具体实施方式

本文提供了用于测试各种瓣膜的系统和方法。例如，本文提供了用于假体心脏瓣膜的加速寿命测试的系统和方法。

参见图1、2A和2B，示例性多工位加速寿命测试(ALT)系统100包括多个室110、框架120以及多个波纹管130。室110和波纹管130安装到框架120并由该框架支撑。每个单独室110与位于单独室110下方的对应单独波纹管130流体连通，或在一些实施例中，可任选地在室110与波纹管130之间使用柔性膜隔膜121。可轴向地伸展或压缩波纹管130，如下文将进一步描述。

室110和波纹管130的内部空间可接纳液体（例如，盐水、水等）。因此，波纹管130的轴向伸展或压缩将引发液体在波纹管130内以及在室110内的对应运动。对于包括任选的柔性膜隔膜121的实施例而言，波纹管130的此类运动造成波纹管130中所含的液体的压力变化，波纹管130中所含的液体经由柔性膜隔膜121而与室110中的液体连通。如下文将进一步描述，瓣膜（例如，假体心脏瓣膜）可安装在室110内。波纹管130的轴向致动可因此使液体穿过瓣膜流动，使得瓣膜在打开状态与闭合状态之间循环。

在示例性ALT系统100中，包括六个工位，每个工位包括单独室110以及对应的单独波纹管130。在其他系统实施例中，可包括少于或多于六个工位。例如，在一个可供选择的实施例中，ALT系统可包括单个室110和单个对应波纹管130。一般来讲，ALT系统100可缩放，使得可包括任何实际数量的测试工位。

参见图3，ALT系统100（在分解侧视图中示出）还可包括线性致动器140。线性致动器140的底端可安装到框架120，并且线性致动器140的活动端可附接到波纹管130。在一些实施例中，单个线性致动器140可被配置为驱动两个或更多个波纹管130。

在一些实施例中，线性致动器140为电磁致动器，所述电磁致动器包括一个或多个定子线圈以及挠性悬挂元件，所述挠性悬挂元件连接到致动器140的电枢的每一端。挠性悬挂元件允许电枢在垂直行进方向上进行无摩擦的运动，同时给电枢的其他自由度的运动（例如，平移、旋转）提供阻力。在电磁致动器140的操作期间，来自具有一个或多个永磁体的磁性组件的磁场与定子线圈中流动的电流所产生的磁场相互作用。该相互作用使得电枢相对于外壳框架120线性地上下运动。在一些实施例中，任选地包括位移传感器141（例如，LVDT等），以检测并获取与致动器140的线性运动相关的数据。在一些实施例中，从位移传感器141输出的数据可用于例如致动器140的闭环控制。在一些实施例中，位移传感器141可用作例如活塞运动的指示器，或用于根据已确立的致动器与流体体积关系来指示每个循环的流体输送。

致动器140的线性运动继而引起波纹管130的轴向伸展和压缩。波纹管130内部的液体将从与波纹管130附接的室110取出或推进到该室中。液体的该运动可引起位于室110内的瓣膜的打开和闭合。在一些实施例中，其他类型的流体位移构件可代替波纹管130（例如，滑动活塞或波动隔膜等）。在一些实施例中，其他类型的致动器装置可代替线性电磁致动器140（例如，具有曲柄机构的旋转马达等）。设想到流体位移构件与致动器设备的各种组合和子组合在本发明的范围内。

参见图4A、4B和5，室110包括远侧室111、瓣膜支架114和近侧室118。当装配室110时，瓣膜支架114设置在远侧室111与近侧室118之间。近侧室118的端部119可联接至波纹管（例如，ALT系统100的波纹管130）。在这种情况下，波纹管的伸展或压缩可关于室110抽取或推进一液体体积，使得该液体体积在近侧室111和远侧室118之间转移。在该情况下，该液体体积穿过瓣膜支架114。为了有利于液体的穿过，远侧室111包括顺应特征（例如，如下文参考图7描述的空气空间182，或另一种类型的顺应特征，如但不限于柔性构件）。

