瓣膜模拟装置及血泵测试系统的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种瓣膜模拟装置及包含该瓣膜模拟装置的血泵测试系统。


背景技术：

2.血泵是一种可以经由患者血管探入患者心脏的泵血装置，血泵经心脏瓣膜的瓣膜孔伸入心脏内，以将心脏内的血液泵送入动脉血管内。目前，为了测试血泵的使用寿命，通常会将血泵置于瓣膜模拟装置中，以借助瓣膜模拟装置模拟心脏瓣膜的开合，来对血泵进行试验。然而，传统的瓣膜模拟装置难以准确地模拟心脏瓣膜的开合，导致血泵的使用寿命的测试结果不准确。


技术实现要素：

3.本发明提供一种瓣膜模拟装置，旨在提高所述瓣膜模拟装置模拟心脏瓣膜开合的真实性，提高血泵测试的准确度，以解决传统瓣膜模拟装置测试准确度较低的问题。
4.在其中一实施例中，本发明提供的瓣膜模拟装置，所述瓣膜模拟装置包括壳体、安装架及瓣膜；其中，所述壳体开设有容置腔、进液口及出液口；所述安装架设置在所述容置腔内，以供血泵安装；所述安装架或所述壳体设有封堵部；所述瓣膜设在所述容置腔，以将所述进液口和所述出液口分隔开；所述瓣膜设有用于将所述进液口和所述出液口连通的瓣膜孔，所述瓣膜具有被所述封堵部封堵所述瓣膜孔的关闭位置，以及与所述封堵部分离而使所述瓣膜孔打开的打开位置，所述瓣膜能够在所述进液口和所述出液口之间的压力差作用下相对所述壳体移动，而在所述关闭位置和所述打开位置之间切换。
5.在其中一实施例中，所述封堵部包括设置在所述进液口处的底板，以及设在所述底板上的固定台；其中，所述固定台自所述底板朝所述容置腔凸设，以供所述瓣膜环套而封堵所述瓣膜孔；所述底板的外周缘与所述进液口的内周缘间隔设置，所述底板设有环绕在所述固定台外周的止挡面，所述止挡面朝向所述容置腔，以供所述瓣膜贴合。
6.在其中一实施例中，所述安装架包括安装座和导向部；其中，所述安装座与所述壳体固定连接；所述导向部自所述安装座朝所述进液口延伸，并穿过所述瓣膜的瓣膜孔而与所述封堵部连接，以使所述瓣膜能够沿所述导向部的延伸方向滑动。
7.在其中一实施例中，所述壳体的容置腔包括与所述出液口连通的第一腔体，以及位于所述第一腔体和所述进液口之间且连通该第一腔体的第二腔体，所述第二腔体和所述第一腔体之间设置有支撑台；所述安装座包括座板和套筒；其中，所述座板安装在所述支撑台上，所述座板设有与所述固定孔相对以供所述血泵穿过的连通孔；所述套筒与所述座板连接且环绕在所述导向部的外周，所述套筒自所述座板延伸至所述第二腔体，而与所述第二腔体的内周壁接触配合。
8.在其中一实施例中，所述安装座和所述导向部其中至少一者设有将所述第一腔体和所述第二腔体连通的孔隙；和/或，所述封堵部贯设有与所述瓣膜孔相对的固定孔，所述
固定孔能够供所述血泵穿过而与所述血泵插置配合。
9.在其中一实施例中，所述导向部包括多个导向筋条，多个所述导向筋条呈环形间隔排布，且均自所述安装座朝向所述进液口延伸；相邻两个所述导向筋条之间形成有所述孔隙。
10.在其中一实施例中，所述导向筋条包括连接段、缩径段及导向段；其中，所述连接段与所述安装座连接，并自所述安装座朝所述进液口延伸；所述缩径段自所述连接段的朝向所述进液口的一端沿径向向内延伸；所述导向段自所述缩径段的内端朝所述进液口延伸；所述瓣膜环套在所述导向段上；所述安装座具有面向所述瓣膜的底端面，所述底端面和所述封堵部之间的间距小于所述缩径段和所述封堵部之间的间距。
11.在其中一实施例中，所述瓣膜模拟装置还包括安装在所述壳体内的弹性件，所述弹性件与所述瓣膜连接，所述弹性件能够通过释放弹性势能而驱使所述瓣膜自所述打开位置移动至所述关闭位置。
12.本发明还提供一种血泵测试系统，所述血泵测试系统包括第一箱体、第二箱体、管路组件及如上述中任一项所述的瓣膜模拟装置。其中，所述第一箱体设有第一储液腔；所述第二箱体设有容积可变的第二储液腔；所述管路组件包括连接管和单向阀，所述连接管的两端分别与所述第一储液腔、所述第二储液腔连通，所述单向阀设置在所述管腔内以使得液体单向地从所述第一储液腔流向所述第二储液腔；所述瓣膜模拟装置的进液口与所述第二储液腔连通，所述瓣膜模拟装置的出液口与所述第一储液腔连通。
13.本发明的瓣膜模拟装置，通过在壳体的内部设置能够相对壳体移动的瓣膜，瓣膜能够在进液口及出液口之间的压力差作用下相对壳体移动而在所述关闭位置和所述打开位置之间切换，从而真实地模拟心脏瓣膜的开合，确保血泵处于较为真实的模拟环境中，进而提高血泵使用寿命测试结果的准确性。
附图说明
14.图1为本发明血泵系统的其中一实施例的示意图；
