發(fā)布時(shí)間：2019-11-11 01:07

【摘要】：目的設(shè)計(jì)一種新型內(nèi)鏡連續(xù)縫合器械,用以克服現(xiàn)有內(nèi)鏡縫合器不能一次性連續(xù)釋放金屬夾的不足,并對(duì)內(nèi)鏡縫合器的抓鉗提出兩種改進(jìn)方案,通過(guò)有限元分析方法,驗(yàn)證其改進(jìn)后的組織抓持效果。方法比較分析對(duì)齒(原有,抓鉗A)、交錯(cuò)齒(抓鉗B)、折角交錯(cuò)齒(抓鉗C)3種結(jié)構(gòu)抓鉗在抓取胃壁組織時(shí),組織受到的壓力大小及其分布;然后對(duì)組織施加7.5 mm拉伸位移,模擬閉合時(shí)器械運(yùn)動(dòng)以及組織回彈過(guò)程的影響。結(jié)果抓鉗A、B閉合組織時(shí),最大應(yīng)力發(fā)生在距離轉(zhuǎn)軸最近的第1對(duì)齒上,分別為10.39、10.11 kPa。抓鉗C閉合組織時(shí),最大應(yīng)力發(fā)生在第2對(duì)齒上,為11.35 kPa。抓鉗A、B作用的組織,距離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn),其受到抓鉗齒的壓力越小。而在抓鉗C作用下,器械-組織接觸面的壓力峰值幾乎沒(méi)有變化。在拉伸位移的作用下,抓鉗C沒(méi)有滑脫;而抓鉗A、B拉伸位移分別達(dá)到5.0、6.5 mm時(shí)從組織上滑脫。結(jié)論折角交錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)的抓鉗閉合時(shí)對(duì)組織的壓力峰值較為穩(wěn)定,在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的組織上也能提供充分接觸,增大了器械-組織界面的摩擦力,使得抓鉗具有更好的抗滑脫能力,提高連續(xù)縫合器械的閉合效果。
【圖文】：

究改變現(xiàn)有抓鉗開(kāi)口呈“V”型結(jié)構(gòu)，使其在閉合組織時(shí)形成平行鉗頁(yè)，再對(duì)優(yōu)化的抓鉗結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模擬，分析組織受力情況以驗(yàn)證其有效性。1材料與方法1．1新型內(nèi)鏡連續(xù)縫合器械介紹新型內(nèi)鏡連續(xù)縫合器械由操作端、鞘管和執(zhí)行端組成，其中操作端包括推絲和滑塊，執(zhí)行端包括保護(hù)管和抓鉗，抓鉗裝置在保護(hù)管遠(yuǎn)端，用于夾取組織，其中間設(shè)有槽溝，前端為向內(nèi)彎曲的弧形面，其與槽溝共同構(gòu)成金屬夾通道。保護(hù)管內(nèi)可放置4個(gè)金屬夾，由推座依次推送。金屬夾頭端是可彎曲的細(xì)臂，可在外力作用下相向彎曲90°后實(shí)現(xiàn)閉合(見(jiàn)圖1)。圖1新型內(nèi)鏡連續(xù)縫合器械樣機(jī)Fig．1Prototypeofthenovelendoscopicsuccessionclosingdevice工作時(shí)，器械通過(guò)內(nèi)窺鏡(胃鏡、十二指腸鏡或結(jié)腸鏡)鉗道到達(dá)病灶處，用外置抓鉗抓取病灶一側(cè)，可反復(fù)調(diào)整器械與組織的相對(duì)位置［見(jiàn)圖2(a)］;待位置理想后，收緊抓鉗并鎖定［見(jiàn)圖2(b)］;推送金屬夾，當(dāng)金屬夾兩前臂完全穿透組織后，前臂頂端接觸抓鉗頭部，使兩前臂強(qiáng)迫產(chǎn)生塑性變形，最后相向交錯(cuò)彎曲直至完全閉合［見(jiàn)圖2(c)］;完成金屬夾釋放，此時(shí)可重新張開(kāi)抓鉗，，以同樣方法施放其余金屬夾［見(jiàn)圖2(d)］。138醫(yī)用生物力學(xué)第32卷第2期2017年4月JournalofMedicalBiomechanics，Vol．32No．2，Apr．2017

(a)選擇組(b)夾取組織(c)推道金屬夾(d)完成施放圖2新型內(nèi)鏡連續(xù)縫合器械施夾步驟Fig．2Deployingstepsofthenovelendoscopicclosingdevice(a)Choosingthetargettissues，(b)Graspingthetissues，(c)Pushingtheclip，(d)Deploymentfinished1．2優(yōu)化連續(xù)縫合器的抓鉗結(jié)構(gòu)內(nèi)鏡連續(xù)縫合器通過(guò)抓鉗閉合組織，形成施放金屬夾的通道。由于組織具有一定厚度，需要考慮到現(xiàn)有抓鉗在抓取組織時(shí)，抓鉗開(kāi)口呈“V”型，夾持力在整個(gè)鉗頁(yè)分布不均勻，由近轉(zhuǎn)軸處到鉗頁(yè)遠(yuǎn)端逐漸減小的不足。因此，根據(jù)胃壁組織厚度及其最大壓應(yīng)變率的屬性，使鉗頁(yè)相對(duì)轉(zhuǎn)軸彎折一定角度，當(dāng)抓鉗夾取組織閉合后，器械-組織界面形成平行鉗頁(yè)，增大接觸面積，使接觸面壓力峰值較為穩(wěn)定。使用3種不同結(jié)構(gòu)的抓鉗閉合組織:抓鉗A為對(duì)齒結(jié)構(gòu)，抓鉗B為交錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，抓鉗C為折角交錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，其中對(duì)齒和交錯(cuò)齒是微創(chuàng)手術(shù)中常用的抓鉗齒結(jié)構(gòu)［6，8］(見(jiàn)圖3)。(a)抓鉗A(b)抓鉗B(c)抓鉗C圖3內(nèi)鏡縫合器械的抓鉗結(jié)構(gòu)示意圖Fig．3Structurediagramoftheclampforendoscopicclosingdevice(a)ClampA，(b)ClampB，(c)ClampC1．3抓鉗有限元分析根據(jù)器械操作步驟，將有限元分析過(guò)程分為兩步:①抓鉗閉合組織，模擬組織受到抓鉗擠壓的過(guò)程，分析組織在器械-組織界面上所受的壓力分布;②對(duì)抓鉗施加反向位移，分析組織在自身回彈力和抓鉗運(yùn)動(dòng)時(shí)的變形。1．3．1模型建立采用UGNX8．0軟件建模，并采用ABAQUS6．10的Dynamicexplicit進(jìn)行有限元分析。使用豬的胃壁作為組織模型，胃壁的厚度約為2mm［11］，閉合組織時(shí)，抓鉗之間應(yīng)有兩層胃壁組織，故模型的厚度取4mm，將胃壁簡(jiǎn)化為長(zhǎng)方體(10mm×10mm×4mm)，采用減縮積分六面體網(wǎng)格劃分。閉合時(shí)，上下抓鉗的齒與組織接觸，使其?

【相似文獻(xiàn)】

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1 J.A.卡爾;沈自衛(wèi);;介紹一種新的打結(jié)方法(連續(xù)縫合的終端結(jié))[J];中級(jí)醫(yī)刊;1958年12期

本文編號(hào)：2559112