在一些实施例中，室110的部件由聚合物材料制成。例如，在一些实施例中，室110的部件由诸如但不限于聚碳酸酯（例如，LEXAN）、聚甲醛（例如，DELRIN）、丙烯酸类、乙酰基、PVC等聚合物材料制成。可通过加工、模制、3D打印和/或任何其他合适的工艺及工艺的组合，将此类材料形成为所需的形状。在一些实施例中，透明或近乎透明的材料用于室110的部件（例如，至少近侧室111和远侧室118）。因此，在一些实施例中，室110的内部可有利地为可见的。在一些实施例中，室110组件的三个或更多个侧面为基本上透明的。

远侧室111可释放地联接至近侧室118。在一些实施例中，一个或多个插销、夹具、销、铰链、螺纹连接、卡口式连接、周向夹具和/或其他类型的快速释放连接机构用于以便利的方式将远侧室111可释放地联接至近侧室118。用于组装和拆卸室110的此类用户友好型机构可为所需的，因为在瓣膜耐久性测试期间的某些时间，室110可能需要拆卸，以便可对瓣膜执行其他类型的测试或检查。

在图示实施例中，透镜112附接到远侧室111。透镜112可为透明构件，诸如聚碳酸酯、钢化玻璃等。透镜112可提供位于瓣膜支架114内的瓣膜的直视。虽然在图示实施例中，透镜112是附接到远侧室111的单独部件，但在其他实施例中，透镜112可在远侧室111的壁中一体地形成。

为了使室110成为不透液体的封闭件，可在室110的各部件之间的界面处包括密封件。例如，密封件117位于远侧室111与近侧室118之间的界面处。另外，密封件113位于远侧室111与透镜112之间的界面处。一个或多个密封件116a和116b也可位于瓣膜支架114的周边周围。密封件116a和116b可抑制远侧室111与近侧室118之间的瓣膜周围渗漏。在一些实施例中，一个或多个密封件还可位于近侧室118的端部119与波纹管之间的界面处。密封件可被构造为O形环、D形环、垫圈、垫片等，并且可由诸如但不限于乙烯丙烯二烯单体(EPDM)、腈、有机硅、碳氟化合物、聚氨酯、氯丁橡胶、氟化乙烯丙烯(FEP)等材料制成。

可在远侧室111中包括一个或多个端口111p。相似地，可在近侧室118中包括一个或多个端口118p。此类端口111p和118p可用于进入分别由室111和118限定的内部开口空间。端口111p和118p可用于各种目的，诸如但不限于将液体从室111和118内排出，将一个或多个传感器安装在室111和118内，将顺应室附接到近侧室118和/或远侧室111，以及安装一个或多个灯以便照明室111和118的内部。例如，在一些情况下，端口111p和118p可用于安装压力传感器，所述压力传感器用于监测室111和118内的液体的压力。另外，在一些情况下，端口111p和118p可用于安装灯（例如，LED），所述灯可用于增强正进行测试的瓣膜的观看效果。例如，如下文将进一步描述，在一些实施例中，此类灯可用作正时灯（timing light），使得在观察时正进行测试的瓣膜的高速操作犹如瓣膜以较慢速度操作一样。

近侧室118包括入口通道118i。入口通道118i在波纹管与室111和118之间传输液体。在一些实施例中，入口通道118i被构造为将液体射流从波纹管传输至近侧室118，该液体射流基本上与瓣膜支架114的中心轴线同轴流动。在图示实施例中，为了实现基本上同轴流动，入口通道118i的半径和位置被设定为使得入口通道118i的外半径大致与瓣膜支架114的中心轴的轴线对齐。在一些实施例中，可使用与瓣膜支架114相关的入口通道118i的其他构型。

瓣膜支架114包括衬有可拆除套管115的中心孔114b。套管115的内径被构造为在其中接纳瓣膜主体。套管115的内径与瓣膜主体的外径之间的界面旨在为基本上不透液体的，以避免测试期间瓣膜周围渗漏。因此，套管115可由顺应材料制成。例如，在一些实施例中，套管115可由诸如但不限于有机硅、氯丁橡胶和其他合适弹性体的材料制成。在一些实施例中，套管115的内径可包括周向槽或其他此类表面特征结构，以有利于安装要在其中测试的瓣膜。在具体实施例中，套管115的内径可被设计成模拟瓣膜植入部位的几何形状（生理学）。在一些实施例中，套管115为顺应的，使得如果瓣膜ΔP达到过峰情况，则该顺应性可降低该情况的影响。即，在一些实施例中，套管115被构造为响应于室110的近侧内部空间与远侧内部空间之间的高ΔP而弯曲。

