专利名称：多点并动式测量人工生物瓣厚度的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗器械测量设备，特别是涉及一种测量人工生物瓣厚度的装置和方法。
背景技术：
在人工生物瓣的制备过程中，心包材料的厚度影响到人工生物瓣的抗拉负荷、抗拉强度、伸长率，也影响到介入型人工生物瓣的装配及输送效果。从长期应用来看，由于人工生物瓣厚度不均一性而导致的耐久性能不稳定性也是关键点所在。目前对于人工生物瓣厚度多采用手工操作方式进行测量。例如，在 Eduardo Jorge-Herrero, Carlos Fonseca，Alexandra P. Barge, Javier Turnay, Nieves Olmo, Pilar Fernandez, Maria A. Lizarbe, JoseM. Garcia Paez 的文献 Biocompatibility and calcification of bovine pericardium employed for the construction of cardiac bioprostheses treated with different chemical crosslink methods (Artificial Organs. 2010，34 (5) :E168_E176)中，釆用 Mitutoyo 公司的数位式测微计测量心包材料5个不同位点的厚度，然后平均计算得出心包材料的总体厚度估值。在 Joshua J. Lovekamp, Dan Τ. Simionescu, Jeremy J. Mercuri，Brett Zubiate， Michael S. Sacks, Narendra R. Vyavahare 的文献 Stability and function of glycosaminoglycans in porcine bioprosthetic heart valves(Biomaterials. 2006,27 1507-1518)中，采用Ozaki公司的指针式测微计测量心包材料5个不同位点的厚度，然后平均计算得出心包材料的总体厚度估值。上述文献中采用的人工生物瓣厚度测量装置，只能单点操作，数据采集面很小。因此，目前对于人工生物瓣厚度的测量方式存在测量面积�。葜馗葱圆罴靶陌牧系耐饨缰土羰奔涑さ任侍�。另外，上述现有技术中对于人工生物瓣的厚度测量是通过手工一点一点取点测量，系统误差较大。这很容易导致后续切割过程中的人工生物瓣厚度不均一，使得人工生物瓣的耐久性较差，在长久使用过程中出现局部断裂的状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多点并动式测量人工生物瓣厚度的装置及方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。根据本发明的一个方面，提供一种人工生物瓣厚度测量装置，其包括机架、垂直动力传输器、微型压力感应棒、储气罐、气阀、气体输送管道、气液分离器、真空输送管道、XY 型动力传输平台、电机、压力感应机组和真空泵。其中所述垂直动力传输器固定到所述机架上；所述微型压力感应棒固定到所述垂直动力传输器，并与所述压力感应机组相连；所述气体输送管道将所述储气罐与所述微型压力感应棒的中心管道相连，以便将吹扫气体供给到所述微型压力感应棒，并且沿所述气体输送管道设置有所述气阀和所述气液分离器；所
4述XY型动力传输平台连接到所述电机，由所述电机驱动；所述真空输送管道将所述XY型动力传输平台与所述真空泵相连，以便在测量期间对所述XY型动力传输平台与放置在其上的人工生物瓣之间抽真空。其中，通过所述微型压力感应棒中的多个感应元件对放置在所述XY型动力传输平台上的人工生物瓣的厚度进行多点并动式测量。根据本发明的另一方面，提供一种人工生物瓣厚度测量方法，其包括以下步骤将人工生物瓣放置在XY型动力传输平台上；利用气体对人工生物瓣进行吹扫；对人工生物瓣与XY型动力传输平台之间抽真空，以使人工生物瓣固定并贴附在XY型动力传输平台上；使微型压力感应棒接触所述XY型动力传输平台上的人工生物瓣，通过微型压力感应棒中的多个感应元件对所述人工生物瓣的厚度进行多点并动式测量；对测量结果求平均值，从而得到所测量区域的人工生物瓣的平均厚度。本发明的人工生物瓣厚度测量方法还可包括步骤移动所述XY型动力传输平台， 以测量不同区域的人工生物瓣的厚度。在本发明的人工生物瓣厚度测量装置与方法中，优选地，所述微型压力感应棒的感应元件的感应端平面为圆形，并具有Imm-IOOmm的直径。