一种脉动式人工血管整体水渗透性测试仪及其使用方法

摘要

本发明提供了一种脉动式人工血管整体水渗透性测试仪及其使用方法。所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，其特征在于，包括水箱，水箱的供水口通过第一管路连接变频泵，变频泵通过第二管路连接用于与人工血管样本的一端连接的第一接头，用于与人工血管样本的另一端连接的第二接头通过第三管路连接水箱的回水口，其中，所述的第二管路与脉动发生模块连接。本发明能够实现在各种波形、各种压力段下测试，很好地模拟了真实移植环境，贴近实际使用情况。

权利要求

1.一种脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，包括水箱（1），其特征在于，水箱（1）的供水口通过第一管路连接变频泵（3），变频泵（3）通过第二管路连接用于与人工血管样本（13）的一端连接的第一接头（11），用于与人工血管样本（13）的另一端连接的第二接头（12）通过第三管路连接水箱（1）的回水口，其中，所述的第二管路与脉动发生模块连接。

2.如权利要求1所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，其特征在于，所述的脉动发生模块包括水平运动电机（4）、电脑监视设备（7）和金属波纹管（5），所述的电脑监视设备（7）连接水平运动电机（4），水平运动电机（4）可在电脑监视设备（7）的控制下驱动金属波纹管（5）进行水平运动以形成脉动波，金属波纹管（5）连接第二管路。

3.如权利要求1所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，其特征在于，所述的第二管路中设有压力传感器（6），压力传感器（6）连接脉动发生模块，并可将实时压力值反馈到脉动发生模块中。

4.如权利要求1所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，其特征在于，所述的第二管路包括第一三通（14）和第二三通（10），第一三通（14）的第一端口通过管路连接变频泵（3），第一三通（14）的第二端口通过管路连接脉动发生模块，第一三通（14）的第三端口通过管路连接第二三通（10）的第一端口，第二三通（10）的第二端口中设有压力传感器（6），第二三通（10）的第三端口通过管路连接用于与人工血管样本（13）的一端连接的第一接头（11）。

5.如权利要求4所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，其特征在于，所述的管路为硅胶管。

6.如权利要求1所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，其特征在于，所述的第三管路中设有止水夹（9）。

7.如权利要求1所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，其特征在于，所述的变频泵的泵水量可控，从而控制水压在0-30kPa范围，控制精度为±0.1kP a。

8.如权利要求1所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，其特征在于，所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪还包括计量天平，所述的计量天平可收集人工血管样本（13）渗出的液体并进行连续计量。

9.如权利要求8所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，其特征在于，所述的计量天平由能够将人工血管保护在内，防止由于压力波动导致液体迸射出去的上部分和能够将渗出的液体收集并测量的漏斗形的下部分组成，上、下两部分一体成型或连接在一起，计量天平的下部分的底端为测量区。

10.权利要求1-9中任一项所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪的使用方法，其特征在于，包括：

步骤1：在脉动发生模块中编辑需要加载在人工血管样本中的脉动波形，设置预期的脉动压力范围；

步骤2：在水箱（1）中注水，将人工血管样本两端用缝合线分别固定在第一接头（11）和第二接头（12）上；

步骤3：打开变频泵（3）开始供水，调节止水夹（9）并控制水平运动电机的运动，直到压力传感器（6）测得的压力范围等于预期的脉动压力范围；将计量天平安放在人工血管样本下方，每60秒读取计量天平中的液体体积，10-60分钟后，计算该压力下，每平方厘米样本每分钟的渗水量的平均值和标准偏差，即该人工血管样本的整体水渗透性；

步骤4：关闭变频泵（3），旋开止水夹（9），卸下人工血管样本（13），测试完毕。

说明书

一种脉动式人工血管整体水渗透性测试仪及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种脉动式人工血管整体水渗透性测试仪及其使用方法，属于医疗器械测试装置领域。

