卢萍，张宇，侯荣国，王湘田，吕哲

(山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博 255049)

在临床外科手术中切除坏死和失去活力的组织时，需按一定要求保留血管、肝胆、神经等组织; 因此，精准的去除切割技术在外科领域有着重要的作用[1]。但传统的医用手术刀、电刀，不仅容易发生“一刀切”的现象，而且会伴随热损伤等二次伤害，从而影响手术成功率和术后恢复[2]。20世纪90年代初，Papachristou等[3]首次将水射流技术引入医学领域用于肝脏外科手术。考虑到外科手术中血管损坏、修复和止血等问题，Rau等[4]开始将专业设计的医用水刀运用到临床中。从此，水刀在外科手术的临床医用中逐渐得到普及。2014年，日本东北大学Nakanishi等[5]、Kunikata等[6]研发了一种由压电致动器驱动的医用脉冲水射流装置(ADPJ)用于临床试验。将ADPJ装置在不同压力下分别应用于动物眼、脑、肝、神经的外科手术，还能够起到组织选择性分离的作用，组织出血量比刚性分离术少[7-9]。经过近30年的发展，医用水刀在临床的应用经验越来越丰富，但总的来看医用水刀技术在国内还不够成熟，在不同韧性和弹性的人体组织结构选择性分离切除方面还未形成完整的理论体系，仍需进行深入研究。

本文选择猪肝脏为实验样本，猪肝脏的泊松比为0.40，与人体的肝脏组织比较接近[10]，且形状结构、血管分布、厚度与人体相似，并且容易获取。肝脏是由传入、传出的导管系统和血管系统组成的三维网格系统，由于胶原蛋白和弹性蛋白含量较高， 所以这些导管和血管系统的结构和阻力与肝实质有着本质上的不同。……