本技術(shù)涉及一種測(cè)試裝置，具體涉及一種氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，屬于?器械測(cè)試。

背景技術(shù)：

1、隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，許多疾病均可獲得良好的治療手段。但在現(xiàn)代臨床醫(yī)療實(shí)踐中，氣管相關(guān)疾病仍是一類常常危及生命，需要積極介入治療的病變。氣管相關(guān)疾病的范圍可從先天性發(fā)育不良、感染炎癥、創(chuàng)傷性損傷到氣管自身及周邊腫瘤侵襲等。這些病變最終均可導(dǎo)致氣管狹窄，并進(jìn)一步引起呼吸窘迫，常常危及患者生命。醫(yī)生常采用“病變段切除后行端端吻合術(shù)”來(lái)治療氣道狹窄性病變，但是若病變段范圍在成人超過(guò)?50%?（約6cm）或者在小兒超過(guò)?30%，單純的端端吻合術(shù)會(huì)增加吻合口張力，造成嚴(yán)重的術(shù)后吻合口撕裂。因此手術(shù)過(guò)程中必須置入氣管支架才能重建氣管的連續(xù)性，維持氣道的通暢。

2、但是由于人體內(nèi)各個(gè)部位的運(yùn)動(dòng)方式不盡相同，氣管支架在體內(nèi)所受到載荷作用非常復(fù)雜，例如生活中人體頭部的扭動(dòng)、仰頭以及低頭等動(dòng)作所導(dǎo)致氣管不同的受力情況，所以評(píng)價(jià)氣管支架的工作壽命尤為重要，而氣管支架的工作壽命主要受氣管支架的拉伸疲勞性能和扭轉(zhuǎn)疲勞性能所影響。因此，亟需一種氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，通過(guò)體外模擬測(cè)試結(jié)果評(píng)價(jià)氣管支架在人體內(nèi)的工作壽命。

3、目前，針對(duì)氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試的研究較少，經(jīng)申請(qǐng)人檢索后發(fā)現(xiàn)，相近的有專利號(hào)為cn201910522331.4公布了一種微尺度下聚合物材料力學(xué)性能測(cè)試裝置，還裝置實(shí)現(xiàn)微納器械生物醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)研究微小尺寸材料試樣力學(xué)性能時(shí)的動(dòng)力拉伸裝置，但該裝置測(cè)試過(guò)程并未涉及到氣管支架在體內(nèi)服役時(shí)所經(jīng)過(guò)氣流可能對(duì)氣管壁照成的沖擊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)合理、使用方便的氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，能夠解決在模擬體內(nèi)服役條件下評(píng)價(jià)氣管支架的拉伸扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷作用下的疲勞性能的技術(shù)問(wèn)題。

2、為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型具體技術(shù)方案如下：一種氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，包括置于最底部的工作臺(tái)（5），所述工作臺(tái)上表面一側(cè)垂直固定安裝有直線模組（1），所述直線模組上安裝有氣管支架夾具（2）和旋轉(zhuǎn)裝置（3），所述氣管支架夾具由結(jié)構(gòu)相同的上夾具和下夾具組成，通過(guò)上、下夾具將垂直放置于二者之間的氣管夾具固定夾緊，所述上夾具與安裝于直線模組旁側(cè)的微型氣泵連接，通過(guò)微型氣泵提供合適的氣流；所述下夾具安裝于旋轉(zhuǎn)裝置上，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)。

3、進(jìn)一步的，所述直線模組由滾珠絲桿（1-1）、滑塊（1-2）、連接塊（1-3）、位移傳感器（1-4）、拉力傳感器（1-5）、電機(jī)（1-6）組成，所述滾珠絲桿沿直線模組的豎直方向設(shè)置，滑塊與之通過(guò)螺紋副相連接，所述連接塊通過(guò)螺栓水平安裝在滑塊前方、所述位移傳感器水平安裝在滑塊左側(cè)，所述拉力傳感器通過(guò)螺紋安裝在連接塊下方，所述電機(jī)通過(guò)螺栓安裝直線模組的后方，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊帶動(dòng)連接板沿滾珠絲桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

