【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种仿生减痛的肌肉注射针头，尤其涉及一种应用于肌肉注射、穿刺、取样等场景的肌肉注射针头，属于医疗器材领域。
技术介绍
1、现代仿生学通过研究生物体的结构、功能和行为得到了大量研究成果，部分研究成果已经实现技术化和产业化，为解决工程实际问题、改良原有技术手段、突破高新技术难题提供了新思路和新办法。日常生活中我们能经常接触到蜜蜂，蜜蜂尾针刺入人体后的痛觉是由蜂毒引起，而非刺入过程。其原因不仅在于蜜蜂尾针的尺寸较小，还因为表面存在倒刺，能有效减少接触面积从而降低阻力。
2、医学研究表明，人体能感知到刺入痛觉主要是由于针头触及真皮层内神经末梢，且针头与皮肤之间摩擦阻力会刺激软组织收缩，摩擦阻力进一步增大形成正反馈，使得痛觉加剧，同时针头与皮肤接触后导致细胞破裂，释放钾钠离子等致痛物质。故而依据痛感神经和皮肤的组成，对于减痛或微痛针的方法主要有(1)采用不触及神经末梢的方法，即采用微针阵列，只刺入表皮层而不刺入真皮层，从医学角度能够防止药物被肠道降解，达到精确给药的目的，但缺点在于注入药量有限，制作成本较高。(2)根据昆虫口器或尾针，通过对针头的形态加以优化，普遍采用非光滑的表面减阻结构以及微振刺入等增加润滑减少阻力的方式，降低对神经末梢的压迫，从而达到减痛目的。
技术实现思路
1、为实现无痛注射方式的迭代和升级，克服现有无痛注射方式的技术难点，本技术的目的在于提供一种仿生减痛的肌肉注射针头，通过仿生蜜蜂尾针的针尖表面形态，减小肌肉注射针头穿刺过程受到的阻力，降低穿刺过
2、本技术的目的是通过下述技术方案实现的：
3、本技术公开的一种仿生减痛的肌肉注射针头，主要由针尖和针管组成。针尖斜面上的凹槽仿生蜜蜂尾针表面形状，所述针尖斜面上的凹槽的横截面呈倒三角形，且所述针尖斜面上的凹槽的排布方向为与斜面外边缘平行，排布方式为等距排布。具有倒刺形仿生形态的针管外壁面采用仿蜜蜂尾针倒刺的减阻结构，即针管由若干个针管表面上的仿生结构倒刺组成，所述倒刺形仿生形态的横截面呈半心形。
4、所述具有倒刺形仿生形态的针管外壁面采用仿蜜蜂尾针倒刺的减阻结构，为了满足仿蜜蜂尾针倒刺的减阻结构流形要求，作为优选，以针管中轴为z轴的坐标系中，具有倒刺形仿生形态的针管外壁面曲面结构的空间坐标(x，y，z)满足以下表达式：
5、
6、其中：k≤z≤k+1，k≥0且k为整数。
7、作为优选，相邻仿生结构倒刺之间的轴向间距为0.9-1.1mm。
8、作为优选，所述仿生结构倒刺宽度为0.75-0.85mm，所述仿生结构倒刺高度为0.45-0.55mm。
9、作为优选，所述针尖斜面上的凹槽深度0.01-0.04mm，槽宽0.01-0.03mm，间距0.01-0.02mm。
10、作为优选，针管表面上的仿生结构倒刺形仿生形态的加工方法为激光刻蚀；所述针尖斜面上的凹槽形仿生形态的加工方法为化学刻蚀。
11、仿生蜜蜂尾针垂直穿刺过程，降低穿刺过程中对肌肉神经末梢的刺激，作为优选，所述仿生减痛的肌肉注射针头采用垂直于肌肉组织表面的方式刺入。作为进一步优选，针管刺入深度为针头长度的0.5-0.7倍。
12、本技术公开的一种仿生减痛的肌肉注射针头的工作方法：仿生蜜蜂尾针垂直穿刺过程，仿生减痛的肌肉注射针头采用垂直于肌肉组织表面的方式刺入。利用等距排布的横截面呈倒三角形的针尖斜面上的凹槽，实现对仿生减痛的肌肉注射针尖减阻。针尖垂直刺入肌肉组织后，针管外壁面上仿生蜜蜂尾针的表面倒刺形态流形能够进一步显著减小肌肉注射针头穿刺过程受到的阻力。
13、有益效果：
14、1、本技术公开的一种仿生减痛的肌肉注射针头，主要由针尖和针管组成，针尖斜面上的凹槽仿生蜜蜂尾针表面形状，所述针尖斜面上的凹槽的横截面呈倒三角形。针管由若干个针管表面上的仿生结构倒刺组成，所述倒刺形仿生形态的横截面呈半心形。通过仿生蜜蜂尾针的表面形态，减小肌肉注射针头穿刺过程受到的阻力，降低穿刺过程中对肌肉神经末梢的刺激，达到减轻痛感的目的。
15、2、本技术公开的一种仿生减痛的肌肉注射针头，构建具有倒刺形仿生形态的针管外壁面曲面结构的空间坐标(x，y，z)的选取表达式，根据针管外壁面曲面结构的空间坐标(x，y，z)的选取表达式能够定量通过仿生蜜蜂尾针的表面倒刺形态流形，显著减小肌肉注射针头穿刺过程受到的阻力。
