一種帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針及其制備方法
【專利說明】
一、技術領域
[0001]本發明提供的一種帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針及其制備方法，屬于涉及靜脈注射、活檢穿刺、組織取樣和腦深部刺激等用途的醫療穿刺器械領域。
二、【背景技術】
[0002]醫用穿刺針是最常用的醫療設備之一，廣泛應用于各種微創經皮過程，例如:深部腦活檢、局部阻斷性麻醉和血樣采集等。隨著社會和科技的發展，人們對增強穿刺過程的穿刺精度以及降低穿刺過程產生的疼痛感要求不斷提高。目前，關于提高穿刺過程的穿刺精度以及降低穿刺過程產生的疼痛感的報道主要集中在減小針頭直徑、優化頭鋒利度以及表面涂覆潤滑劑，但這些方法存在制作成本高、不能降低穿刺過程阻力和潤滑涂層的穩定性不持久等缺點。
[0003]本發明公開的帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針，其特點是通過改變穿刺針表面微觀結構，改善其表面摩擦潤滑性能，有效地降低穿刺過程阻力，從而提高穿刺精度，減少穿刺過程帶來的疼痛感。目前常規醫用穿刺針在出廠時表面普遍吸附醫用潤滑劑，其目的是提高表面潤滑性，減少臨床使用時的穿刺阻力，另外，穿刺組織中組織液也可起到潤滑劑作用，但目前普遍存在潤滑劑在穿刺針表面吸附不均勻以及穩定性較差等問題，無法有效長期保持潤滑效果。
三、
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針。該穿刺針采用飛秒激光加工技術在穿刺針表面加工出螺旋狀微織構，使其在穿刺過程能夠有效吸附和存儲潤滑劑，有助于流體動力潤滑的產生，降低穿刺過程阻力，實現醫用穿刺針在穿刺過程中穿刺精度高、降低疼痛的目的。
[0005]本發明通過以下方式實現:
[0006]一種帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針，材料為鎢或不銹鋼，其特征為在穿刺針表面加工出螺旋狀微織構，微織構槽寬W為50-200nm，槽深D為10_30nm，槽間距P為300-500nm，螺旋線與穿刺針軸線夾角α為30-80°。
[0007]帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針的制備方法，其制備方法為:
[0008]1.將穿刺針表面拋光處理，并分別在水和有機溶劑中超聲清洗20min，進行表面清潔處理；
[0009]2.將穿刺針裝夾于進給系統中，飛秒激光脈沖保持固定，利用穿刺針的旋轉和軸向進給運動在穿刺針表面加工出螺旋狀微織構，飛秒脈沖能量為0.5 - 2 μ J，頻率為500-1000ΗΖ，掃描次數1-2遍；
[0010](1)3.將表面激光織構化處理后的穿刺針，先在去離子水中超聲清洗20min，然后再將穿刺針浸入在無水乙醇中，利用超聲波清洗20min，最后用隊氣吹干。
[0011]通過上述制備的帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針，穿刺針表面有連續的螺旋狀微織構，在穿刺過程中微織構與穿刺組織中組織液或潤滑劑有機結合，在接觸區域形成的潤滑膜與微織構本身的降摩減磨作用有機結合，這種潤滑效應能夠有效地降低穿刺過程阻力，從而提高穿刺精度，減少穿刺過程帶來的疼痛感。
四、【附圖說明】
[0012]圖1為螺旋狀微織構醫用穿刺針截面示意圖，其中:1為穿刺針，W為微織構槽寬，D為微織構槽深，P為微織構間距。
[0013]圖2為螺旋狀微織構醫用穿刺針表面微織構制備方法示意圖，其中:2為飛秒激光脈沖，α為螺旋線與穿刺針軸線夾角。
五、【具體實施方式】
[0014]實例1:
[0015]一種帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針的制備，穿刺針I選用醫用316不銹鋼活檢穿刺針，微織構槽寬W為80nm左右，槽深D為20nm左右，槽間距P為300nm左右，螺旋線與穿刺針軸線夾角α為70°左右。其制備方法如下:
[0016](I)將材料為316不銹鋼的穿刺針表面拋光處理，去除表面污染層，并在去離子水中超聲清洗20min，再將穿刺針浸入在無水乙醇中，利用超聲波清洗20min，進行表面清潔處理；
[0017](2)將穿刺針裝夾于飛秒激光加工器系統中，飛秒激光脈沖2保持固定，調整激光脈沖能量為I μ J，頻率為500Hz，掃描I遍，利用穿刺針的旋轉和進給運動在穿刺針表面加工出螺旋狀微織構；
[0018](3)將表面激光織構化處理后的穿刺針，先在去離子水中超聲清洗20min，然后再將穿刺針浸入在無水乙醇中，利用超聲波清洗20min，最后用N2氣吹干；
[0019]該穿刺針在穿刺過程時，微織構與穿刺組織中組織液有機結合，有利于流體動力潤滑的產生，能夠有效地降低穿刺過程阻力，從而提高穿刺精度。
[0020]實例2:
[0021]一種螺旋狀微織構醫用穿刺針的制備，穿刺針I選用材料為鎢的醫用注射針，微織構槽寬W為150nm左右，槽深D為30nm左右，槽間距P為400nm左右，螺旋線與注射針軸線夾角α為50°左右。其制備方法如下:
[0022](I)將材料為鎢的注射針表面拋光處理，去除表面污染層，并在去離子水中超聲清洗20min，再將穿刺針浸入在無水乙醇中，利用超聲波清洗20min，進行表面清潔處理；
[0023](2)將注射針裝夾于飛秒激光加工器系統中，飛秒激光脈沖2保持固定，調整激光脈沖能量為1.5 μ J，頻率為1000Hz，掃描2遍，利用注射針的旋轉和進給運動加工出覆蓋穿刺針表面的螺旋狀微織構；
[0024](3)將表面激光織構化處理后的穿刺針，先在去離子水中超聲清洗20min，然后再將穿刺針浸入在無水乙醇中，利用超聲波清洗20min，最后用N2氣吹干；
[0025]當采用表面潤滑劑的注射針時，由于微織構的存在潤滑劑更易在注射針表面均勻吸附和存儲，并且持續效果更可靠，從而有效降低注射過程帶來的疼痛感。
【主權項】
1.一種帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針，材料為鎢或不銹鋼，其特征為在穿刺針表面加工出螺旋狀微織構，微織構槽寬W為50-200nm，槽深D為10_30nm，槽間距P為300_500nm，螺旋線與穿刺針軸線夾角α為30-80°。
2.一種帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針制備方法，其主要制備方法如下: (1)將穿刺針表面拋光處理，并分別在水和有機溶劑中超聲清洗20min，進行表面清潔處理； (2)將穿刺針裝夾于進給系統中，飛秒激光脈沖保持固定，利用穿刺針的旋轉和軸向進給運動在穿刺針表面加工出螺旋狀微織構，飛秒脈沖能量為0.5 - 2 μ J，頻率為500-1000Ηζ，掃描次數1-2遍； (3)將表面激光織構化處理后的穿刺針，先在去離子水中超聲清洗20min，然后再將穿刺針浸入在無水乙醇中，利用超聲波清洗20min，最后用隊氣吹干。
【專利摘要】本發明屬于醫療穿刺器械領域，特別是涉及一種帶有螺旋狀微織構的醫用穿刺針及其制備方法。本發明采用飛秒激光加工技術，在加工過程中保持飛秒激光脈沖固定，通過控制穿刺針的旋轉和進給運動在穿刺針表面加工出螺旋狀微織構。該醫用穿刺針在穿刺過程中，微織構與穿刺組織中組織液或潤滑劑有機結合，有利于潤滑劑的吸附和存儲，從而有助于流體動力潤滑的產生，有效地降低穿刺過程阻力，提高穿刺精度，減少穿刺過程帶來的疼痛感。
【IPC分類】A61B17-34
【公開號】CN104825212
【申請號】CN201510252777
【發明人】張克棟, 鄧建新, 李巖, 邢佑強
【申請人】山東大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月18日