4、進(jìn)一步的，所述上夾具安裝于拉力傳感器的下方。

5、進(jìn)一步的，所述上夾具包括夾持架（2-1）、硅膠軟管（2-2）、進(jìn)氣口（2-3）和夾持塊，所述夾持架安裝于拉力傳感器的下方，通過(guò)夾持架頂部中心的開(kāi)孔與拉力傳感器底部螺紋連接；所述硅膠軟管安裝于夾持架的下方，其形狀為彎管，所述彎管的一端接于夾持架上，起到一定的支撐作用；通過(guò)開(kāi)設(shè)于夾持架右側(cè)的進(jìn)氣口和微型氣泵連接，另一端與氣管支架連接；所述夾持塊安裝于夾持架的底部，由固定夾持塊（2-4）和平推式夾持塊（2-5）組成。

6、進(jìn)一步的，所述平推式夾持塊和固定式夾持塊分別設(shè)置于硅膠軟管的兩側(cè)，所述平推式夾持塊包括夾持塊本體、螺紋桿及夾持塊端部，所述夾持塊本體固定與夾持架底部，螺紋桿平行穿過(guò)其中心線后與夾持塊端部螺紋連接，所述夾持塊端部呈矩形，其與硅膠軟管接觸的一端開(kāi)有槽口，同時(shí)，在螺紋桿的左側(cè)安裝有旋鈕，通過(guò)手動(dòng)旋鈕旋轉(zhuǎn)即可完成氣管支架的夾緊。所述固定式夾持塊由固定夾持塊本體組成，其與硅膠軟管接觸的一端同樣開(kāi)有槽口，通過(guò)平推式夾持塊和固定式夾持塊共同夾持氣管支架的外部。

7、進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)裝置安裝于下夾具的下方，包括伺服電機(jī)（3-1）、連接桿（3-2）和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)（3-3），所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)螺栓水平安裝于工作臺(tái)上，所述伺服電機(jī)通過(guò)螺栓安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)右側(cè)，所述連接桿安裝于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，連接下夾具和旋轉(zhuǎn)裝置。

8、進(jìn)一步的，所述微型氣泵由泵體（4-1）、氣泵出氣口（4-2）、氣泵進(jìn)氣口（4-3）和軟管（4-4）組成；所述氣泵出氣口通過(guò)軟管與夾持架上的進(jìn)氣口連通，并與硅膠軟管相連接，實(shí)現(xiàn)氣管支架的體內(nèi)模擬環(huán)境。

9、進(jìn)一步的，所述氣管支架為管狀試樣，其直徑為15-20mm。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下：本申請(qǐng)通過(guò)調(diào)節(jié)硅膠軟管直徑，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺寸的氣管支架的拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試；本實(shí)用新型的所述氣管支架上夾具所述拉力傳感器連接，用于將受力情況傳導(dǎo)至所述力傳感器；本實(shí)用新型通過(guò)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)試樣的循環(huán)拉伸-松弛過(guò)程；并通過(guò)平推式夾具和硅膠軟管完成氣管支架的夾持，減小支架的形變，進(jìn)而提高測(cè)試結(jié)果的精度；同時(shí)，本實(shí)用新型通過(guò)微型氣泵所生成的氣流模擬氣管支架體內(nèi)真實(shí)服役情況，進(jìn)一步確定了氣管支架的疲勞壽命，保證了測(cè)試的可靠性。本實(shí)用新型裝置體積小、靈活性好，各部分配件均可根據(jù)需要替換。