15.图2为图1所示血泵与瓣膜模拟装置装配后的示意图；
16.图3为图2所示瓣膜模拟装置的瓣膜处于关闭位置时与血泵配合的示意图；
17.图4为图3所示瓣膜模拟装置的瓣膜移动至关闭位置与血泵配合的示意图；
18.图5为本发明瓣膜模拟装置的其中一实施例的结构示意图；
19.图6为图5所示瓣膜模拟装置的分解图；
20.图7为图4所示瓣膜模拟装置的瓣膜处于关闭位置时的示意图；
21.图8为图7所示p1处的放大图；
22.图9为图7所示瓣膜模拟装置的瓣膜移动至打开位置时的示意图；
23.图10为图9所示p2处的放大图；
24.图11为图9所示p3处的放大图；
25.图12为图4所示瓣膜模拟装置的安装架的结构示意图；
26.图13为图12所示安装架的另一视角的结构示意图；
27.图14为图12所示安装架的内部结构示意图；
28.图15为图6所示瓣膜的结构示意图。
29.附图标记：
30.10、血泵测试系统
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11、第一箱体
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111、第一储液腔
31.12、第二箱体
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121第二储液腔
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13、管路组件
32.131、连接管
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132、单向阀
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14、瓣膜模拟装置
33.20、血泵
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200、壳体
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210、容置腔
34.211、第一腔体
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212、第二腔体
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213、支撑台
35.222、出液口
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230、底壁
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231、进液口
36.240、台阶面
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300、安装架
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310、安装座
37.311、座板
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3111、连通孔
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312、套筒
38.3121、底端面
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320、导向部
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321、导向筋条
39.3211、连接段
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3212、缩径段
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3213、导向段
40.322、孔隙
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330、封堵部
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331、固定孔
41.332、底板
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3321、封堵部