参见图6A和6B，瓣膜支架114可将示例性假体心脏瓣膜150接纳在瓣膜支架114的中心孔114b内。瓣膜150为单向瓣膜。即，在与瓣膜150相关的一个方向上流动的液体将打开瓣膜150，使得液体可从其流过（例如，参见图4A和4B，当液体从近侧室118朝远侧室111流动时，瓣膜150将打开）。然而，当液体开始在与瓣膜150相关的相反方向上流动时，瓣膜150将闭合，使得将防止液体从其流过。作为另外一种选择，在一些实施例中，在相反方向上安装瓣膜150，使得在液体从近侧室118向远侧室111转移时瓣膜150将闭合，而在液体从远侧室111向近侧室118转移时瓣膜150将被迫打开。

为了有利于液体在致使瓣膜150闭合的方向上流过瓣膜支架114，瓣膜支架114包括一个或多个回流孔口114ou和114ol。在图示实施例中，回流孔口114ou为上孔口，而回流孔口114ol为下孔口。在一些实施例中，具有上孔口114ou和下孔口114ol可为有利的。例如，在一些空气（例如，气泡）截留在近侧室118中时，上孔口114ou可有利于空气流从其穿过（例如，如下文将进一步阐述，一些截留的空气可更好地容纳在远侧室111中）。此外，下孔口114ol可有利于流体从其流过，以有助于在重力作用下液体从室118和111排出。因此，在一些实施例中，一个或多个回流孔口定位在瓣膜支架114上，使得所述一个或多个回流孔口114ou和114ol的至少第一回流孔口位于室111和118的上部中，并且所述一个或多个回流孔口114ou和114ol的至少第二回流孔口位于室111和118的下部中。

虽然图示实施例包括两个回流孔口114ou和114ol，但在一些实施例中包括单个孔口或超过两个孔口。例如，在一些实施例中，瓣膜支架114可包括三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或超过十个孔口。

在图示实施例中，包括可互换的瓣膜支架端板114p。在一些实施例中，瓣膜支架端板114p的一个目的是将瓣膜支架114构造为具有所需数量的回流孔口。另外，在一些实施例中，瓣膜支架端板114p的另一个目的可以是构造所述一个或多个回流孔口的尺寸。虽然在图示实施例中，回流孔口114ou和114ol位于瓣膜支架114中，但应当理解，除此之外或作为另外一种选择，在一些实施例中，回流孔口可位于室110的其他结构中。例如，在一些实施例中，回流路径可连接于端口118p与111p之间。

应当理解，如下文将进一步描述，所述一个或多个回流孔口（例如，孔口114ou和114ol）的数量和尺寸影响近侧室118和远侧室111之间的压差（参见图4A和4B）。该压差也是在瓣膜150闭合时瓣膜150所暴露的压力。

简而言之，所述一个或多个回流孔口的数量和尺寸对压差的影响解释如下。当波纹管130压缩时，一定量的液体将转移穿过打开的瓣膜150（例如，参见图1–3）。一般来讲，ALT系统将被构造为使得待转移的液体量将为充分打开瓣膜所需的量。前述量将需要在特定时间段（在波纹管130伸展的时间）内穿过回流孔口返回。因此，回流孔口的小总面积将产生较高压差，而回流孔口尺寸的大总面积将产生较低压差。这样，回流孔口的数量和/或尺寸的选择可影响在瓣膜150闭合时瓣膜150所暴露的压力。在一些具体实施中，基于待测试的瓣膜150的尺寸来选择所述一个或多个回流孔口的过流面积。

在一些实施例中，可调节回流孔口的总面积，而无需拆卸室110（参见图4A和4B）。例如，在一些实施例中，一个或多个回流孔口可被构造为可在室110外部调节的阀门状装置（例如，闸门阀、球形阀、针形阀等）。在一些实施例中，该调节可手动进行，包括在测试系统正在操作时。在具体实施例中，该调节可自动进行。在一些此类实施例中，可包括瓣膜致动器和控制装置，使得可对回流孔口的总面积进行自动化调节，从而向目标操作参数进行控制，所述目标操作参数如（但不限于）：在瓣膜150闭合时瓣膜150两侧的压差特征（例如，在瓣膜150闭合时瓣膜150两侧的峰值压差）。

