手术烟雾作为手术室主要污染源,对人体健康产生的危害已逐渐被重视。研发高质高量、功能强大的手术排烟装置,对保障手术室人员身体健康、防止手术室污染和推动医疗防护技术的发展具有重要意义。针对手术排烟装置存在排烟及净化效率低的问题,运用多种创新方法,开展其设计研究工作。论文主要工作如下:（1）汇总并筛选与手术排烟装置相关的专利文献,利用专利分析方法对该装置技术成熟度进行预测,得出其所处的生命周期阶段;根据产品技术进化法则,得出其技术进化路线和方向,为其下一步工作的深入开展提供技术支持。（2）根据市场现有手术排烟装置组成结构及功能,描述其基本工作原理;建立该装置总功能黑箱模型,对其功能分解树及功能结构模型展开分析,得到待改进的功能及结构;通过因果链分析法,找出该装置问题存在的根原因;利用TRIZ创新工具对设计问题进行求解,得到该装置集烟管、集烟罩、过滤器等主要构件的结构设计方案。（3）根据上述设计,对手术排烟装置各功能元结构搜集与分析,建立其功能元结构形态学矩阵,通过排列组合获得多种设计方案;由PUGH矩阵对上述方案进行可行性评价,得到7种可行性较高的方案;利用非合作博弈理论从中选出4种满足纳什均衡解的方案,再借助合作博弈理论决策出其最优的设计方案。（4）利用Solid Works和CAD软件,建立最优设计方案与原方案捕集结构几何模型及二维尺寸模型;利用COMSOL软件,进行流体仿真,分析其内部流场速度流线分布及罩口流速和压力的变化,得出最优方案的捕集结构性能优于原方案的结论;集烟管上呈周向分布的矩形进气孔倾斜角θ、集烟罩口张开角α分别为60°、45°时,捕集结构性能最好。最后,利用上述三维软件,建立了手术排烟装置整机模型。手术排烟装置创新设计及方法的灵活应用,理论上使得产品性能较原有产品有较大的突破,这为今后开发保障手术室人员身体健康的医疗防护装备提供一些实际参考。