李成刚　林家庆　申景金　谢志红　崔　文　侯小蕾

1.南京航空航天大学，南京，210016　　2.南京邮电大学，南京，210046



多平面锥形针接触建模与影响因素研究

李成刚1林家庆1申景金2谢志红1崔文1侯小蕾1

1.南京航空航天大学，南京，2100162.南京邮电大学，南京，210046

摘要：针对平面锥形针在组织接触变形阶段受力变化难以分析的现状，根据弹性组织与针接触时的变形特点，建立了多平面锥形针的接触模型，并重点探讨了该阶段针的受力与穿刺性能问题。接触模型揭示了在穿刺深度相同的情况下，锥形针的接触受力受组织剪切模量、针形半顶角和针的平面数三个因素共同影响。通过实验对接触模型进行验证，发现实验曲线和理论曲线能够较好地吻合，表明该模型是有效可行的。由研究可得：为减小平面锥形针的接触受力、提高针的穿刺性能，可选择较小剪切模量的组织、减小针形半顶角或减少针的平面数。

关键词：多平面锥形针；接触模型；剪切模量；针形半顶角；针的平面数

0引言

微创穿刺手术是医学领域新兴的一种诊治手段，代表着临床医学发展的新方向。穿刺针作为微创穿刺手术的常用工具，其穿刺性能的好坏决定了微创手术的成败。作为一类常见的穿刺针，平面穿刺针被广泛应用于临床实践中，在活检取样、局部麻醉、血样抽取和药物注射等过程中都起到了重要作用。研究表明，在相同穿刺深度下，针穿刺组织时的受力越小，针的穿刺效率越高，穿刺性能越好[1]。……