参见图7，在一些实施例中，室110可填充有液体180和空气空间182。空气空间182位于远侧室111中并与液体180直接接触。液体180可为诸如但不限于水、盐水、培养基等的液体。空气空间182可填充有气体，诸如空气、CO2等。虽然液体180的体积为基本上不可压缩的，但空气空间182的体积为可压缩的。

在室110的操作期间，空气空间182循环地压缩和减压，并保持与波纹管130的循环动作同步（参见图4A和4B）。空气空间182的循环压缩和减压按如下方式进行。当波纹管130压缩时，来自波纹管130的一些液体180排入近侧室118中。排入近侧室118中的液体180继而致使相同量的液体180流过瓣膜150和回流孔口进入远侧室111中。液体180的该流动致使瓣膜150打开。由于流入远侧室111中的液体180的量，空气空间182的体积等量地减小。上述动作继续进行，直到波纹管130结束其压缩阶段。

在波纹管130的压缩阶段之后，波纹管130开始伸展。当波纹管130伸展时，一定量的液体180从室110中抽出。总之，在其压缩阶段期间从波纹管130排出的相同量的液体180将在波纹管130的伸展阶段从室110中抽出并返回到波纹管130中。液体180从室110中的这种移出将导致空气空间182的体积的等量增大。

根据与液体180和空气空间182相关的上述说明，应当理解，在一些实施例中，空气空间182的功能如同气弹簧。即，空气空间182在测试循环的一部分期间压缩，而在测试循环的另一部分期间膨胀。

还应当理解，空气空间182的标称体积将影响在波纹管130的压缩阶段期间波纹管130驱动液体180所需的力。例如，与空气空间182较小时相比，在空气空间182较大时，波纹管130将需要较少功来压缩空气空间182。之所以会如此，是因为根据理想气体定律，与将小空气空间182压缩一定体积量相比，将大空气空间182压缩相同体积量使得空气空间182的压力升高幅度较小。压缩的空气空间182还可有利于在波纹管130的伸展期间使液体180经由回流孔口114ou和114ol从远侧室111流到近侧室118（参见图6B）。在瓣膜150闭合期间和之后瓣膜150两侧的负压梯度是瓣膜150的功能测试所需的。空气空间182内的正压以及通过波纹管130的伸展所产生的负压有利于瓣膜150两侧的负压。在一些情况下，这可起到降低测试期间波纹管130所抽的真空量的作用。

使用与空气空间182相关的上述原理，空气空间182的体积可被选择（作为一个因素）以提供测试系统100所需的压力操作范围。例如，液体180将达到的最大压力（在波纹管130的压缩结束时）受到空气空间182的标称尺寸的影响。在波纹管130的整个压缩冲程中相对于空气空间182的标称尺寸而言空气空间182的体积变化至少部分地限定最大压力（例如，2ml空气空间182的1ml体积变化所产生的压力大于20ml空气空间182的2ml体积变化）。在一些具体实施中，空气空间182的尺寸被设定为使得液体180的最大压力与被测试的瓣膜在预期使用场景中将暴露的最大压力相对一致。例如，主动脉心瓣膜将暴露的最大压力是收缩压（例如，标称上为约120mmHg至约160mmHg）。因此，在一个例子中，空气空间182的体积尺寸可被选择为使得液体180的最大压力在收缩阶段期间为约150mmHg。在其他例子中，可通过选择空气空间182的合适体积尺寸来设计其他压力水平。

在一些实施例中，包括一个或多个加热元件（未示出）和一个或多个温度传感器（未示出），以提供对液体180的控制和测量的能力。此类加热元件和温度传感器可位于各种位置，如但不限于位于近侧室118的端部119与波纹管之间的界面附近。加热元件和温度传感器还可定位在其他位置，使得可根据需要测量和/或控制液体180的温度。

仍然参见图7，在图示实施例中，室110的纵向轴线155以偏离水平位置约35°的角度倾斜。在其他实施例中，可使用约0°至约20°、或约15°至约35°、或约30°至约50°、或约约45°至约65°、或约60°至约80°、或约75°至约90°的角度。

