CN105055014B - 发热式陶瓷手术刀片、手术刀以及刀片加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发热式陶瓷手术刀片，发热式陶瓷手术刀以及发热式陶瓷手术刀片的加工方法。本发明提供的发热式陶瓷手术刀片包括第一基片，第一基片由陶瓷材料制成，第二基片由陶瓷材料制成，第二基片与第一基片叠放在一起，在第一基片和第二基片之间设置有发热件。本发明的发热式陶瓷手术刀采用了上述发热式陶瓷手术刀片。本发明提供的手术刀片能够为刀片提供加热温度，加快伤口的凝血过程。刀片的主体部分均由陶瓷材料构成，陶瓷材料的绝缘性能良好，刀片使用安全、有效。整个刀片的结构非常简单，加工容易，成本低廉。

Description

发热式陶瓷手术刀片、手术刀以及刀片加工方法

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体地说，涉及一种医疗外科手术中使用的发热式陶瓷手术刀片、手术刀片以及刀片加工方法。

背景技术

手术刀是医学外科手术中一种非常重要的工具，其为人类的健康事业提供了强有力的保障作用。手术刀大体上包括刀片和刀柄，刀片一般由金属材料制成。

金属材料中最常用的为不锈钢，不锈钢手术刀的刀刃在加工中会出现锯齿结构，这种锯齿结构虽然非常细微而肉眼难以辨识，但是使用这种手术刀进行外科手术后容易造成疤痕生成。另外，金属材料制成的手术刀存在金属元素扩散的风险，从而污染伤口。并且，金属材料制成的手术刀的使用寿命较短，需要定期更换，无疑增加了医疗单位的成本消耗。

氧化锆陶瓷具有良好的物理和化学方面的特性，如耐磨损、耐高温、耐腐蚀和高强度，这些特点促使其得到了广泛应用，如申请号为CN200610034649.0的中国发明专利申请公开了一种氧化锆结构陶瓷制品的制造方法。目前氧化锆陶瓷成型的工艺很多，比如凝胶成型，干粉压制成型，注射成型，流延成型等。如申请号为CN03114097.1的中国发明专利申请公开了一种由流延法制备氧化锆陶瓷的方法。

在手术过程中，对生物组织的切割分离会产生出血现象。出血现象会在一定程度上影响医务人员的观察，进而对手术过程造成干扰，进而延长手术时间，降低手术的准确度，甚至造成其它不必要的术后症状。因此，对于外科手术中的出血现象进行及时有效的控制，已经成为一项非常重要的课题。

申请号为CN201420205667.0的中国发明专利申请公开了一种热凝手术刀，主要技术方案是其刀体呈多层薄片状，刀体基层为绝缘基层，刀体由里向外分别为发热体、绝缘包封层和特氟龙涂层，刀体后部设有电极，电极插入手术刀柄前端，并呈整体固定连接状态。然而，这种结构的手术刀存在两个主要问题：首先，刀片为金属制品，使用效果不及陶瓷材料；另外，发热体的结构设置过于复杂，依靠绝缘包封层和特氟龙涂层对发热体进行了包裹，增加成本，使用。

申请号为CN 99114117.2的中国发明专利申请公开了一种内热式电热手术刀，该手术刀的前段刀刃部分从内部的高速钢基材向外部依次为高熔点合金钎料层、导热金属层、不粘层，其后段刀背部分从内部的陶瓷基片向外部依次为厚膜电路层、高温电绝缘层、导热金属层、不粘层，刀片体的前、后段两部分及其前、后段部分各层之间均为一整体，构成内热式电热手术刀刀片体。显然，这种手术刀的结构也过于复杂，成本太高。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种使用陶瓷材料的结构简单的发热式陶瓷手术刀片。

