[發明專利]一種基于微納陣列的橈動脈穿刺指引裝置及其方法

在審

• 申請號: 202111478712.0
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114145820A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 張倩;陳寒鑒;潘瑾;盧如意;馮靖祎;孫靜
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B17/34
• 分類號: A61B17/34;A61B5/02;A61B5/00;B32B9/00;B32B9/04;B32B27/28;B32B33/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種基于微納陣列的橈動脈穿刺指引裝置及其方法，裝置包括用于橈動脈檢測的可視化穿刺引導模塊和用于支撐固定上肢的穿刺輔助模塊；可視化穿刺引導模塊包括陣列支撐層、力致變色層和信號放大層；陣列支撐層為無色透明的柔性材質，一面均勻布設有若干小端朝上的圓臺狀凸起，所有凸起共同構成接觸基底；接觸基底表面均勻覆蓋有能受力變色的力致變色層，力致變色層表面均勻覆蓋有能對橈動脈搏動信號放大的信號放大層。本發明具有靈敏度高、動脈可視化效果好、操作簡單、結構簡單易制備等優點，可以實現對橈動脈的快速、精準定位及范圍確定；可以為醫師提供最佳穿刺視野，在提高手術效率的同時盡可能地為患者提供舒適。

技術領域

本發明涉及一種基于微納陣列的壓力可視化傳感技術，尤其涉及一種基于微納陣列的橈動脈穿刺指引裝置及其方法。

背景技術

橈動脈穿刺是目前為止臨床麻醉最常用的血氣分析和動態血壓監測的前處理方法，通常用于血氣分析、動態血壓監測及動脈介入治療等，其可以減少患者術后臥床時間，并對術中調節機械通氣的各種參數、準確監測患者狀態等具有重要意義。由于橈動脈較為細小且易于痙攣，影響其穿刺成功的因素包括穿刺點的選擇、穿刺手法及穿刺深淺等。穿刺不成功會延長手術總時間，增加患者痛苦，甚至帶來一些術后的副作用，如多處嘗試穿刺導致感染風險增加。因此，需要尋找較為方便、快捷的橈動脈穿刺指引方法以提高手術效率、減少患者痛苦。

現有的橈動脈穿刺方法主要為以下三種：(1)觸摸法：最基礎的橈動脈穿刺法，通過手指觸摸感受橈動脈位置并進行穿刺，該方法主要依靠醫師經驗，醫師經驗不足或患者動脈過細、患者體型較胖等都會影響穿刺成功率；(2)超聲法：現今普遍采用的橈動脈穿刺法，通過超聲尋找到橈動脈位置后再進行穿刺，可直接看到血管，但醫師需一手操作超聲探頭，另一只手進行單手穿刺操作，導致操作不變，且僅能看到局部，穿刺時間長；(3)光學成像法：利用激光或近紅外光進行血管成像從而指引橈動脈穿刺的方法，目前市面上大多數產品僅支持靜脈成像，動脈成像效果差。因此，需要探索橈動脈穿刺指引新方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于微納陣列的橈動脈穿刺指引裝置及其方法。本發明的裝置能夠實現對區域橈動脈走向的可視化顯示，并輔助橈動脈穿刺時患者的體位固定，在為醫師提供直觀的橈動脈穿刺引導的同時，能夠減少病患痛苦，并提高手術效率。

本發明所采用的具體技術方案如下：

第一方面，本發明提供了一種基于微納陣列的橈動脈穿刺指引裝置，包括用于橈動脈檢測的可視化穿刺引導模塊和用于支撐固定上肢的穿刺輔助模塊；

所述可視化穿刺引導模塊包括陣列支撐層、力致變色層和信號放大層；所述陣列支撐層為無色透明的柔性材質，包括分別位于兩側的固定面和作用面；所述作用面上均勻布設有若干小端朝上的圓臺狀凸起，所有凸起共同構成接觸基底；所述接觸基底表面均勻覆蓋有能受力變色的力致變色層，力致變色層表面均勻覆蓋有能對橈動脈搏動信號放大的信號放大層；

所述穿刺輔助模塊包括支撐主體和第一固定綁帶；所述支撐主體用于放置上肢，其上設有能沿手臂長度方向移動的第一固定綁帶；第一固定綁帶內側通過所述固定面可拆卸式固定有可視化穿刺引導模塊，使信號放大層能直接接觸上肢皮膚。

作為優選，所述陣列支撐層材質為聚二甲基硅氧烷。

作為優選，所述力致變色層通過電化學沉積或旋涂方法均勻覆蓋于接觸基底表面，材料采用單層還原氧化石墨烯、聚丙二醇與聚苯乙烯納米顆粒的復合物。

作為優選，所述信號放大層由若干粒徑為40～80nm且均勻排列的納米金顆粒組成，并通過濺射沉積方法均勻覆蓋于力致變色層表面。

作為優選，所述圓臺狀凸起的高度為500-800μm，其大端為直徑300-400μm的圓形，其小端為直徑50-200μm的圓形。