新型引流管的研制

摘要

引流管是临床外科应用较多的医疗器材，用于排除积液、积血、积脓以及异物等有刺激性的物质，促进炎症的消退，利于创伤的愈合，预防新的感染和扩散，防止并发症的产生，同时可以观察局部的病理改变。目前临床上普遍使用单腔管，用途单一，当需要冲洗、引流、支撑等同时进行时往往要放置多根引流管，给外科医生带来麻烦，也为病人带来痛苦。本文针对引流管现存问题研制新型结构。
　　设计的新结构为冲洗引流双腔一体管，包括冲洗腔、引流腔和孔膜部分，孔膜上开设冲洗孔。管体的末端分别连有与冲洗腔和引流腔相通的冲洗接头和引流接头。具体使用时，冲洗液流经冲洗腔通过充液孔到达孔膜部分，通过孔膜上的冲洗孔进行环绕管径喷洒冲洗，冲洗液和异物从引流腔中流出体外。
　　在研究文献以及引流管与皮肤、机体组织相接触的表面需要满足良好生物相容性的要求上，确定新型引流管采用硅胶涂层结构，管壁为双层，分别采用不同的材料，里层是天然乳胶，外层是硅胶涂层。这样，既能发挥硅橡胶良好的生物相容性、优异的力学性能、易成型加工、性能可控等优点，又能保持天然乳胶较高的弹性，透气防菌和经久耐用等优势，还能避免全部使用硅橡胶导致造价较高，或全部使用天然乳胶引发的过敏。
　　两种制作材料均为高分子弹性材料，冲洗过程可能导致管道产生较大弹性变形，影响冲洗效果。为了能在批量生产前确切新型引流管的冲洗效果、优化其结构，研究冲洗液的流动特性，提出按实际工况，分步建模，关联分析的方法，综合应用UG，ANSYS，FLUENT软件得以精确实现。首先应用FLUENT分析管内流体的压力分布，在此基础上应用ANSYS进行管道的静力学分析，研究管道的弹性变形，据此结果建立管道变形后的流体分析模型，再次应用FLUENT进行最终的流体流动特性分析。结果表明:新型引流管结构合理，能够达到预期的冲洗效果。
　　最后，研制模具，设计引流管成型工艺，制作样管进行实验，实验验证了计算机辅助分析结果和结构设计的合理性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 本课题研究的目的和意义

1．3 国内外研究动态

1．3．1 结构方面

1．3．2 成型材料方面

1．3．3 医学模具方面

1．4 本文主要研究内容

1．5 本章小结

第二章 冲洗引流双腔一体管的结构

2．1 结构设计

2．2 3D模型

2．2．1 冲洗腔模型

2．2．2 孔膜和冲洗孔模型

2．2．3 冲洗引流双腔一体管模型

2．3 本章小结

第三章 冲洗效果分析

3．1 软件介绍

3．1．1 CFD和FLUENT软件简介

3．1．2 ANSYS

3．2 FLUENT分析理论基础

3．2．1 连续性方程

3．2．2 N-S方程

3．3 分步建模与关联分析

3．4 基于FLUENT分析孔膜压力分布

3．4．1 入口冲洗速度计算

3．4．2 前处理

3．4．3 利用FLUENT-3D求解器进行模拟计算

3．4．4 后处理

3．5 基于ANSYS分析孔膜弹性变形

3．6 基于FLUENT分析冲洗液稳定流动后的流动特性

3．6．1 前处理

3．6．2 利用Fluent-3D求解器进行模拟计算

3．6．3 后处理

3．7 本章小结

第四章 冲洗引流双腔一体管的实验

4．1 模具设计

4．2 成型工艺设计

4．3 制作样管

4．4 实验

4．5 本章小结

第五章 总结及展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文