分形互锁设计的皮肤缝合界面拉伸破坏行为研究

摘要

为研究缝合皮肤术后伤口界面的几何结构对创面拉伸破坏行为的作用机制，开展了基于分形互锁机制的皮肤缝合界面拉伸破坏行为研究。参考Koch互锁模型对皮肤界面进行分形设计，对直线及正弦中心线分布的界面构建等效力学模型；结合数值模拟和数字图像相关法对制备的各类缝合结构进行拉伸试验研究，聚焦分析了二阶齿皮肤缝合结构的渐进破坏行为，同时进一步探究了齿尖角度、分形阶数及中心线分布形式对该结构拉伸性能的影响规律；最后，以拉伸强度为评价指标，构建了各敏感因素的参数映射模型。研究结果表明，二阶齿界面的破坏行为表现为载荷由两侧齿向中间齿界面层传递，导致二级齿的均匀脱落。较小的齿尖角度以及较高的分形阶数均会提高皮肤界面的拉伸性能，同时正弦中心线分布使结构拥有较大的拉伸强度。研究结果可为后续提高临床缝合术后皮肤创面愈合率提供参考。

关键词

皮肤切口 / 缝合界面 / 界面力学 / 数字图像相关法