個出口，另一端連接儲液箱，所述二位三通閥的公共入口連接蓄能器，并由電機驅(qū)動使其公共入口能隨心泵的舒張和收縮交替連通舒張期支路和收縮期支路，所述收縮期支路的液阻大于舒張期支路的液阻。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置，其特征在于所述收縮期支路中設(shè)有節(jié)流閥。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置，其特征在于所述的二位三通閥與蓄能器間設(shè)有節(jié)流閥。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置，其特征在于所述的液流回路還包括負載旁路，該負載旁路與由二位三通閥、舒張期支路與收縮期支路所組成的液路并聯(lián)。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置，其特征在于所述的負載旁路中設(shè)有節(jié)流閥。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置，其特征在于所述的二位三通閥上設(shè)有凸輪，所述的電機經(jīng)凸輪驅(qū)動二位三通閥動作。全文摘要一種冠狀動脈血流時相性特征的仿真裝置，涉及體外模擬實驗的
技術(shù)領(lǐng)域：
，所解決的是現(xiàn)有臨床病人和實驗動物的血流動力學(xué)參數(shù)具有隨機性且血流量測定難的技術(shù)問題。該裝置包括由依次循環(huán)連接的心泵、蓄能器、液流回路、儲液箱組成的液路系統(tǒng)，驅(qū)動心泵運動的電機，其特征在于所述液流回路包括二位三通閥、舒張期支路、收縮期支路，所述舒張期支路及收縮期支路的一端分別連接二位三通閥的兩個出口，另一端連接儲液箱，所述二位三通閥的公共入口連接蓄能器，并由電機驅(qū)動使其公共入口能隨心泵的舒張和收縮交替連通舒張期支路和收縮期支路，所述收縮期支路的液阻大于舒張期支路的液阻。利用本發(fā)明提供的仿真裝置，能復(fù)現(xiàn)冠狀動脈血流時相性特征。文檔編號G09B23/00GK101339710SQ20081004177公開日2009年1月7日申請日期2008年8月15日優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日發(fā)明者皓丁,瑜周,昆尚,萌徐,沈力行,酈鳴陽,丹郭,媛顧申請人:上海理工大學(xué)