[发明专利]用于模拟血流的装置、系统和方法

说明书

与联邦资助研发有关的声明：

本申请不是任何联邦资助研发的主题。

联合研发协议方的名称：

没有与任何第三方的联合研发协议。

技术领域

本发明的实施例大致涉及用于模拟血流的装置、系统和方法。具体来说，本发明的实施例针对一种培训装置，其为了便于经由超声技术来得到生理血液波形的信息和认识而产生流体中的流型。本发明的实施例的培训装置可用作用于分析血流/流体流的系统的部分和/或分析血流/流体流的方法。

背景技术

先前的超声培训装置没有包括与诊断放射领域中通常(common)的生理条件匹配的流体速度轮廓(profile)。

在现有技术中，申请人或发明人不知道允许病理条件中的血流的准确模拟的任何现有模拟装置。例如，存在为了各种目的而模拟人类解剖的若干装置，包括对人工解剖标志提供明显脉动的装置。一个示例是人体模型手臂，其包括用于实施静脉内导管的插入的明显脉动。但是，这类装置没有准确地模拟病理条件中的血流。

在其他现有技术解剖模型中，人造“血液”装入软组织状材料中，以实施静脉穿刺(即，为了静脉疗法或者静脉血的血液取样而得到静脉通路的过程)。但是，在这些装置中，流体没有如真正形式中所见的那样移动。例如，用于通过大静脉内导管来实施颈内静脉的通路的一种模型使用附连到大球的吸球来模拟脉动颈动脉，其中球用手来压缩。现有技术中存在采用手可压缩球的腿和上臂的类似解剖模型。此外，具有自动化泵的解剖模型对颈和躯干存在，但是这个装置没有产生人体血流的真实压力和速度的健壮生理模型。

因此，存在对于为了便于经由超声技术等得到生理血液波形的信息和认识而产生流体中的流型的装置的需要。

发明内容

由于上述原因，因此本发明的实施例的一个目的是提供一种培训装置，其为了便于经由超声技术得到生理血液波形的信息和认识而产生流体中的流型，以及提供超声模拟以便通过使用超声技术来识别病理波形。

本发明的实施例优选地包括一种用于模拟血流的装置，其包括解剖单元以及用于生成波形的波形发生器。波形发生器包括泵，其能够经过至少一个流体管线来抽送流体，并且由此经过流体管线从波形发生器传送波形。波形发生器还包括能够将流体管线分为附加流体管线的分支点，其中流体管线包括主管线和平行管线。另外，波形发生器包括能够至少部分堵塞流体流的阀。该装置还包括能够包含流体的贮器，其中波形经过模拟血流的流体管线进入和离开解剖单元和波形发生器。

本发明的又一实施例针对一种用于模拟血流的装置，其包括复制至少一个睾丸的解剖单元以及用于生成波形的波形发生器。波形发生器包括正位移(positivedisplacement)电流体泵，其能够抽送模拟流经模拟动脉的至少一个流体管线的血液的流体，并且由此经过流体管线从波形发生器传送波形。波形发生器还包括能够将流体管线分为多个流体管线的分支点，其中多个流体管线包括主管线和平行管线。另外，波形发生器包括能够包含流体的动脉流流体贮器以及能够至少部分堵塞流体流的阀。多个阀包括：设置在分支点下游和动脉流流体贮器上游的平行管线上的平行管线夹管阀；以及设置在分支点下游和比例阀上游的主管线上的主管线夹管阀。比例阀设置在解剖单元上游，并且能够调制经过主管线的波形的静态阻力。用于模拟血流的装置还包括可逆泵，其中可逆泵是能够抽送(pump)流经模块静脉的至少一个流体管线的血液的流体的正位移电流体泵。另外，用于模拟血流的装置包括能够包含流体的静脉流流体贮器、能够控制泵的可编程电路板、多个气袋、从波形得到信息的超声波机以及用于控制装置的控制系统。波形发生器和流体管线创建流体速度轮廓，其匹配诊断放射领域通常的生理条件。

本发明的实施例还包括用于模拟血流的系统，其包括用于模拟血流的装置。用于模拟血流的装置优选地包括自动化单元以及用于生成波形的波形发生器。波形发生器包括：泵，能够经过至少一个流体管线来抽送流体，并且由此经过流体管线从波形发生器传送波形；以及分支点，能够将流体管线分为多个流体管线，其中多个流体管线包括主管线和平行管线。波形发生器还包括能够至少部分堵塞流体流的多个阀、能够调制经过流体管线的波形的静态阻力的比例阀以及能够包含流体的贮器。该系统还包括能够至少控制泵的可编程电路板、气袋、从波形得到信息的超声波机以及双流体管线控制系统。波形经过流体管线进入和离开波形发生器，以及波形发生器和流体管线创建流体速度轮廓，其匹配诊断放射领域通常的生理条件。