專利名稱：人工心臟實驗臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學工程技術領域，涉及一種可用于教學的實時監(jiān)測人 工心臟血泵工作狀態(tài)的醫(yī)學實驗系統(tǒng)。
宵識漢不
人工心臟在挽救人的生命中起到了越來越大的作用，對人工心臟的研究 也在不斷深入。人們正在不斷改進人工心臟，使之更加符合人體的需要。人 工心臟的核心是血泵，其中，血泵的功率、溫度、轉(zhuǎn)速，以及血泵入口和出 口的壓差和血液的流速是幾個重要參數(shù)，要想改善這些參數(shù)，首先需要得到這些參數(shù)。專利號為US2006229488A1的專利文件中，提供了一種血壓監(jiān)測 裝置，該裝置可監(jiān)測血泵的血壓及血液的流速和血泵的功率等參數(shù)。但該裝 置沒有將這些參數(shù)存儲的功能，并且不能通過計算機將各參數(shù)實時形象地進 行顯示。對各種參數(shù)的存儲可以對分析、優(yōu)化人工心臟起到重要的作用，而 目前還沒有針對人工心臟的實時顯示和參數(shù)存儲的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠測量人工心臟工作時的各主要參數(shù)并能存 儲這些參數(shù)和實時顯示人工心臟工作狀態(tài)的人工心臟實驗臺。
本發(fā)明采取了如下技術方案人工心臟實驗臺，包括通過血管循環(huán)連接 的血液容器、血泵、阻尼閥，血泵由控制器提供動力，控制器接電源，其特
征在于在血泵上設置有監(jiān)測血泵溫度和血泵轉(zhuǎn)速的溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感
器，在血泵的入口和出口處分別設有入口壓力傳感器和出口壓力傳感器，在
血管上設有流量傳感器；電源具有電壓和電流指示輸出；各傳感器的信號經(jīng) 濾波放大后連同電源的電壓和電流指示信號分別接到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集 器將各路模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后通過USB接口送到PC機進行存儲及實 時顯示。
該實驗臺中的血液容器為下部設有進口、上部設有出口的密封容器。
該實驗臺中的入口壓力傳感器和出口壓力傳感器采用Icsenor-Model 1620型壓力傳感器，并配有相應的輸出為1 5V的濾波放大器；該實驗臺中 的流量傳感器為ALL-BFS超聲多普勒血流儀，并配有相應的輸出為1 5V的 濾波放大器；該實驗臺中的溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器分別采用DS18B20型溫 度傳感器、SZHG-01型霍爾效應式轉(zhuǎn)速傳感器，分別并配有相應的輸出為 1 5V的濾波放大器。
本發(fā)明的有益效果是本實驗臺可將人工心臟的各主要參數(shù)進行采集并 送到計算機進行存儲和實時顯示?？芍庇^了解人工心臟的工作狀態(tài)及以后分 析人工心臟的改善方案。


圖1為本發(fā)明人工心臟實驗臺的結構示意圖； 圖2為計算機數(shù)據(jù)處理程序流程圖。
具體實施例方式
如圖l所示，本方案中的血液容器用有機玻璃制作，在容器的側(cè)壁的上部 和下部各開一個孔，作為血液的出口和入口；本方案中的血管采用醫(yī)用塑料 管。將兩根醫(yī)用塑料管接到血液容器的入口和出口，再分別接血泵和阻尼閥， 血泵和阻尼閥之間再用另外一根醫(yī)用塑料管連接。血泵為待實驗的人工心臟 泵，阻尼閥為手動阻止閥。在血泵的入口和出口處安置壓力傳感器，壓力傳 感器采用Icsenor-Modd 1620型壓力傳感器，插在血泵的入口和出口處的醫(yī) 用塑料管上。流量傳感器采用ALL-BFS超聲多普勒血流儀，該血流儀安置 在任一處的醫(yī)用塑料管外即可。采用DS18B20型溫度傳感器測量血泵的溫 度，采用SZHG-01型霍爾效應式轉(zhuǎn)速傳感器測量血泵的轉(zhuǎn)速，DS18B20型 溫度傳感器和SZHG-01型霍爾效應式轉(zhuǎn)速傳感器貼放在血泵外壁上即可。本 方案中的控制器根據(jù)血泵的情況選定，若血泵為三相線圈，可采用具有三相200810222622.3
