[实用新型]一种血液循环系统建模仿真辅助装置

说明书

实用新型公开了一种血液循环系统建模仿真辅助装置，用两个活塞缸分别模拟左心室和右心室的运动，两个活塞缸的活塞分别通过驱动装置驱动；用两个蓄能器分别模拟左心房和右心房的运动；用四个单向阀分别模拟二尖瓣、主动脉瓣、三尖瓣和肺动脉瓣；用管道代替血管按照人体血液循环模式连接上述部件，在主动脉和主静脉之间设置模拟毛细血管的节流阀。本实用新型可模拟血液循环系统部分病理状况，弄清在病理状态下，系统参数所发生的变化，以及恢复调整参数的辅助参数设计。对人体血液循环系统进行了建模，并在Amesim上搭建了物理模型，可以模拟出人体健康状态下和心衰状态下的生理曲线，还可模拟人体在心衰状态下，VAD辅助装置的辅助效果。

技术领域

本实用新型属于仿真装置领域，涉及一种仿真装置，具体涉及一种血液循环系统建模仿真辅助装置。

背景技术

众所周知，血液循环系统是人体的最重要的系统，能量的供给、废物的新陈代谢都建立在这个系统之上。随着人类社会的老龄化现象加剧，心血管疾病严重危害人类健康。心血管疾病往往最终都会导致心力衰竭，简称心衰，也可以称为心功能不全、心收缩舒张不全或者心脏衰弱。它是由于心脏收缩或者心脏舒张功能发生病变或者功能衰退引发的一种不能让静脉回到心脏的血液充分排出的疾病。心衰导致血液淤积在心脏中，使得血液不能充分的进入动脉中，从而引发血液循环系统的障碍。但在现实生活中我们不可能以活体为模型去进行实时监控和实验。因此，我们需要搭建一个完整的血液循环系统的模型。在这个模型上可以模拟血液循环系统在人体中的一些病变参数，进一步研究设计辅助装置，达到对一些系统参数进行恢复调整的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于把血液循环系统的工作机理弄清楚，这样才能去诊断和治疗心血管疾病。现有技术已经知道血液循环系统的组成结构。但是，其在结构与功能之间的关系还不是太清楚，需要做进一步的研究。血液循环系统的建模可以用于教学，也可以用于推进辅助装备的开发。

本实用新型分析了人体血液循环系统的原理及结构组成，心脏在血液循环系统中作为动力源，不停的收缩与舒张，把血液周而复始的供给到全身各处。它是一个周期性的活动，但不是不间断工作的，中间有一定时间的间歇心房的作用是给心室供血，心室的作用是给动脉供血，房室瓣、半月瓣的作用是防止血液回流。本实用新型专利液压仿真软件Amesim，通过设置液体的各参数值，使其更接近血液的性质，搭建了人体血液循环系统的模型，进行仿真。模拟人体在健康状态下的生理曲线及人体在心衰状态下的生理曲线，同时搭建VAD辅助装置模型，模拟了人体在心衰状态下，VAD辅助效果，VAD即心室辅助装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种血液循环系统建模仿真辅助装置，其特征在于，包括：

用两个活塞缸分别模拟左心室和右心室的运动，两个活塞缸的活塞分别通过驱动装置驱动；

用两个蓄能器分别模拟左心房和右心房的运动；

用四个单向阀分别模拟二尖瓣、主动脉瓣、三尖瓣和肺动脉瓣；

用管道代替血管按照人体血液循环模式连接上述部件，在主动脉和主静脉之间设置模拟毛细血管的节流阀。

作为改进，所述驱动活塞缸的驱动装置为液压驱动或者利用电机通过曲柄结构驱动。

作为改进，在模拟二尖瓣的单向阀前面设置一个二位二通电磁阀，在模拟左心室的活塞缸内设有压力传感器和活塞位移传感器，通过模拟左心室的活塞缸的内压力情况和活塞位移情况控制二位二通电磁阀通断，通过二位二通电磁阀和单向阀一起更准确的模拟二尖瓣功能。

作为改进，在模拟三尖瓣的单向阀前面设置一个二位二通电磁阀，在模拟右心室的活塞缸内设有压力传感器和活塞位移传感器，通过模拟右心室的活塞缸的内压力情况和活塞位移情况控制二位二通电磁阀通断，通过二位二通电磁阀和单向阀一起更准确的模拟三尖瓣功能。