一种仿酸枣树弯钩刺的低阻力医用缝合针

技术领域

本发明涉及一种医疗器械的技术领域，尤其涉及一种仿酸枣树弯钩刺的低阻力医用缝合针，具有刺穿阻力低、对人体软组织损伤小、伤口愈合过程患者痛感低等特点。

背景技术

作为常用医疗器械的医用缝合针在缝合伤口过程中起到了至关重要的作用，但也面临刺穿人体软组织时刺穿阻力较大从而影响缝合效率、损伤人体软组织的问题。常用的医用缝合针为曲形针，医用缝合针刺穿人体软组织过程会对人体软组织造成挤压变形从而导致人体软组织撕裂，此过程会对人体软组织造成严重损伤。据学者研究可知，医用缝合针刺穿人体软组织时的刺穿阻力越大，对组织损伤越大，后期伤口愈合过程中患者痛感越强。因此，研制一种低阻力医用缝合针对减小刺穿阻力、抑制人体软组织撕裂、降低伤口愈合过程患者的痛感十分重要。

发明专利CN102551825A公开了一种免穿型医用缝合针，包括弯曲的针体与开放的U形槽针尾；该医用缝合针的针体为光滑表面且针尖为锥形，针尾为上端开口的U形槽且设置了易于缝合线穿入针孔的开放通路间隙。发明专利CN112617925A公开了一种口腔黏膜用类六棱形缝合针，该医用缝合针由针尖、针体、针尾等部分构成，适用于各类口腔黏膜的缝合；该医用缝合针针体的径向截面为类六边形且具有光滑表面，针体的截面直径由针尖向针尾处逐渐增大；该缝合针不同于传统医用缝合针为三角形或圆形的径向截面形貌，但类六边形的针体径向截面形貌及光滑针体表面易对被缝合的人体软组织因刺穿阻力大而造成撕裂损伤。

综上所述，现有的医用缝合针多采用光滑针体，因刺穿人体软组织时刺穿阻力大而易导致人体软组织撕裂损伤的产生。因此，需要研制一种仿生低阻力医用缝合针，具有刺穿阻力低、对人体软组织损伤小、伤口愈合过程患者痛感低等特点。

发明内容

现有的医用缝合针多采用光滑针体，因缝合过程中刺穿阻力大而易导致人体软组织撕裂损伤的产生。本发明基于上述技术背景，公开了一种仿酸枣树弯钩刺的低阻力医用缝合针，专门用于降低手术过程中医用缝合针刺穿人体软组织时受到的刺穿阻力，具有刺穿阻力低、刺穿过程对人体软组织损伤小、愈合过程患者痛感低等特点。为实现以上功能，本发明所采取的技术方案是：

一种仿酸枣树弯钩刺的低阻力医用缝合针为一体结构且具有弯弧状形貌，包括针尖、针体、螺旋状半圆形凹槽、针孔和针尾。

所述针尖由曲线a和曲线b相交而成，曲线a和曲线b的数学方程均来源于酸枣树弯钩刺刺尖的形貌结构特征。这是因为酸枣树经历数百万年的自然进化，已形成可有效保护果实的钩刺，包括呈现直锥形且刺尖指向天空的直钩刺与呈现弯钩状且刺尖弯向主树干的弯钩刺，直钩刺能够有效防护酸枣树的嫩芽或未成熟的果实被鸟类啄食，弯钩刺则可有效阻止松鼠、老鼠等啮齿动物对酸枣树嫩芽或未成熟果实的破坏。这种保护机制源于酸枣树的直钩刺与弯钩刺具有尖锐末端，极易刺穿动物体表并使动物产生剧烈痛感。将弯钩刺置于扫描电子显微镜下进行形貌结构观测并获取图像，以弯钩刺的刺尖为坐标原点建立xoy的平面坐标系，x轴表示弯钩刺在水平方向的长度信息，y轴表示弯钩刺在竖直方向的高度信息，并获取酸枣树弯钩刺上边界曲线和下边界曲线的离散坐标点信息；然后将酸枣树弯钩刺的刺尖上边界和下边界的离散坐标点信息分别拟合成曲线方程a（上边界形貌）与曲线方程b（下边界形貌）。所述针尖因具有与弯钩刺刺尖相同的锥度和直径，具有能够轻易刺入人体软组织的功能。

所述针体由曲线c和曲线d构成，其特征是整体的径向截面设置为圆形且直径从针尖到针尾逐渐增大，曲线c和曲线d的数学方程源于弯钩刺刺体的形貌结构特征。基于弯钩刺刺体构建医用缝合针针体的三维模型，具体过程为：以酸枣树弯钩刺的刺尖为坐标原点建立xoy的平面坐标系，x轴表示弯钩刺在水平方向的长度信息，y轴表示弯钩刺在竖直方向的高度信息，并获取酸枣树弯钩刺上边界曲线和下边界曲线的离散坐标点信息；然后在该系统中将酸枣树弯钩刺刺体部位的上边界和下边界的离散坐标点信息分别拟合成曲线方程c（上边界形貌）与曲线方程d（下边界形貌）。

