CN215115677U - 人工瓣膜疲劳测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及人工瓣膜疲劳测试仪。人工瓣膜测试流道包括多组人工瓣膜测试结构和控制部；所述人工瓣膜测试结构包括驱动部和动力承载部，所述驱动部的输出端连接在所述动力承载部的第一弹性件上；所述控制部包括瓣膜容纳腔、液体上升管和液体回流管，所述瓣膜容纳腔的外周设有瓣膜安装口；所述驱动部驱动第一弹性件沿驱动部输出端的轴向做往复运动，所述驱动部挤压第一弹性件时，所述第一弹性件驱动密闭流道内的液体流动，人工瓣膜打开；所述驱动部回拉第一弹性件时，人工瓣膜闭合。本实用新型具有结构简单，价格低廉，使用寿命长的特点。

Description

人工瓣膜疲劳测试仪

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及人工瓣膜疲劳测试仪。

背景技术

根据国家医药管理局的相关规定，第三类医疗器械在产品上市前需要提交临床和体外试验数据。也就是说，需要模拟人体平均心率80次/分钟，平均10年，即大约4亿个循环的体外实验数据。

目前人工瓣膜的检测一般采用波纹管作为传动机构，金属波纹管在长期疲劳应力实验中，会产生腐蚀和污染问题，且一般一台设备只能检测一个或两个瓣膜，工作效率低下，且价格昂贵，不能满足瓣膜行业的快速发展需求。

因此，设计一种价格低廉，使用寿命长的人工瓣膜疲劳测试仪，就显得十分必要。

例如，申请号为CN201821877860.3的中国实用新型专利所述的瓣膜疲劳寿命测试装置，包括：至少一个模块组件，模块组件包括一本体，本体内部具有相互连通的上层流道和下层流道；上层流道包括一用于固定瓣膜件的瓣膜固定器，固定于瓣膜固定器上的瓣膜件将所述本体的上层流道沿着水平方向分成左腔体和右腔体；本体的顶部的左侧和右侧分别设有直线电机，直线电机上连接有一带有滚动膜片的活塞；本体的顶部还设有两个气容。两个直线电机通过电流控制，产生频率相同但相位相反的运动，将载荷波形直接加诸于所述本体的左腔体和右腔体中所充满的测试液上，按帕斯卡定律，测试液接收到的载荷传递至横向设置的瓣膜件的左、右两边，对瓣膜件的两端施加同向载荷，使瓣膜件打开或关闭。虽然通过电流(负载)控制方式，负载可直接加载到瓣膜件上，使得压力波形和驱动波形有着直接关系，从而使调整压力波形更加简单，进而可以实现通过控制驱动波形的命令实现峰值压力闭环控制，但是其缺点在于，上述设备一次只能检测一个或两个瓣膜，工作效率低下，且价格昂贵，不能满足瓣膜行业的快速发展需求。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中，现有的瓣膜检测设备存在结构复杂，成本高且使用寿命短的问题，提供了一种价格低廉，使用寿命长的人工瓣膜测试流道。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

人工瓣膜疲劳测试仪，包括多组流道相互独立的人工瓣膜测试结构和控制部；所述人工瓣膜测试结构包括驱动部和动力承载部，所述驱动部的输出端连接在所述动力承载部的第一弹性件上；所述控制部包括依次相互连通、围成一密闭流道的瓣膜容纳腔、液体上升管和液体回流管，人工瓣膜位于所述瓣膜容纳腔的内部，所述瓣膜容纳腔的外周设有瓣膜安装口，所述瓣膜安装口上设有密封盖，所述密封盖与所述瓣膜容纳腔可拆卸连接；所述驱动部驱动第一弹性件沿驱动部输出端的轴向做往复运动，所述驱动部挤压第一弹性件时，所述第一弹性件驱动密闭流道内的液体流动，人工瓣膜打开；所述驱动部回拉第一弹性件时，人工瓣膜闭合。

作为优选，所述驱动部还包括限位板和第二弹性件，所述驱动部的输出端穿过所述限位板与所述第一弹性件连接；所述第二弹性件套设在所述驱动部的输出端上，所述第二弹性件抵压所述第一弹性件和限位板。

作为优选，还包括加热板，所述加热板上设有与所述人工瓣膜测试结构的数量相同的第一通孔，所述第一通孔的一侧均与所述瓣膜容纳腔连通，所述第一通孔的另一侧均与所述第一弹性件连接。

