本文關(guān)鍵詞：皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：皮膚是人體的重要器官,它能夠感覺刺激,排泄廢物,調(diào)節(jié)體溫和保護(hù)身體。然而外界因素或自身疾病會(huì)對(duì)皮膚造成損傷,這不僅帶來痛苦,甚至還會(huì)危及生命。皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)、修復(fù)是外科研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。傳統(tǒng)的清創(chuàng)和修復(fù)方法不僅效率低下而且還會(huì)給患者帶來極大的痛楚和嚴(yán)重的排斥反應(yīng),設(shè)計(jì)出無痛而高效的皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)修復(fù)一體化方案及輔助裝置對(duì)皮膚創(chuàng)面修復(fù)有著重要意義。針對(duì)上述問題,本文基于超聲霧化和壓力霧化技術(shù)設(shè)計(jì)出了集無痛清創(chuàng)和敷料涂覆促修復(fù)功能為一體的創(chuàng)面修復(fù)輔助裝置。首先,本研究分析超聲霧化空穴效應(yīng)及壓力霧化原理,以此為基礎(chǔ)對(duì)一體化裝置的總體方案及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),接著具體設(shè)計(jì)超聲清創(chuàng)模塊的驅(qū)動(dòng)電源,導(dǎo)流氣道及供液控制方式,設(shè)計(jì)創(chuàng)面修復(fù)敷料涂覆模塊管路滅菌方法,敷料低溫保護(hù)方式及控制方法,最后研制樣機(jī),通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試一體化裝置的性能,研究其對(duì)皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)修復(fù)的作用。在超聲清創(chuàng)模塊具體設(shè)計(jì)方面,主要針對(duì)超聲噴頭驅(qū)動(dòng)電源,超聲噴頭氣道及超聲噴頭供液方式三方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出的驅(qū)動(dòng)電源包括驅(qū)動(dòng)方波信號(hào)產(chǎn)生及占空比調(diào)節(jié)電路,光電隔離電路,半橋功率放大電路,調(diào)諧匹配電路和相位差反饋頻率跟蹤電路。設(shè)計(jì)出與噴頭匹配的氣道及氣罩,并對(duì)氣道的三維模型進(jìn)行流體仿真分析。通過5V TTL電平信號(hào)控制供液蠕動(dòng)泵的開啟,流速和方向,保證了超聲噴頭供液的穩(wěn)定可控。在創(chuàng)面修復(fù)敷料涂覆模塊設(shè)計(jì)方面,在分析了創(chuàng)面修復(fù)敷料對(duì)無菌和低溫環(huán)境要求的特性的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出輸液管路酒精浸泡和進(jìn)氣管路薄膜過濾的滅菌方法,并分析相關(guān)控制順序及操作流程,設(shè)計(jì)出能與裝載修復(fù)敷料的注射泵配合使用的半導(dǎo)體制冷的敷料低溫保護(hù)裝置,并通過PID算法控制敷料溫度穩(wěn)定在設(shè)定的15℃左右。在實(shí)驗(yàn)研究方面,搭建了皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并對(duì)樣機(jī)的超聲清創(chuàng)模塊及創(chuàng)面敷料涂覆模塊進(jìn)行性能測(cè)試,包括超聲電源測(cè)試,引導(dǎo)氣流對(duì)超聲清創(chuàng)效率影響測(cè)試,超聲清創(chuàng)除菌率測(cè)試,壓力霧化涂覆參數(shù)測(cè)試和壓力霧化涂覆效率測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明樣機(jī)符合設(shè)計(jì)要求,具有良好的清創(chuàng)除菌和敷料涂覆效果,清創(chuàng)除菌率可達(dá)89%,清創(chuàng)和敷料涂覆效率得到顯著提高。最后,使用樣機(jī)對(duì)小鼠創(chuàng)面做創(chuàng)面清創(chuàng)修復(fù)對(duì)比實(shí)驗(yàn),觀察小鼠創(chuàng)面愈合率,15天后經(jīng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)處理過的小鼠創(chuàng)面愈合率達(dá)61%,明顯優(yōu)于自然愈合的情況,結(jié)果表明該清創(chuàng)修復(fù)一體化方案及裝置對(duì)創(chuàng)面愈合有著積極有效的促進(jìn)作用。
【關(guān)鍵詞】：皮膚創(chuàng)面 超聲清創(chuàng) 敷料涂覆 一體化裝置 創(chuàng)面修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH784
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 皮膚創(chuàng)面修復(fù)技術(shù)及輔助裝置研究現(xiàn)狀分析11-19