更优选地，所述微型压力感应棒的感应元件的感应端平面的直径为lmm-20mm。优选地，所述微型压力感应棒中感应元件的设置密度为5-20个/cm2。优选地，所述储气罐储存氮气和二氧化碳中的至少一种。优选地，所述吹扫步骤持续10-200S的时间。根据本发明的人工生物瓣厚度测量装置和方法，在人工生物瓣的制备过程中，采用多点并动式测量技术对其厚度进行测量，能够快速而准确地测量心包材料的厚度，从而为后续的裁剪工艺提供优良的工作靶点，因此能够制备性能优良且稳定的人工生物瓣。本发明所采用的多点并动式测量技术，可以一次性在心包材料的待裁剪区域多点取样，并动测量，从而避免了单点重复式测量过程中的误差，同时也缩短了心包材料的外界滞留时间，加快了连续式制作工艺流程的进度。
图1为根据本发明优选实施例的多点并动式测量人工生物瓣厚度的装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图示出的优选实施例对本发明的人工生物瓣厚度测量装置和方法进行详细说明。如图1所示，根据本发明优选实施例的人工生物瓣厚度测量装置包括机架1、垂直动力传输器2、微型压力感应棒3、储气罐4、气阀5、气体输送管道6、气液分离器7、真空输送管道8、XY型动力传输平台9、电机10、压力感应机组11和真空泵12。垂直动力传输器2固定于机架1上。垂直动力传输器2可以采用机械式传输器、 液压式传输器或气动式传输器，其在操作中起调控微型压力感应棒3的作用。微型压力感应棒3固定到垂直动力传输器2。其在垂直动力传输器2的操控下移动，并且感应元件的端部与放置在XY型动力传输平台9上的人工生物瓣接触，以测量人工生物瓣的厚度。微型压力感应棒3可采用商业购置的产品。如图1所示，其通常具有圆柱形基部和安装在所述基部中的多个感应元件，并且所述圆柱形基部具有中心管道。微型压力感应棒3中感应元件的感应端平面优选地为圆形平面，其直径可调，直径范围为0. 1-lOOOmm，优选为1-lOOmm，更优选为l_20mm。感应元件的数量或密度可根据需要来设置，在本发明的一个实施例中，每cm2的区域中设置有5-20个感应元件。压力感应机组11与微型压力感应棒3相连，以对微型压力感应棒3所感应的压力等信息进行计算和处理，从而获得测量数据。压力感应机组11可采用商业购置的产品，例如购自台湾金器MINDMAN，日本PISCO、NISCON, SMC、C0NVUM，美国HUMPHREY的产品。气体输送管道6的一端连接到储气罐4，并且在气体输送管道6设置有气阀5，用于控制储气罐4中气体的输送。储气罐4中的气体用于对人工生物瓣进行吹扫，以吹扫人工生物瓣表面的液体成分等杂质。优选地，吹扫时间为10-200S。优选地，使用氮气和二氧化碳中的一者或两者作为吹扫气体。但本发明不限于此，而是可以使用任何适合的惰性气体。另外，在图1中仅示出了一个储气罐和一个气阀；但根据需要，可以存在两个或更多个储气罐和气阀，以用于不同气体(例如氮气、二氧化碳等)的储存和输送。气液分离器7与气体输送管道6相连。这是因为，通常储气罐中的气体会含有水汽。气液分离器7用于吸收所述水汽。气体输送管道6经过气液分离器7后，在另一端与微型压力感应棒3的中心管道相连，以将吹扫气体供给到微型压力感应棒3。该连接可以通过合适的连接管道(例如橡皮管)很容易地实现。真空输送管道8 一端连接到真空泵12，另一端连接到XY型动力传输平台9。通过真空泵12对XY型动力传输平台9和放置在该平台上的人工生物瓣之间抽真空，以使人工生物瓣贴附于平台上。优选地，真空度为0-60001^。XY型动力传输平台9连接到电机10，由电机10驱动来实现该平台的移动。根据本发明的多点并动式人工生物瓣厚度测量装置的操作过程如下。先把人工生物瓣放置在XY型动力传输平台9上，然后打开气阀5对人工生物瓣进行气体吹扫。之后，开动真空泵12对人工生物瓣与XY型动力传输平台9抽真空，使得人工生物瓣固定并贴附在XY型动力传输平台9上。通过垂直动力传输器2操作微型压力感应棒3使之与人工生物瓣接触。当微型压力感应棒3与人工生物瓣之间的压力达到一定值时， 通过微型压力感应棒3中的多个感应元件对人工生物瓣的厚度进行多点并动式测量，即， 同时测算人工生物瓣多个点的厚度。然后通过压力感应机组11计算出所测量区域的人工生物瓣的平均厚度。根据本发明的一个实施例，在上述测量过程中，当微型压力感应棒3接触人工生物瓣达到一定压力时，可通过微型压力感应棒3中各感应元件的相对于基准点或起始点的移动距离来测算其所接触部位的厚度。例如，在一个优选实施例中，可以将与气体输送管道 6的最顶端平行的初始固定点作为测量感应元件移动距离的基准点或起始点。通过本发明的多点并动式人工生物瓣厚度测量装置和方法，能够对人工生物瓣一定范围内的多个部位的厚度进行同时测量。并且，通过调节感应元件端部的圆形平面大�。� 其测量部位的范围可以调节；通过XY型动力传输平台的移动，其测量区域可以调节。附图标记列表1 机架，2 垂直动力传输器，3 微型压力感应棒，4 储气罐，5 气阀，6 气体输送管道，7 气液分离器，8 真空输送管道，9 =XY型动力传输平台，10 电机，11 压力感应机组，12 真空泵。