背景技术

[0002] 伴随人类社会的发展，血管疾病一直是人类健康的第一大杀手。血管移植的出现和发展为外科手术治疗血管疾病提供了一种解决方案。目前，人工血管成功应用于临床，解决了生物类移植血管短缺、排异等问题，已经取得良好的社会效益和可观的经济效益。按照国际标准ISO 7198-1998规定，人工血管在移植前必须进行水渗透性测试，且水渗透性必须满足临床要求方可移植。

[0003] 目前，测试人工血管水渗透性有两种方式：水渗透性和整体水渗透性。换句话说，人工血管测试水渗透性时，可以是圆形平面样本(对应水渗透性测试)，也可以是管状样本(对应整体水渗透性测试)，测试16.0kPa±0.3kPa(120mmHg±2mmHg)压强下单位时间单位面积的渗水量。显而易见，整体水渗透性测试更加接近人工血管的移植环境，结果更加客观真实。

[0004] 然而，人体不同部位的血管压力值是不同的，且存在收缩压和舒张压，并非单一压力值。因此，移植到不同部位的人工血管所承受的压力也是不同的。为了能够很好地仿真模拟人工血管移植后的环境，并更加科学地测试其整体水渗透性，本发明提出一种脉动式人工血管整体水渗透性测试仪。经检索，目前国内外尚无模拟脉动条件测试人工血管整体水渗透性的专用装置或仪器。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种脉动式人工血管整体水渗透性测试仪及其使用方法，一方面可在0-30kPa范围内任意调节压强；另一方面，可提供一定波形的脉动。通过以上两点的创新，能够较真实地模拟人工血管的移植环境，对人工血管的整体水渗透性有一个客观的评价。

[0006] 为了解决上述问题，本发明提供了一种脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，其特征在于，包括水箱，水箱的供水口通过第一管路连接变频泵，变频泵通过第二管路连接用于与人工血管样本的一端连接的第一接头，用于与人工血管样本的另一端连接的第二接头通过第三管路连接水箱的回水口，其中，所述的第二管路与脉动发生模块连接。

[0007] 优选地，所述的脉动发生模块包括水平运动电机、电脑监视设备和金属波纹管，所述的电脑监视设备连接水平运动电机，水平运动电机可在电脑监视设备的控制下驱动金属波纹管进行水平运动以形成脉动波，金属波纹管连接第二管路。

[0008] 优选地，所述的第二管路中设有压力传感器，压力传感器连接脉动发生模块，并可将实时压力值反馈到脉动发生模块中。

[0009] 优选地，所述的第二管路包括第一三通和第二三通，第一三通的第一端口通过管路连接变频泵，第一三通的第二端口通过管路连接脉动发生模块，第一三通的第三端口通过管路连接第二三通的第一端口，第二三通的第二端口中设有压力传感器，第二三通的第三端口通过管路连接用于与人工血管样本的一端连接的第一接头。

[0010] 更优选地，所述的管路为硅胶管。

[0011] 优选地，所述的第一管路和第三管路为硅胶管。

[0012] 优选地，所述的第三管路中设有止水夹。

[0013] 优选地，所述的水箱为金属或塑料材质的贮存液体的容器。

[0014] 优选地，所述的水箱为规则形状或不规则形状。

[0015] 优选地，所述的变频泵的泵水量可控，从而控制水压在0-30kPa范围，控制精度为±0.1kPa。

[0016] 优选地，所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪还包括计量天平，所述的计量天平可收集人工血管样本渗出的液体并进行连续计量。

[0017] 更优选地，所述的计量天平由透明的有机玻璃制成。

[0018] 更优选地，所述的计量天平由能够将人工血管保护在内，防止由于压力波动导致液体进射出去的上部分和能够将渗出的液体收集并测量的漏斗形的下部分组成，上、下两部分一体成型或连接在一起，计量天平的下部分的底端为测量区。

[0019] 本发明还提供了上述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪的使用方法，其特征在于，包括：