所述螺旋状半圆形凹槽设置在针体表面，螺旋状半圆形凹槽的特征在于深度相等且螺距相同，螺旋状半圆形凹槽的功能在于缝合人体软组织过程中，人体软组织内的体液会沿着螺旋状半圆形凹槽向针尾方向流动并缓慢溢出螺旋状半圆形凹槽，导致在螺旋状半圆形凹槽的左、右区域蔓延，使未刺入人体软组织的针体表面形成体液膜层充当润滑剂的作用，致使未刺入人体软组织的针体能够低阻力刺穿人体软组织。

所述针孔为椭圆形且设置在针体的尾部区域，针孔的形成是通过在针体尾部区域侧向打孔来实现，针孔的形貌结构特征能够避免缝合线的脱落风险。

所述针尾设置在针体末端并设置为半球形，针尾的半径与针体末端的截面半径相等，针尾的形貌结构特征能够实现针尾与针体平滑衔接用以降低针尾对人体软组织造成的撕裂损伤风险。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明涉及的一种仿酸枣树弯钩刺的低阻力医用缝合针，针尖具有与酸枣树弯钩刺（仿生原型）刺尖相同的锥度和直径，具有轻易刺入人体软组织的功能；针体表面设置的螺旋状半圆形凹槽会使缝合人体软组织过程中的体液沿着螺旋状半圆形凹槽向针尾方向流动并缓慢溢出螺旋状半圆形凹槽，导致在螺旋状半圆形凹槽的左、右区域蔓延，使未刺入人体软组织的针体表面形成体液膜层充当润滑剂的作用，致使未刺入人体软组织的针体能够低阻力刺穿人体软组织。与现有的医用缝合针相比较，本发明涉及的一种仿酸枣树弯钩刺的低阻力医用缝合针，具有刺穿阻力低、对人体软组织损伤小、伤口愈合过程患者痛感低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明的整体结构示意图；

图2本发明的宏观尺寸示意图；

图3本发明的针尖部位局部放大图；

图4本发明针体（局部）部位螺旋状半圆形凹槽形貌结构

图5本发明的针尾部位局部放大图。

图中：1、针尖；2、针体；3、螺旋状半圆形凹槽；4、针孔；5、针尾。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

如图1所示，本发明具体涉及的一种仿酸枣树弯钩刺的低阻力医用缝合针，它的构成包括针体前端的针尖1、针体2、螺旋状半圆形凹槽3、针孔4、针尾5等部位，其主要结构及功能如下所述。

如图1、图2、图3所示，针尖1由曲线a和曲线b相交而成，曲线a和曲线b的数学方程均源于酸枣树弯钩刺刺尖的形貌结构特征。将弯钩刺的扫描电镜图像导入已登记的软件著作权“仿生原型微形貌结构特征参数提取系统V1.0（登记号：2020SR1187519）”；将获取的弯钩刺刺尖上边界曲线的离散坐标点拟合成曲线方程a，即

如图1、图2所示，医用缝合针的针体2由曲线c和曲线d构成，曲线c和曲线d的数学方程源于酸枣树弯钩刺刺体的形貌结构特征。将弯钩刺的扫描电镜图像导入已登记的软件著作权“仿生原型微形貌结构特征参数提取系统V1.0（登记号：2020SR1187519）”；将获取的弯钩刺刺体的上边界曲线离散坐标点拟合成曲线方程c，

如图1、图2、图4所示，利用曲线方程a、b、c、d构建径向截面为圆形的医用缝合针的三维模型，该医用缝合针弦长L为32.4 mm，高度H为2.3 mm，其表面设置有20圈螺距m为1.7mm、半径r为0.1 mm的螺旋状半圆形凹槽。在医用缝合针针体2的表面设置螺旋状半圆形凹槽3的意图是，在缝合人体软组织过程中，人体软组织内的体液会沿着螺旋状半圆形凹槽3向针尾5方向流动并缓慢溢出螺旋状半圆形凹槽3，导致在螺旋状半圆形凹槽3的左、右区域蔓延，从而使未刺入人体软组织的针体2的表面形成体液膜层充当润滑剂的作用，使未刺入人体软组织的针体能够轻易刺穿人体软组织，降低因刺穿阻力过大而导致人体软组织撕裂的风险。

如图1、图2、图5所示，针孔4设置在针体的尾部区域。为使缝合线能够固定在医用缝合针上且不易脱落，本发明采用了侧向打孔的方式形成针孔4；将针孔4设置为椭圆形，针孔4两端半圆的半径是r’为0.08 mm，针孔4两端半圆的圆心距d为0.26 mm。

如图1、图2、图5所示，针体末端设置半径R为0.26 mm的半球形针尾5，针尾5的球心与针孔4的中心之间的距离d1为0.2 mm，针尾5的球心与针孔4的最右端之间的距离d2为0.07 mm。

本发明具体涉及的一种仿酸枣树弯钩刺的低阻力医用缝合针，其使用流程是，操作者使用持针器夹持针体2将针尖1刺入人体软组织，待针尾5穿出后，缝合线即可留在人体软组织中，以便固定开裂的人体软组织；针体2表面设置的螺旋状半圆形凹槽3，能够使人体软组织内的体液浸润针体2，形成体液膜层充当润滑剂的作用，从而显著降低医用缝合针的刺穿阻力，以此降低人体软组织撕裂的风险。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。