男性患者的压力性尿失禁病症多由尿道括约肌失效或前列腺手术导致,同时伴随着一系列并发症,严重影响到病患的日常作息规律及心理健康。目前治疗尿失禁的几种常见手术疗法有人工尿道括约肌和吊索等,其中人工尿道括约肌可用于治疗不同严重程度的尿失禁,应用较为广泛的产品AMS800已成为尿失禁治疗标准。然而人工尿道括约肌通过周向压缩尿道实现尿液控制,易造成尿道损伤甚至坏死。为解决此问题并更好的治疗男性压力性尿失禁,本文提出一种置于尿道内部的尿道阀。建立了开启尿道阀的磁驱动力数学模型及有限元模型,对比了磁驱动力影响因素的解析值及仿真值规律,并搭建了实验平台验证;建立了尿道阀固体域与流体域三维模型,仿真研究了流体域流场及固体域受力情况;简化了男性下尿道结构并建立流体域模型,仿真得到尿道阀开启特性及尿流率特性,同时搭建了下尿路模拟实验平台研究尿道阀植入后尿流率特性。具体工作内容如下:首先,根据尿道阀和人体结构特征,初步设计出内、外磁体结构尺寸。通过选定内、外磁体材料型号,改变外磁体尺寸大小及空间位置,研究驱动特性及磁驱动力是否达到尿道阀开启要求。然后,利用等效磁荷理论推导出磁驱动力数学模型,通过MATLAB求解模型得到解析值,使用Maxwell仿真软件建立内、外磁体有限元模型,计算得到仿真值。对比解析值与仿真值变化规律分析驱动特性,并建立磁力实验平台记录实验数据验证数学模型及有限元模型的准确性。其次,使用Solid Works软件建立锥面阀芯、球面阀芯、平面阀芯固体域模型,同时建立相应流体域模型。研究尿道阀结构特点及阀口开度的影响规律,取不同阀芯结构下多组阀口开度值,基于单向流固耦合方法分析多组流体域及固体域模型,并运用多场耦合仿真平台Workbench进行有限元计算。最后,使用Solid Works软件建立男性尿道简化模型,并与尿道阀固体域通过布尔运算得到计算流体域。采用Pumplinx专业泵阀仿真软件研究尿道阀尿流率特性,利用软件自带的滑阀模块进行仿真计算,比较不同尿道阀结构下尿流率规律。同时根据男性下尿路结构特点搭建模拟实验平台,实验研究尿道阀在近似逼尿肌入口压力作用下,尿流率特性规律。研究结果表明:尿道阀整体设计可行,工作原理符合人体储排尿机制。磁驱动系统可提供尿道阀正常开启所需磁驱动力,其中外磁体增大厚度、选取合适半径、减小气隙和偏心均能提高磁驱动力;当不同阀芯结构的阀口开度开启至最大时,体积流量达到最大,易变形区域所受最大等效应力最小。改变锥面、球面、平面三种阀芯结构参数,流体域最大体积流量及固体域最大等效应力均发生变化;尿道阀植入下尿路后,在磁驱动力作用下阀芯正常开启,阀芯运动情况受弹簧刚度大小影响,弹簧刚度越大阀芯振动越强,不同阀芯结构达到最大开度时间不一。尿道阀开启后,尿流率特性曲线接近人体真实尿流率曲线。研究结果能够指导尿道阀结构设计及优化,同时为临床治疗男性压力性尿失禁病症提供新思路和参考。