CN112826575A - 一种穿刺针及其制备工艺和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种穿刺针及其制备工艺和应用，该穿刺针包括外套管和针芯，外套管包括位于前部分的细管和位于后部分的粗管，细管和粗管之间通过圆台侧面连接；粗管的长度方向上对称设置有两个形状、大小相同的长条形通孔，两个通孔内设置有T型杆，T型杆的横杆贯穿设置在两个通孔中，T型杆的竖杆设置在粗管内且其朝向粗管的尾部，竖杆上套设有弹簧，弹簧的直径大于通孔的宽度，T型杆连同弹簧可在通孔内移动；当弹簧处于自然状态、针芯的尾部与横杆相抵时，针芯的头部超出细管的头部，压缩弹簧后，针芯的头部可缩回细管内。该穿刺针可避免在软组织穿刺过程中，穿刺针对软组织的伤害，可最大限度、及时、安全地保护下层组织。
Description
技术领域
本发明属于医疗器材设备领域，尤其涉及一种穿刺针及其制备工艺和应用。
背景技术
穿刺针是在微创手术中对胸腔、腹腔、体表等多种具有多层结构的器官的组织取样和注射治疗的医疗器械，同时可提高胸腔镜、腹腔镜手术过程穿刺打孔的安全性。但是，市面上现有的穿刺针针芯无法弹出，在手术过程中，不能起到很好的导引作用。因此需要设计出对软组织损伤小又具有导引作用的穿刺针，以满足胸腹部微创手术的穿刺需要。
发明内容
解决的技术问题：针对现有的穿刺针存在的不足，本发明提供一种穿刺针及其制备工艺和应用，该穿刺针可避免在软组织穿刺过程中，穿刺针对软组织的伤害，可最大限度、及时、安全地保护下层组织，并可把针芯安全地送达手术者拟到达的软组织层面，并留在其中作为导引等作用。
技术方案：一种穿刺针，包括外套管和针芯，针芯穿设在外套管内，所述外套管包括位于前部分的细管和位于后部分的粗管，细管和粗管之间通过圆台侧面连接；所述粗管的长度方向上对称设置有两个形状、大小相同的长条形通孔，两个通孔内设置有T型杆，T型杆的横杆贯穿设置在两个通孔中，T型杆的竖杆设置在粗管内且其朝向粗管的尾部，竖杆上套设有弹簧，弹簧的直径大于通孔的宽度，T型杆连同弹簧可在通孔内移动；当弹簧处于自然状态、针芯的尾部与横杆相抵时，针芯的头部超出细管的头部，压缩弹簧后，针芯的头部可缩回细管内。
上述所述的针芯的直径比细管的直径小1mm。
上述所述的外套管的细管的长度为10cm，粗管的长度为15cm。
上述所述的细管的头部为斜切面，该斜切面与细管横截面的夹角为45°-60°。
上述所述的针芯的头部为斜切面，该斜切面与针芯横截面的夹角为60°。
上述所述的针芯头部末端斜切面呈弧形。
上述所述的一种穿刺针的制备工艺，制备步骤如下：
步骤一，穿刺针合金材料的原料选择按质量百分比计含有以下成分：
Cr 15-30%、Mn 12-20%、Cu 3-7%、C 0.02-0.04%、Y 0.01-0.025%、W 1-3%、二氧化硅纳米纤维0.002-0.005%、余量为Fe和其余不可避免的微量元素；
步骤二，穿刺针合金材料的制备步骤如下：
先将Cr、Mn、Cu、50%Fe加热至1500℃，熔融后得到第一熔融液，再将C、Y、W、50%Fe加热至1300℃，熔融后得到第二熔融液，将第一熔融液和第二熔融液在1200℃下混合均匀后，加入二氧化硅纳米纤维，升温至1500℃，混合均匀后保温2h，降温至1200℃进行熔炼、浇筑成钢锭，将钢锭加热至1200℃，锻制成锻件，再将锻件进行轧制加工成棒材，在温度为1000℃下进行固溶处理，然后冷却至室温；
步骤三，穿刺针的制备步骤如下：
