新型清创设备的机械结构设计与分析

发布时间：2017-05-11 09:11

  本文关键词：新型清创设备的机械结构设计与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：医用水刀清创设备是一种利用高压水射流技术对人体组织进行选择性切割，能精确地保护血管、神经，实现微创的外科手术设备。医用水刀最早应用于肝胆外科，如今医用水刀已经在颌面外科、泌尿外科、脑科、骨科、耳鼻喉科、眼科、创伤外科等外科领域获得了广泛应用。 本文首先对水射流切割进行理论分析，并根据分析结果对水射流切割材料机理进行了研究。其次对清创设备进行了结构设计及改进，包括传动系统的的设计、液压回路与关键元件的设计、一次性部件及辅助元件的设计；其中为了使一次部件能整体脱离，设计了医用泵的脱合系统；对密封方式和高低压管路进行了设计，选取了称重传感器并设计了传感器固定座，设计了固定底板和架体；并对清创设备周围附件进行了选取和设计，包括水刀刀头的设计，实验用水的存储装置，外壳的设计等。根据加工设计的水刀样机开展相应实验研究，通过对猪肝脏的切割实验，验证了设计方案的可行性和正确性。在总结现有气液混合方法的基础上，基于文丘里法的基本原理提出了设计方案，为以后改进气液混合装置提供了参考。 研制的新型医用水刀清创设备，具有结构简单，便于操作，安全可靠，器械、管路能快速更换与使用，无菌化等优点；并且有利于医务人员的操作，在设计时充分考虑了快速更换手术所用器材，医用泵的整体消毒，，医用水刀的整体携带与转移。 最后，针对本文现有的设计，给出了进一步的改善优化建议。
【关键词】：水刀 清创 清创设备 结构设计 气液混合
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH122;R318.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 国内外研究现状9-13
• 1.1.1 清创方法及其研究现状9-11
• 1.1.2 医用水刀清创设备的研究进展11-13
• 1.2 课题研究的目的和意义13
• 1.3 课题的主要研究内容13-14
• 第二章 清创设备的设计14-42
• 2.1 水射流技术理论基础14-23
• 2.1.1 水射流特性14-20
• 2.1.2 水射流切割材料机理20-23
• 2.2 清创设备的整体结构23-24
• 2.3 电机的计算与选取24-25
• 2.4 传动系统的设计25-29
• 2.4.1 同步带参数的设计计算26-27
• 2.4.2 螺旋传动的设计计算27-29
• 2.5 可整体脱离的一次性部件的设计29-35
• 2.5.1 单柱塞泵的设计计算30-32
• 2.5.2 单向阀的设计32-33
• 2.5.3 蓄能器的设计33-35
• 2.6 脱合系统的设计35-37
• 2.6.1 脱合系统整体示意图35
• 2.6.2 脱合系统各部分零件的设计35-37
• 2.7 密封件和管道的选择37-39
• 2.7.1 密封件的选择37-38
• 2.7.2 高低压管路的选取38-39
• 2.8 架体及固定底板的设计39
• 2.9 传感器的选取及其固定座的设计39-41
• 2.10 本章小结41-42
• 第三章 清创设备周围附件的设计42-47
• 3.1 水刀刀头的设计42-44
• 3.1.1 水刀刀头喷嘴形状的选择42-43
• 3.1.2 水刀刀头的整体结构设计43-44
• 3.1.3 水刀刀头材料的选择44
• 3.2 试验用水的存储装置44-45
• 3.3 整机外壳的设计45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 气液混合装置的设计47-53
• 4.1 气液混合装置的研究现状47-50
• 4.1.1 气液混合的方法47
• 4.1.2 各种典型的气液混合装置47-50
• 4.2 气液混合装置的机械设计50-51
• 4.2.1 气体混合液生成装置的概略构成图50
• 4.2.2 设计的气液混合采用的基本原理50-51
• 4.2.3 气液混合装置机械结构设计51
• 4.3 本章小结51-53
• 第五章 手术切割肝脏实验验证53-56
• 5.1 手术前的准备工作53
• 5.2 动物肝脏切割实验53-55
• 5.3 本章小结55-56
• 第六章 全文总结与展望56-58
• 6.1 全文总结56
• 6.2 后续工作建议与展望56-58
• 参考文献58-61
• 发表论文和科研情况说明61-62
• 致谢62-63

【参考文献】

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本文编号：356932