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333、固定台
42.400、瓣膜
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410、瓣膜孔
具体实施方式
43.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
44.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
45.请参阅图1至图4，本发明提供一种瓣膜模拟装置及血泵测试系统10的实施例，所述血泵测试系统10用于模拟心脏环境以测量血泵20的使用寿命。血泵测试系统10包括第一箱体11、第二箱体12、管路组件13及所述瓣膜模拟装置14。管路组件13包括连接管131和单向阀132，第一箱体11设有第一储液腔111，第一储液腔111用于模拟动脉腔，第二箱体12设有容积可变的第二储液腔121，第二储液腔121用于模拟心室腔。瓣膜模拟装置14连接第一箱体11和第二箱体12，瓣膜模拟装置14用于模拟心脏瓣膜，血泵20传输在模拟心脏瓣膜中，血泵20的入口21位于第二储液腔121中，血泵20的出口22位于第一储液腔111中。连接管131的两端分别连通第一储液腔111和第二储液腔121，单向阀132设置在连接管131上，以使第一储液腔111内的液体可单向流动到第二储液腔121。第二储液腔121的容积可以改变，当第二储液腔121的容积被压缩而变小时，第二储液腔121中的液体压力增大，从而模拟心脏的收缩和扩张。例如第二箱体12可以挤压力作用下产生弹性变形，通过挤压第二箱体12而压缩第二储液腔121；当挤压力撤销时，第二储液腔121的容积恢复原状。
46.当使用所述血泵测试系统10对血泵20进行试验时，先将血泵20从第一箱体11的第一储液腔111穿过瓣膜模拟装置14，并伸入到第二箱体12的第二储液腔121内，使得血泵20的入口21位于位于第二储液腔121内，血泵20的出口22则位于第一储液腔111内。接着，启动
血泵测试系统10，使第二储液腔121的容积收缩，第二储液腔121内的液体被挤压，一部分液体经瓣膜模拟装置14进入至第一储液腔111(如图4中l1所示)，还有一部分液体可以从血泵20的入口21进入血泵20，并从血泵20的出口22流入第一储液腔111(如图4中l2所示)；第一储液腔111中的液体在单向阀132的作用下经连接管131回流至第二储液腔121，如此实现液体的循环。但是，在单向阀132的阻碍作用下，第二储液腔121中的液体无法经连接管131流入至第一储液腔111，即单向阀132用于控制第一储液腔111中的液体经连接管131单方向流入至第二储液腔121。
47.以下将对所述瓣膜模拟装置14的具体结构进行介绍说明。
48.请参阅图5至图7，在其中一实施例中，瓣膜模拟装置14包括壳体200、安装架300和瓣膜400。其中，壳体200开设有容置腔210、进液口231及出液口222；安装架300设置在容置腔210内，以供血泵20安装；安装架300或壳体200设有封堵部330；瓣膜400设在容置腔210，以将进液口231和出液口222分隔开；瓣膜400设有用于将进液口231和出液口222连通的瓣膜孔410，瓣膜400具有被封堵部330封堵瓣膜孔410的关闭位置，以及与封堵部330分离而使瓣膜孔410打开的打开位置，瓣膜400能够在进液口231和出液口222之间的液压差作用下相对壳体200移动，而在所述关闭位置和所述打开位置之间切换。
49.具体说来，壳体200可选设置为管状结构。壳体200包括底壁230，进液口231设置在底壁230上，底壁230还设置有台阶面240，台阶面240环绕在进液口231环周。进液口231和出液口222沿壳体200的轴向布置在容置腔210的两端，使得容置腔210处在进液口231和出液口222之间。进液口231用于与第二箱体20的第二储液腔121连通；出液口222用于与第一箱体11的第一储液腔111连通。瓣膜400和封堵部330均设在容置腔210内，封堵部330可以伸入到进液口231内或者靠近进液口231。瓣膜400位于封堵部330的背对进液口231的一侧。瓣膜400可移动地安装在容置腔210内，使得瓣膜400能够相对壳体200移动，而在所述关闭位置和所述打开位置之间切换。
50.请参阅图1和图3，当将血泵20安装到瓣膜模拟装置14上时，血泵20的远端(即设有血泵20设有入口21的一端)依次从瓣膜模拟装置14的出液口222、容置腔210、安装架300、进液口231穿过，使得血泵20的入口21从进液口231穿入到第二箱体20的第二储液腔121内。并且，血泵20安装完成后，血泵20与安装架300配合固定，以由安装架300支撑并固定血泵20。