• 1.2.1 皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)技術(shù)及輔助裝置研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 皮膚創(chuàng)面促修復(fù)技術(shù)及輔助裝置研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析17-19
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4 本章小結(jié)20-21
• 第二章 清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置機(jī)理分析及總體方案設(shè)計(jì)21-31
• 2.1 引言21
• 2.2 創(chuàng)面清創(chuàng)修復(fù)方法選擇與分析21-23
• 2.3 清創(chuàng)及敷料涂覆方法機(jī)理分析23-28
• 2.3.1 超聲清創(chuàng)空化效應(yīng)機(jī)理分析23-25
• 2.3.2 壓力霧化機(jī)理分析25-28
• 2.4 清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置總體方案設(shè)計(jì)28-29
• 2.5 清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置控制流程設(shè)計(jì)29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第三章 一體化裝置超聲清創(chuàng)模塊設(shè)計(jì)及分析31-45
• 3.1 引言31
• 3.2 超聲清創(chuàng)模塊總體方案設(shè)計(jì)與分析31-33
• 3.3 超聲清創(chuàng)噴頭驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)33-40
• 3.3.1 超聲電源總體方案設(shè)計(jì)33-34
• 3.3.2 方波信號(hào)產(chǎn)生與占空比調(diào)節(jié)34-36
• 3.3.3 光電隔離36-37
• 3.3.4 半橋功率放大電路37-38
• 3.3.5 超聲壓電換能器調(diào)諧匹配38
• 3.3.6 超聲壓電換能器頻率跟蹤38-40
• 3.4 超聲清創(chuàng)噴頭氣道設(shè)計(jì)與仿真40-41
• 3.5 超聲清創(chuàng)噴頭供液方式設(shè)計(jì)41-43
• 3.6 本章小結(jié)43-45
• 第四章 一體化裝置創(chuàng)面修復(fù)敷料涂覆模塊設(shè)計(jì)及分析45-55
• 4.1 引言45
• 4.2 創(chuàng)面修復(fù)敷料涂覆模塊總體方案流程45-47
• 4.3 創(chuàng)面修復(fù)敷料涂覆模塊除菌管路設(shè)計(jì)47-48
• 4.3.1 輸液管路除菌方案設(shè)計(jì)47-48
• 4.3.2 壓力氣體除菌方案設(shè)計(jì)48
• 4.4 創(chuàng)面修復(fù)敷料低溫保護(hù)方案設(shè)計(jì)48-54
• 4.4.1 半導(dǎo)體制冷原理分析48-50
• 4.4.2 皮膚修復(fù)敷料制冷裝置硬件設(shè)計(jì)50-52
• 4.4.3 PID溫度控制52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第五章 皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置實(shí)驗(yàn)研究55-68
• 5.1 引言55
• 5.2 清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置樣機(jī)搭建55-56
• 5.3 清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置樣機(jī)超聲清創(chuàng)模塊實(shí)驗(yàn)測(cè)試56-61
• 5.3.1 超聲驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)測(cè)試56-57
• 5.3.2 超聲清創(chuàng)噴頭諧振頻率漂移測(cè)試57-58
• 5.3.3 引導(dǎo)氣流壓力對(duì)清創(chuàng)效率影響58-59
• 5.3.4 超聲清創(chuàng)除菌率測(cè)試59-61
• 5.4 清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置樣機(jī)敷料涂覆模塊實(shí)驗(yàn)測(cè)試61-64
• 5.4.1 修復(fù)敷料壓力霧化涂覆氣液流量關(guān)系測(cè)試61-63
• 5.4.2 壓力霧化涂覆效率測(cè)試63-64
• 5.5 老鼠皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)修復(fù)實(shí)驗(yàn)64-67
• 5.6 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-77
• 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文77-78
• 致謝78-79

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本文編號(hào)：568997