在一些实施例中，纵向轴线155的倾斜提供了一些有益效果。例如，如果任何空气意外截留在液体180内，则空气往往会朝着空气空间182上升，因为空气空间182处于室110内的最高高度处。如果该意外截留的空气存留在空气空间182内而非室110内的其他位置，则该意外截留的空气往往对测试产生较少的负面影响。又如，纵向轴线155的倾斜可允许对瓣膜150的顶部和底部两者进行观察。即，如由眼睛符号170表示，可通过近侧室118的端壁对瓣膜150的底部进行观察。此外，与瓣膜150的观看相关的人类工程学受益于纵向轴线155的倾斜。另外，如由相机160表示，可通过远侧室118的端壁对瓣膜150的顶部进行观察。

在测试期间，相机160可用于观看瓣膜150的操作。相机160可为静止帧相机或摄像机。在一些实施例中，相机160为高速摄像机。如此前所述，在一些实施例中，包括用于照明室111和118的内部及瓣膜150的一个或多个灯。例如，在一些实施例中，此类灯可用作正时灯，使得在相机160观察时瓣膜150的高速操作犹如瓣膜以较慢速度操作一样。

在一些实施例中，相机160可为机器视觉系统的一部分。在一些此类实施例中，相机160和机器视觉系统可用于确定瓣膜150在测试期间打开的程度（例如，可定量与瓣膜150的过流面积对应的像素的数量）。瓣膜150的打开程度（本文也称为有效过流面积）可能是在执行一些耐久性测试方案期间需要验证的参数。此外，通过将相机160和机器视觉系统连接到测试系统100的控制系统，可在一些实施例中执行采用机器视觉系统的闭环控制。例如，在一些实施例中，测试系统100的控制系统可自动调节测试系统100的操作以达到瓣膜150的过流面积的阈值水平。此外，应当理解，这种机器视觉系统可用于通过用户交互或自动通过闭环控制来检测瓣膜失效。

参见图8，用于本文所提供的ALT系统的控制系统200可包括计算机化控制器210、信号调节器220、电源230（其在一些实施例中可包括放大器级）以及致动器与室组件240。控制系统200的部件彼此进行电通信。即，控制系统200的部件可提供各种输出并从彼此接收各种输入，使得总体控制系统200按所需那样发挥功能。此处所示的部件、其连接和关系以及其功能仅意在是示例性的，并非意在限制本文所述和/或要求保护的本发明的实施方式。

控制系统200包括计算机化控制器210。计算机化控制器210可为各种形式的数字计算机，诸如膝上型计算机、台式计算机、工作站、PLC、服务器、主机、微控制器和其他适当的计算机以及计算机或计算机部件的组合。计算机化控制器210可包括一个或多个处理器、各种格式的存储器（易失性、非易失性、硬盘等）、GUI、各种接口和通信装置及端口等。此类装置可使用各种总线互连，并且可安装在共用主板上或视情况以其他方式安装。所述一个或多个处理器可处理用于在计算机化控制器210内执行的指令，包括存储于存储器中的可执行指令。

计算机化控制器210的所述一个或多个处理器可通过控制接口及联接至显示设备的显示接口来与用户通信。显示设备可为例如TFT（薄膜晶体管液晶显示器）显示器或OLED（有机发光二极管）显示器或其他适当的显示技术。显示接口可包括用于驱动显示器向用户呈现图形和其他信息的适当电路。也可使用其他种类的设备提供与用户的交互；例如，向用户提供的反馈可为任何形式的感觉反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈）；并且来自用户的输入可以任何形式接收，包括声音输入、语音输入或触觉输入。控制接口可从用户接收命令并转换这些命令以便提交给所述一个或多个处理器。另外，外部接口可提供与所述一个或多个处理器的通信，以使得计算机化控制器210能够与其他设备进行邻近区域通信。外部接口可例如在一些具体实施中提供有线通信，或在其他具体实施中提供无线通信，并且还可使用多个接口。

控制系统200还包括信号调节器220。信号调节器220可被配置为从多个传感器（例如，压力或温度传感器）接收信号，并操纵信号以供计算机化控制器210接收。例如，在一些实施例中，信号调节器220可将模拟信号输入转换为将由计算机化控制器210接收的数字信号。另外，信号调节器220可执行其他信号转换活动，诸如放大、滤波、隔离等。此外，在一些实施例中，信号调节器220可接收来自计算机化控制器210的输入，然后进行转换以供另一个设备诸如电源230（其在一些实施例中可包括功率放大器）接收。

