在水喷冲击下多种类型软组织的组织选择性分离机制,用于低创伤切割手术
Jiaqi Zhao1, Xiao-Fei Song2, Xiaoxian Wei1
1Key Laboratory of Mechanism Theory and Equipment Design of Ministry of Education, School of Mechanical Engineering, Tianjin University, Tianjin, 300354, China.
Annals of biomedical engineering
|July 19, 2025
概括
喷水切割通过利用它们更高的机械强度和独特的滑动效应来保护血管. 这允许在医疗程序期间精确分离肝脏和肌肉等目标组织.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 手术技术 手术技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 喷水技术在医学中提供非热,选择性组织切割.
- 了解在喷水手术过程中保护血管的机制至关重要.
研究的目的:
- 在喷水冲击下研究肝脏,肌肉和血管的机械特性和动态反应.
- 阐明组织选择性分离背后的机制,特别是血管保护.
主要方法:
- 对肝脏,肌肉和动脉静脉血管进行了单轴拉伸和喷水冲击测试.
- 使用断裂力学原理确定关键分离压力和冲击深度.
主要成果:
- 血管表现出更高的模和拉伸强度,而不是肝脏和肌肉.
- 观察到血管滑动效应,允许血管移动并避免损伤,而周围组织被切断.
- 撞击深度与机械性能相反相关;临界压力正相关.
结论:
- 由于不同的机械性质和血管滑动,可以实现组织选择性分离.
- 推的喷水压力:肝脏2.5-3.4MPa,肌肉3.1-3.4MPa,速度为12-15mm/s.
- 结果为低创伤喷水手术和过程控制提供了洞察力.