将步骤二得到的棒材进行常规的机械加工成型，加工成针芯、细管、粗管、圆台侧面、横杆和竖杆，粗管上开设两个通孔，细管的尾部与圆台侧面直径小的一端焊接，粗管内放入弹簧后将其头部与圆台侧面直径大的一端焊接制成外套管，竖杆垂直焊接在横杆的中间位置即制成T型杆，T型杆穿设进两个通孔后将弹簧套在竖杆上，最后将针芯插入外套管，即制备得到穿刺针。
上述所述的步骤一中穿刺针合金材料的原料选择按质量百分比计含有以下成分：Cr 22%、Mn 16%、Cu 5%、C 0.03%、Y 0.018%、W 2%、二氧化硅纳米纤维0.0035%、余量为Fe和其余不可避免的微量元素。
上述所述的一种穿刺针在进行软组织穿刺中的应用。
本发明中以Cr、Mn、Fe为制成穿刺针材料的主要成分，制成的合金材料硬度高、韧性好、耐腐蚀性能也高。同时加入了一定比例的Cu，Cu与Cr、Mn、Fe熔融后，形成的合金相分散均匀，表面原子不易氧化，同时也提高了合金材料的生物相容性。二氧化硅纳米纤维具有化学和热稳定性均较好的特点。二氧化硅纳米纤维的加入制成的合金复合材料，其纤维结构进一步增强了材料的韧性。
本发明的合金材料的制备方法先通过两次熔融，两次熔融液混合后再与二氧化硅纳米纤维混合，进一步将所有合金相弥散均匀，制成的合金材料的耐腐蚀性能、强度、韧性均优异，并且具有良好的生物相容性。
有益效果：本发明提供的一种穿刺针及其制备工艺和应用，具有以下有益效果：
1.本发明的穿刺针可避免在软组织穿刺过程中，穿刺针对软组织的伤害，可最大限度及时安全地保护下层组织，并可把钢针针芯安全送达术者拟到达的软组织层面，并留在其中作为导引等的作用；
2.该穿刺针结构简单，使用方便；
3.制作该穿刺针的合金材料耐腐蚀性能高、强度高、韧性均优异好，并且具有优异的生物相容性；
4．高温消毒后，可重复利用，节能、环保。
附图说明
图1为本发明的穿刺针的示意图。
图2为图1中A部放大图。
图3为图1的左视图。
图4为图1中弹簧压缩后、针芯缩进外套管的示意图。
图中：1、外套管；11、细管；12、粗管；13、圆台侧面；2、针芯；3、通孔；4、T型杆；41、横杆；42、竖杆；5、弹簧。
具体实施方式
以下实施例中所使用的二氧化硅纳米纤维购自四川致研科技有限公司。
首先制备穿刺针用合金材料，制备步骤如下：
步骤一，穿刺针合金材料的原料选择按质量百分比计含有以下成分：
Cr 22%、Mn 16%、Cu 5%、C 0.03%、Y 0.018%、W 2%、二氧化硅纳米纤维0.0035%、余量为Fe和其余不可避免的微量元素；
步骤二，穿刺针合金材料的制备步骤如下：
先将Cr、Mn、Cu、50%Fe加热至1500℃，熔融后得到第一熔融液，再将C、Y、W、50%Fe加热至1300℃，熔融后得到第二熔融液，将第一熔融液和第二熔融液在1200℃下混合均匀后，加入二氧化硅纳米纤维，升温至1500℃，混合均匀后保温2h，降温至1200℃进行熔炼、浇筑成钢锭，将钢锭加热至1200℃，锻制成锻件，再将锻件进行轧制加工成棒材，在温度为1000℃下进行固溶处理，然后冷却至室温；
步骤三，穿刺针的制备步骤如下：
将步骤二得到的棒材进行常规的机械加工成型，加工成针芯2、细管11、粗管12、圆台侧面13、横杆41和竖杆42，粗管12上开设两个通孔3，细管11的尾部与圆台侧面13直径小的一端焊接，粗管12内放入弹簧5后将其头部与圆台侧面13直径大的一端焊接制成外套管1，竖杆42垂直焊接在横杆41的中间位置即制成T型杆4，T型杆4穿设进两个通孔3后将弹簧5套在竖杆42上，最后将针芯2插入外套管1，即制备得到穿刺针。