51.请参阅图1和图3，在初始状态下，第一储液腔111的液压高于第二储液腔121的液压，瓣膜模拟装置14的瓣膜400在第一储液腔111的液压作用下与封堵部3321配合，瓣膜400上的瓣膜孔410被封堵部3321封堵，瓣膜400处于关闭位置；此时，封堵部3321可以对瓣膜400起到支撑和封堵作用。请参阅图4，然后，驱使第二储液腔121的容积收缩，第二储液腔121内的液体被挤压，使得进液口231的压力大于出液口222的压力，从而第二储液腔121内的液体从瓣膜模拟装置14的进液口231向其容置腔210流动(如图4中l1所示)，进而将瓣膜400从进液口231朝容置腔210的方向推动，使得瓣膜400与封堵部3321分开，瓣膜400的瓣膜孔410显露出来，瓣膜400切换到打开位置，第二储液腔121内的液体可从进液口231、瓣膜孔410进入到容置腔210的位于瓣膜400和出液口222之间的区域，最后从出液口222流向第一箱体11的第一储液腔111；与此同时，第二储液腔121内的部分液体还会从血泵20的入口21进入血泵20(如图4中l2所示)，然后经血泵20的出口22输送到第一储液腔111。
52.接着，释放第二储液腔121使其容积扩展，进液口231的压力变成小于出液口222的
压力，从而瓣膜模拟装置14内的液体具有朝向进液口231流动的趋势，进而驱使瓣膜400从容置腔210朝向进液口231方向推动，使得瓣膜400的瓣膜孔410接触到封堵部3321而被封堵部3321封堵，瓣膜400又切换到关闭位置；与此同时，第一箱体11内的液体也会经管路组件13回流到第二箱体12的第二储液腔121，进入下一次循环。
53.由上述介绍可见，本发明的瓣膜模拟装置14，通过在壳体200的内部设置能够相对壳体200移动的瓣膜400，瓣膜400能够在进液口231和出液口222之间的液压差作用下相对壳体200移动，使得瓣膜400在关闭位置和打开位置周期性切换，从而使瓣膜400的瓣膜孔410周期性被封堵和打开，从而真实地模拟心脏瓣膜的开合。
54.请参阅图6和图7，在一些实施例中，瓣膜400为平片状结构。瓣膜400的中心区域设置有瓣膜孔410(如图15所示)，瓣膜孔410与封堵部3321相对设置。瓣膜400的周缘与容置腔210的内壁面密封配合，以使瓣膜400能够相对容置腔210的内壁面滑动。具体在此，容置腔210包括与出液口222连通的第一腔体211，以及位于第一腔体211和进液口231之间且连通该第一腔体211的第二腔体212；瓣膜400设置在第二腔体212内，并与第二腔体212的内壁面滑动配合，使得瓣膜400能够在第二腔体212中上下往复滑动。
55.请参阅图7、图9和图10，在一实施例中，封堵部330包括设置在进液口231处的底板332，以及设在底板332上的固定台333；其中，底板332的外周缘与进液口231的内周缘间隔设置；固定台333自底板332朝容置腔210凸设，以供瓣膜400环套而封堵瓣膜孔410。
56.具体地，封堵部330的底板332呈圆形设置，且底板332的外直径小于进液口231的内直径，使得底板332的外周缘与进液口231的内周缘间隔形成有液流通道，以在瓣膜400移动至打开位置后供液体通过。固定台333的外直径可以与瓣膜400的瓣膜孔410的直径一致，以使瓣膜400能够通过瓣膜孔410环套在固定台333上。换言之，固定台333与瓣膜孔410配合，使得固定台333对瓣膜孔410起到封堵作用，从而提高整个封堵部3321330对瓣膜孔410的封堵效果，提高瓣膜模拟装置14模拟的真实性。当瓣膜400处在关闭位置下时，瓣膜400通过瓣膜孔410环套在底板332上的固定台333上，此时瓣膜400覆盖进液口231，瓣膜400的瓣膜孔410被固定台333封堵而处在关闭位置。
57.可选地，底板332设有环绕在固定台333外周的止挡面3321，止挡面3321朝向容置腔210，以供瓣膜400贴合。当瓣膜400处在关闭位置下时，瓣膜400与止挡面3321贴合，止挡面3321不仅可以遮盖瓣膜400的瓣膜孔410，提高密封性，且还可以支撑瓣膜400，减少瓣膜400被液压挤压变形的情况出现。进一步地，壳体200设有环绕在进液口231内周的台阶面240，以供瓣膜400贴合。台阶面240可以与止挡面3321平齐，以共同支撑瓣膜400。