控制系统200还包括电源230。电源230将电能提供给致动器与室组件240以驱动致动器（例如，图3的电磁致动器140）。例如，电源230可从信号调节器220接收输入信号，并且电源230可继而放大该信号并将其发送至致动器与室组件240。在一些实施例中，信号可为波形（例如，正弦波或另一种形状）。在一些实施例中，电源230还可为位于致动器与室组件240中的液体加热器提供电能。

控制系统200还包括致动器与室组件240。在一些实施例中，例如，致动器与室组件240可例示为如上所述的系统100（参见图1–3）。致动器与室组件240可接收来自电源230的上述输入，并且可将一个或多个输出提供给信号调节器220。例如，此类输出可包括但不限于以下一者或多者（参见图1–7）：近侧室118的压力、远侧室111的压力、液体180的温度、电磁致动器140的位移、来自相机160和机器视觉系统的指示瓣膜150打开程度的输出等。此类输出信号可由信号调节器220接收，必要时进行转换，并传递给计算机化控制器210。计算机化控制器210可将输出信号用作控制器210所运行的控制算法中的参数。控制算法继而可生成更新的控制信号，所述更新的控制信号可输出到如上所述的信号调节器220。这样，控制系统200可根据需要以受控方式操作ALT系统。在一些实施例中，每个测试室具有其自身的用于监测和控制测试参数的微控制器（作为从系统），所述微控制器连接到至少周期性地监测微控制器的主系统（例如，膝上型计算机等）。

参见图9A，致动器位移与时间图220可示出可用于系统100的示例性输入波形222。示例性波形222基本为正弦波。然而，在一些实施例中，可使用其他形状的输入波形222。此外，所示的循环速率仅为例子，设想到更快和更慢的循环速率在本发明的范围内。另外，应当理解，波信号的振幅、峰谷值和平均值是灵活多变的，并且可进行调节以实现对于测试而言所需的压力与体积流量情况。

输入波形222指示电磁致动器140、波纹管130的运动以及液体180的流动（参见图1-7）。现在参见图9A和9B，可以看出，输入波形222引起远侧压力曲线242、近侧压力曲线244和压差曲线246中的对应波动。远侧压力曲线242表示远侧室111中的液体180的压力。近侧压力曲线244表示近侧室118中的液体180的压力。压差曲线246表示远侧室111的压力242与近侧室118的压力244之间的差值。

压力曲线242和244的波动可简要描述如下（还参见图1-7）。压力曲线242和244随着波纹管130轴向收缩而上升。波纹管130的轴向压缩迫使一定量的液体180从波纹管130排入室110中。液体180沿着从近侧室118到远侧室111的方向的流动致使瓣膜150打开。由于瓣膜150为相对较大的开口，压力曲线242和244基本上沿着相同曲线上升，并且压差曲线246接近零。当波纹管130反向并开始轴向伸展时，一定量的液体180开始从室110抽回到波纹管130中。在瓣膜150闭合之后，液体180必须流过所述一个或多个回流孔口114ou和114ol。所述一个或多个回流孔口114ou和114ol因相对较小，使得当液体180流过所述一个或多个回流孔口114ou和114ol时近侧室118中出现显著压降。因此，近侧压力曲线244（近侧室118）下降到低于远侧压力曲线242（远侧室111），并且压差曲线246相应地上升。压差曲线246是随时间变化的瓣膜150两侧压力。

根据前面的描述，应当理解，瓣膜150两侧压力受到液体180流过所述一个或多个回流孔口114ou和114ol时该液体的压降的影响。另外，如上所述，液体180流过所述一个或多个回流孔口114ou和114ol时该液体的压降受到所述一个或多个回流孔口114ou和114ol的尺寸和数量的影响。因此，认为瓣膜150两侧压力受到所述一个或多个回流孔口114ou和114ol的尺寸和数量的影响。在系统100的一些具体实施中，希望基本上复制将在其中使用瓣膜150的生理条件。因此，对于假体心脏瓣膜150而言，所述一个或多个回流孔口114ou和114ol的尺寸和数量可被选择为建立基本上如图所示的压差曲线246（当瓣膜150打开时，瓣膜150两侧压力基本为0mmHg，而当瓣膜150闭合时，在部分时间内为至少100mmHg）。

