CN103071210B - 一种针尖具有仿生形态的注射器针头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种针尖具有仿生形态的注射器针头。应用于临床输液、穿刺、取样等过程的一次性介入医疗器械领域。其特征在于，所述的注射器针头的针尖外壁面（3）或针尖斜面（4）具有宏观或微观仿生结构形态。仿生结构包括条纹形、凹坑形、波纹形三种。在针头针尖添加仿生形态的目的是降低注射穿刺过程中针尖受到的摩擦力，减少穿刺过程中针尖对皮下神经末梢的刺激作用，实现减痛效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种针尖具有仿生形态的注射器针头。应用于临床输液、穿刺和取样等过程的一次性介入医疗器械领域。
背景技术
药物注射、穿刺取样等介入治疗是临床医疗的主要手段。而注射、穿刺过程中皮肤组织受到破坏，使神经末梢感受到刺激从而产生痛感，这一过程给患者带来的困扰是不容忽视的。在当今人们追求生活幸福度的大背景下，有效降低注射疼痛是降低医疗恐惧、提高人们生活质量的有效手段。由于，人类从出生伊始注射疫苗起，便必须开始面对同药效共存的注射疼痛问题，因此，有效地降低患者的注射、穿刺疼痛和机体损伤是当今医疗器械研究的主要方向之一。
目前，已有的针对药物注射疼痛产生机理的研究表明，注射痛感源于针头刺入皮肤使细胞破裂释放出的致痛物质。针对致痛机理，现有的无痛注射方法主要有（1）微针注射。以微针阵列为代表，通过减小针管直径的方式，有效降低皮肤损伤面积和致痛物质产生数量，从而实现无痛注射目的。但是，微针针管直径小的优势，在减小痛感的同时限制了药物吸收的效果，从而将其适用范围局限于高效、少量的药物注射。（2）无针注射。利用高压射流将药物颗粒直接打入皮下的一种无痛注射技术。但是，由于实现高压射流所需的辅助仪器较多、成本高昂，所以无针注射的推广难度较大。（3）快速注射。采用进针快、推药慢、拔针快的二快一慢法，在一定程度上缓解注射痛感。但是，此法在实际应用中受到患者主观因素影响，不同患者使用效果不同，成效不稳定。（4）激光注射。利用激光去除微量表皮，使胰岛素直接进入人体，达到无痛目的。但是，其适用药品单一，尚不能大范围推广。（5）经络推拿及穴位按压。顾名思义，是通过推拿手法减缓注射疼痛的一种技术手法。但是，其效果不十分显著，且并不适用于所有人，如孕妇，所以只能作为减痛的辅助手段。（6）仿生针头注射。针管外壁上加工有螺旋形、波纹形、锯齿形或凹坑形仿生结构，通过减少针头与皮肤组织间的摩擦阻力的方式，减小注射过程中对神经末梢的刺激，达到减痛的目的。但是，此方法只考虑到针管部分的摩擦阻力，没有涉及针尖部分的减阻问题。而针尖穿刺阻力通常为针管摩擦阻力的2-3倍，由此，减少针尖的穿刺阻力比之减少针管摩擦阻力，意义更加重大。因此，我们此次提出的发明为能够减小穿刺阻力的针尖具有仿生形态的注射器针头。
发明内容
本发明的目的在于克服现有无痛注射方式的上述种种缺陷和不足，提供一种针尖具有仿生形态的注射器针头。通过改变针尖表面形态的方式，减少药物注射穿刺过程中针尖与皮肤组织间的摩擦阻力，从而减小注射过程对神经末梢的刺激，达到减小注射疼痛的目的。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现，结合附图说明如下：
一种针尖具有仿生形态的注射器针头，其针尖外壁面或针尖斜面具有仿生形态的仿生结构，所述仿生形态呈条纹形、凹坑形或波纹形；按仿生形态大小分为宏观、微观两种；按仿生形态位置分为针尖外壁面、针尖斜面两种；所述条纹形仿生形态的横截面呈矩形或倒三角形；所述凹坑形仿生形态的横截面呈圆弧形；所述波纹形仿生形态的横截面呈波纹形。所述条纹形和波纹形仿生结构，其排布方向与针头轴向垂直；所述的凹坑形仿生结构，其在针尖上的排布方式呈矩形或菱形。