技術(shù)特征：

1.一種氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，其特征在于：包括置于最底部的工作臺(tái)（5），所述工作臺(tái)上表面一側(cè)垂直固定安裝有直線模組（1），所述直線模組上安裝有氣管支架夾具（2）和旋轉(zhuǎn)裝置（3），所述氣管支架夾具由結(jié)構(gòu)相同的上夾具和下夾具組成，通過(guò)上、下夾具將垂直放置于二者之間的氣管夾具固定夾緊，所述上夾具與安裝于直線模組旁側(cè)的微型氣泵連接，所述下夾具安裝于旋轉(zhuǎn)裝置上，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，其特征在于：所述直線模組由滾珠絲桿（1-1）、滑塊（1-2）、連接塊（1-3）、位移傳感器（1-4）、拉力傳感器（1-5）、電機(jī)（1-6）組成，所述滾珠絲桿沿直線模組的豎直方向設(shè)置，滑塊與之通過(guò)螺紋副相連接，所述連接塊通過(guò)螺栓水平安裝在滑塊前方、所述位移傳感器水平安裝在滑塊左側(cè)，所述拉力傳感器通過(guò)螺紋安裝在連接塊下方，所述電機(jī)通過(guò)螺栓安裝直線模組的后方，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊帶動(dòng)連接板沿滾珠絲桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，其特征在于：所述上夾具安裝于拉力傳感器的下方。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，其特征在于：所述上夾具包括夾持架（2-1）、硅膠軟管（2-2）、進(jìn)氣口（2-3）和夾持塊，所述夾持架安裝于拉力傳感器的下方，通過(guò)夾持架頂部中心的開(kāi)孔與拉力傳感器底部螺紋連接；所述硅膠軟管安裝于夾持架的下方，其形狀為彎管，所述彎管的一端接于夾持架上，通過(guò)開(kāi)設(shè)于夾持架右側(cè)的進(jìn)氣口和微型氣泵連接，另一端與氣管支架連接；所述夾持塊安裝于夾持架的底部，由固定夾持塊（2-4）和平推式夾持塊（2-5）組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，其特征在于：所述平推式夾持塊和固定式夾持塊分別設(shè)置于硅膠軟管的兩側(cè)，所述平推式夾持塊包括夾持塊本體、螺紋桿及夾持塊端部，所述夾持塊本體固定與夾持架底部，螺紋桿平行穿過(guò)其中心線后與夾持塊端部螺紋連接，且在螺紋桿的左側(cè)安裝有旋鈕，所述夾持塊端部呈矩形，其與硅膠軟管接觸的一端開(kāi)有槽口；所述固定式夾持塊由固定夾持塊本體組成，其與硅膠軟管接觸的一端同樣開(kāi)有槽口，通過(guò)平推式夾持塊和固定式夾持塊共同夾持氣管支架的外部。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)裝置安裝于下夾具的下方，包括伺服電機(jī)（3-1）、連接桿（3-2）和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)（3-3），所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)螺栓水平安裝于工作臺(tái)上，所述伺服電機(jī)通過(guò)螺栓安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)右側(cè)，所述連接桿安裝于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，連接下夾具和旋轉(zhuǎn)裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，其特征在于：所述微型氣泵由泵體（4-1）、氣泵出氣口（4-2）、氣泵進(jìn)氣口（4-3）和軟管（4-4）組成；所述氣泵出氣口通過(guò)軟管與夾持架上的進(jìn)氣口連通，并與硅膠軟管相連接，實(shí)現(xiàn)氣管支架的體內(nèi)模擬環(huán)境。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，其特征在于：所述氣管支架為管狀試樣，其直徑為15-20mm。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種氣管支架拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試裝置，包括置于最底部的工作臺(tái)，所述工作臺(tái)上表面一側(cè)垂直固定安裝有直線模組，所述直線模組上安裝有氣管支架夾具和旋轉(zhuǎn)裝置，所述氣管支架夾具由結(jié)構(gòu)相同的上夾具和下夾具組成，通過(guò)上、下夾具將垂直放置于二者之間的氣管夾具固定夾緊，所述上夾具與安裝于直線模組旁側(cè)的微型氣泵連接，所述下夾具安裝于旋轉(zhuǎn)裝置上，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)。本技術(shù)可針對(duì)不同尺寸的氣管支架進(jìn)行拉伸扭轉(zhuǎn)疲勞測(cè)試，通過(guò)平推式夾具和硅膠軟管共同完成氣管支架的夾持，減小支架的形變，進(jìn)而提高測(cè)試結(jié)果的精度。本技術(shù)通過(guò)模擬氣管支架體內(nèi)真實(shí)服役情況來(lái)確定氣管支架的疲勞壽命，保證了測(cè)試的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：杭文璐,林浩,王崧全,李海泉,張德坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：徐州礦務(wù)集團(tuán)總醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：20240319
技術(shù)公布日：2024/12/19