發(fā)布時間：2020-06-12 04:19

【摘要】：吸入治療方法是通過非注射給藥途徑有效治療呼吸道疾病的一種醫(yī)療方法。霧化器通過將藥物快速有效、無痛地傳遞到靶器官,從而達到快速治療的效果,是吸入治療的重要裝置。霧化器霧化產(chǎn)生的霧化顆粒粒徑直接影響吸入治療的效果,霧化顆粒的粒徑分布是霧化器最重要的參數(shù),分布越集中,就可以將更多的藥物顆粒沉積到靶器官發(fā)揮作用,從而達到更好的治療效果。而傳統(tǒng)的霧化器在控制粒徑方面仍然不夠完善,產(chǎn)生的霧化顆粒粒徑分布不夠均勻,因此研制能夠產(chǎn)生霧化顆粒粒徑均勻、分布集中的霧化器對治療呼吸道疾病具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文基于MEMS(微機電技術)設計并制備了一種液路自對準的新型高頻硅基超聲霧化器。它由壓電驅動部分和三重傅里葉型噴嘴組成,每個傅里葉型變幅桿都是半波設計,兩倍放大,對粒徑分布有更好的控制作用。本文分為以下幾個部分:(1)綜述了當前的商用霧化器的原理及優(yōu)缺點,國內外霧化器的研究現(xiàn)狀,引出本文的研究目的、意義。(2)系統(tǒng)研究了壓電驅動、變幅桿設計、霧化機理等霧化器設計理論,理論上分析了霧化器設計的可行性。(3)設計霧化器并利用有限元仿真軟件對霧化器模型進行系統(tǒng)的優(yōu)化仿真。通過穩(wěn)態(tài)分析、諧響應分析,得到理想的振型和諧振頻率,施加30 V的激勵電壓后器件的阻抗特性,相應諧振頻率下的位移、應力分布及變幅桿各部分振動位移隨時間的瞬態(tài)變化。將仿真結果與理論分析進行比較,證明設計的合理性和可行性。(4)利用MEMS技術對霧化器進行了制備,得到主體是硅材料的霧化器。共振頻率為1MHz,尺寸非常小(7)(8)322.6?10.8?1.06mm。(5)對制備的霧化器進行測試,利用阻抗儀得到霧化器的阻抗曲線和諧振頻率,利用激光多普勒測振儀測量振幅,并對得到的結果進行分析。(6)總結和展望,指出了工作的不足以及下一步的工作重點。
【圖文】：

傳統(tǒng)的超聲霧化器由電能（50Hz的交流電轉變?yōu)?.45MHz以上的高頻交流電）轉變成相同頻率的聲能（超聲波），再由聲能的動力作用生成張力波，將藥物變成霧粒，霧化原理示意圖如圖1.1所示。超聲霧化器的主要優(yōu)點是體積小、操作簡單、攜帶方便，使用時安靜沒有噪音，不會影響患者心情。它的缺點也很多：不適用對溫度敏感的藥物，霧化速度較快，容易使患者吸入過多的水汽。而且對藥物顆粒粒徑控制較差，產(chǎn)生的霧化顆粒通常較大，，治療下呼吸道疾病的效果較差[12]。因此近年來傳統(tǒng)的醫(yī)用超聲霧化器的市場份額在減少，在發(fā)達國家已經(jīng)基本被淘汰。圖 1.1 超聲霧化原理 圖 1.2 超聲霧化器結構簡圖1.2.2 空氣壓縮式霧化器空氣壓縮式霧化器（也稱射流式霧化），是根據(jù)文丘里（venturi）效應，利用壓縮空氣通過細口噴嘴形成高速氣流

韉氖諧》荻鈐詡跎伲囡詵⒋錒

本文編號：2708994