如“背景技术”中所述，5840-3:2013要求在每个循环的至少5%期间，瓣膜两侧压差必须至少为指定压力（例如，对于主动脉瓣而言为100mmHg）。图9B的放大部分示出了压差曲线246如何与该要求相关的例子。换句话讲，在时间段t₁期间，压差曲线246处于或高于100mmHg（使用主动脉瓣的指定压力作为例子），其中时间段t₁为每个循环时间T的至少5%。在一些情况下，在t₁期间，压差曲线246可超过100mmHg，最多至最大压差p₁。一般来讲，希望具有p₁不显著大于100mmHg的压差曲线246。之所以如此，是因为当p₁显著大于100mmHg时，瓣膜150所受到的应力超过ISO 5840:2005的要求值（或如其他适用标准或相关测试条件所要求）。

在一些实施例中，可调节系统100以产生这样的压差曲线246：(i)满足在每个循环的至少5%期间瓣膜两侧压差必须为至少指定压力（例如，对于主动脉瓣而言为100mmHg）的要求，并且(ii)具有不显著大于所述指定压力的p₁。这种调节可通过以下执行：选择诸如但不限于以下的因素的适当组合：所述一个或多个回流孔口114ou和114ol的尺寸和数量、循环速度、输入波形222的形状、室110的形状、在循环期间转移的液体180的体积、空气空间182的尺寸和压力，以及将所述一个或多个回流孔口114ou和114ol定位在远侧室118与近侧室111之间，使得其间存在短回流路径。

参见图10，便携式测试室组件300可包括远侧室111、瓣膜支架114和室盖250。便携式测试室组件300可提供将瓣膜与测试室结构在各种测试台之间（例如，在耐久性测试装置与脉冲重复测试装置之间）运输的便利方式。此外，便携式测试室组件300可允许用户将瓣膜与瓣膜支架114组装在一起并与远侧室111组装在一起，然后通过附接室盖250来储存该组件。在一些情况下，可添加液体，使得在运输或储存期间瓣膜可浸入液体中。通过使用便携式测试室组件300，可获得整体测试过程的更有效建立和管理。在一些实施例中，室组件300可用于接种有细胞的瓣膜的静态培育，直到细胞/结构处于组织可承受一定机械负荷的状态。在一些实施例中，室组件300可用于允许模拟例如经导管瓣膜或类似瓣膜的外科植入。

参见图11，示例性柱形测试室400的实施例可包括基部402、近侧室410、远侧室420、瓣膜支架430和空气空间440。柱形测试室400被构造为可与系统100的其他相关部件诸如框架120、波纹管130和致动器140（参见图3）一起使用。柱形测试室400具有柱形室形状（而室110具有三维矩形形状）。虽然在图示实施例中，柱形测试室400被垂直布置，但在一些实施例中，柱形测试室400可如上文针对室110所述的那样倾斜。柱形测试室400还可包括上文针对室110所述的其他特征中的一者或多者。

参见图12，示例性六角形测试室500的实施例可包括基部502、近侧室510、远侧室520和瓣膜支架530（当六角形测试室500包含液体时，远侧室520中可包括空气空间）。六角形测试室500被构造为可与系统100的其他相关部件诸如框架120、波纹管130和致动器140（参见图3）一起使用。六角形测试室500具有三维六角形室形状（而室110具有三维矩形形状）。在图示实施例中，六角形测试室500如上文针对室110所述的那样倾斜。六角形测试室500还可包括上文针对室110所述的其他特征中的一者或多者。

转到图13，示例性测试室600包括限定近侧内部空间的近侧室部分610以及限定远侧内部空间的远侧室部分620。瓣膜支架630设置在近侧内部空间与远侧内部空间之间并与它们相邻设置。瓣膜支架630被构造为在瓣膜支架的孔中接纳瓣膜635。当室610和620包含液体时，远侧室620的远侧内部空间中包括空气或气体空间640。在气体空间中存在液体与气体之间的界面650。在位于孔中时，瓣膜635的中心与界面650之间的最短距离660为至少约45mm。又如，在位于孔中时，瓣膜635的中心与界面650之间的最短距离660为至少约50mm。再如，在位于孔中时，瓣膜635的中心与界面650之间的最短距离660为至少约55mm。还再如，在位于孔中时，瓣膜635的中心与界面650之间的最短距离660为至少约60mm。在又一例子中，在位于孔中时，瓣膜635的中心与界面650之间的最短距离660为至少约65mm。