58.鉴于封堵部3321与台阶面240平齐，瓣膜400可以同时抵接并贴合封堵部3321与台阶面240，使得封堵部3321与台阶面240共同对瓣膜400起到支撑和限位作用。当然，在其他实施例中，台阶面240和止挡面3321也可以仅其中一者能够与瓣膜400贴合，而支撑瓣膜400。
59.请参阅图7、图12及图13，在一些实施例中，安装架300与壳体200固定连接，安装架300包括安装座310和导向部320。安装座310与壳体200固定连接，导向部320自安装座310朝进液口231延伸，并穿过瓣膜400的瓣膜孔410，以使瓣膜400能够沿导向部320的延伸方向滑动。这样可以使得瓣膜400顺沿导向部320滑动，不易发生错位。
60.鉴于导向部320的一端朝向进液口231延伸，故封堵部330可以与导向部320连接成
一体，即封堵部330设置在安装架300上。可选地，封堵部330与导向部320的朝向进液口231的一端连接。封堵部330与导向部320、安装座310一体成型。进一步地，封堵部330上贯设有与瓣膜孔410相对的固定孔332，固定孔331能够供血泵20穿过而与血泵20插置配合。
61.具体地，固定孔331贯穿封堵部330的底板332和固定台333，固定孔331的孔径与血泵20的直径可以大致相等，当血泵20穿设在固定孔331中时，可以使得血泵20与固定孔331形成过盈配合关系，从而将血泵20固定在固定孔331中，最终将血泵20固定在封堵部330上，显然，血泵20也将对固定孔331形成封堵作用。当然，在其他实施例中，所述封堵部330也可以不与导向部320连接。例如，在封堵部330的外周缘设置多个连接筋，多个连接筋的与进液口231的内周缘连接。
62.请参阅图7和图8，对于安装架300的安装座31的固定方式，可以有多种设计方式。在其中一实施例中，壳体200的容置腔210包括与出液口222连通的第一腔体211，以及位于第一腔体211和进液口231之间且连通该第一腔体211的第二腔体212，第二腔体212和第一腔体211之间设置有支撑台213；安装座310安装于支撑台213上。具体地，第一腔体211的内直径大于第二腔体212的内直径，从而在第一腔体211和第二腔体212过渡位置之间形成该支撑台213。
63.请参阅图7、图8及图14，可选地，安装座310包括座板311和套筒312，座板311可以为圆形板，套筒312可以为圆筒形。座板311收容在第一腔体211中，座板311的直径可以大致等于第一腔体211的直径，座板311承载在支撑台213上，支撑台213对座板311起到承载和限位作用，座板311的外侧面与第一腔体211的内周壁接触配合，使得座板311与壳体200之间在壳体200的径向上并未存在间隙，从而使得座板311对第一腔体211起到密封作用。座板311可以通过胶接和螺栓连接的方式固定在支撑台213上，从而将安装座310和整个安装架300固定在壳体200上。
64.安装座310设有将第一腔体211和第二腔体212连通的孔隙。具体地，安装座310的座板311上开设有连通孔3111，连通孔3111沿厚度方向贯穿整个座板311，连通孔3111与容置腔210同轴设置。第一腔体211和第二腔体212通过连通孔3111相互连通。连通孔3111的数量可以是一个，也可以是多个。在其中一实施例中，连通孔3111的数量为一个，连通孔3111的直径可以大于血泵20的直径，当血泵20穿设在连通孔3111中时，连通孔3111依然存在并未被血泵20填充的流通间隙，从连通孔3111形成将第一腔体211和第二腔体212连通的孔隙，该孔隙可以供液体流通，即第二腔体212中的液体可以通过该孔隙进入至第一腔体211中。在另一实施例中，连通孔3111的数量为多个，其中一个连通孔3111的直径等于血泵20的直径，使得血泵20与该连通孔3111插置配合固定，其余连通孔3111则形成将第一腔体211和第二腔体212连通的孔隙，使得液体能够从第二腔体212通过过流孔进入至第一腔体211中。
65.安装座310的套筒312自座板311朝向第二腔体212延伸，且套筒312环绕导向部320的外周，使得套筒312收容在第二腔体212中。套筒312的外径可以大致等于第二腔体212的直径，使得套筒312的侧周面与第二腔体212的内周壁接触配合，使得套筒312与壳体200之间在壳体200的径向上并未存在间隙，从而使得套筒312对第二腔体212起到密封作用。连通孔3111的直径可以小于套筒312的内径，即套筒312环绕连通孔3111设置，连通孔3111与套筒312的内腔相互连通。
66.参阅图9、图13及图14，在一些实施例中，导向部320设有将第一腔体211和第二腔