作为优选，所述第一通孔均朝向所述第一弹性件的一侧为直径逐渐变小的圆台，所述第一弹性件通过所述圆台与加热板密封连接。

作为优选，还包括降液板，所述降液板内设有与所述人工瓣膜测试结构的数量相同的降液管，所述降液管的两端分别与所述瓣膜容纳腔、液体回流管连通。

作为优选，所述瓣膜容纳腔还设有瓣膜固定件，所述瓣膜固定件位于所述瓣膜容纳腔内，所述瓣膜固定件设有瓣膜固定槽，瓣膜位于瓣膜固定槽内。

作为优选，所述液体上升管与所述瓣膜容纳腔连通的一端还设有与所述液体上升管和瓣膜容纳腔连通的流体缓冲腔，所述流体缓冲腔设有第三弹性件，所述第三弹性件与所述液体上升管密封连接。

作为优选，所述液体上升管和液体回流管上均设有多个用于调节密闭流道内压力的泄压阀。

作为优选，所述液体上升管上还设有瓣膜观察窗，所述瓣膜观察窗为透明材质。

本实用新型与现有技术相比，有益效果是：(1)本实用新型通过对电机和瓣膜结构的改进，大幅提高了人工瓣膜疲劳测试仪的使用寿命；(2)本实用新型各人工瓣膜测试结构相互独立，一个测试结构的停机或维修不会影响其他测试结构的运行，且该测试仪可以跟进实际需要选择测试结构的数量，利于市场推广。

附图说明

图1为本实用新型人工瓣膜疲劳测试仪的一种结构示意图；

图2为图1的一种局部结构示意图；

图3为图1的一种局部结构爆炸图；

图4为图1去除动力框架箱的箱盖后的一种俯视图；

图5为图4中A-A截面方向的一种剖视图。

图中：动力框架箱1、动力机构11、第一弹性件12、限位板13、第二弹性件14、液体回流管21、瓣膜容纳腔22、液体上升管23、流体缓冲腔24、加热板25、降液板26、平衡板27、加强筋28、泄压阀211、瓣膜安装口221、瓣膜固定件222、瓣膜观察窗231、连通阀232、第一通孔251、降液管261。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

在介入医疗器械领域，定义“远端”为手术过程中远离操作者的一端，定义“近端”为手术过程中靠近操作者的一端。“轴向”指平行于医疗器械远端中心和近端中心连线的方向，“径向”指垂直于上述轴向的方向。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

如图1至图5所示人工瓣膜疲劳测试仪，包括6组流道相互独立的人工瓣膜测试结构，每组人工瓣膜测试结构均包括驱动部和动力承载部，6组人工瓣膜测试结构的驱动部固定安装在动力框架箱1内部，为动力承载部提供沿驱动部输出端的轴向往复运动的动力，由于各人工瓣膜测试结构相互独立，可以根据实际检测量灵活的选择人工瓣膜测试结构的数量，如2组、4组、8组等等。

驱动部的输出端与动力承载部的瓣膜容纳腔22设有第一弹性件12的一端固定连接，控制部包括瓣膜容纳腔、液体上升管23和液体回流管21，液体上升管的两端分别与瓣膜容纳腔和液体回流管连通，围成一密闭流道，驱动部的输出端挤压第一弹性件时，第一弹性件驱动密闭流道内的液体流动，人工瓣膜打开；驱动部回拉第一弹性件时，人工瓣膜闭合，流道内的液体不能反向流动，完成人工瓣膜的一次开启和闭合检测。

进一步的，本实用新型人工瓣膜疲劳测试仪还包括降液板26，降液板内设有与人工瓣膜测试结构的数量相同的降液管261，所有降液管的两端均分别与瓣膜容纳腔、液体回流管连通。

本实用新型提供的人工瓣膜疲劳测试仪，各人工瓣膜测试结构的流道相互独立，仅驱动部被固定在同一动力框架箱内部，为了提高疲劳测试仪的稳定性，将各降液管连接形成一共用的降液板。出于检测数量的需要，人工瓣膜疲劳测试仪也可以设计为其他数量的人工瓣膜测试结构，如2组、4组、8组、10组等，具体的数量不属于本实用新型权利要求限定的范围。

进一步的，驱动部包括动力机构11，如电机，其中，电机为人工支架疲劳测试仪提供持续的轴向往复动力，电机可以为超声波电机、电磁电机等，为人工支架疲劳测试仪提供轴向的往复驱动力，驱动频率为30-200HZ，优选为50-150HZ，如60HZ、80HZ、120HZ等。

所述驱动部还包括限位板13和第二弹性件14，所述驱动部的输出端穿过所述限位板与所述第一弹性件连接；所述第二弹性件套设在所述驱动部的输出端上，所述第二弹性件抵压所述第一弹性件和限位板。

