醫(yī)用關(guān)節(jié)脈沖灌流沖洗裝置及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、針對(duì)目前國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)輸液式關(guān)節(jié)灌流沖洗術(shù)沖洗治療時(shí)間長(zhǎng)、關(guān)節(jié)內(nèi)壓力大小無(wú)法精確控制、輸送液體流量不均、且在治療過(guò)程中容易受到手動(dòng)操作引起的二次污染等問(wèn)題，本文提出將脈沖蠕動(dòng)計(jì)量泵與關(guān)節(jié)灌流沖洗術(shù)相結(jié)合，研究開(kāi)發(fā)一種醫(yī)用關(guān)節(jié)脈沖灌流沖洗裝置，并對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　在研究國(guó)內(nèi)外脈沖蠕動(dòng)泵及灌流沖洗術(shù)的發(fā)展背景及研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，首先根據(jù)關(guān)節(jié)灌流沖洗術(shù)的臨床要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)現(xiàn)有脈沖蠕動(dòng)計(jì)量泵的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)及有限元分

2、析軟件對(duì)其泵頭、機(jī)身面板等構(gòu)件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與改造優(yōu)化；其次，從關(guān)節(jié)脈沖灌流沖洗的過(guò)程入手，對(duì)裝置在沖洗患者關(guān)節(jié)腔時(shí)液體輸送管道的流動(dòng)情況進(jìn)行了理論分析，建立了泵頭運(yùn)動(dòng)與流量控制的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算得出了裝置的輸出流量與泵頭轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，且利用流體動(dòng)力學(xué)有限元分析軟件 Fluent6.3工具箱對(duì)患者關(guān)節(jié)腔組織建立了有限元仿真模型，對(duì)整個(gè)沖洗過(guò)程中流場(chǎng)的分布做了可視化仿真研究；然后，根據(jù)蠕動(dòng)泵內(nèi)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的工作特點(diǎn)與接口通訊參數(shù)

3、，與可編程控制器西門(mén)子224xp系列 PLC做了硬件連接，并結(jié)合設(shè)備的工作特點(diǎn)與工作要求，利用西門(mén)子上位程序開(kāi)發(fā)工具 Micro WIN step7對(duì)其控制系統(tǒng)編寫(xiě)了控制程序，針對(duì)設(shè)備人性化的操作設(shè)計(jì)要求，利用國(guó)產(chǎn)威綸通觸摸屏開(kāi)發(fā)平臺(tái) EB8000V465.12工具對(duì)其進(jìn)行了上位人機(jī)操作界面的開(kāi)發(fā)；最后，對(duì)該裝置在關(guān)節(jié)灌流沖洗中設(shè)計(jì)了實(shí)際治療實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該裝置運(yùn)行的可靠性。
　　醫(yī)用關(guān)節(jié)脈沖灌流沖洗裝置結(jié)合了傳統(tǒng)蠕動(dòng)式計(jì)量泵流量精