膀胱動力泵尿道閥的設(shè)計及可靠性研究.pdf

1、神經(jīng)源性膀胱是指由于人體控制排尿的中樞神經(jīng)受到損害而引起的膀胱排尿功能障礙。該病可引發(fā)膀胱結(jié)石、泌尿系統(tǒng)感染、腎功能衰竭等并發(fā)癥，給病人帶來極大的痛苦，對其治療或輔助病人排尿是醫(yī)學(xué)界公認的難題。目前，對神經(jīng)源性膀胱治療尚無有效辦法。針對此問題，本課題提出了一種體外電磁驅(qū)動的膀胱動力泵。通過體外電磁鐵產(chǎn)生的電磁場對體內(nèi)磁動子產(chǎn)生電磁驅(qū)動力，調(diào)節(jié)尿道口和輸尿管口開閉，壓迫膀胱排尿。模擬實驗證明該泵工作原理可行，但開啟尿道口所需的電磁驅(qū)動力較

2、大，導(dǎo)致電磁鐵結(jié)構(gòu)較大。為了優(yōu)化膀胱動力泵的結(jié)構(gòu)，有必要對其尿液配流機構(gòu)做出改進。
　　 本文設(shè)計了一種新型的膀胱動力泵尿道閥。運用電磁學(xué)理論和流體力學(xué)理論，建立了尿道閥的數(shù)學(xué)模型，利用該模型仿真分析了電流和氣隙等不同因素對尿道閥特性的影響。通過仿真和實驗對比，驗證了所建立模型的有效性。在模擬實驗臺上，研究了尿道閥對膀胱動力泵排尿動力特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明：增大電磁鐵電流、減小電磁鐵與尿道閥之間的氣隙，有利于提高最大尿流率、縮

3、短尿流時間。尿道閥是膀胱動力泵實現(xiàn)尿液配流的重要部件，一旦發(fā)生失效，將導(dǎo)致泵失去輔助排尿作用。因此，研究提高尿道閥的可靠性具有重要的意義。為了提高尿道閥的工作可靠性，根據(jù)尿道閥的結(jié)構(gòu)原理及故障樹，建立了尿道閥可靠性仿真模型?；诿商乜_方法基本思想，提出了尿道閥可靠性仿真算法，并仿真計算了尿道閥的可靠度、失效概率、底事件重要度和模式重要度等指標。仿真與實驗結(jié)果表明：尿道閥壽命達到50000次的可靠度為0.73；彈性帶脫落和老化是尿道閥的