体212连通的孔隙。具体地，导向部320包括多个导向筋条321，多个导向筋条321呈环形间隔排布，且均自安装座310朝向进液口231延伸。相邻两个导向筋条321之间形成孔隙322，孔隙322能够将第一腔体211和第二腔体212相互连通。
67.导向筋条321的一端与座板311固定连接，导向筋条321的另一端与封堵部330固定连接，多个导向筋条321环绕连通孔3111设置，使得多个导向筋条321沿连通孔3111的周向间隔设置。瓣膜孔410的孔径可以大于导向筋条321所形成的小格栅筒的直径，如此可以避免导向筋条321与瓣膜400产生干涉。
68.在一实施例中，导向筋条321可以包括连接段3211、缩径段3212和导向段3213，连接段3211与座板311固定连接，连接段3211可以沿壳体200的轴向自安装座310朝进液口231延伸。缩径段3212自连接段3211的朝向进液口231的一端沿径向向内延伸，导向段3213自缩径段3212的内端朝进液口231延伸；瓣膜400环绕在多个导向筋条321的导向段3213的外周。
69.具体地，缩径段3212连接在连接段3211和导向段3213之间，连接段3211和导向段3213的延伸方向相互平行，且连接段3211和缩径段3212可以相互垂直。通俗而言，多个导向筋条321的连接段3211围成一个大格栅筒，多个导向筋条321的导向段3213则围成一个小格栅筒，大格栅筒的直径大于小格栅筒的直径。瓣膜400通过瓣膜孔410环绕在多个导向筋条321的外周，即相当于环绕在所述小格栅筒的外周。并且，瓣膜孔410的直径大于所述小格栅筒的直径，且小于所述大格栅筒的直径。从而在瓣膜400移动的过程中，瓣膜400不易接触到导向筋条321而发生干涉。同时，大格栅筒具有相对大的直径，从而减少液体在第二腔体212中的流动阻力，提高液体流动的顺畅度并减少涡流，提高瓣膜模拟装置14模拟的真实性和血泵20使用寿命测试结果的准确性。相对于将血泵20和瓣膜孔410分开相比，这种设计能够减少液体的涡流。
70.请参阅图7、图9及图14，在此考虑到，在瓣膜400从关闭位置切换到打开位置时，瓣膜400朝向导向部320的缩径段3212滑动，如果瓣膜400滑动到与缩径段3212接触贴合，则缩径段3212可能会部分遮挡瓣膜400的瓣膜孔410。鉴于此，为避免这种情况出现，可选地，安装座310的套筒312具有底端面3121，底端面3121面向瓣膜400设置，底端面3121和封堵部3321之间的间距d1小于缩径段3212和封堵部3321之间的间距d2，即d1＜d2。
71.当瓣膜400从关闭位置切换到打开位置时，套筒312的底端面3121会先于导向部320的缩径段3212接触到瓣膜400，从而限制瓣膜400继续朝导向部320的缩径段3212滑动，也就可以避免瓣膜400贴靠到缩径段3212，避免缩径段3212遮挡瓣膜孔410。因此，通过套筒312和封堵部3321配合，可以限制瓣膜400上下滑动的行程。事实上，当瓣膜400远离封堵部3321的方向移动至与封堵部3321分离时，瓣膜孔410切换到打开位置。
72.当对第二箱体12施加压力时，第二储液腔121被压缩而压力升高，第二储液腔121中的液体进入至进液口231并对瓣膜400施加压力，从而克服第二腔体212中的液体压力，使得瓣膜400向上运动并脱离封堵部3321和台阶面240。参阅图10，在瓣膜400向上运动的过程中，当固定台333完全脱离瓣膜孔410时，瓣膜400相对安装架300处于打开位置，使得安装架300完全打开瓣膜孔410，此时，进液口231中的液体将通过瓣膜孔410进入至第二腔体212位于瓣膜400之上的部分，然后再经导向筋条321之间的孔隙322、连通孔3111、第一腔体211、出液口222流入至第一储液腔111中。
73.参阅图1和图3，在对血泵20进行寿命测试之前，需先将血泵20穿设在整个瓣膜模
拟装置14中。具体而言，血泵20的远端从第一箱体11的第一储液腔111穿过瓣膜模拟装置14的出液口222，并该出液口222穿过瓣膜模拟装置14内的安装架300的连通孔3111、瓣膜400的瓣膜孔410、封堵部330、进液口231而伸入到第二箱体12的第二储液腔121内，使得血泵20的入口21位于第二储液腔121，血泵20的出口22位于第一储液腔111。其中，血泵20与封堵部330的固定孔331形成过盈配合，从而将血泵20固定在封堵部330上。第二储液腔121和进液口231始终相互连通，第一储液腔111、第一腔体211和第二腔体212始终相互连通。如图3所示，在初始状态时，第二腔体212中的压力大于进液口231中的压力，使得瓣膜400抵紧封堵部3321和台阶面240，安装架300对瓣膜孔410起到封堵作用，瓣膜400处于关闭位置，且血泵20也将对固定孔331起到封堵作用，故进液口231中的液体将无法进入至第二腔体212中，使得第二储液腔121中的液体无法通过容置腔210进入至第一储液腔111中。
