本文關(guān)鍵詞：基于磁諧振耦合的蒸汽驅(qū)動(dòng)助尿系統(tǒng)研究

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【摘要】：神經(jīng)源性膀胱是指因控制膀胱排尿的中樞神經(jīng)出現(xiàn)病變或者受損引起的排尿功能障礙。它常誘發(fā)尿潴留、腎衰竭等泌尿系統(tǒng)并發(fā)癥。近年來(lái),為了幫助神經(jīng)源性膀胱患者解決排尿難題,國(guó)內(nèi)外研究人員相繼提出了在體內(nèi)植入助尿裝置壓迫膀胱排尿的思路,并據(jù)此開(kāi)展了基于不同驅(qū)動(dòng)原理的助尿系統(tǒng)研究。然而,現(xiàn)有的研究都存在不同的缺點(diǎn),主要是驅(qū)動(dòng)能力不足。因此,開(kāi)展基于新驅(qū)動(dòng)原理的新助尿系統(tǒng)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)現(xiàn)有研究存在的問(wèn)題,本文對(duì)基于磁諧振耦合的蒸汽驅(qū)動(dòng)助尿系統(tǒng)進(jìn)行了研究,提出了助尿系統(tǒng)的組成原理,建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,在Matlab平臺(tái)上仿真分析了系統(tǒng)的工作特性,并對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了正交優(yōu)化,利用HFSS軟件仿真分析了助尿系統(tǒng)的電磁安全性,搭建了模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),模擬實(shí)驗(yàn)研究了各主要參數(shù)對(duì)系統(tǒng)工作特性的影響。主要研究工作如下：1.依據(jù)膀胱排尿原理和磁諧振耦合無(wú)線電能傳輸(MCR-WPT)原理,提出了助尿系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、工作原理、性能指標(biāo)和影響參數(shù)。2.運(yùn)用磁諧振耦合電路互感理論、熱力學(xué)理論、流體力學(xué)理論建立了助尿系統(tǒng)電熱增壓特性和排尿動(dòng)力特性的數(shù)學(xué)模型,利用Matlab仿真分析了輸入電壓、諧振頻率、負(fù)載電阻、電熱時(shí)間、線圈直徑、線圈匝數(shù)、線圈線徑、線圈距離等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)工作特性的影響規(guī)律。3.采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法研究了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要參數(shù)對(duì)助尿系統(tǒng)工作特性的影響,得到了線圈直徑、線圈匝數(shù)、線圈線徑、線圈距離等參數(shù)對(duì)最大驅(qū)動(dòng)壓和最大尿流率兩個(gè)性能指標(biāo)的最優(yōu)參數(shù)組合。4.使用比吸收率(SAR)衡量助尿系統(tǒng)發(fā)射線圈對(duì)人體腹部的電磁輻射影響,利用HFSS軟件仿真分析發(fā)射線圈在助尿系統(tǒng)工作過(guò)程中的電磁安全性。5.模擬實(shí)驗(yàn)研究了輸入電壓、諧振頻率、負(fù)載電阻、電熱時(shí)間、線圈直徑、線圈匝數(shù)、線圈線徑、線圈距離等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)工作特性的影響規(guī)律,驗(yàn)證了系統(tǒng)理論分析的正確性。本文研究成果不僅拓展了無(wú)線電能傳輸技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,也為改進(jìn)助尿系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH789

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本文編號(hào)：1236237