权利要求
1.一种人工生物瓣厚度测量装置，其特征在于，该装置包括机架(1)、垂直动力传输器(2)、微型压力感应棒(3)、储气罐(4)、气阀(5)、气体输送管道(6)、气液分离器(7)、真空输送管道(8)、XY型动力传输平台(9)、电机(10)、压力感应机组(11)和真空泵(12)，其中所述垂直动力传输器(2)固定到所述机架(1)上；所述微型压力感应棒(3)固定到所述垂直动力传输器(2)，并与所述压力感应机组 (11)相连；所述气体输送管道(6)将所述储气罐(4)与所述微型压力感应棒(3)的中心管道相连，以便将吹扫气体供给到所述微型压力感应棒(3)，并且沿所述气体输送管道(6)设置有所述气阀(5)和所述气液分离器(7)；所述XY型动力传输平台(9)连接到所述电机(10)，由所述电机(10)驱动；所述真空输送管道(8)将所述XY型动力传输平台(9)与所述真空泵(12)相连，以便在测量期间对所述XY型动力传输平台(9)与放置在其上的人工生物瓣之间抽真空；其中，通过所述微型压力感应棒(3)中的多个感应元件对放置在所述XY型动力传输平台(9)上的人工生物瓣的厚度进行多点并动式测量。
2.如权利要求1所述的人工生物瓣厚度测量装置，其中，所述微型压力感应棒(3)的感应元件的感应端平面为圆形，并具有Imm-IOOmm的直径。
3.如权利要求2所述的人工生物瓣厚度测量装置，其中，所述微型压力感应棒(3)的感应元件的感应端平面的直径为lmm-20mm。
4.如权利要求1所述的人工生物瓣厚度测量装置，其中，所述微型压力感应棒(3)中感应元件的设置密度为5-20个/cm2。
5.如权利要求1所述的人工生物瓣厚度测量装置，其中，所述储气罐(4)储存氮气和二氧化碳中的至少一种。
6.一种人工生物瓣厚度测量方法，其特征在于包括以下步骤将人工生物瓣放置在XY型动力传输平台上；利用气体对人工生物瓣进行吹扫；对人工生物瓣与XY型动力传输平台之间抽真空，以使人工生物瓣固定并贴附在XY型动力传输平台上；使微型压力感应棒接触所述XY型动力传输平台上的人工生物瓣，通过微型压力感应棒中的多个感应元件对所述人工生物瓣的厚度进行多点并动式测量；对测量结果求平均值，从而得到所测量区域的人工生物瓣的平均厚度。
7.如权利要求6所述的人工生物瓣厚度测量方法，其还包括步骤移动所述XY型动力传输平台，以测量不同区域的人工生物瓣的厚度。
8.如权利要求6所述的人工生物瓣厚度测量方法，其中，所述微型压力感应棒的感应元件的感应端平面为圆形，并具有Imm-IOOmm的直径。
9.如权利要求8所述的人工生物瓣厚度测量方法，其中，所述微型压力感应棒的感应元件的感应端平面的直径为lmm-20mm。
10.如权利要求6所述的人工生物瓣厚度测量方法，其中，所述微型压力感应棒中感应元件的设置密度为5-20个/cm2。
11.如权利要求6所述的人工生物瓣厚度测量方法，其中，所述气体为氮气和二氧化碳中的至少一种。
12.如权利要求6所述的人工生物瓣厚度测量方法，其中，所述吹扫步骤持续10-200S 的时间。
全文摘要
多点并动式测量人工生物瓣厚度的装置和方法。本发明的人工生物瓣厚度测量装置包括机架、垂直动力传输器、微型压力感应棒、储气罐、气阀、气体输送管道、气液分离器、真空输送管道、XY型动力传输平台、电机、压力感应机组和真空泵。其中，通过所述微型压力感应棒中的多个感应元件对放置在所述XY型动力传输平台上的人工生物瓣的厚度进行多点并动式测量。
文档编号G01B7/06GK102155906SQ20111007831
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者乐承筠, 刘翔, 李 雨, 林韶烨, 王云蕾, 罗七一, 陈国明, 陈大凯, 陈诚 申请人:微创医疗器械(上海)有限公司
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