74.如图4所示，当对第二箱体12施加压力而压缩第二储液腔121时，第二储液腔121中的液体朝进液口231流动，进液口231处的压力增大，使得进液口231处的压力大于出液口222的压力，从而进液口231中的液体将推动瓣膜400从关闭位置朝向出液口方向移动至打开位置，使得进液口231中的液体可从瓣膜孔410通过而进入至瓣膜模拟装置的第二腔体212中，而后从第二腔体212、第一腔体211经出液口222进入至第一储液腔111中。
75.当然，第二储液腔121中的液体也可以通过血泵20的入口21进入至血泵20内，并从血泵20的出口22流入至第一储液腔111中。当扩张第二箱体12的容积时，第二储液腔121恢复原状，出液口222的压力大于进液口231中的压力，瓣膜400将从打开位置朝向进液口231移动而返回至关闭位置，第一储液腔111中的液体可以通过单向阀132和连接管131回流至第二储液腔121，以使液体循环回到第二箱体12。
76.因此，通过周期性压缩第二箱体12而周期性改变第二储液腔121的容积，从而调整进液口231和第二腔体212中的压力差，使得瓣膜400在关闭位置和打开位置周期性切换，使得瓣膜孔410周期性被封堵和打开，从而真实地模拟心脏瓣膜的开合，确保血泵20处于真实的模拟环境中，从而提高血泵20使用寿命测试结果的准确性。
77.鉴于血泵20穿设在瓣膜孔410中，当瓣膜400处于打开位置时，从瓣膜孔410中流动的液体可从多个导向筋条321之间的孔隙322通过，从而从血泵20的整个周向上包围血泵20，然后顺沿血泵20的外周壁沿轴向流向出液口222，从而减少液体在流动过程中所产生的涡流，最大化模拟真实心脏瓣膜开合状态对血泵20流场的影响，进一步地提高了瓣膜模拟装置14模拟的真实性，从而提高血泵20使用寿命测试结果的准确性。
78.鉴于底端面3121和封堵部3321之间的间距d1小于缩径段3212和封堵部3321之间的间距d2，当瓣膜400在打开位置时，瓣膜400可以与底端面3121相抵接，通过套筒312的干涉作用，可以有效防止瓣膜400与缩径段3212相互接触，进而防止缩径段3212遮挡瓣膜孔410，确保血液有较大的流通面积，减少液体在第二腔体212中的流动阻力，提高液体流动的顺畅度并减少涡流，提高瓣膜模拟装置14模拟的真实性和血泵20使用寿命测试结果的准确性。
79.在一些实施例中，瓣膜孔410的孔径为a，固定孔331的孔径为b，其中，1.5:1≤a/b≤3：1。例如a/b的具体取值可以为1.5:1、2:1或3:1等。鉴于固定孔331的孔径大致等于血泵20的直径，在瓣膜400处于打开位置时，血泵20依然穿设在瓣膜孔410中，如此可以保证液体有足够的空间在从瓣膜孔410中流出，并保证流体能贴着血泵20流出，尽可能模拟心脏瓣膜
对血泵20流场的影响，提高瓣膜模拟装置14模拟的真实性和血泵20使用寿命测试结果的准确性。
80.在一些实施例中，瓣膜模拟装置14还包括安装在壳体200内的弹性件(图中没有示出)；该弹性件与瓣膜400连接，所述弹性件能够通过释放弹性势能而驱使瓣膜400从所述打开位置移动到所述关闭位置。例如，在所述台阶面240上设置凹槽；所述弹性件为弹簧，所述弹簧的一端固定在所述凹槽内，所述弹簧的另一端与瓣膜400连接。瓣膜400处在关闭位置时，所述弹簧处于初始状态；当瓣膜400在进液口231的液压作用下移动到打开位置时，所述弹簧被拉伸而积蓄有弹性势能；当进液口231的液压下降后，所述弹簧释放所述弹性势能而将瓣膜400快速拉回到所述关闭位置。
81.当然，在其他实施例中，所述弹性件也可以设置在瓣膜400和安装架300的安装座310之间。当瓣膜400在进液口231的液压作用下移动到打开位置时，所述弹性件被压缩而积蓄有弹性势能；当进液口231的液压下降后，所述弹性件释放所述弹性势能而将瓣膜400快速推回到所述关闭位置。
82.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