本发明的另一目的是提供一种结构简单的发热式陶瓷手术刀。

本发明的再一目的是提供一种发热式陶瓷手术刀片的加工方法。

本发明提供的发热式陶瓷手术刀片包括第一基片，第一基片由陶瓷材料制成，第二基片由陶瓷材料制成，第二基片与第一基片叠放在一起，在第一基片和第二基片之间设置有发热件。

由上述方案可见，发热件能够为刀片提供一定的加热温度，当刀片用于外科手术时，能够加快伤口的凝血过程；刀片的主体部分均由陶瓷材料构成，陶瓷材料的绝缘性能良好，刀片使用安全、有效；整个刀片的结构非常简单，加工容易，成本低廉。把发热件夹持在第一基片与第二基片之间，使得发热件能够处于刀片的中间区域，有利于整体刀片的散热均匀性，并且这种结构也有利于发热件的放置和固定。

一个优选的方案是，发热式陶瓷手术刀片还包括由陶瓷材料制成的第三基片，第三基片与第二基片叠放在一起；第二基片与第三基片之间设置有温控单元。

由上述方案可见，温控单元能够对发热件的加热温度进行调节，控制刀片的加热温度在合理的范围内；第一基片、第二基片以及第三基片使得刀片形成三层结构，而温控单元与发热件分别处于两个不同的层之间，不仅方便发热件与温控单元的固定，而且能够避免这两种结构之间相互干扰，刀片结构更加合理，使用寿命更长。

进一步优选的方案是，发热件由导电材料在第一基片的内壁或第二基片的内壁上印刷形成；温控单元由导电材料在第二基片的内壁或第三基片的内壁上印刷形成。

由上述方案可见，采用导电材料印刷电路的方案，能够使得刀片结构更加稳定，发热件和温控单元不易发生损坏。

更进一步优选的方案是，导电材料为钨浆材料或铂浆材料，陶瓷材料为碳化物陶瓷或者氧化物陶瓷或者氮化物陶瓷，第一基片的端部具有两个第一缺口，发热件的端部具有两个第一电极片，两个第一电极片分别位于两个第一缺口的位置。

由上述方案可见，钨浆材料收缩率与陶瓷材料接近，烧结后与陶瓷结合强度好，因此，钨浆材料最适合作为印刷的导电材料。氧化物陶瓷中首选氧化锆陶瓷，而氧化锆陶瓷为生物惰性材料，其对人体组织不会造成负面影响，刀片的使用效果以及使用寿命均优于金属材质刀片，另外，氧化锆陶瓷与钨浆之间的固定方式牢固。

本发明提供的发热式陶瓷手术刀包括刀片和刀柄，刀片的端部与刀柄连接，刀片包括第一基片和第二基片，第一基片与第二基片均由陶瓷材料制成，第一基片与第二基片叠放在一起，在第一基片与第二基片之间设置有发热件。

由上述方案可见，发热式陶瓷手术刀用于外科手术时，能够加快凝血过程；刀片由陶瓷材料构成，陶瓷材料的绝缘性能良好，刀片使用安全、有效；整个刀片的结构非常简单，加工容易，成本低廉；把发热件夹持在第一基片与第二基片之间，使得发热件能够处于刀片的中间区域，有利于整体刀片的散热均匀性，并且这种结构也有利于发热件的放置和固定。

一个优选的方案是，刀片还包括由陶瓷材料制成的第三基片，第三基片与第二基片叠放在一起；第二基片与第三基片之间设置有温控单元。

由上述方案可见，温控单元能够对发热件的加热温度进行调节，控制刀片的加热温度在合理的范围内；第一基片、第二基片以及第三基片使得刀片形成三层结构，而温控单元与发热件分别处于两个不同的层之间，不仅方便发热件与温控单元的固定，而且能够避免这两种结构之间相互干扰，刀片结构更加合理，使用寿命更长。

进一步优选的方案是，发热件由导电材料在第一基片的内壁或第二基片的内壁上印刷形成；第一基片的端部具有两个第一缺口，发热件的端部具有两个第一电极片，两个第一电极片分别位于两个第一缺口的位置；温控单元由导电材料在第二基片的内壁或第三基片的内壁上印刷形成，第三基片的端部具有两个第二缺口，温控单元的端部具有两个第二电极片，两个第二电极片分别位于两个第二缺口的位置；刀柄内具有电触点，电触点分别与第一电极片以及第二电极片配合；导电材料为钨浆材料或铂浆材料。