[0020] 步骤1：在脉动发生模块中编辑需要加载在人工血管样本中的脉动波形，设置预期的脉动压力范围；

[0021] 步骤2：在水箱中注水，将人工血管样本两端用缝合线分别固定在第一接头和第二接头上；

[0022] 步骤3：打开变频泵开始供水，调节止水夹并控制水平运动电机的运动，直到压力传感器测得的压力范围等于预期的脉动压力范围；将计量天平安放在人工血管样本下方，每60秒读取计量天平中的液体体积，10-60分钟后，计算该压力下，每平方厘米样本每分钟的渗水量的平均值和标准偏差，即该人工血管样本的整体水渗透性；

[0023] 步骤4：关闭变频泵，旋开止水夹，卸下人工血管样本，测试完毕。

[0024] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

[0025] 1.本发明的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪中的水箱为贮存液体的容器，变频泵调节管道中液体流量，电脑监视设备控制水平运动电机，驱动金属波纹管形成各种波形的波，压力传感器将循环体系中的实时压力值反馈到电脑监视设备中，通过调节变频泵以及止水夹能够获得任意压力段的压力，所有模块通过硅胶管和三通等连接为一个封闭的循环体系。从人工血管中渗出的液体流到计量天平中，直接读取数据，计算人工血管水渗透性。本发明能够实现在各种波形、各种压力段下测试，很好地模拟了真实移植环境，贴近实际使用情况；

[0026] 2.本发明适用于各种规格、各种成型方式的人工血管样本。

[0027] 3.本发明设计了计量天平，所述的计量天平由上下两个部分组成，所述的人工血管样本设于计量天平的上部分之内，计量天平的下部分为漏斗形，能够保护并收集渗出来的液体，同时能快速连续地读取数据，避免更换盛水容器造成的误差。

附图说明

[0028] 图1为脉动式人工血管整体水渗透性测试仪示意图；

具体实施方式

[0029] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

[0030] 实施例1

[0031] 如图1所示，为脉动式人工血管整体水渗透性测试仪示意图，所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪包括水箱1，水箱1的供水口通过第一管路连接变频泵3，变频泵3通过第二管路连接用于与人工血管样本13的一端连接的第一接头11，用于与人工血管样本13的另一端连接的第二接头12通过第三管路连接水箱1的回水口，其中，所述的第二管路与脉动发生模块连接。所述的脉动发生模块由水平运动电机4、电脑监视设备7和金属波纹管5组成，所述的电脑监视设备7连接水平运动电机4，水平运动电机4可在电脑监视设备7的控制下驱动金属波纹管5进行水平运动以形成脉动波，金属波纹管5连接第二管路。

[0032] 所述的第二管路包括第一三通14和第二三通10，第一三通14的第一端口通过硅胶管连接变频泵3，第一三通14的第二端口通过硅胶管连接脉动发生模块的金属波纹管5，第一三通14的第三端口通过硅胶管连接第二三通10的第一端口，第二三通10的第二端口中设有压力传感器6，压力传感器6连接脉动发生模块的电脑监视设备7，并可将实时压力值反馈到脉动发生模块的电脑监视设备7中。第二三通10的第三端口通过硅胶管连接用于与人工血管样本13的一端连接的第一接头11。所述的第一管路和第三管路为硅胶管。所述的第三管路中设有止水夹9。通过调节变频泵3以及止水夹9能够获得任意压力段的压力。

[0033] 所述水箱为圆柱形的塑料材质的贮存液体的容器；所述的变频泵的泵水量可控，从而控制水压在0-30kPa范围，控制精度为±0.1kPa。所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪还包括计量天平，从人工血管中渗出的液体流到计量天平中，直接读取数据，计算人工血管水渗透性。所述的计量天平由透明的有机玻璃制成，由能够将人工血管保护在内，防止由于压力波动导致液体进射出去的上部分和能够将渗出的液体收集并进行连续计量的漏斗形的下部分组成，上、下两部分一体成型，计量天平的下部分的底端为测量区。

[0034] 利用上述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，测试7-12kPa条件下，脉动波形为正弦波，内直径为6mm、长70mm的人工血管样本的整体水渗透性的操作步骤如下：