16、3、本技术公开的一种仿生减痛的肌肉注射针头，仿生减痛的肌肉注射针头采用垂直于肌肉组织表面的方式刺入，针头刺入深度约为针管长度的三分之二，刺入过程仿生蜜蜂尾针垂直穿刺过程，能够进一步减小刺入过程中针头与肌肉之间的摩擦，减小对肌肉组织神经末梢的刺激，改善减痛的效果。
17、4、本技术公开的一种仿生减痛的肌肉注射针头，仿生减痛的肌肉注射针头构建具有倒三角形针尖斜面上的凹槽，能够在刺入患者皮肤的过程中减小肌肉注射针头和组织的接触面积，在刺入过程发生时微观上由面接触变成了线接触，降低穿刺过程中针尖和组织的真实接触面积，减小了对肌肉神经末梢的刺激，达到减轻痛感的目的。
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1.一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：主要由针尖和针管组成；针尖斜面上的凹槽仿生蜜蜂尾针表面形状，所述针尖斜面上的凹槽的横截面呈倒三角形，且所述针尖斜面上的凹槽的排布方向为与斜面外边缘平行，排布方式为等距排布；具有倒刺形仿生形态的针管外壁面采用仿蜜蜂尾针倒刺的减阻结构，即针管由若干个针管表面上的仿生结构倒刺组成，所述倒刺形仿生形态的横截面呈半心形。
2.如权利要求1所述的一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：以针管中轴为Z轴的坐标系中，具有倒刺形仿生形态的针管外壁面曲面结构的空间坐标(x，y，z)满足以下表达式：
3.如权利要求1或2所述的一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：相邻仿生结构倒刺之间的轴向间距为0.9-1.1mm。
4.如权利要求1或2所述的一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：所述仿生结构倒刺宽度为0.75-0.85mm，所述仿生结构倒刺高度为0.45-0.55mm。
5.如权利要求1或2所述的一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：所述针尖斜面上的凹槽深度0.01-0.04mm，槽宽0.01-0.03m
6.如权利要求1或2所述的一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：针管表面上的仿生结构倒刺形仿生形态的加工方法为激光刻蚀；所述针尖斜面上的凹槽形仿生形态的加工方法为化学刻蚀。
7.如权利要求1或2所述的一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：所述仿生减痛的肌肉注射针头采用垂直于肌肉组织表面的方式刺入。
8.如权利要求7所述的一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：针管刺入深度为针头长度的0.5-0.7倍。
...【技术特征摘要】
1.一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：主要由针尖和针管组成；针尖斜面上的凹槽仿生蜜蜂尾针表面形状，所述针尖斜面上的凹槽的横截面呈倒三角形，且所述针尖斜面上的凹槽的排布方向为与斜面外边缘平行，排布方式为等距排布；具有倒刺形仿生形态的针管外壁面采用仿蜜蜂尾针倒刺的减阻结构，即针管由若干个针管表面上的仿生结构倒刺组成，所述倒刺形仿生形态的横截面呈半心形。
2.如权利要求1所述的一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：以针管中轴为z轴的坐标系中，具有倒刺形仿生形态的针管外壁面曲面结构的空间坐标(x，y，z)满足以下表达式：
3.如权利要求1或2所述的一种仿生减痛的肌肉注射针头，其特征在于：相邻仿生结构倒刺之间的轴向间距为0.9-1.1mm。
4.如权利要求1或2所述的一种仿生减痛的肌肉注射针头...
【专利技术属性】
技术研发人员：马赟，王麓棠，谢智琰，陈琦，王昕毅，张广，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：新型
国别省市：
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