所述仿生结构在针尖上的分布为全部或局部。
所述仿生结构为宏观形态时，条纹形态的槽深0.01-0.05mm、槽宽0.01-0.10mm、间距0.02-0.10mm，凹坑形态的凹坑深度0.01-0.05mm、直径0.01-0.10mm、间距0.02-0.10mm，波纹形态的波纹深度0.01-0.05mm、宽度0.01-0.10mm、间距0.02-0.10mm。
所述仿生结构为微观形态时，被刻蚀或喷砂去料的部分深度1-10nm，宽度1-10nm，间距1-20nm。
宏观仿生结构形态的加工方法为激光刻蚀；微观仿生结构形态的加工方法为喷砂或化学刻蚀。
一种针尖具有仿生形态的注射器针头，所述的注射器针头的针尖外壁面或针尖斜面具有仿生结构；根据仿生形态分为条纹形、凹坑形、波纹形三种；根据仿生形态尺寸分为宏观、微观两种。
本发明为针尖具有仿生形态的注射器针头，可用于静脉注射针、肌肉注射针、采血针、活体取样针、体液引流针等活体组织穿刺注射、穿刺医疗介入器械。其临床使用方式、方法同常规注射器针头相同，无特殊操作使用要求。
本发明的技术效果是：
该注射器针头通过在标准注射器针头的针尖外壁面或针尖斜面上加工仿生结构形态，减少针尖与皮肤组织间的摩擦阻力，实现在注射或穿刺时减少疼痛的目的。通常，在注射、穿刺过程中，疼痛主要源于神经对致痛物质的感知，而致痛物质来自于针头与皮肤组织接触过程中在两者间摩擦力的作用下被破坏的组织细胞。本发明公开的针尖上具有仿生形态的注射器针头，可减少注射、穿刺过程中针尖与皮肤组织的接触面积，减小两者间的摩擦阻力，从而使组织细胞破坏程度有所降低，释放出的致痛物质减少，注射痛感减小。
附图说明
图1（a）是本发明的针头结构示意图；
图1（b）是图1（a）的针尖局部放大图；
图1（b1）是在图1（b）基础上的条纹形和波纹形的针尖斜面仿生结构局部放大图；
图1（b2）是在图1（b）基础上的凹坑形针尖斜面仿生结构局部放大图；
图1（c）是图1（a）的针尖局部放大图；
图1（c1）是在图1（c）基础上的条纹形针尖外壁面仿生结构局部放大图；
图1（c2）是在图1（c）基础上的波纹形针尖外壁面仿生结构局部放大图；
图1（c3）是在图1（c）基础上的凹坑形针尖外壁面仿生结构局部放大图；
图1（d1）、（d2）为条纹形仿生结构横截面局部图；
图1（d3）为凹坑形仿生结构横截面局部图；
图1（d4）为波纹形仿生结构横截面局部图。
图2是凹坑形仿生结构分布方式示意图，其中：
图2（a）按矩形分布；
图2（b）按菱形分布。
图3（a）是以横截面为锯齿形的条纹结构为例的仿生结构深度、宽度、间距示意图；
图3（a1）是以横截面为锯齿形的条纹结构为例的仿生结构深度、宽度、间距示意图（针尖斜面）；
图3（a2）是以横截面为锯齿形的条纹结构为例的仿生结构深度、宽度、间距示意图（针尖外壁面）；
图3（b）是以矩形分布的凹坑形结构为例的仿生结构深度、直径、间距示意图；
图3（b1）是以矩形分布的凹坑形结构为例的仿生结构深度、直径、间距示意图（针尖斜面）；
图3（b2）是以矩形分布的凹坑形结构为例的仿生结构深度、直径、间距示意图（针尖外壁面）；
图3（c）是波纹形仿生结构的深度、宽度、间距示意图；
图3（c1）是波纹形仿生结构的深度、宽度、间距示意图（针尖斜面）；
图3（c2）是波纹形仿生结构的深度、宽度、间距示意图（针尖外壁面）；
图4是其他类型注射、穿刺器械中的应用示意图。