83.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种瓣膜模拟装置，其特征在于，所述瓣膜模拟装置包括：壳体，所述壳体开设有容置腔、进液口及出液口；安装架，所述安装架设置在所述容置腔内，以供血泵安装；所述安装架或所述壳体设有封堵部；以及瓣膜，所述瓣膜设在所述容置腔，以将所述进液口和所述出液口分隔开；所述瓣膜设有用于将所述进液口和所述出液口连通的瓣膜孔，所述瓣膜具有被所述封堵部封堵所述瓣膜孔的关闭位置，以及与所述封堵部分离而使所述瓣膜孔打开的打开位置，所述瓣膜能够在所述进液口和所述出液口之间的液压差作用下相对所述壳体移动,而在所述关闭位置和所述打开位置之间切换。2.根据权利要求1所述的瓣膜模拟装置，其特征在于，在所述瓣膜的中心区域设置有所述瓣膜孔，所述瓣膜的周缘与所述容置腔的内壁面密封配合，以使所述瓣膜能够相对所述容置腔的内壁面滑动。3.根据权利要求1所述的瓣膜模拟装置，其特征在于，所述封堵部包括设置在所述进液口处的底板，以及设在所述底板上的固定台；其中，所述固定台自所述底板朝所述容置腔凸设，以供所述瓣膜环套而封堵所述瓣膜孔；所述底板的外周缘与所述进液口的内周缘间隔设置，所述底板设有环绕在所述固定台外周的止挡面，所述止挡面朝向所述容置腔，以供所述瓣膜贴合。4.根据权利要求1至3任意一项所述的瓣膜模拟装置，其特征在于，所述安装架包括安装座和导向部；其中，所述安装座与所述壳体固定连接；所述导向部自所述安装座朝所述进液口延伸，并穿过所述瓣膜的瓣膜孔而与所述封堵部连接，以使所述瓣膜能够沿所述导向部的延伸方向滑动。5.根据权利要求4所述的瓣膜模拟装置，其特征在于，所述壳体的容置腔包括与所述出液口连通的第一腔体，以及位于所述第一腔体和所述进液口之间且连通该第一腔体的第二腔体，所述第二腔体和所述第一腔体之间设置有支撑台；所述安装座包括座板和套筒；其中，所述座板安装在所述支撑台上，所述座板设有与所述固定孔相对以供所述血泵穿过的连通孔；所述套筒与所述座板连接且环绕在所述导向部的外周，所述套筒自所述座板延伸至所述第二腔体，而与所述第二腔体的内周壁接触配合。6.根据权利要求4所述的瓣膜模拟装置，其特征在于，所述安装座和所述导向部其中至少一者设有将所述第一腔体和所述第二腔体连通的孔隙；和/或，所述封堵部贯设有与所述瓣膜孔相对的固定孔，所述固定孔能够供所述血泵穿过而与所述血泵插置配合。7.根据权利要求6所述的瓣膜模拟装置，其特征在于，所述导向部包括多个导向筋条，多个所述导向筋条呈环形间隔排布，且均自所述安装座朝向所述进液口延伸；相邻两个所述导向筋条之间形成有所述孔隙。8.根据权利要求7所述的瓣膜模拟装置，其特征在于，所述导向筋条包括连接段、缩径段及导向段；其中，所述连接段与所述安装座连接，并自所述安装座朝所述进液口延伸；所述缩径段自所述连接段的朝向所述进液口的一端沿径向向内延伸；所述导向段自所述缩径段的内端朝所述进液口延伸；所述瓣膜环套在所述导向段上；所述安装座具有面向所述瓣膜的底端面，所述底端面和所述封堵部之间的间距小于所述缩径段和所述封堵部之间的间距。
9.根据权利要求1至3任意一项所述的瓣膜模拟装置，其特征在于，所述瓣膜模拟装置还包括安装在所述壳体内的弹性件，所述弹性件与所述瓣膜连接，所述弹性件能够通过释放弹性势能而驱使所述瓣膜自所述打开位置移动至所述关闭位置。10.一种血泵测试系统，其特征在于，所述血泵测试系统包括：第一箱体，所述第一箱体设有第一储液腔；第二箱体，所述第二箱体设有容积可变的第二储液腔；管路组件，所述管路组件包括连接管和单向阀，所述连接管的两端分别与所述第一储液腔、所述第二储液腔连通，所述单向阀设置在所述管腔内以使得液体单向地从所述第一储液腔流向所述第二储液腔；以及如权利要求1至9中任一项所述的瓣膜模拟装置，所述瓣膜模拟装置的进液口与所述第二储液腔连通，所述瓣膜模拟装置的出液口与所述第一储液腔连通。

技术总结
本发明涉及一种瓣膜模拟装置和血泵测试系统。所述瓣膜模拟装置包括壳体、安装架及瓣膜。所述壳体开设有容置腔、进液口及出液口；所述安装架设置在所述容置腔内以供血泵安装；所述安装架或壳体设有封堵部；所述瓣膜设在所述容置腔，以将所述进液口和所述出液口分隔开；所述瓣膜设有用于将进液口和出液口连通的瓣膜孔，所述瓣膜具有被封堵部封堵瓣膜孔的关闭位置，以及与封堵部分离而使瓣膜孔打开的打开位置，所述瓣膜能够在进液口和出液口之间的压力差作用下相对壳体移动，而在所述关闭位置和所述打开位置之间切换。本发明的瓣膜模拟装置，能够较真实地模拟心脏瓣膜的开合，提高血泵使用寿命测试结果的准确性。泵使用寿命测试结果的准确性。泵使用寿命测试结果的准确性。


技术研发人员：娄厦 吴迪 余顺周
受保护的技术使用者：深圳核心医疗科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/8/1