（江苏省苏北人民医院 江苏扬州 225001）
【摘要】创面封闭负压引流技术早在1993年由德国学者兼外科医生提出，并成功设计出专用的负压封闭引流装置。裘华德教授次年将该技术引入我国。经过一系列改造，该技术不断得到完善。目前创面封闭负压引流技术广泛用于临床各个领域，在各种急慢性创面的治疗中发挥着相当重要的作用。国内已有数十家企业独立生产各自品牌的创面封闭负压引流装置套件，其种类不下百种。本研究收集了常见的创面封闭负压引流套件，实测其各项物理系数，利用Abaqus软件构建其相应的有限元模型，通过计算机运算、分析，提出了行之有效的该装置改良设计方案，为优化创面封闭负压引流技术的临床应用提供新的参考。
【关键词】负压封闭引流装置；ABAQUS软件；有限元模型
【中图分类号】R3 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231（2017）30-0338-02
Fleischmann等[l]人于上个世纪90年代根据临床工作经验总结出创面负压治疗技术(negative pressure wound therapy，NPWT)，并根据该理念设计了压封闭引流装置(vacuum sealing drainage，VSD)，成功将该装置应用于临床工作，救治了多例皮肤缺损病患[2]。我们实测了VSD装置的各项物理参数，并应用Abaqus软件构建相应的仿真有限元模型[3]，通过计算机运算、分析，并对原来的VSD装置进行了改良。现报道如下。
1.方法
2.1 测量VSD套件的主要相关物理系数，如其各部件尺寸、主要部件的弹性模量、静息状态和工作状态下负压敷料的形变情况、各部位压力变化等数据。
2.2 应用计算机软件
Abaqus建立相应的有限元模型[4]。VSD套件的主要部件由负压敷料一件、引流导管两根、半透膜一张构成。引流导管置于负压敷料之中，负压敷料一面贴敷于患者创面，此面可少量形变，创面渗液能透过此面被引流管导出，另一面被半透膜密封，半透膜可以透过空气，但能隔绝水份，此面根据引流导管的分布情况以及所施加的负压大小不同会发生相应的形变，此面为游离。负压敷料的四周均为游离，并可形变。
2.3 设定运算单元
在Abaqus软件中，进入part模式，定义运算单元为单位1，大小设定为2.5，单元类型为C3D8P(孔隙压力单元定义为P)，根据运算单元的大小将负压敷料进行分解，为尽量避免运算误差及增加无谓运算量，分解需沿引流导管的长轴方向，并且避免交叉、重叠。
2.4 运算分析
为减少运算量，取一半的运算单元进行分析。选择job模式，设定工作负压为-0.04MPa，在consolidation中将导管管口处的边界孔隙压力设定为零，建立计算任务，运行瞬时分析单元，提交运算，Mises应力图[5]如图1所示。
图1 导管外加压力为-0.04MPa时，负压封闭引流套件的Mises应力图。
2.5 Mises应力图中可见，负压敷料中导管周围应力明显大于周边，应力并不均匀。故此可将引流导管改为网状引流使得应力更为均匀，设计如下。改良版负压封闭引流装置包括第一负压敷料a、第二负压敷料b、半透膜c、网状冲洗管d、吸盘状引流管e。第一、第二负压敷料a、b重叠配合设置，冲洗管d均布在a、b之间，且网状冲洗管d的侧壁上设置若干径向侧孔，半透膜c贴在负压敷料b的自由面上，引流管e的一端与半透膜c密封连接，另一端连接相应的负压源。
3.讨论
本负压封闭引流装置所述网状冲洗管d的另一端夹在第一、第二负压敷料之间或者伸出所述第一、第二负压敷料；网状冲洗管d的这一端部夹在两层负压敷料之间时，此端作为网状冲洗管d的出液端，对创面进行清洗；当此端伸出两层负压敷料之外时，此端也可冲水，提高冲洗水流量，进而提高冲洗效率。本负压封闭引流装置所述网状冲洗管d回旋均布在所述第一、第二负压敷料之间。本负压封闭引流装置所述网状冲洗管d可S型或“之”字形均布在所述第一、第二负压敷料之间。本负压封闭引流装置所述吸盘状引流管e的进液端设置成吸盘式；这样与第二负压敷料之间形成负压较强，有利于吸水，吸水效率更高。
4.结论
现有负压封闭引流套件工作时负压敷料中各部分应力并不均匀，改良网状冲洗负压引流装置的负压敷料内部应力更均匀，且引流效果更好。
【参考文献】
[l] Fleischmann W,Strecker W,Bombelli M,Kinzl L (1993) Vacuum sealing as treatment of soft tissue damage in open fractures. Unfallchirurg 96(9):488-492.
[2] Morykwas MJ,Argenta LC，Shelton-Brown EI,et al. Vacuum-assisted closure:a new method for wound control and treatment:animal studies and basic foundation.Ann Plast Surg,1997,38:553-62.
[3]王瑄，罗艺.基于ABAQUS软件负压封闭引流装置有限元模型的建立[J].医学美学美容（中旬刊），2015，(1):514-514.
[4]陈灼彬，万磊.医学有限元的建模方法[J].中国组织工程研究与临床康复，2007，11(31):6265-6267.
[5]潘肖林，石更强，李修美，吴山山.基于ABAQUS有限元片剂压缩过程应力分析[J].中国医学物理学杂志，2017，34(5):489-493.
本研究受扬州市自然科学基金资助，项目编号：YZ2015113
论文作者:罗艺,卓璐凯,荣坤杰,练慧斌,李平松（通讯作者）
论文发表刊物:《心理医生》2017年30期
论文发表时间:2017/12/8
标签：负压论文; 敷料论文; 创面论文; 装置论文; 网状论文; 导管论文; 应力论文; 《心理医生》2017年30期论文;