附图中1、针管连接座，2、针管表面，3、针尖，4、针尖斜面上的仿生形态，5、加工范围，6、矩形分布，7菱形分布，8、间距，9、宽度，10、直径，11、深度，12、子针，13、母针，14、仿生表面
具体实施方式
下面结合附图所示实例对本发明的具体内容及实施方式进一步说明。
一种针尖具有仿生形态的注射器针头，由针头和针尖上的仿生结构构成，其中的仿生结构，按大小分为宏观和微观两种；按形状分为条纹形、凹坑形、波纹形三种；按位置分为针尖外壁面和针尖斜面两种。
针尖斜面仿生结构的尺寸范围：宏观形态时，条纹形态的槽深0.01-0.05mm、槽宽0.01-0.10mm、间距0.02-0.10mm，凹坑形态的凹坑深度0.01-0.05mm、直径0.01-0.10mm、间距0.02-0.10mm，波纹形态的波纹深度0.01-0.05mm、宽度0.01-0.10mm、间距0.02-0.10mm；微观形态时，被刻蚀或喷砂去料的部分深度1-10nm，宽度1-10nm，间距1-20nm。
仿生结构的分布可以占据全部针尖，也可以只存在于局部。
本发明为针尖具有仿生形态的注射器针头，可应用在临床医疗领域中药物注射、穿刺取样时需使用的静脉输液针、肌肉注射针、采血针、活检针等医疗介入器具上。其临床使用与常规注射器针头相同，无特殊操作使用要求。
本发明的特点在于针尖上的仿生结构形态。以肌肉注射针为例，在注射器针头针尖外壁面3或针尖斜面4上具有仿生结构，仿生凹陷部分面积占针尖表面积的30%以内，其凹陷分布可以参阅图1和图2。临床使用中，由于针尖上仿生形凹陷的作用，减少了针尖刺入过程中与皮肤组织间的实际接触面积，使刺入过程中组织细胞的破坏程度下降，释放出的致痛物质减少，对神经末梢的刺激减弱。本发明公开的注射器针头，其使用方法与常规注射器针头无异，对使用者没有特殊操作要求，受用者因针头穿刺阻力减小，受到的疼痛减小。
参阅图4，针尖上的仿生形态可用于静脉输液针、活检子母针12、13等注射、穿刺用具。根据针头型号不同，其仿生结构排布方式可适当调整，但需保证仿生凹陷处所占针尖表面积少于30%。其无痛原理相同，都是通过减小针头与皮肤组织间的实际接触面积的方式，实现减痛效果。
宏观仿生结构形态可以由激光刻蚀得到；微观仿生结构形态可以由喷砂或化学刻蚀得到。
Claims (1)
1.一种针尖具有仿生形态的注射器针头，所述仿生形态采用的仿生结构在针尖上的分布为全部或局部，其特征在于：针尖外壁面和针尖斜面具有仿生形态的仿生结构；
所述仿生形态呈条纹形、凹坑形或波纹形；按仿生形态大小分为宏观、微观两种；按仿生形态位置分为针尖外壁面、针尖斜面两种；所述条纹形仿生形态的横截面呈矩形或倒三角形；所述凹坑形仿生形态的横截面呈圆弧形；所述波纹形仿生形态的横截面呈波纹形；
所述条纹形和波纹形仿生结构，其排布方向与针头轴向垂直；所述的凹坑形仿生结构，其在针尖上的排布方式呈矩形或菱形；
所述仿生结构为宏观形态时，条纹形态的槽深0.01-0.05mm、槽宽0.01-0.10mm、间距0.02-0.10mm，凹坑形态的凹坑深度0.01-0.05mm、直径0.01-0.10mm、间距0.02-0.10mm，波纹形态的波纹深度0.01-0.05mm、宽度0.01-0.10mm、间距0.02-0.10mm；
所述仿生结构为微观形态时，被刻蚀或喷砂去料的部分深度1-10nm，宽度1-10nm，间距1-20nm。
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Granted publication date: 20160615 Termination date: 20180119 |
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