进一步的，限位板上设有一通孔，电机的输出端穿过该通孔与第一弹性件固定连接，限位板一方面用于限制电机的轴向运动，防止在多次的往返运动后，向前或向后运动，另一方面，也可以提高驱动部的稳定性。原因在于电机的输出端穿过通孔，在往复运动过程中，容易产生震动而使输出端上下左右晃动，严重时甚至会出现电机翘起的情况。而限位板特别是通孔的设计，可以将输出端的震动幅度限制在一定的范围内，进而提高驱动部、甚至疲劳测试仪的稳定性。

另外，为了更精确的模拟人体内的环境，使密闭流道内的液体保持在36.3-37.3℃之间，本实用新型人工瓣膜疲劳测试仪还包括加热板25，优选为PTC电加热板，控温精度为±0.3℃，加热板上设有6个第一通孔251，第一通孔优选为朝向第一弹性件的一侧还设有一直径逐渐变小的圆台，第一弹性件通过该圆台与加热板密封连接，第一通孔朝向第一弹性件的一侧设圆台的目的，一方面方便密封，另一方面也起到对第一弹性件限位的作用，防止电机在工作的过程中过度挤压第一弹性件，进而延长第一弹性件的使用寿命。

对瓣膜的疲劳测试，电机和第一弹性件一直是限制测试仪寿命的两个重要部件，对第一弹性件，现有技术一般采用波纹管、传统的活塞或气缸作为驱动部件，但是这些设备在长期的疲劳测试过程中，侧别容易因密封不良、老化等而导致设备损坏，本实用新型经过对电机和第一弹性件的结构和安装方式均有优化，在费用大幅降低的前提下，大大延长疲劳测试仪的使用寿命。

进一步的，瓣膜容纳腔为一体结构，为了方便取放瓣膜，在瓣膜容纳腔的外周设有一瓣膜安装口221，瓣膜安装口上设有密封盖，密封盖与瓣膜容纳腔可拆卸连接，连接方式可以为螺纹连接、套接等，进一步地，密封盖与瓣膜容纳腔的连接处设有密封圈，以提高瓣膜安装口和密封盖的密封性能。

进一步的，瓣膜容纳腔中还设有瓣膜固定件222，瓣膜容纳腔中设有2个阶梯孔，瓣膜固定件位于2个阶梯孔形成的瓣膜固定槽内，避免瓣膜在测试过程中沿轴向移动，降低实验数据的误差，提高数据的准确性。

为了取放瓣膜，也可以将瓣膜容纳腔设计为相互连通的第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔和第二容纳腔的连接处设有瓣膜固定槽，所述瓣膜固定架安装在所述瓣膜固定槽内。

进一步的，为了增大密闭流道中液体回流的动力，并缓冲因电机回拉导致瓣膜闭合时，液体回流对瓣膜的冲击力，在液体上升管与瓣膜容纳腔连通的一端还设有分别与液体上升管和瓣膜容纳腔连通的流体缓冲腔24，流体缓冲腔内密封有一定压力的气体，形成气体弹簧，在驱动部回拉输出端时，输出端带动第一弹性件，瓣膜闭合，液体上升管中的部分液体回流，因瓣膜闭合，回流的液体受到阻力，会流向流体缓冲腔内，对流体缓冲腔施加向下的压力，流体缓冲腔内被封闭的气体受到挤压，形成对液体的回弹力，在驱动部下一次推动输出端，瓣膜打开时，流体缓冲腔向上推动液体，使流体更容易形成回路。所述流体缓冲腔设有第三弹性件，所述第三弹性件与所述液体上升管密封连接。

为了更精确的模拟人体心脏部位的环境，疲劳测试仪不但要控制系统中液体的温度，还需监测疲劳测试仪内部的压力，故在液体上升管、液体回流管或降液管的顶部还设有多个泄压阀211，其中泄压阀可以为三通阀。

当系统压力超过设定阈值时，打开泄压阀，释放出疲劳测试仪内部的部分气体。当系统压力低于设定阈值时，打开泄压阀，通过泄压阀注入部分气体或液体，使疲劳测试仪内的压力保持在相对稳定的水平。

本实用新型人工瓣膜疲劳测试仪还设有加料口，加料口与每组人工瓣膜测试结构均可连通，当某组人工瓣膜测试结构中的液体不足或压力不足时，则打开连通阀232，向该组人工瓣膜测试结构加入一定量的液体，以维持系统中的压力。

