扭曲拉伸可靠性的測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于植入式神經(jīng)刺激器連接接頭部件的扭曲拉伸可靠性的測試裝置。該測試裝置設(shè)置有由直流電機(jī)、扭矩控制器組成的恒定扭矩控制模塊，以及由直線導(dǎo)軌與滑塊、定滑輪、砝碼組成的恒定拉伸載荷控制模塊。測試時(shí)，將連接接頭部件的兩端分別壓接在滑塊和恒定扭矩控制模塊的卡具上，由恒定扭矩控制系統(tǒng)和恒定拉伸載荷控制模塊給試件加載恒定的扭轉(zhuǎn)和拉伸載荷，達(dá)到對(duì)連接接頭部件扭曲拉伸可靠性進(jìn)行測試的目的。
【專利說明】扭曲拉伸可靠性的測試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于植入式神經(jīng)刺激器連接接頭部件的扭曲拉伸可靠性的測試
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)療技術(shù)不斷發(fā)展不斷進(jìn)步的今天，有源植入式醫(yī)療設(shè)備，如人工耳蝸、心臟起搏器、除顫器、植入式神經(jīng)刺激器等，被越來越多地應(yīng)用于各種疑難雜癥的臨床治療中。有源植入式已經(jīng)成為了維持患者生命、減輕患者疼痛以及提高患者生活質(zhì)量的重要治療產(chǎn)品。植入式神經(jīng)刺激器是有源植入式醫(yī)療設(shè)備的一種，通過電刺激的方式來對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)進(jìn)行興奮、抑制或者調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)療效，恢復(fù)或者改善人體機(jī)能。相比于傳統(tǒng)的藥物方法和外科手術(shù)損毀方法，植入式神經(jīng)刺激療法安全可逆，在臨床上正越來越多地被使用。
[0003]植入式神經(jīng)刺激器通?？煞譃槊}沖發(fā)生器、刺激電極兩個(gè)部分，若刺激靶點(diǎn)與脈沖發(fā)生器的植入位置較遠(yuǎn)，脈沖發(fā)生器與刺激電極之間通常還需要用延長導(dǎo)線進(jìn)行連接。以一般的腦深部刺激器為例，這種植入式神經(jīng)刺激器的脈沖發(fā)生器通常放置于人體胸部皮下，而刺激電極植入到人的頭部大腦的深處，這兩者之間的連接需要通過延長導(dǎo)線來完成。腦深部刺激器工作時(shí)，由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生刺激信號(hào)，通過延長導(dǎo)線、刺激電極，最終到達(dá)刺激靶點(diǎn)，對(duì)神經(jīng)進(jìn)行電刺激以達(dá)到治療的效果。
[0004]從而，在植入式神經(jīng)刺激器從脈沖發(fā)生器至刺激電極之間，通常會(huì)存在一個(gè)或者兩個(gè)(有延長導(dǎo)線時(shí))連接接頭，實(shí)現(xiàn)脈沖發(fā)生器與延長導(dǎo)線之間，以及延長導(dǎo)線與刺激電極之間的電連接。以一般的腦深部刺激器為例，脈沖發(fā)生器與延長導(dǎo)線之間的連接接頭位于患者胸部皮下，延長導(dǎo)線與刺激電極之間的連接接頭位于患者耳后皮下。在安裝了腦深部刺激器的患者日常生活中，胸部和頸部的肌肉活動(dòng)會(huì)拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)連接接頭，尤其是頸部的運(yùn)動(dòng)幅度非常大，這樣就使得連接接頭部件處于非常惡劣的應(yīng)力環(huán)境中。
[0005]神經(jīng)刺激系統(tǒng)的使用壽命通常要求達(dá)到數(shù)年甚至十幾年，連接接頭的力學(xué)、電氣性能及可靠性是影響神經(jīng)刺激系統(tǒng)的壽命和可靠性關(guān)鍵的一環(huán)。而如何對(duì)神經(jīng)刺激器的連接接頭部件進(jìn)行性能可靠性測試，進(jìn)而為連接接頭的設(shè)計(jì)、制造工藝改進(jìn)，以及為神經(jīng)刺激系統(tǒng)的可靠性和使用壽命評(píng)估提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，是所有神經(jīng)刺激器研究制造機(jī)構(gòu)和廠商不得不面對(duì)的問題。在有關(guān)植入醫(yī)療設(shè)備的IS014708.1標(biāo)準(zhǔn)中也對(duì)連接接頭部件的性能提出了明確要求。