[发明专利]一种仿生沙漠甲虫自运输骨微磨头及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种仿生沙漠甲虫自运输骨微磨头及其制备工艺，涉及医疗器械领域，包括疏水基体或具有疏水镀层的基体，基体具有疏水表面，所述疏水表面均匀分布有若干亲水磨粒；该微磨头的制备工艺为：选择金刚石磨粒，并对金刚石磨粒氧化处理；通过激光扫描基体表面，形成疏水基体；或者，通过化学改性方法获得疏水镀层；采用电镀方式将氧化后的金刚石磨粒与疏水基体或疏水镀层结合，得到能够捕获冷却介质液滴的微磨头。本发明通过对微磨头设计，使得微磨头运用亲水和疏水的组合，达到能够快速冷却等作用；能够捕获冷却介质液滴并将液滴有效运输至磨削弧区。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种仿生沙漠甲虫自运输骨微磨头及其制备工艺。

背景技术

骨磨削在各种手术中往往是很重要的一环，像颅内肿瘤切除手术，微创神经外科手术、整形手术等。然而，在高速的磨削过程中，往往会出现出血、神经损伤和骨头坏死。因此在临床中常常使用浇注式生理盐水作为冷却剂，用来减少热量的产生。但是在此方法下，磨削温度的最高温度会达到43℃。当温度达到50℃时，骨头会出现不同程度的热损伤，神经组织在43℃就会出现热损伤。这样高的温度会有潜在的威胁，也关系到骨微磨削手术的成败。

为了解决关于热损伤的瓶颈问题，ZL 201510218166.5公开了一种手持式外科手术磨削温度在线检测及纳米流体相变换热式磨削装置，磨头采用内锥形纳米流体相变换热式磨头，由可划分蒸发段、绝热段、冷凝段的空心轴组成，空心轴里面有冷却液。通过对纳米流体的蒸发、冷凝、回流，减少热量的产生。ZL 201510604803.2公开了一种静电雾化内冷磨头，由内冷磨头和静电雾化成膜装置构成，内冷磨头里面有贯穿磨头和磨头柄的双螺旋孔道，可以实现纳米流体经过孔道喷射到磨削区，带走磨屑，以及减少热量。

ZL 201711164696.1公开了一种静电雾化超声波辅助生物骨低损伤可控磨削装置，主轴可以实现磨头的纵-扭以及旋转运动，提高了骨屑的排出效率；磨头具有弱的亲水性，能够提高生理盐水进入磨削区域效率，增强了磨削区的对流换热，降低温度。201620559363.3公开了一种用于骨磨削的磨钻，磨头柄设计在支撑杆内，磨头柄和磨头连接，支撑杆设计有限位装置，并且通过结构设计，来提高手术的精确程度和进度。

发明人发现，现有的骨微磨削装置由于磨头在高速旋转的时会生成空气流，在空气流形成障碍层阻止了生理盐水进入磨削区域，或者运用了普通磨头以及单一亲水模式的磨头，在生理盐水进入磨削区域条件下，液滴与磨头碰撞发生自弹离，导致无法快速的冷凝成核的问题；进入亲水区液滴铺展，无法快速的离开亲水表面，导致温度无法快速降低的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种仿生沙漠甲虫自运输骨微磨头及其制备工艺，通过对微磨头设计，使得微磨头运用亲水和疏水的组合，达到能够快速冷却等作用；能够捕获冷却介质液滴并将液滴有效运输至磨削弧区。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种仿生沙漠甲虫自运输骨微磨头，包括疏水基体或具有疏水镀层的基体，所述疏水基体或疏水镀层均匀分布有亲水磨粒。

作为进一步的实现方式，所述亲水磨粒采用氧化的金刚石磨粒；

所述亲水磨粒通过电镀排布于疏水基体或疏水镀层表面。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种仿生沙漠甲虫自运输骨微磨头，包括基体，基体表面沿圆周方向交替设置亲水条纹和疏水条纹，基体表面沿圆周方向均匀设置多个凹槽，凹槽内设置金刚石磨粒。

作为进一步的实现方式，所述凹槽宽度小于亲水条纹、疏水条纹宽度；

所述凹槽内填充粘合剂以固定金刚石磨粒。

第三方面，本发明的实施例还提供了一种仿生沙漠甲虫自运输骨微磨头的制备工艺，包括：