基于ANSYS的血流阻断装置结构设计分析

发布时间：2025-05-01 10:11

　　 肝脏切除手术是治疗肝脏肿瘤的主要途径,但是术中出血问题一直影响着手术能否顺利进行,而腹腔镜手术中如何控制肝脏出血是一个长期的问题。结合临床实际应用,设计了一款腹腔镜肝门血流阻断装置,通过控制气囊的收缩来阻断血液的流动,实现在手术过程中控制血流的阻断与通畅,有效提高手术的效率。应用ANSYS软件采用四面体非结构网格对流体的通道进行网格划分,在2,4,6,8,10 m/s的流速下,对该装置气囊出口空气流动的方式进行了有限元分析,通过对比速度矢量图可以得到,在气体流速8 m/s的条件下,气体的分布最为平缓,内部气压分布较为均匀,能够最有效地提供气流。

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【部分图文】：

图1 血流阻断器结构图

三通阀阀体有3个口，一进两出，和普通阀门不同的是底部有一出口。当内部阀芯在不同位置时，出口不同。如阀芯在下部时，左右相通；如阀芯在上部时，右出口被堵住，左和下出口相通。使用三通阀的意义在于能够实时调控气囊内部压力的大小，并且在使用过程中，还可以及时阻断气体的输送，使内部压强保持稳....

图2 各部分组件图

图1血流阻断器结构图多孔气囊采用软胶材料，能够形成对目标位置的包绕，气囊的韧性良好，能够满足正常温度下的工作环境，如图3所示。而气囊外层则是一层易受形变的医用橡胶，当内部产生气压，通过多孔将气体导出，医用橡胶的阻隔使得自身发生膨胀，体积逐渐增加，最终达到阻断血流的目的。气囊的使....

图3 多孔气囊

在手术之前，首先通过穿刺将阻断器前端推进人体；然后利用自身的硬度穿过第一肝门进行环绕，用手术钳从另一端将端头取出并放入外套管的缺口处；接着将压住的固定件放开，通过弹簧恢复自身形变，自动锁住端头达到包绕的效果；最后回拉导管到气囊刚好完全包绕肝门为止，使用固定阀进行固定，术前准备就完....

图4 气囊结构图

研究气囊内部流体运动状态就是要对内部通道进行实体化并进行分析，主要通过ANSYSCFD软件，模拟给定条件下[8]气体在装置通道内的运动速度及趋势等因素，从而通过记录CFD软件模拟的气体运动，定性分析气体在气囊内部的运动效果，并使用SolidWorks建立模型，如图4所示。流体分....

本文编号：4042100