然而，目前在國內(nèi)外尚無專門用于測試神經(jīng)刺激器連接接頭部件扭曲拉伸可靠性的測試裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于測試植入式神經(jīng)刺激器連接接頭部件的扭曲拉伸可靠性的測試裝置，該裝置可以對(duì)植入式神經(jīng)刺激器的連接接頭部件加載持續(xù)恒定的扭矩和拉伸載荷，對(duì)連接接頭部件在拉伸扭曲載荷作用下的可靠性進(jìn)行測試。該裝置對(duì)連接接頭部件所施加的恒定扭矩和恒定拉伸載荷可進(jìn)行方便的調(diào)節(jié)和設(shè)置；通過更換卡具，也能適應(yīng)不同尺寸和形狀的連接接頭部件，能夠適應(yīng)不同的測試要求。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種扭曲拉伸可靠性的測試裝置，用于測試植入式神經(jīng)刺激器連接接頭部件的扭曲拉伸可靠性，包括:
[0009]恒定扭矩控制模塊，其連接在所述連接接頭部件的一端，能夠?qū)λ鲋踩胧缴窠?jīng)刺激器的連接接頭部件加載持續(xù)恒定的扭矩載荷；和
[0010]恒定拉伸載荷控制模塊，其連接在所述連接接頭部件的另一端，能夠?qū)λ鲋踩胧缴窠?jīng)刺激器的連接接頭部件加載持續(xù)恒定的拉伸載荷。
[0011]優(yōu)選地，所述恒定扭矩控制模塊包括電機(jī)、恒定扭矩控制器和第一卡具；所述電機(jī)的機(jī)身被固定，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述恒定扭矩控制器機(jī)身連接并互相固定，所述恒定扭矩控制器的機(jī)軸與所述第一卡具連接并互相固定。
[0012]優(yōu)選地，所述恒定扭矩控制器當(dāng)其機(jī)軸相對(duì)機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)軸與機(jī)身之間的扭矩恒定。
[0013]優(yōu)選地，所述扭矩的大小可調(diào)。在對(duì)扭矩大小進(jìn)行調(diào)整時(shí)，將恒定扭矩控制模塊從裝置上取下，配合專用的扭矩測量裝置將其調(diào)至所需的扭矩大小。
[0014]優(yōu)選地，所述恒定拉伸載荷控制模塊包括直線導(dǎo)軌、滑塊、第二卡具、定滑輪和砝碼，所述定滑輪將砝碼受到的豎直方向上的恒定重力轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向方向上連接接頭部件所受到的恒定拉伸載荷。
[0015]優(yōu)選地，其特征在于，所述恒定扭矩控制模塊與所述恒定拉伸載荷控制模塊固定在同一個(gè)機(jī)座上，并保證所述恒定扭矩控制模塊的第一卡具與所述恒定拉伸載荷控制模塊中安裝于滑塊上的第二卡具的中心軸是對(duì)齊的。
[0016]本發(fā)明還提供了一種使用根據(jù)以上技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述的測試裝置測試植入式神經(jīng)刺激器連接接頭部件的扭曲拉伸可靠性的方法，包括以下步驟:
[0017]將被測試的所述連接接頭部件的兩端分別固定在恒定扭矩控制模塊與恒定拉伸載荷控制模塊上；
[0018]將恒定的拉伸載荷施加在被試的所述連接接頭部件上；
[0019]將恒定的扭轉(zhuǎn)載荷施加在被試的所述連接接頭部件上；
[0020]測試時(shí)間達(dá)到要求時(shí)，切斷拉伸載荷與扭轉(zhuǎn)載荷，將被試的連接接頭部件從所述測試裝置上取下，并檢查有否破壞。
[0021]優(yōu)選地，所述將恒定的扭轉(zhuǎn)載荷施加在被試的所述連接接頭部件上的步驟中，所述恒定扭矩控制模塊的電機(jī)的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)恒定扭矩控制器的機(jī)身和轉(zhuǎn)軸、第一卡具及被測的所述連接接頭部件轉(zhuǎn)動(dòng)；由于被測的連接接頭部件的另一端固定在恒定拉伸載荷控制模塊上無法轉(zhuǎn)動(dòng)，所以被測的連接接頭部件會(huì)被扭轉(zhuǎn)，扭矩的大小隨著扭轉(zhuǎn)角度的增大而增大；當(dāng)扭矩達(dá)到設(shè)定值，恒定扭矩控制器過載，其轉(zhuǎn)軸不再轉(zhuǎn)動(dòng)，而機(jī)身在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以恒定扭矩控制器的轉(zhuǎn)軸和機(jī)身保持著相互轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在被試連接接頭部件上維持一個(gè)恒定的扭矩。
