[發明專利]血管內支架植入的生物力學實驗模擬裝置

無效

• 申請號: 201010278510.7
• 申請日: 2010-09-09
• 公開（公告）號: CN101976528A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 勞永華;黃岳山;支曉興
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28;A61F2/82;A61B19/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛東

1.血管內支架植入的生物力學實驗模擬裝置，其特征在于由人工心血管系統、人工血液及脈動血流流場控制系統和力學實驗觀測裝置組成；所述人工心血管系統的儲液箱上方浸泡與左心室幾何相似的硅膠左心室模型，硅膠左心室模型內外溶液互相隔離，硅膠左心室模型入口端通過模擬右心房的硅膠空心圓球連接上開放式儲液箱；左心室硅膠模型出口端與主動脈弓模型連接，主動脈弓模型分別與入顱動脈模型和下降主動脈模型連接；下降主動脈模型分別與分支血管模型以及狹窄血管模塊模型連接；其中，入顱動脈和下降主動脈的出口分別連接多個順應器，順應器、分支血管模型和狹窄血管模塊模型的出口都分別用管道連接至上開放式儲液箱，構成閉環血液流場模型；所述狹窄血管模塊模型為透明硅橡膠血管模型，血管長12-15cm、壁厚2.4-3.7mm、入口和出口截面內直徑均為3-6cm；狹窄血管模塊模型兩端設有凹槽，用于密封連接橡皮管；狹窄血管模塊模型的管壁內部設有中空泡囊，中空泡囊與管壁連成一體，泡囊內壁厚為0.8-1.2mm，泡囊外壁厚為1.6-2.5mm，注射器或壓力球囊通過管道連接中空泡囊；

所述人工血液及脈動血流流場控制系統的微型計算機與功率放大器、直線步進電機和活塞依次連接；活塞設置在密閉儲液箱底部；使用微型計算機產生左心室模擬信號，經功率放大器驅動直線步進電機，并進而帶動活塞上下運動；在閉環血液流場模型內設有相似血液粘度和比重且含模擬血栓顆粒聚苯乙烯微球的人工血液；

所述力學實驗觀測裝置的流量計與主動脈弓模型連接，設置在硅膠左心室模型出口處，以監控脈動流場，壓力傳感器有四個，分別設置在狹窄血管模塊模型兩端以及連接注射器或壓力球囊處和主動脈弓模型的管道上，狹窄血管模塊模型兩端設置的壓力傳感器用于分析檢測狹窄血管兩端壓差；在分支血管模型和外接血管模塊模型外部設置高速攝影機，觀測流場及支架輸運、植入、擴張、支撐過程；注射器或壓力球囊與外接血管模塊模型連接；壓力傳感器、流量計和高速攝像機分別與微型計算機信號連接；由微型計算機控制采集和分析血流剪切應力和血液流量；在分支直角彎曲血管模型以及狹窄血管模塊模型外部通過高速攝像機進行拍攝，同時由微型計算機控制并完成數據采集和處理。

2.根據權利要求1所述的血管內支架植入的生物力學實驗模擬裝置，其特征在于：所述分支血管模型為彎曲玻璃導管，彎曲玻璃導管直徑大小為擴張前血管內支架直徑的1.5-5倍，用來模擬支架植入過程中遇到的拐彎血管分支位置，分支血管模型兩端分別使用橡皮管與下降主動脈模型和上開放式儲液箱連接。

3.根據權利要求1所述的血管內支架植入的生物力學實驗模擬裝置，其特征在于：所述模擬右心房的硅膠空心圓球為硅橡膠彈性球體，與人體左心房相似，在舒張期可以收縮使心室迅速充盈液體。

4.根據權利要求1所述的血管內支架植入的生物力學實驗模擬裝置，其特征在于：所述上開放式儲液箱為透明有機玻璃圓柱容器。

5.根據權利要求1所述的血管內支架植入的生物力學實驗模擬裝置，其特征在于：所述上開放式儲液箱底部設透明有機玻璃圓柱液面控制器，圓柱液面控制器下部與硅膠空心圓球連接，使得循環液體的液面高度不變、給模擬右心房的硅膠空心圓球的流體勢能不變。

6.根據權利要求1所述的血管內支架植入的生物力學實驗模擬裝置，其特征在于：所述主動脈弓模型為直徑20-30mm的彈性硅橡膠管，其形狀模擬人的主動脈弓幾何尺寸，長為25-30cm，入口端以45-60°角度與硅膠左心室模型相連、出口端與下降主動脈模型垂直相連，拐彎處有三個直徑3-6cm的分支出口連接彈性硅橡膠的入顱動脈模型。

7.根據權利要求1所述的血管內支架植入的生物力學實驗模擬裝置，其特征在于：所述下降主動脈模型為直徑20-30mm的彈性硅橡膠直管，長45-50cm。

8.根據權利要求1所述的血管內支架植入的生物力學實驗模擬裝置，其特征在于：所述人工血液是用生理鹽水與右旋糖苷形成混合物，混合物在37±1℃時粘度為3.9～4cp，比重為1.055～1.287g/cm²，與正常血液相似；并在混合物中同時加入直徑為10-15、15-30、30-50μm三種不同顏色的聚苯乙烯微球，每升人工血液中含三種不同顏色的聚苯乙烯微球都為1-3*10⁹個。