仿生减阻针头穿刺过程中力学行为分析

齐迎春           丛茜          齐欣  

摘要： 目的 利用非光滑表面减阻技术设计仿生无痛针头并探讨其无痛机理。方法 从减阻角度出发，根据蚊子吸血不痛的特点，在分析蚊子口器结构基础上，设计两种仿生减阻无痛针头（锯齿形和条纹形），并运用显示动力学分析软件LS-DYNA，对常规光滑表面针头和仿生针头的软组织注射过程进行数值模拟，分析仿生针头的减痛机理。结果 通过对比分析光滑针头和仿生针头软组织穿刺过程的应力云图、内能曲线和阻力曲线可知，仿生针头具有明显减阻效果，锯齿形针头和条纹形针头减阻率分别为23.84%和31.57%。结论 仿生针头可以通过减阻来达到减痛或无痛注射效果，且仿生针头结构形态决定其减阻效果。