[0022]本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測試標(biāo)準(zhǔn)可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的磁力扭矩控制器的控制特性圖；
[0025]圖3是測試過程中被試連接接頭所承受的拉伸和扭轉(zhuǎn)載荷的曲線；

【具體實(shí)施方式】
[0026]參見圖1，本發(fā)明是一種用于植入式神經(jīng)刺激器連接接頭部件的扭曲拉伸可靠性的測試裝置。該裝置可以給被測連接接頭部件8施加恒定的扭轉(zhuǎn)和拉伸載荷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)連接接頭部件扭曲拉伸可靠性進(jìn)行測試。
[0027]參見圖1，被測連接接頭8的兩端分別固定在恒定扭矩控制模塊的卡具3和恒定拉伸載荷控制模塊的卡具5上。
[0028]參見圖1，恒定扭矩控制模塊由電機(jī)1、恒定扭矩控制器2、卡具3組成。電機(jī)I可以選用直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)等；根據(jù)IS014708.1標(biāo)準(zhǔn)，選用滿足精度要求和控制范圍要求的恒定扭矩控制器2，如日本工進(jìn)精工所株式會(huì)社所提供的磁力扭矩控制器“PERMA-T0RK”，該磁力扭矩控制器的特性可參見圖2，其中恒定扭矩大小T是可調(diào)的。當(dāng)需要對(duì)恒定扭矩大小T進(jìn)行調(diào)整時(shí)，可將恒定扭矩控制器2取下，旋轉(zhuǎn)恒定扭矩控制器2機(jī)身上的調(diào)節(jié)螺絲，并配合專用的扭矩測量裝置，將恒定扭矩T調(diào)節(jié)至所需的大小。電機(jī)I的機(jī)身固定，恒定扭矩控制器2安裝在電機(jī)I的轉(zhuǎn)軸上；卡具3安裝在恒定扭矩控制器2的轉(zhuǎn)軸上，用以固定被測連接接頭8的一端。
[0029]參見圖1，恒定拉伸載荷控制模塊由直線導(dǎo)軌滑塊4、卡具5、定滑輪6、砝碼7組成。被測連接接頭8的一端固定在卡具5上；直線導(dǎo)軌滑塊4用于限定卡具5的運(yùn)動(dòng)方向，利用定滑輪6、砝碼7，該裝置可以將恒定的拉伸載荷施加在被試連接接頭8上。
[0030]參見圖1，所述的恒定扭矩控制模塊和恒定拉伸載荷控制模塊安裝在同一個(gè)機(jī)座上，并保證卡具3與卡距5的中心軸是對(duì)齊的。
[0031]卡具3與卡具5均設(shè)計(jì)成可以方便地進(jìn)行拆卸與更換，以適應(yīng)不同尺寸和形狀的連接接頭部件和不同的測試要求。
[0032]該裝置的使用流程是這樣的:
[0033](I)將被試連接接頭8的兩端分別固定在卡具3與卡具5上；
[0034](2)掛上砝碼7，將恒定的載荷施加在被試連接接頭8上；
[0035](3)接通電源，啟動(dòng)電機(jī)I ;
[0036](4)電機(jī)I的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)恒定扭矩控制器2的機(jī)身和轉(zhuǎn)軸、卡具3、以及被測連接接頭8轉(zhuǎn)動(dòng)；由于被測連接接頭8的另一端固定在卡具5上無法轉(zhuǎn)動(dòng)，所以被測連接接頭8會(huì)被扭轉(zhuǎn)，扭矩T的大小隨著扭轉(zhuǎn)角度的增大而增大；當(dāng)扭矩T達(dá)到設(shè)定值，恒定扭矩控制器2過載，其轉(zhuǎn)軸不再轉(zhuǎn)動(dòng)，而機(jī)身在電機(jī)I的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以恒定扭矩控制器2的轉(zhuǎn)軸和機(jī)身保持著相互轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在被試連接接頭8上維持一個(gè)恒定的扭矩T ；
[0037](5)測試時(shí)間達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，切斷電機(jī)I的電源，卸下砝碼7，將被試連接接頭8從裝置上取下，并檢查有否破壞。
[0038]本發(fā)明已生產(chǎn)出樣機(jī)，經(jīng)試驗(yàn)證明，性能穩(wěn)定良好，可用于對(duì)植入式神經(jīng)刺激器連接接頭部件的扭曲拉伸可靠性進(jìn)行測試。