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電流型P麗控制功能的控制器。本方案中控制器的電源采用GW-GPC-3030D 型直流電源，該電源的電壓可調(diào)，且具有電壓和電流指示輸出功能。
本方案中的各傳感器接相應的濾波放大器，濾波放大器將各傳感器的信號 轉(zhuǎn)換為1 5V的標準信號，然后接到數(shù)據(jù)采集器；各濾波放大器皆為帶通濾 波器，可濾除白噪聲。濾波放大器根據(jù)各傳感器的性能采用公知技術制作。
本方案中的數(shù)據(jù)采集器采用8201型USB數(shù)據(jù)采集器，該采集器最多可接 32路輸入，通過USB接口將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后的各路數(shù)據(jù)送到計算機。
計算機將采集到的數(shù)據(jù)進行接收、數(shù)字濾波、存儲、顯示，如圖2所示。 圖2是數(shù)據(jù)處理程序的流程圖，該程序可以對數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波，在時域內(nèi) 顯示各采集點的值；并設有閾值，當某點的值超過閾值時，發(fā)出報警；該程 序還可對數(shù)據(jù)進行存儲，用于以后的分析、統(tǒng)計。
權利要求
1. 人工心臟實驗臺，包括通過血管循環(huán)連接的血液容器、血泵、阻尼閥，血泵由控制器提供動力，控制器接電源，其特征在于在血泵上設置有監(jiān)測血泵溫度和血泵轉(zhuǎn)速的溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，在血泵的入口和出口處分別設有入口壓力傳感器和出口壓力傳感器，在血管上設有流量傳感器；電源具有電壓和電流指示輸出；各傳感器的信號經(jīng)濾波放大后連同電源的電壓和電流指示信號分別接到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將各路模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后通過USB接口送到PC機進行存儲及實時顯示。
2. 根據(jù)權利要求1所述的人工心臟實驗臺，其特征在于所述的血液容器 為下部設有進口、上部設有出口的密封容器。
3. 根據(jù)權利要求1所述的人工心臟實驗臺，其特征在于所述的入口壓力 傳感器和出口壓力傳感器采用Icsenor-Model 1620型壓力傳感器，并配有 相應的輸出為1~5V的濾波放大器。
4. 根據(jù)權利要求1所述的人工心臟實驗臺，其特征在于所述的流量傳感 器為ALL-BFS超聲多普勒血流儀，并配有相應的輸出為1 5V的濾波放 大器。
全文摘要
人工心臟實驗臺，屬于生物醫(yī)學工程技術領域，涉及一種可實時監(jiān)測人工心臟血泵工作狀態(tài)的醫(yī)學實驗系統(tǒng)。該人工心臟實驗臺，包括通過血管循環(huán)連接的血液容器、血泵、阻尼閥，血泵由控制器提供動力，控制器接電源，其特征在于在血泵上設置有監(jiān)測血泵溫度和血泵轉(zhuǎn)速的溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，在血泵的入口和出口處分別設有入口壓力傳感器和出口壓力傳感器，在血管上設有流量傳感器；電源具有電壓和電流指示輸出；各傳感器的信號經(jīng)濾波放大后連同電源的電壓和電流指示信號分別接到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將各路模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后通過USB接口送到PC機進行存儲及實時顯示。
文檔編號A61M1/10GK101380490SQ20081022262
公開日2009年3月11日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權日2008年9月19日
發(fā)明者宇 常 申請人:北京工業(yè)大學