由上述方案可见，第一缺口和第二缺口的设置使得电极片能够裸露在刀片外部，当刀片与刀柄配合连接后，电极片可以与刀柄内部的电触点连接，进而向温控单元以及发热件提供电流，这种结构关系合理、稳定；另外，由于第二基片的端部不具有缺口，因此第一电极片和第二电极片之间不会发生电流干扰。

本发明提供的发热式陶瓷手术刀片加工方法，包括以下步骤:通过陶瓷材料制成第一基片和第二基片，在第一基片与第二基片之间设置发热件，将第一基片和第二基片叠放在一起；把第一基片和第二基片叠放在一起后进行等静压处理；把第一基片和第二基片通过高温烧结形成一体结构。

由上述方案可见，制造方法简单、合理，成本低廉；把发热件夹持在第一基片与第二基片之间，使得发热件能够处于刀片的中间区域，有利于整体刀片的散热均匀性，并且这种结构也有利于发热件的放置和固定；等静压处理使得第一基片和第二基片之间的结构组织致密,提高刀片整体的强度，另外，由于基片之间具有电路，等静压处理也能够很好地使得电路密封在刀片内部，确保绝缘性，提高手术刀片使用的安全性。

一个优选的方案是，通过陶瓷材料制成第三基片，在第二基片与第三基片之间设置温控单元；把第三基片叠放在第二基片上进行等静压处理，把第一基片、第二基片以及第三基片通过高温烧结形成一体结构。

由上述方案可见，温控单元能够对发热件的发热温度进行调节，控制刀片的发热温度在合理的范围内；第一基片、第二基片以及第三基片使得刀片形成三层结构，而温控单元与发热件分别处于两个不同的层之间，不仅方便发热件与温控单元的固定，而且能够避免这两种结构之间相互干扰，刀片结构更加合理，使用寿命更长。

一个优选的方案是，在第一基片的内壁或第二基片的内壁上印刷导电材料形成发热件；在第二基片的内壁或第三基片的内壁上印刷导电材料形成温控单元。

由上述方案可见，采用导电材料印刷电路的方案，能够使得刀片结构更加稳定，发热件和温控单元不易发生损坏；钨浆材料与收缩率与陶瓷材料接近，烧结后与陶瓷结合强度好，因此钨浆材料最适合作为陶瓷的印刷导电材料。

附图说明

图1是本发明发热式陶瓷手术刀片第一实施例的结构图。

图2是本发明发热式陶瓷手术刀片第一实施例的结构分解图。

图3是本发明发热式陶瓷手术刀片第二实施例的结构分解图。

图4是本发明陶瓷手术刀片第二实施例的内部结构效果图。

图5是本发明发热式陶瓷手术刀实施例的结构图。

图6是本发明发热式陶瓷手术刀实施例内部结构效果图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

发热式陶瓷手术刀片第一实施例：

如图1和图2所示，本实施例的发热式陶瓷手术刀片具有第一基片11、第二基片12以及发热件13，发热件13设置在第一基片11和第二基片12之间。第一基片11和第二基片12均由氧化锆陶瓷制成。通过导电材料如钨浆材料、铂浆材料或者其它适合做电路印刷的材料在第一基片11的内壁或第二基片12的内壁上印刷形成发热件13，即导电材料印刷在第一基片11靠近第二基片12的表面上，或者将导电材料印刷在第二基片12靠近第一基片11的表面上。第一基片11的端部具有两个第一缺口14，发热件13的端部具有两个第一电极片15，两个第一电极片15分别位于两个第一缺口14的位置。第一基片在靠近第一缺口的位置具有圆形通孔，第一电极片的内侧与圆形通孔相切贴合。

本实施例的发热式陶瓷手术刀片加工方法包括以下步骤。首先，通过氧化锆陶瓷制成第一基片11和第二基片12。然后，在第一基片11与第二基片12之间设置发热件13，即在第一基片11或第二基片12上印刷导电材料形成发热件13。接着，把第一基片11和第二基片12叠放在一起后进行等静压处理。接着，把第一基片11和第二基片12通过高温烧结形成一体结构。最后，进行刀片开刃。