[0039]以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種扭曲拉伸可靠性的測試裝置，用于測試植入式神經(jīng)刺激器連接接頭部件的扭曲拉伸可靠性，包括: 恒定扭矩控制模塊，其連接在所述連接接頭部件的一端，能夠?qū)λ鲋踩胧缴窠?jīng)刺激器的連接接頭部件加載持續(xù)恒定的扭矩載荷；和 恒定拉伸載荷控制模塊，其連接在所述連接接頭部件的另一端，能夠?qū)λ鲋踩胧缴窠?jīng)刺激器的連接接頭部件加載持續(xù)恒定的拉伸載荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述恒定扭矩控制模塊包括電機(jī)、恒定扭矩控制器和第--^具；所述電機(jī)的機(jī)身被固定，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述恒定扭矩控制器機(jī)身連接并互相固定，所述恒定扭矩控制器的機(jī)軸與所述第一卡具連接并互相固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試裝置，其特征在于，所述恒定扭矩控制器當(dāng)其機(jī)軸相對(duì)機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)軸與機(jī)身之間的扭矩恒定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于，所述扭矩的大小可調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述恒定拉伸載荷控制模塊包括直線導(dǎo)軌、滑塊、第二卡具、定滑輪和砝碼，所述定滑輪將砝碼受到的豎直方向上的恒定重力轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向方向上連接接頭部件所受到的恒定拉伸載荷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的測試裝置，其特征在于，所述恒定扭矩控制模塊與所述恒定拉伸載荷控制模塊固定在同一個(gè)機(jī)座上，并保證所述恒定扭矩控制模塊的第一卡具與所述恒定拉伸載荷控制模塊中安裝于滑塊上的第二卡具的中心軸是對(duì)齊的。
7.使用根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的測試裝置測試植入式神經(jīng)刺激器連接接頭部件的扭曲拉伸可靠性的方法，其特征在于，包括以下步驟: 將被測試的所述連接接頭部件的兩端分別固定在恒定扭矩控制模塊與恒定拉伸載荷控制模塊上； 將恒定的拉伸載荷施加在被試的所述連接接頭部件上； 將恒定的扭轉(zhuǎn)載荷施加在被試的所述連接接頭部件上； 測試時(shí)間達(dá)到要求時(shí)，切斷拉伸載荷與扭轉(zhuǎn)載荷，將被試的連接接頭部件從所述測試裝置上取下，并檢查有否破壞。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述將恒定的扭轉(zhuǎn)載荷施加在被試的所述連接接頭部件上的步驟中，所述恒定扭矩控制模塊的電機(jī)的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)恒定扭矩控制器的機(jī)身和轉(zhuǎn)軸、第一卡具及被測的所述連接接頭部件轉(zhuǎn)動(dòng)；由于被測的連接接頭部件的另一端固定在恒定拉伸載荷控制模塊上無法轉(zhuǎn)動(dòng)，所以被測的連接接頭部件會(huì)被扭轉(zhuǎn)，扭矩的大小隨著扭轉(zhuǎn)角度的增大而增大；當(dāng)扭矩達(dá)到設(shè)定值，恒定扭矩控制器過載，其轉(zhuǎn)軸不再轉(zhuǎn)動(dòng)，而機(jī)身在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以恒定扭矩控制器的轉(zhuǎn)軸和機(jī)身保持著相互轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在被試連接接頭部件上維持一個(gè)恒定的扭矩。
【文檔編號(hào)】G01N3/26GK104266904SQ201410509624
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】莫曉龍, 文雄偉, 郝紅偉, 李路明 申請人:北京品馳醫(yī)療設(shè)備有限公司, 清華大學(xué)