[发明专利]一种血管动态力学响应测试系统

说明书

本发明公开了一种血管动态力学响应测试系统，包括底座、脉动流场驱动装置、监测装置和传输装置；脉动流场驱动装置的输出端与传输装置的第一输入端连接，监测装置设置于底座上，被测试样设置于监测装置上，且被测试样的两端分别与传输装置的第一输出端和第二输入端连接，传输装置的第二输出端与脉动流场驱动装置的输入端连接。脉动流场驱动装置用于将周期性脉动流体通过传输装置泵入被测试样内，监测装置用于采集泵入周期性脉动流体后的被测试样的三维动态力学响应数据。本发明填补了现在市场上无法对三维状态或原生状态下的血管或血管可移植物进行动态力学测试的空白，且结构简单紧凑，空间设计合理，且操作非常简便，极大的方便用户使用。

技术领域

本发明涉及力学测试设备技术领域，尤其涉及一种血管动态力学响应测试系统。

背景技术

血管作为一种具有各向异性、非均质、应力应变关系非线性的极复杂粘弹性体，其力学性能的测定与力学分析一直存在问题，尤其是三维状态下的动态力学性能测定。目前，随着心血管疾病以及急性心血管事件的发生率上升，组织工程血管的研究已经成为全球热点。而组织工程血管工业化生产面临的最大问题之一是如何对其进行有效的力学性能评价，自体血管的力学研究实际上也面临同样的问题，其根本原因是目前尚未开发出一套能够准确评估血管、血管可移植物的力学性能的系统。

理想的力学性能是组织工程血管以及血管可移植物的核心。缺乏各向异性、顺应性可以导致组织工程移植物动脉瘤的发生，远期通畅率的降低。人工血管，如Dacron，ePTFE的力学性能如果与原生血管的力学性能差异过大，也能导致远期通畅率，吻合口的狭窄。所以对于血管可移植物的力学性能的准确评估极其重要。

目前，针对血管的力学性能试验，主要有单轴拉伸、双轴拉伸力学试验，但是该拉伸力学试验并不能准确、全面地评估血管以及血管可移植物的力学性能。其中，单轴拉伸力学试验虽然可以进行应力应变测试，但是获取数据非常有限，只能做单向拉伸来研究应力应变，无法测定血管的各向异性、三维状态下的应力应变关系以及三维动态力学响应。而双轴拉伸力学试验相比于单轴拉伸力学试验，其优点是可以测定血管的各向异性以及应力松弛与蠕变特性，而缺点是仍然无法测定血管的三维状态下的应力应变关系以及动态力学响应。而且，二者的测试过程均为静力拉伸，虽然能有效评价各向异性，松弛、蠕变及应力应变关系，但是整个实验过程在二维状态下进行，对于血管在三维状态下的应力应变，特别是脉动压力下的应力应变关系以及动态力学性能，并不能准确评估。再有，由于血管为非均匀的结构，即使是同一条血管，不同位置也有不同的应力应变关系，如动脉树在同一条血管的不同位置在血管生物力学存在差异。此外，目前也没有有效的测试手段来实现组织工程血管培养后的三维动态力学性能检测，检验培养中是否存在不均匀薄弱点；而正由于缺乏有效的测试手段，所以血管以及血管可移植物在研究过程中，在力学上还没有建立标准的测试与评价体系。

发明内容

本发明目的在于，提供一种血管动态力学响应测试系统，能够解决如何有效测定血管的三维应力应变关系，以及周期性脉动压力下的动态力学响应的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种血管动态力学响应测试系统，包括底座、脉动流场驱动装置、监测装置和传输装置；

所述脉动流场驱动装置的输出端与所述传输装置的第一输入端连接，所述监测装置设置于所述底座上，被测试样设置于所述监测装置上，且所述被测试样的两端分别与所述传输装置的第一输出端和第二输入端连接，所述传输装置的第二输出端与所述脉动流场驱动装置的输入端连接；所述脉动流场驱动装置用于将周期性脉动流体通过所述传输装置泵入所述被测试样内，所述监测装置用于采集泵入周期性脉动流体后的被测试样的三维动态力学响应数据；其中，所述三维动态力学响应数据包括压力数据、直径数据和位移数据。