本发明制备的穿刺针，其硬度达到HRC46度以上，材料延伸率≥10%，抗拉强度≥1400MPa，在5%的盐酸溶液中浸泡150h不腐蚀，并且具有良好的生物相容性。
上述制备得到的穿刺针结构如下：包括外套管1和针芯2，针芯2穿设在外套管1内，所述外套管1包括位于前部分的细管11和位于后部分的粗管12，细管11和粗管12之间通过圆台侧面13连接；所述粗管12的长度方向上对称设置有两个形状、大小相同的长条形通孔3，两个通孔3内设置有T型杆4，T型杆4的横杆41贯穿设置在两个通孔3中，T型杆4的竖杆42设置在粗管12内且其朝向粗管12的尾部，竖杆42上套设有弹簧5，弹簧5的直径大于通孔3的宽度，T型杆4连同弹簧5可在通孔3内移动；当弹簧5处于自然状态、针芯2的尾部与横杆41相抵时，针芯2的头部超出细管11的头部，压缩弹簧5后，针芯2的头部可缩回细管11内。
优选的，所述针芯2的直径比细管11的直径小1mm。该设置可确保外套管1在切开相应软组织时，针芯2在弹簧5的作用下可以第一时间从外套管1中弹出，保护下层软组织。
优选的，所述外套管1的细管11的长度为10cm，粗管12的长度为15cm。
优选的，所述细管11的头部为斜切面，该斜切面与细管11横截面的夹角为45°-60°。
优选的，所述针芯2的头部为斜切面，该斜切面与针芯2横截面的夹角为60°。
两个斜切面的设置使得在精细操作的同时还能保护下层软组织，完成操作后，针芯2可钝性分离，不会损伤其余部位。
优选的，所述针芯2头部末端斜切面呈弧形，针芯尖端尺寸可根据实际需要进行设计，其尖端设计为钝圆角，可缓冲针心弹出的冲击力，不致于因冲击力过大损伤下层组织。
所述穿刺针可应用于分层、不同质地、不同张力、存在一定间隙的软组织的穿刺，主要用于腹膜透析置管术，腹部微创手术的先导打孔等外科手术。
以下是使用本发明的穿刺针进行穿刺法腹透置管术的详细过程：
1.工具：本发明的穿刺针、扩张钳、彩超机；
2.操作步骤：常规消毒铺巾，切开穿刺点皮肤0.5~1cm，扩张钳扩张软组织将其分开，穿刺针插入，彩超引导下，穿透皮下组织达腹直肌前鞘，扩张钳头顺细管11压滑至腹直肌前鞘，旋转扩张可调螺丝并固定开口大小，再次送穿刺针穿透腹直肌前鞘达腹直肌，脱出外套管1，将针芯沿腹直肌间隙送入达腹直肌后鞘，旋回扩张钳螺丝，使钳口吻合针芯并沿针芯滑进扩张钳钳口达腹直肌后鞘，这时再次套上外套管1，穿刺针穿透腹直肌后鞘及腹膜，针芯2弹出，退岀外套管1，留住针芯，再次将软组织分离扩张钳旋回吻合沿针芯2下滑，使钳口进入腹腔，再次旋转调控螺丝扩钳口至大小略大于腹透管橫截面，并将分离扩张钳固定其中，退岀针芯，将腹透管送入腹腔，腹透管末端达膀胱直肠陷凹，试水良好，一手按住腹透管使其从扩张钳分离开，退出扩张钳，打遂道，接外接短管，缝合皮肤切口，敷无菌纱布，胶布固定。
本发明的穿刺针也可用于其他空腔脏器的穿刺。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种穿刺针，包括外套管（1）和针芯（2），针芯（2）穿设在外套管（1）内，其特征在于：所述外套管（1）包括位于前部分的细管（11）和位于后部分的粗管（12），细管（11）和粗管（12）之间通过圆台侧面（13）连接；所述粗管（12）的长度方向上对称设置有两个形状、大小相同的长条形通孔（3），两个通孔（3）内设置有T型杆（4），T型杆（4）的横杆（41）贯穿设置在两个通孔（3）中，T型杆（4）的竖杆（42）设置在粗管（12）内且其朝向粗管（12）的尾部，竖杆（42）上套设有弹簧（5），弹簧（5）的直径大于通孔（3）的宽度，T型杆（4）连同弹簧（5）可在通孔（3）内移动；当弹簧（5）处于自然状态、针芯（2）的尾部与横杆（41）相抵时，针芯（2）的头部超出细管（11）的头部，压缩弹簧（5）后，针芯（2）的头部可缩回细管（11）内。