[0035] 步骤1：在脉动发生模块的电脑监视设备7中编辑需要加载在人工血管样本13中的脉动波形-正弦波形，设置预期的脉动压力范围为7-12kPa；

[0036] 步骤2：在水箱1中注满洁净的、经过过滤的、室温下的水，取人工血管样本(直径6mm，长70mm)，将人工血管样本13两端用缝合线分别固定在第一接头11和第二接头12上，使得整个管路形成回路；

[0037] 步骤3：打开变频泵3开始供水，观察压力传感器6测得的压力值，调节止水夹9，使压力值升至9.5kPa。同时控制水平运动电机，使金属波纹管5做正弦运动，金属波纹管5做一维运动，运动方向平行于金属波纹管5的轴向，观察压力传感器6测得的压力范围，直至达到7-12kPa。将计量天平安放在人工血管样本下方并开始计时，每60秒读取计量天平中的液体体积。10分钟后，计算该压力段下，每平方厘米样本每分钟的渗透水量的平均值和标准偏差，即该人工血管样本的整体水渗透性；

[0038] 步骤4：关闭变频泵3，旋开止水夹9，卸下人工血管样本13，测试完毕。

[0039] 经计算，该人工血管样本的整体水渗透性为70±6.80mL/min·cm2。

[0040] 实施例2

[0041] 利用实施例1所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，测试11-16kPa条件下，波形为人体脉动波，内直径为20mm、长210mm的人工血管样本的整体水渗透性的操作步骤如下：

[0042] 步骤1：在脉动发生模块的电脑监视设备7中编辑需要加载在人工血管样本13中的脉动波形-人体脉搏波形，设置预期的脉动压力范围为11-16kPa；

[0043] 步骤2：在水箱1中注满洁净的、经过过滤的、室温下的水，取人工血管样本(直径20mm，长210mm)，将人工血管样本13两端用缝合线分别固定在第一接头11和第二接头12上，使得整个管路形成回路；

[0044] 步骤3：打开变频泵3开始供水，观察压力传感器6测得的压力值，调节止水夹9，使压力值升至13.5kPa。同时控制水平运动电机，使金属波纹管5做脉搏波形运动，金属波纹管5做一维运动，运动方向平行于金属波纹管5的轴向，观察压力传感器6测得的压力范围，直至达到11-16kPa。将计量天平安放在人工血管样本下方并开始计时，每60秒读取计量天平中的液体体积。10分钟后，计算该压力段下，每平方厘米样本每分钟的渗透水量的平均值和标准偏差，即该人工血管样本的整体水渗透性；

[0045] 步骤4：关闭变频泵3，旋开止水夹9，卸下人工血管样本13，测试完毕。

[0046] 经计算，该人工血管样本的整体水渗透性为30±4.54mL/min·cm2。

[0047] 实施例3

[0048] 利用实施例1所述的脉动式人工血管整体水渗透性测试仪，测试13-24kPa条件下，波形为方波，内直径为10mm、长110mm的人工血管样本的整体水渗透性的操作步骤如下：

[0049] 步骤1：在脉动发生模块的电脑监视设备7中编辑需要加载在人工血管样本13中的脉动波形-方波，设置预期的脉动压力范围为13-24kPa；

[0050] 步骤2：在水箱1中注满洁净的、经过过滤的、室温下的水，取人工血管样本(直径10mm，长110mm)，将人工血管样本13两端用缝合线分别固定在第一接头11和第二接头12上，使得整个管路形成回路；

[0051] 步骤3：打开变频泵3开始供水，观察压力传感器6测得的压力值，调节止水夹9，使压力值升至18.5kPa。同时控制水平运动电机，使金属波纹管5做方波运动，金属波纹管5做一维运动，运动方向平行于金属波纹管5的轴向，观察压力传感器6测得的压力范围，直至达到13-24kPa。将计量天平安放在人工血管样本下方并开始计时，每60秒读取计量天平中的液体体积。10分钟后，计算该压力段下，每平方厘米样本每分钟的渗透水量的平均值和标准偏差，即该人工血管样本的整体水渗透性；

[0052] 步骤4：关闭变频泵3，旋开止水夹9，卸下人工血管样本13，测试完毕。

[0053] 经计算，该人工血管样本的整体水渗透性为280±15.44mL/min·cm2。