[发明专利]一种用于吸持生物组织的亲水界面

说明书

本发明公开了一种用于吸持生物组织的亲水界面，所述亲水界面由多个纳米粒子构成，所述亲水界面的结构参数计算出的液膜张力满足：大于吸持所述生物组织的最大滑脱力，并小于吸持所述生物组织的最小损伤力；本发明通过对亲水界面的结构参数进行精准设计，将制造出的亲水界面的液膜张力精准的控制在最大滑脱力和最小损伤力之间，使亲水界面产生的液膜张力实现界面与人体组织稳定、无损伤的夹持和牵拉，避免现有的手术器械在夹持生物组织时，易造成组织损伤与滑脱的技术问题。

技术领域

本发明涉及手术器械亲水界面的制造领域，尤其涉及一种用于吸持生物组织的亲水界面。

背景技术

与开放手术和传统腔镜手术不同，手术机器人通过机械装置映射动作完成手术操作，手术医师无法直接接触组织，无法通过肢体感受器实时反馈手术中组织亲水界面承受的力载荷，仅通过视觉反馈及手术医师的操作经验判断组织受力情况，存在力反馈缺失，无法及时、准确调控力载荷输出，容易导致组织撕裂、出血等不可逆损伤发生。因此，如何消除力反馈缺失条件下器械-组织亲水界面异常力学接触，避免组织损伤与滑脱，充分体现机器人手术微创治疗优势，成为临床工作中亟待解决的现实问题。

发明内容

本发明提供了用于吸持生物组织的亲水界面，用于解决现有的手术器械在夹持生物组织时，易造成组织损伤与滑脱的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于吸持生物组织的亲水界面，所述亲水界面由多个纳米粒子构成，所述亲水界面的结构参数计算出的液膜张力满足：大于吸持所述生物组织的最大滑脱力，并小于吸持所述生物组织的最小损伤力。

优选的，所述纳米粒子的形状为正六边形，所述亲水界面的多个纳米粒子以蜂窝状排列，所述结构参数包括所述纳米粒子的外接圆半径和相邻纳米粒子之间的间隙宽度。

优选的，所述亲水界面的结构参数通过以下公式计算液膜张力：

其中，R为所述纳米粒子的外接圆半径，h为液膜厚度，γ为液膜表面张力，w为相邻纳米粒子之间的间隙宽度，F_L为液膜张力，S为所述亲水界面的表面积，所述表面积用于产生所述液膜张力，以吸持所述生物组织。

优选的，所述生物组织为人体小肠组织、人体结肠组织、人体肝脏组织、人体胃组织以及人体血管组织任意一种。

优选的，当所述生物组织为人体小肠组织时，所述结构参数为以下任意一种：

第一种：所述间隙宽度为16um,外接圆半径为25-70um；

第二种：所述间隙宽度为30um,外接圆半径为50-130um；

第三种：所述间隙宽度为50um,外接圆半径为80-220um；

当所述生物组织为人体结肠组织时，所述结构参数为以下任意一种：

第一种：间隙宽度为16um，外接圆直径为40-200um；

第二种：间隙宽度为30um，外接圆直径为75-200um；

第三种：间隙宽度为50um，外接圆直径为120-330um；

当所述生物组织为人体肝脏组织时，所述结构参数为以下任意一种：

第一种：间隙宽度为20um，外接圆直径为16-50um；

第二种：间隙宽度为30um，外接圆直径为25-80um；

第三种：间隙宽度为50um，外接圆直径为40-120um；

当所述生物组织为人体胃组织时，所述结构参数为以下任意一种：