发热式陶瓷手术刀片第二实施例：

如图3和图4所示，本实施例的发热式陶瓷手术刀片具有第一基片21、第二基片22、第三基片23、发热件24以及温控单元25。第一基片21、第二基片22以及第三基片23均由氧化锆陶瓷制成。第一基片21、第二基片22以及第三基片23依次叠放在一起。在第一基片21和第二基片22之间设置发热件24，在第二基片22与第三基片23之间设置温控单元25。第一基片21的端部具有两个第一缺口26，发热件24的端部具有两个第一电极片27，两个第一电极片27分别位于两个第一缺口26的位置。第三基片23的端部具有两个第二缺口28，温控单元25的端部具有两个第二电极片29，两个第二电极片29分别位于两个第二缺口28的位置。当刀片安装在刀柄上之后，第一电极片27以及第二电极片29能够分别与刀柄内的电触点连接。通过导电材料如钨浆材料或铂浆材料在第一基片21的内壁或第二基片22的内壁上印刷电路形成发热件24，通过导电材料如钨浆材料或铂浆材料在第二基片22或第三基片23上印刷电路形成温控单元25。温控单元25能够把发热件24的加热温度控制在一定范围之内，例如把发热件24的加热温度控制在250℃至300℃。温控单元25也可以把发热件24的加热温度控制在一定温度以下，例如把发热件24的加热温度控制在500℃以下，从而防止加热温度过高，避免对人体组织造成损伤。

本实施例的发热式陶瓷手术刀片加工方法包括以下步骤。首先，通过氧化锆陶瓷制成第一基片21、第二基片22和第三基片23。然后，在第一基片21的内壁或第二基片22的内壁上印刷导电材料形成发热电路作为发热件24，在第二基片22的内壁或第三基片23的内壁上印刷导电材料形成温度控制电路作为温控单元25。接着，把第一基片21、第二基片22和第三基片23依次叠放在一起后进行等静压处理。接着，把第一基片21、第二基片22以及第三基片23通过高温烧结形成一体结构。最后，进行刀片开刃。

发热式陶瓷手术刀实施例：

如图5和图6所示，本实施例的发热式陶瓷手术刀包括刀片30和刀柄40，刀片30的端部与刀柄40连接。刀片30采用上述发热式陶瓷手术刀片的第一实施例或者第二实施例的技术方案。在刀柄40内部设置有连接线41，连接线41的一端具有电触点，电触点能够分别与发热件的第一电极片和温控单元的第二电极片电连接，连接线41的另一端裸露在刀柄40的外部，连接线41与外部电源42配合，电源42向发热件提供电流。其它实施例中，刀片上的触点能够通过搭焊或勾焊的方式与连接线41电连接，然后连接线41再与手术刀的外部供电单元如锂电池电连接，这种方式也可以实现发热件的发热功能以及实现温控单元控制功能。

最后需要说明的是，本发明不限于上述的实施方式，在其它实施例中，陶瓷材料可以是氧化物陶瓷如氧化铝陶瓷、氧化硅陶瓷，其中，氧化硅陶瓷的耐热温度能够达到1400℃，陶瓷材料也可以是碳化合物陶瓷或氮化陶瓷；手柄内的连接线的外接电源可以是直流电源，也可以是交流电源，也可以在手柄内安装可以与连接线连接的蓄电池，从而为发热件提供电源；刀片也可以设计为其它常见的手术刀片的形状轮廓；温控单元可以包括一个传感器，传感器设置在刀片内发热件的位置，从而得到发热件的加热温度，把信息反馈至温控单元；传感器也可以设置在刀片的外部，从而使得传感器能够更加精确的测量刀片使用时的外部温度；传感器可以是生物传感器，把生物传感器与温控单元连接起来，生物传感器能够把手术伤口处的生物组织的血液浓度、电解质浓度、水分含量等生理指标检测出来，然后把检测到的数据反馈至温控单元，温控单元根据数据制定出个性化的、更加合理的温度区域、加热时间、加热温度的梯度变化，从而更好地完成手术刀的凝血过程；可以在在刀柄上设置显示屏，显示屏用于显示加热温度、加热时间、加热的温度梯度以及传感器数据等相关信息，从而为外科医生提供相应的辅助信息，让医生及时了解手术对象的身体特征，制定相应的医疗方案；温控单元的调节方式可以是通过调节电压而改变流经发热件的电流大小。诸如上述设计等也在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.发热式陶瓷手术刀片,其特征在于：包括，

