超声汽化蒸汽驱动的排尿助力系统研究

摘要

临床上常采取尿道插管引流、膀胱造瘘转流等辅助排尿措施,克服无法治愈的神经源性膀胱排尿功能障碍,但易引发泌尿系统感染等并发症,难以达到保护病人肾脏、改善生活质量的目的.针对此问题,本项目提出一种新型的超声汽化蒸汽驱动的排尿助力系统.它与尿液非接触,具有无感染、无损伤、无漏尿、无返流及与生理组织相容等特点.本项目旨在研究系统的排尿动力特性、可靠性和设计准则,为研制适用于临床的排尿助力系统提供理论指导.建立了体外超声波控制量与膀胱压和尿流率的多场耦合关系模型，仿真分析了排尿助力系统的储排尿原理及排尿动力特性;研制了模拟实验系统，实验研究了排尿助力系统的排尿动力特性;采用正交试验设计法，研究了排尿助力系的优化设计方法;利用有限元分析法，研究了主要元件的结构设计方法;采用故障树分析法，提出了尿道阀可靠性仿真算法并仿真计算了尿道阀可靠性指标。理论分析与实验结果表明:系统工作原理可行，模型有效，排尿动力特性与人体膀胱功能相接近。