进一步的，为了方便观察测试过程中，瓣膜在瓣膜容纳腔中的状态，在液体上升管上，与瓣膜容纳腔连通处对应的外侧面上，还设有瓣膜观察窗231，瓣膜观察窗为透明材质，如透明塑料、透明玻璃等。

本实用新型还设有平衡板27，平衡板一端固定安装在降液板上，另一端沿瓣膜容纳腔的轴向延伸至液体上升管的下部，平衡板的底部设有支撑点，由于液体上升管在检测过程中会产生震动，其底部不适合接触承载面，平衡板的设计可以使测试仪前部与后部的动力框架箱形成平衡，避免因震动过大而导致检测仪发生抖动，甚至侧翻的可能。

本实用新型提供的人工瓣膜疲劳测试仪，通用性强，可以检测心脏瓣膜、二尖瓣、三尖瓣等，仅需简单替换瓣膜固定槽的尺寸即可。

为了增加人工瓣膜测试结构的稳定性，在人工瓣膜测试结构处还设有多个加强筋28，加强筋的两端分别可拆卸连接在液体上升管和降液板相对的内侧面上。

本实用新型通过对电机和瓣膜结构的改进，大幅提高了人工瓣膜疲劳测试仪的使用寿命；本实用新型各人工瓣膜测试结构相互独立，一个测试结构的停机或维修不会影响其他测试结构的运行，且该测试仪可以跟进实际需要选择测试结构的数量，利于市场推广。

以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.人工瓣膜疲劳测试仪，其特征在于，包括多组流道相互独立的人工瓣膜测试结构和控制部；所述人工瓣膜测试结构包括驱动部和动力承载部，所述驱动部的输出端连接在所述动力承载部的第一弹性件上；所述控制部包括依次相互连通、围成一密闭流道的瓣膜容纳腔、液体上升管和液体回流管，人工瓣膜位于所述瓣膜容纳腔的内部，所述瓣膜容纳腔的外周设有瓣膜安装口，所述瓣膜安装口上设有密封盖，所述密封盖与所述瓣膜容纳腔可拆卸连接；所述驱动部驱动第一弹性件沿驱动部输出端的轴向做往复运动，所述驱动部挤压第一弹性件时，所述第一弹性件驱动密闭流道内的液体流动，人工瓣膜打开；所述驱动部回拉第一弹性件时，人工瓣膜闭合。

2.根据权利要求1所述的人工瓣膜疲劳测试仪，其特征在于，所述驱动部还包括限位板和第二弹性件，所述驱动部的输出端穿过所述限位板与所述第一弹性件连接；所述第二弹性件套设在所述驱动部的输出端上，所述第二弹性件抵压所述第一弹性件和限位板。

3.根据权利要求1所述的人工瓣膜疲劳测试仪，其特征在于，还包括加热板，所述加热板上设有与所述人工瓣膜测试结构的数量相同的第一通孔，所述第一通孔的一侧均与所述瓣膜容纳腔连通，所述第一通孔的另一侧均与所述第一弹性件连接。

4.根据权利要求3所述的人工瓣膜疲劳测试仪，其特征在于，所述第一通孔均朝向所述第一弹性件的一侧为直径逐渐变小的圆台，所述第一弹性件通过所述圆台与加热板密封连接。

5.根据权利要求1所述的人工瓣膜疲劳测试仪，其特征在于，还包括降液板，所述降液板内设有与所述人工瓣膜测试结构的数量相同的降液管，所述降液管的两端分别与所述瓣膜容纳腔、液体回流管连通。

6.根据权利要求1所述的人工瓣膜疲劳测试仪，其特征在于，所述瓣膜容纳腔还设有瓣膜固定件，所述瓣膜固定件位于所述瓣膜容纳腔内，所述瓣膜固定件设有瓣膜固定槽，瓣膜位于瓣膜固定槽内。

7.根据权利要求1所述的人工瓣膜疲劳测试仪，其特征在于，所述液体上升管与所述瓣膜容纳腔连通的一端还设有与所述液体上升管和瓣膜容纳腔连通的流体缓冲腔，所述流体缓冲腔设有第三弹性件，所述第三弹性件与所述液体上升管密封连接。

8.根据权利要求1所述的人工瓣膜疲劳测试仪，其特征在于，所述液体上升管和液体回流管上均设有多个用于调节密闭流道内压力的泄压阀。

9.根据权利要求1所述的人工瓣膜疲劳测试仪，其特征在于，所述液体上升管上还设有瓣膜观察窗，所述瓣膜观察窗为透明材质。

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