液体处于静止状态时界面650的面积A_s（以cm²计）被设定成使得经搅拌液体深度D_a不大于从该界面到瓣膜635的顶边缘的距离670。经搅拌液体深度D_a是在瓣膜的测试期间含气泡的经搅拌液体达到界面下方的距离（以cm计）。A_s与D_a之间的关系基本上为D_a = -mA_s +b（直线公式），其中m在约-0.6至约-2.2的范围内，并且b在约13.1至约20.8的范围内。在具体例子中，A_s与D_a之间的关系基本上为D_a = -1.6A_s + 18.4。测试室600被构造为可与系统100的其他相关部件诸如框架120、波纹管130和致动器140（参见图3）一起使用。测试室500还可包括上文针对室110所述的其他特征中的一者或多者。

在测试期间，液体/气体表面/界面可成为高度搅动的。这种情形的一种原因是围绕测试室反射的表面波。虽然这些波不应影响表面的净速度（假定液体为不可压缩的并且室壁为刚性的），但这的确会提高多个位置的表面的法向速度。将壁（挡板）置于液体/气体界面的区域中会降低这些波反射的能力，并且也使晃动最小。

转到图14，示例性测试室700包括限定近侧内部空间的近侧室部分710以及限定远侧内部空间的远侧室部分720。瓣膜支架730设置在近侧内部空间与远侧内部空间之间。瓣膜支架730被构造为在瓣膜支架的孔中接纳瓣膜。当室710和720包含液体745时，远侧内部空间中包括空气或气体空间740。在气体空间740中存在液体745与气体之间的界面750。至少一个挡板760位于远侧内部空间中，至少部分地在液体745处于静止状态时的界面的第一侧上且至少部分地在该界面的第二侧上。挡板降低了液体745中的波从远侧室部分720的侧面的反射。

图15示出了挡板760的更多细节。在该例子中，挡板呈蜂窝的形式，其上有彼此通液体745和气体的通孔阵列。当然，挡板760可采取其他形式，诸如曲壁或直壁。一组六个耳片770在挡板760的顶表面凸起，离远侧室部分的基本上水平的顶表面（或顶部）780（参见图14）一较小距离。

虽然本说明书包含许多特定实施细节，但不应将其理解为对任何发明的范围或可能要求保护的范围的限制，而应理解为对具体发明的具体实施例可能是特有的特征的描述。本说明书中在单独实施例的情形中所描述的某些特征也可在单个实施例中以组合方式实施。相反，在单个实施例的情形中所描述的各种特征也可在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合方式实施。此外，尽管本文可将特征描述为以某些组合方式起作用且甚至起初按这样被要求保护，但来自要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可从该组合中删去，且该要求保护的组合可针对子组合或子组合的变化形式。

类似地，尽管在附图中以特定次序来描绘操作，但不应将此理解为要求以所示的特定顺序或以相继顺序来执行这些操作，或要求执行所有示出的操作，以实现所需结果。在某些情形下，多任务化及并行处理可为有利的。此外，不应将本文所述的实施例中各种系统模块和部件的分离理解为在所有实施例中需要此分离，且应当理解，所述的程序部件及系统通常可被共同集成于单个产品中或封装成多个产品。

已描述了主题的具体实施例。其他实施例在以下权利要求书的范围内。例如，权利要求书中所述的动作可以不同顺序来执行且仍实现所需的结果。作为一个例子，在附图中描绘的过程不必要求所示的特定顺序、或相继顺序，以实现所需的结果。作为另外一个例子，可通过以下方式控制测试参数：将任何所监测的参数（例如，致动器位移222、近侧压力244、远侧压力242、压力梯度246、空气空间182及其他）选择为独立参数，并相应地调节其余的从属参数。在某些具体实施中，多任务化及并行处理可为有利的。