静脉留置针的生物力学建模与实验研究

目的:对静脉留置针进行理论分析与实验研究，建立不同材质留置针导管与模拟皮肤组织相互作用的理论模型，同时对不同留置针导管进行测试，为留置针的优化设计提供理论基础和实验依据。方法:根据留置针导管在25 ℃和37 ℃下的力学特性，建立导管穿刺模拟皮肤组织的有限元模型，分析穿刺过程中导管褶皱情况与导管材料和结构的关系，并对留置针导管的刚度、X射线显影性等进行实验测试。结果:导管在不同温度下的性能与其材料密切相关，导管褶皱情况与导管材料、楔形面倾角有关，聚氨酯（PU）导管在常温（25 ℃）下的弹性模量约为500 MPa，在体温（37 ℃）下的弹性模量约为250 MPa，满足穿刺时刚度大、留置时材质软的临床需求。在导管结构相同时，PU导管比氟化乙烯丙烯共聚物（FEP）导管更不易发生褶皱；导管材料相同时，楔形面倾角越小，导管越不易发生褶皱。结论:适当减小留置针针头的楔形面倾角，可以提高穿刺成功率。PU导管具有较好的力学特性，其在穿刺时不易发生褶皱，并且在体温时刚度有所降低，既可以提高穿刺成功率，也可以减少并发症的发生，具有更好的临床应用前景。