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.pdf

1、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皮膚創(chuàng)面修復(fù)有著重要意義。針對上述問題，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

2、復(fù)輔助裝置。
　　本研究分析了超聲霧化空穴效應(yīng)及壓力霧化原理，以此為基礎(chǔ)對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)測試一體化裝置的性能，研究其對皮膚創(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)

3、動(dòng)方波信號產(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，并對氣道的三維模型進(jìn)行流體仿真分析。通過5V TTL電平信號控制供液蠕動(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

4、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)行性能測試，包括超聲電源測試，引導(dǎo)氣流對超聲清創(chuàng)效率影響測試，超聲清創(chuàng)除菌率測試，壓力霧化涂覆參數(shù)測試和壓力霧化涂覆效率測試，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