第一基片，由陶瓷材料制成；

第二基片，由陶瓷材料制成，所述第二基片与所述第一基片叠放在一起；

在所述第一基片和所述第二基片之间设置有发热件；

所述发热式陶瓷手术刀片还包括由陶瓷材料制成的第三基片，所述第三基片与所述第二基片叠放在一起；

所述第二基片与所述第三基片之间设置有温控单元。

2.根据权利要求1所述的发热式陶瓷手术刀片，其特征在于：

所述发热件由导电材料在所述第一基片的内壁或所述第二基片的内壁上印刷形成；

所述温控单元由导电材料在所述第二基片的内壁或所述第三基片的内壁上印刷形成。

3.根据权利要求2所述的发热式陶瓷手术刀片，其特征在于：

所述导电材料为钨浆材料或铂浆材料，所述陶瓷材料为碳化物陶瓷或者氧化物陶瓷或者氮化物陶瓷；

所述第一基片的端部具有两个第一缺口，所述发热件的端部具有两个第一电极片，两个所述第一电极片分别位于两个所述第一缺口的位置。

4.发热式陶瓷手术刀，包括刀片和刀柄，所述刀片的端部与所述刀柄连接，其特征在于:

所述刀片包括第一基片和第二基片，所述第一基片与所述第二基片均由陶瓷材料制成，所述第一基片与所述第二基片叠放在一起；

在所述第一基片与所述第二基片之间设置有发热件；

所述第一基片的端部具有两个第一缺口，所述发热件的端部具有两个第一电极片，两个所述第一电极片分别位于两个所述第一缺口的位置；

所述第一基片在靠近所述第一缺口的位置具有圆形通孔，所述第一电极片的内侧与所述圆形通孔相切贴合；

所述刀片还包括由陶瓷材料制成的第三基片，所述第三基片与所述第二基片叠放在一起；

所述第二基片与所述第三基片之间设置有温控单元。

5.根据权利要求4所述的发热式陶瓷手术刀，其特征在于：

所述发热件由导电材料在所述第一基片的内壁或所述第二基片的内壁上印刷形成；

所述温控单元由导电材料在所述第二基片的内壁或所述第三基片的内壁上印刷形成，所述第三基片的端部具有两个第二缺口，所述温控单元的端部具有两个第二电极片，两个所述第二电极片分别位于两个所述第二缺口的位置；

所述刀柄内具有电触点，所述电触点分别与所述第一电极片以及所述第二电极片电连接；

所述导电材料为钨浆材料或铂浆材料。

6.发热式陶瓷手术刀片加工方法，其特征在于包括以下步骤:

通过陶瓷材料制成第一基片和第二基片，在所述第一基片与所述第二基片之间设置发热件，将所述第一基片和所述第二基片叠放在一起；

把所述第一基片和所述第二基片叠放在一起后进行等静压处理；

把所述第一基片和所述第二基片通过高温烧结形成一体结构；

通过陶瓷材料制成第三基片，在所述第二基片与所述第三基片之间设置温控单元；

把所述第三基片叠放在所述第二基片上进行所述等静压处理；

把所述第一基片、所述第二基片以及所述第三基片通过高温烧结形成一体结构。

7.根据权利要求6所述的发热式陶瓷手术刀片加工方法，其特征在于：

在所述第一基片的内壁或所述第二基片的内壁上印刷导电材料形成所述发热件；

在所述第二基片的内壁或所述第三基片的内壁上印刷导电材料形成所述温控单元。