Y-Z型磁性完全植入式静脉输液港的设计及实验研究.pdf
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1、生 物 医 学 工 程 研 究 ,():陕西省重点研发计划一般项目(,)。通信作者 :型磁性完全植入式静脉输液港的设计及实验研究张苗苗,史爱华,张钰菡,赵琳,马佳,吕毅,严小鹏,(西安交通大学第一附属医院 肝胆外科,西安 ;西安交通大学第一附属医院 精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心,西安 ;西安交通大学 启德书院,西安 ;西安交通大学 宗濂书院,西安 ;陕西省人民医院 肿瘤外科,西安 )摘要:为提高完全植入式静脉输液港港针一次性插入的成功率,本研究设计了一款 型磁性完全植入式静脉输液港。该输液港由磁性港体和磁性定位装置两部分组成,在磁性港体上端硅胶隔膜的外周嵌入靶磁体,磁性定位装置头
2、端为带有缺口的定位环,其内嵌入锚定磁体。靶磁体和锚定磁体为 极相互配对且能够准确对位相吸的钕铁硼磁环。采用电子万能试验机测量靶磁体和锚定磁体的磁力 位移曲线,并通过离体实验验证该装置定位穿刺的便捷性。根据磁锚定技术原理,设计并 打印出 型磁性完全植入式静脉输液港样品。磁力测试结果显示,靶磁体与锚定磁体在零距离时吸力为 ,在 间距时吸力为 。通过在离体动物皮肤组织下植入本研究模型,模拟港针插入操作,结果显示,该装置一次穿刺成功率可达 。型磁性完全植入式静脉输液港设计巧妙、加工简单、成本低、使用便捷,可显著提高穿刺成功率,具有临床应用潜力。关键词:磁外科;磁锚定技术;完全植入式静脉输液港;钕铁硼;
3、港针;磁环中图分类号:;文献标志码:文章编号:(),(,;,;,;,;,):,生物医学工程研究第 卷 ,:;引言完全植入式静脉输液港(,)是一种可皮下植入并长期留置的静脉输液装置,于 年首次应用于临床,可为需要长期输液治疗及恶性肿瘤患者的化疗提供可靠、长久的静脉通路 。因可减少反复穿刺、减轻患者痛苦、留置时间长等在临床上被逐渐推广,尤其适用于需要长期、反复静脉输液及肿瘤化疗的患者 。但 在使用时港针插入成功率低,一项对 例患者的研究结果显示,港针一次性插入成功率仅为 。研究显示,导致 港针插入失败的原因包括患者体重的改变、装置的类型、植入时间及操作者技术水平等 。如何提高港针一次性插入成功率是
4、临床护理中的一个难题。磁力作为一种特殊形式的“非接触性”场力,具有不受磁体间非顺磁性介质干扰而“隔空发力”的特点 ,同时磁体间的磁性吸引力还具有独特的三维定位能力 。磁锚定技术(,)是磁外科重要的临床应用技术之一,其利用磁体与磁体或磁体与顺磁性物质间的磁场吸引力,使锚定磁体(,)对靶磁体(,)进行非接触性空间锚定 。基于 原理设计的磁性医疗器械可用于胸腔镜肺楔形切除 、器官吻合手术 及磁锚定辅助内镜黏膜下剥离术 等,具有减少创伤、优化手术操作等优点。针对现有 装置在使用过程中港针一次性插入成功率低的问题,本研究根据 基本原理设计了基于磁锚定技术的 型磁性完全植入式静脉输液港(,)。设计思路基于
5、磁锚定技术的 包括磁性港体和磁性定位装置两部分。该设计在现有常规港体的上端内嵌入靶磁体,在磁性定位装置头端内嵌入与港体上端靶磁体相匹配的锚定磁体。使用时,当磁性定位装置的头端靠近港体上端时,锚定磁体和靶磁体可自动对位相吸,此时沿磁性定位装置头端的圆形区域插入港针,即可确保进针位置完全位于硅胶隔膜上方,从而提高港针一次性插入成功率。基本设计 磁性港体磁性港体部分包括硅胶隔膜、港体、连接导管和固定孔等,见图 ()。图 ()为剖面图,港体内部可见储液槽及靶磁体。其中靶磁体呈圆环形,见图(),位于港体上端硅胶隔膜的外周。注:硅胶隔膜;港体;连接导管;固定孔;靶磁体;储液槽。图 磁性港体结构示意图 磁性
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