皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置設(shè)計及實驗研究.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)體溫和保護身體。然而外界因素或自身疾病會對皮膚造成損傷，這不僅帶來痛苦，甚至還會危及生命。皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)、修復(fù)是外科研究的熱點和難點。傳統(tǒng)的清創(chuàng)和修復(fù)方法不僅效率低下而且還會給患者帶來極大的痛楚和嚴(yán)重的排斥反應(yīng)，設(shè)計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)進行設(shè)計，接著具體設(shè)計超聲清創(chuàng)模塊的驅(qū)動電源，導(dǎo)流氣道及供液控制方式，設(shè)計創(chuàng)面修復(fù)敷料涂覆模塊管路滅菌方法，敷料低溫保護方式及控制方法，最后研制樣機，通過實驗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)計方面，主要針對超聲噴頭驅(qū)動電源，超聲噴頭氣道及超聲噴頭供液方式三方面進行設(shè)計。設(shè)計出的驅(qū)動電源包括驅(qū)

3、動方波信號產(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)計出與噴頭匹配的氣道及氣罩，并對氣道的三維模型進行流體仿真分析。通過5V TTL電平信號控制供液蠕動泵的開啟，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)計出輸液管路酒精浸泡和進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。在實驗研究方面，搭建了皮膚創(chuàng)面清創(chuàng)修復(fù)一體化裝置實驗樣機，并對樣機的超聲清創(chuàng)模塊及創(chuàng)面敷料涂覆模塊進行性能測試，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，實驗結(jié)果表明樣機符合設(shè)計要求，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89％，清創(chuàng)和敷料涂覆效率得