CN104783842A - 一种新型减阻表面纹理活检针 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物医学工程领域，涉及一种新型减阻表面纹理活检针。本发明活检针表面具有减阻减摩作用的交叉螺旋槽结构纹理；交叉螺旋槽结构纹理的螺旋槽截面形状为半圆形、矩形、V形、抛物线形、半椭圆形的一种，截面形状宽度的变化范围是0.1～0.3mm,截面形状深度的变化范围是0.05～0.1mm，螺旋槽螺距的变化范围是0.5～1mm，螺旋槽轴向长度的变化范围是20～40mm。本发明够有效降低刺入过程的摩擦力，减小人体组织变形及活检针刺入弯曲程度，从而提高活检精度。
Description
技术领域
本发明属于生物医学工程领域，涉及一种新型减阻表面纹理活检针，应用于临床活检取样、经皮穿刺等医疗项目。
背景技术
目前活检取样法，短距离放射治疗是常用的检测及治疗癌症的方法。临床上提取组织标本的首选方法是穿刺活检法，该方法具有花费低，创伤小，并发症少，愈合快等优点。然而在临床应用中，活检针与人体组织之间较大的摩擦力，造成组织较大的变形以及活检针刺入过程中的弯曲，导致取样精度低。常用的减阻减摩方法有：(1)美国威斯康星大学的Meltsner发明了活检针旋转刺入法(Observations on rotating needle insertions using a brachytherapyrobot)，用机械设备将活检针旋转刺入生物组织，起到明显减阻减摩效果。但这种方法需要复杂的机械设备，成本高，推广困难。(2)活检针表面涂层技术(CN102858809A)，在活检针表面进行减阻涂层，在穿刺过程中可以减小穿刺力，这种方法需要经过复杂的涂层工艺，成本高，普及困难。
金属切削过程中，刀具与工件表面存在严重摩擦，这种恶劣的摩擦严重影响工件质量，降低刀具寿命。近年来刀具研究广泛应用微织构技术，经过特定加工技术，具有微织构表面的自润滑刀具能够使切削力明显降低。但是该方法主要集中在刀具研究方面，目前该技术还没有与活检针相关的应用。生物界中存在很多减阻的生物结构，比如鲨鱼的V形鳞片，蜣螂头部凸包形结构等。其中蚊子的口器在刺破皮肤时，具有很好的减阻作用，而且此时刺入力比人类目前最先进的微针刺入人体皮肤的刺入力还要小3个数量级，这主要得益于蚊子口器的表层的锯齿结构。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，基于具有减摩效果的表面微织构技术和仿生表面技术，提供一种能够减阻减摩、成本低廉、可大规模推广的新型减阻表面纹理活检针。
本发明是通过以下方式实现的：
一种新型减阻表面纹理活检针，其特征是活检针表面具有减阻减摩作用的交叉螺旋槽结构纹理。交叉螺旋槽结构纹理的螺旋槽截面形状为半圆形、矩形、V形、抛物线形、半椭圆形的一种，截面形状宽度的变化范围是0.1～0.3mm,截面形状深度的变化范围是0.05～0.1mm，螺旋槽螺距的变化范围是0.5～1mm，螺旋槽轴向长度的变化范围是20～40mm。表面纹理结构的轴向长度由活检针刺入生物组织深度决定。
上述新型减阻表面纹理活检针，其特征是螺旋槽螺距可以是固定值也可以是逐渐递变值。
减阻表面纹理的加工方法可采用激光加工，电火花加工，搓丝加工等加工方法。与传统活检针相比，采用本发明具有以下明显效果：
采用新型表面纹理活检针刺入人体组织，能够有效降低刺入过程的摩擦力，减小人体组织变形及活检针刺入弯曲程度，从而提高活检精度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明交叉螺旋槽纹理结构的剖面图。
图中，1.交叉螺旋槽纹理活检针，2.交叉螺旋槽。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明的三个最佳实施例：
实施例一：
参阅图1：表面纹理结构由交叉螺旋槽构成。图中交叉螺旋槽结构纹理的螺旋槽截面形状为半圆形，同时截面形状也可以是矩形、V形、抛物线形、半椭圆形的一种。截面形状宽度的变化范围是0.1～0.3mm。螺旋槽深度、螺距、螺距形式、螺旋槽长度是可以变化的。截面形状深度的变化范围是0.05～0.1mm，螺旋槽螺距的变化范围是0.5～1mm，螺旋槽轴向长度的变化范围是20～40mm。
交叉螺旋槽结构纹理的螺旋槽截面形状为半圆形，截面形状宽度a＝0.05mm，截面形状深度h＝0.05mm，螺旋槽螺距为固定值φ＝0.5mm，螺旋槽轴向长度L＝20mm。
实施例二：
交叉螺旋槽结构纹理的螺旋槽截面形状为矩形，截面形状宽度a＝0.08mm，截面形状深度h＝0.08mm，螺旋槽螺距为固定值φ＝0.8mm，螺旋槽轴向长度L＝30mm。其余同实施例一。
实施例三：
交叉螺旋槽结构纹理的螺旋槽截面形状为V形，截面形状宽度a＝0.1mm，截面形状深度h＝0.1mm，螺旋槽螺距为固定值φ＝1mm，螺旋槽轴向长度L＝40mm。其余同实施例一。
Claims (3)
1.一种新型减阻表面纹理活检针，其特征是：活检针表面具有减阻减摩作用的交叉螺旋槽结构纹理(1)。
2.根据权利要求1所述的新型减阻表面纹理活检针，其特征是：交叉螺旋槽结构纹理的螺旋槽截面形状为半圆形、矩形、V形、抛物线形、半椭圆形的一种，截面形状宽度的变化范围是0.1～0.3mm,截面形状深度的变化范围是0.05～0.1mm，螺旋槽螺距的变化范围是0.5～1mm，螺旋槽轴向长度的变化范围是20～40mm。
3.根据权利要求2所述的新型减阻表面纹理活检针，其特征是：螺旋槽螺距可以是固定值也可以是逐渐递变值。
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