2.根据权利要求1所述的一种穿刺针，其特征在于：所述针芯（2）的直径比细管（11）的直径小1mm。
3.根据权利要求1所述的一种穿刺针，其特征在于：所述外套管（1）的细管（11）的长度为10cm，粗管（12）的长度为15cm。
4.根据权利要求1所述的一种穿刺针，其特征在于：所述细管（11）的头部为斜切面，该斜切面与细管（11）横截面的夹角为45°-60°。
5.根据权利要求1所述的一种穿刺针，其特征在于：所述针芯（2）的头部为斜切面，该斜切面与针芯（2）横截面的夹角为60°。
6.根据权利要求1所述的一种穿刺针，其特征在于：所述针芯（2）头部末端斜切面呈弧形。
7.如权利要求1所述的一种穿刺针的制备工艺，其特征在于制备步骤如下：
步骤一，穿刺针合金材料的原料选择按质量百分比计含有以下成分：
Cr 15-30%、Mn 12-20%、Cu 3-7%、C 0.02-0.04%、Y 0.01-0.025%、W 1-3%、二氧化硅纳米纤维0.002-0.005%、余量为Fe和其余不可避免的微量元素；
步骤二，穿刺针合金材料的制备步骤如下：
先将Cr、Mn、Cu、50%Fe加热至1500℃，熔融后得到第一熔融液，再将C、Y、W、50%Fe加热至1300℃，熔融后得到第二熔融液，将第一熔融液和第二熔融液在1200℃下混合均匀后，加入二氧化硅纳米纤维，升温至1500℃，混合均匀后保温2h，降温至1200℃进行熔炼、浇筑成钢锭，将钢锭加热至1200℃，锻制成锻件，再将锻件进行轧制加工成棒材，在温度为1000℃下进行固溶处理，然后冷却至室温；
步骤三，穿刺针的制备步骤如下：
将步骤二得到的棒材进行常规的机械加工成型，加工成针芯（2）、细管（11）、粗管（12）、圆台侧面（13）、横杆（41）和竖杆（42），粗管（12）上开设两个通孔（3），细管（11）的尾部与圆台侧面（13）直径小的一端焊接，粗管（12）内放入弹簧（5）后将其头部与圆台侧面（13）直径大的一端焊接制成外套管（1），竖杆（42）垂直焊接在横杆（41）的中间位置即制成T型杆（4），T型杆（4）穿设进两个通孔（3）后将弹簧（5）套在竖杆（42）上，最后将针芯（2）插入外套管（1），即制备得到穿刺针。
8.根据权利要求7所述的一种穿刺针的制备工艺，其特征在于：所述步骤一中穿刺针合金材料的原料选择按质量百分比计含有以下成分：Cr 22%、Mn 16%、Cu 5%、C 0.03%、Y0.018%、W 2%、二氧化硅纳米纤维0.0035%、余量为Fe和其余不可避免的微量元素。
9.如权利要求1所述的一种穿刺针在进行软组织穿刺中的应用。
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2021
- 2021-03-19 CN CN202110295585.4A patent/CN112826575A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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