[发明专利]一种心脏动态CT质控体模及其应用

说明书

本公开提供了一种心脏动态CT质控体模及其应用。其中，一种心脏动态CT质控体模，包括：心脏部分，其包括拟人的心脏模型和模拟不同比例狭窄和粥样硬化的冠状动脉模型；控制部分，其包括微控制器，其用于产生PWM波并传送至电机驱动器；所述电机驱动器用于将PWM波转换为角位移信号并传送至步进电机，所述步进电机用于根据PWM波的脉冲频率不同而产生不同的转速，以实现控制心脏模型处于心率上升、心率下降或心率不齐/规律跳动模式；连接部分，其包括连接件，所述连接件一端与步进电机的输出轴相连，另一端连接活塞，所述活塞从上方插入心脏模型；所述连接件用于将步进电机的转动转换为相同频率的直线运动，通过直线运动往心脏模型里推气吸气，从而实现心脏的跳动。

技术领域

本公开属于心脏体模领域，尤其涉及一种心脏动态CT质控体模及其应用。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，随着科技的发展，CT越来越多的被用于动态器官的成像，这其中以心脏的运动速度最快，成像难度最高。CT对于心脏的成像质量，直接影响了医生对于心脏疾病诊断的准确性，在临床上具有至关重要的作用。目前市场上用于CT质量控制的体模，多数仅能测试CT对于人体静态器官的成像效果。能够模拟心脏的解剖结构，并且同时能够测试CT成像的空间分辨力和时间分辨力的体模还很少。

目前国际上有用于评估心电图和冠状动脉成像质量的心脏体模，但多数只做出了功能性的左心室和冠状动脉，不能模拟病人真实的心脏和冠状动脉的形态，并且不具备完整的心室心房。此外，这些心脏体模的心率虽可通过系统调节，但却仅能模拟心脏规律性的跳动，无法模拟心率不齐，心脏跳动忽快忽慢等的情况。

发明内容

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种心脏动态CT质控体模，其具能够控制心脏模型在心率上升、心率下降和心率不齐/规律跳动模式之间切换。

本公开的一种心脏动态CT质控体模，包括：

心脏部分，其包括拟人的心脏模型和模拟不同比例狭窄和粥样硬化的冠状动脉模型；

控制部分，其包括微控制器，其用于产生PWM波并传送至电机驱动器；所述电机驱动器用于将PWM波转换为角位移信号并传送至步进电机，所述步进电机用于根据PWM波的脉冲频率不同而产生不同的转速，以实现控制心脏模型处于心率上升、心率下降或心率不齐/规律跳动模式；

连接部分，其包括连接件，所述连接件一端与步进电机的输出轴相连，另一端连接活塞，所述活塞从上方插入心脏模型；所述连接件用于将步进电机的转动转换为相同频率的直线运动，通过直线运动往心脏模型里推气吸气，从而实现心脏的跳动。

在一个或多个实施例中，所述微控制器与电源开关相连，所述电源开关用于控制整个控制部分的通断电。

在一个或多个实施例中，所述微控制器通过电源转换器与电源开关相连。

在一个或多个实施例中，所述微控制器还与第一开关、第二开关和第三开关分别相连，所述第一开关、第二开关和第三开关用于分别控制心脏模型在心率上升、心率下降和心率不齐/规律跳动模式之间切换。

在一个或多个实施例中，所述微控制器与显示模块相连，所述显示模块用于显示心脏的实时心率和心脏当前跳动模式。

在一个或多个实施例中，所述连接件为曲柄摇杆。

在一个或多个实施例中，拟人的心脏模型是利用心脏CT图像重建成心脏三维模型，并由3D打印机打印而成。

在一个或多个实施例中，冠状动脉模型是利用树脂材料打印的中空冠状动脉三维模型。

在一个或多个实施例中，为模拟冠状动脉粥样硬化的情况，预设中空比例的冠状动脉中间一段塞设有ABS塑料材料。