基本信息
- 项目名称：
- 微型振动医用刀的设计与优化
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本发明是从蚊子口针的微观结构及其吸血过程的研究中受到启发，依据仿生学原理和力学机理设计制作而成，然后通过大量的实验，验证了该医用刀的优越性，并对其进行了进一步的仿生优化设计。为其在医学器械等领域的应用奠定了基础。 本发明已申请国家发明专利，受理号为：2009103017431。
- 详细介绍：
- 本发明依据蚊子口针下颚锯齿结构及振动刺入皮肤的特点，对目前传统手术刀进行了两大改进，一是刀头的刀刃具有微锯齿，二是引入振动机构。通过实验，发现振动情况下有锯齿刀刃的刀头比无锯齿刀刃的刀头相比可省力40%，有振动情况与无振动情况相比可省力高达90%，极大地改善了切削效果，解决了手术时用力过小，手术点切不开，用力过大，手术目标容易发生移动或不必要损伤的矛盾。 本项目还通...(查看更多)
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的：通过对蚊子口针结构及吸血过程的透彻研究，发现了蚊子口针的“微纳米锯齿”结合“振动刺入”使其在刺入皮肤时超级省力，比普通微针刺入力小三个数量级。若将蚊子口针的“微纳米锯齿”结构和“振动刺入”机理应用到微型手术刀上，不但可以使手术用力减小而且能将手术目标在准确位置精准切开。 基本思路：利用仿生学及蚊子口针刺入皮肤的力学原理制作一款微型振动医用刀，该...(查看更多)
科学性、先进性
- 经过大自然的优胜劣汰，昆虫的许多组织和器官都进行了不断的进化和优化，本作品就是从蚊子的口针结构及其刺入皮肤过程中受到的启发，该作品的先进性在于提出了新的思想及实例，设计制作的微锯齿振动医用刀，虽然只是增加了微锯齿结构和振动机构，但却使得刺入力减小了90%，对于神经、血管或者眼科手术，解决了将手术点精准切开需要对微型刀加力，用力太小手术点切不开，用力过大使被切割目标移动或发生...(查看更多)
获奖情况及鉴定结果
- 本项目研究成果微纳米锯齿振动手术刀已通过大连理工大学专利中心申请国家发明专利，参赛者邵祝涛为第一发明人，目前该专利尚在审理中，由于发明专利实质审查时间比较长，为防止在专利审批过程中这一思想理念的泄露，尚未投稿发表论文。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 1、模型 2、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：手术前选用合适参数的微锯齿振动医用刀刀头，安装12V干电池按下开关便可工作，其它使用方法与普通的医用刀基本相同。 技术特点和优势：该医用刀具有微锯齿结构，并具备振动控制机构，能够使手术时的刺入力减小近90%，增强了手术的可控性和安全性，使医生在微创外科手术中更加得心应手。 适应范围及推广前景：该微型手术刀可望直接应用于神经、血管或者鼻内、眼科手术...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 关于蚊子口针的微观结构已经有很长的研究历史。主要是生物学家和医学家在此领域做了大量的观察，生物学家主要研究蚊子的生存和繁殖规律，医学家主要研究蚊子叮人给人类带来的痛苦和疾病传播以及预防措施。进年来才有些国外学者进行蚊子口针结构、失稳等相关研究,但这些研究仅停留在表面观察的形态学研究上，关于蚊子刺入皮肤吸血过程的生物力学问题研究，尤其是微纳锯齿针的作用机理及特殊效用研究几乎...(查看更多)
