本文關鍵詞：微噴注射透皮給藥系統(tǒng)的力學分析和實驗研究

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【摘要】：由于傳統(tǒng)的鋼針注射常引起患者疼痛,為患者帶來恐慌和壓力,且注射時總會引起皮膚穿刺損傷及大量出血。此外在養(yǎng)殖業(yè)中的傳統(tǒng)鋼針注射還會引起病毒性交叉感染等問題。因此,在臨床上,無針微噴注射迅速發(fā)展,并顯現(xiàn)出了強烈的發(fā)展態(tài)勢和前景,逐步替代傳統(tǒng)鋼針注射。同時,微噴注射已深受學者和臨床人員的關注和重視,在學術和臨床領域,掀起了研究狂潮。針對當今微噴注射器研究開發(fā)中,至今未有能詳細描述微噴注射器的性能和特征的工程模型；在微噴注射的機理分析上,未有能夠說明皮膚穿刺效果及其影響因素的工程模型；未有能夠反映微噴注射后皮下藥物擴散情況的模型；未有可實現(xiàn)連續(xù)注射的微噴注射系統(tǒng),這四個研究現(xiàn)狀。本文設計了一種以音圈電機為動力源的連續(xù)微噴注射透皮給藥系統(tǒng),介紹了其機械結構和工作原理,并針對其機械性能分析及其模型,皮膚穿刺機理及其模型和皮下藥物擴散及其模型開展研究。在結構上,本文總共分為5章。第一章,闡述了論文研究的課題背景及研究意義,并通過介紹國內外學者對無針微噴注射給藥系統(tǒng)的各方面研究,分析了這些微噴注射給藥系統(tǒng)目前存在的問題以及研究的不足,提出了本文的主要研究內容和目標。第二章,主要為基于電磁力的連續(xù)微噴注射透皮給藥系統(tǒng)的結構設計與控制系統(tǒng)設計做了簡要的說明和介紹。改進和修正了傳統(tǒng)微噴注射給藥系統(tǒng)在驅動裝置和注射裝置結構上的不足。第三章,研究分析了連續(xù)微噴注射透皮給藥系統(tǒng)的驅動系統(tǒng)與注射系統(tǒng),建立了音圈電機電磁力數(shù)值分析模型、安瓿內流體動力學模型與注射壓強模型,并通過基于MATLAB的計算仿真與數(shù)值分析和射流壓強檢測實驗,證明了模型的準確性,還提出了多劑量連續(xù)微噴注射的假設,并通過理論計算驗證該假設。第四章,研究分析了連續(xù)微噴注射透皮給藥系統(tǒng)的皮下注射中的皮膚穿刺模型、藥液擴張模型和液體滲透模型,并通過基于Fluent的軟體滲透仿真分析予以驗證。第五章,總結了全文,指出了本文研究的主要內容與創(chuàng)新點,強調了本文在研究上存在的問題與改進之處,提出了該研究還需深入開展的研究方向與內容,以保證研究的完整性和科學性。
【關鍵詞】：連續(xù)注射 微噴 音圈電機 動力學分析 皮下擴張 皮下滲透
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH788
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 電磁力驅動的無針微噴注射系統(tǒng)的研究背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-13
• 1.3 本文的主要研究工作13
• 1.4 本章小結13-14
• 第二章 基于電磁力的連續(xù)微噴注射透皮給藥系統(tǒng)的設計14-22
• 2.1 基于電磁力的連續(xù)微噴注射透皮給藥系統(tǒng)的結構設計14-17
• 2.1.1 基于音圈電機的電磁力驅動裝置設計14-17
• 2.1.2 手持式注射裝置的設計17
• 2.2 基于電磁力的連續(xù)微噴注射透皮給藥系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計17-21
• 2.2.1 控制流程說明18
• 2.2.2 控制電路簡介18-21
• 2.3 本章小結21-22
• 第三章 微噴注射系統(tǒng)的物理建模及實驗研究22-41
• 3.1 驅動系統(tǒng)模型分析22-28
• 3.1.1 音圈電機的電磁力驅動原理與分析22-26
• 3.1.2 活塞的力學分析與計算26-28
• 3.2 注射系統(tǒng)模型分析28-32
• 3.2.1 安瓿內流體的動力學分析28-31
• 3.2.2 皮膚表面注射壓強分析31-32
• 3.3 基于MATLAB的計算與仿真分析32-35
• 3.4 基于射流壓強檢測實驗的實驗分析35-38
• 3.5 多劑量連續(xù)微噴注射的假設與驗證38-40
• 3.6 本章小結40-41
• 第四章 連續(xù)微噴注射透皮給藥系統(tǒng)皮下注射機理研究41-57
• 4.1 皮下注射藥液穿刺模型的研究42-48
• 4.2 皮下注射藥液擴張模型的研究48-50
• 4.3 液體滲透模型與計算推導50-53
• 4.4 基于Fluent的軟體滲透仿真與分析53-56
• 4.4.1 仿真模型簡化方法53-54
• 4.4.2 仿真模型的建立54
• 4.4.3 Fluent仿真中的邊界定義與參數(shù)設定54-56
• 4.5 本章小結56-57
• 第五章 結論與展望57-59
• 5.1 課題總結及創(chuàng)新點57-58
• 5.2 不足和展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-64
• 附錄64-66
• 附錄1 動力學模型MATLAB計算程序解注射壓強P_s與t的關系64-65
• 附錄2 穿刺深度與擴張模型的MATLAB計算程序解注射深度h和擴張半徑r_s65-66
• 附錄3 滲透模型的MATLAB計算程序解滲透邊界R隨滲透t的變化關系66

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本文編號：855435