CN106963485A - 一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极 - Google Patents

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付佳
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Abstract

本发明公开了一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极，是由绝缘刀柄和电极构成，电极的上表面和下表面均具有均匀分布的网格状结构，网格状结构是由横纵交错的横脊条和纵脊条构成，电极的表面涂覆一层二氧化钛涂层。本发明在高频电刀电极上下表面设计加工出均匀的网格状结构，有效地减少微创手术过程中组织的碳化粘附。二氧化钛涂层进一步减少了手术过程中组织的粘附，加强了网格结构防粘降阻的效果。网格状结构使手术过程中组织与电极表面无法充分接触，进而使电极表面更多地暴露在空气中，增加了散热面积，有效地减少了高温电极对组织的灼伤。

Description

一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极
技术领域
本发明涉及一种电外科微创手术过程中能有效减少组织粘附，降低手术作业阻力的新型高频电刀电极(又称高频电刀刀头)，特别涉及一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极，属于电外科微创手术器械、器具技术领域。
背景技术
随着医疗技术的持续发展和临床提出的要求，高频电刀以其切割速度快、止血效果好、操作简单、安全方便等优点，一跃成为取代机械手术刀进行组织切割的电外科手术器械。它通过高频电刀有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行瞬间加热，实现对肌体组织的凝固和分离，从而起到切割和止血的目的。高频电刀在电外科手术使用过程中，电阻从100Ω到2000Ω不等，切割温度通常为400℃以上高温。实践证明，被高频电刀电极切割的组织结构极易发生高温灼伤、组织裂解和焦痂碳化，碳化组织经常会粘连在电极表面，形成严重的粘附。碳化组织的粘附使电刀与待术组织分离困难，极易造成组织的再次撕裂、出血等伤害。为确保手术顺利进行，必须频繁清洗或更换电极，这不仅延长了手术时间，造成医用材料的浪费，更加影响操作人员情绪，徒增病人的痛苦，所以，最好的办法是实现“电烧而不粘连”。
目前主要有三大类方法改善碳化组织的粘附现象，电极表面改形、改性和改形改性综合。(1)电极表面该形：一种是将圆柱形电极尖端用电脑数控微雕工艺雕刻出蜘蛛网状微螺纹，利用微气垫热缓导原理实现物理防粘脱附的目的；另一种是将矩形电极中间全部挖空，剩余刀体顶端加工仿生球凹。(2)表面改性：将电极表面进行单一涂层处理，典型的是涂覆以聚四氟乙烯(聚四氟乙烯常用于不粘锅涂层)和陶瓷。(3)表面该形改性综合：将电极表面依次挖去三个矩形中空结构和一个半圆形中空结构，剩余刀体涂覆一层二氧化锆涂层。但是以上方法在实际的微创手术操作过程中还存在一定的问题：适用范围有限，防粘效果一般；有些电极表面涂层受高温会挥发有害物质，对医患人员造成健康威胁；电极表面与组织接触面积太小，无法进行有效止血、凝血。所以设计一种防粘降阻效果明显、无毒无害、成本低廉的高频电刀电极具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极。
在实际生活中，蒸制面点时常在面食下边铺垫新鲜的植物叶片，来实现轻松剥离面食的目的。本发明受此启发，仿照植物叶片微观结构，根据相似性原理，秉着可行性原则，在高频电刀电极上下表面均设计并加工出类似新鲜植物叶片的仿生表面微观结构。在此基础上，在已完成加工的仿生电极表面，涂覆一层二氧化钛涂层。已成功证明，该新型仿生耦合防粘降阻高频电刀电极能够大大减少组织的粘附。
本发明由高频电刀绝缘刀柄和电极两部分组成，所述的高频电刀电极表面利用激光雕刻的方法(Laser Engraving)，加工出横纵相间的脊条，电极上下表面呈现出均匀的网格结构，本发明中，与电极长边平行的方向定义为横向，与电极长边垂直的方向定义为纵向。横脊条宽度为200μm，高度为300μm，横脊条与横脊条之间相距400μm。纵脊条宽度为200μm，高度为300μm，纵脊条与纵脊条之间相距400μm。横脊条和纵脊条均匀分布于高频电刀电极的上、下表面，横脊条和纵脊条起于电极根部凸起圆锥体尖端，止于电极半圆形顶部。除此之外，利用化学气相沉积法(CVD)，在已加工出网格状仿生电极表面，涂覆一层二氧化钛涂层。二氧化钛涂层厚度为20μm。二氧化钛是典型的耐高温、耐火材料，无毒无害且化学性质稳定，具有优异的超疏水的性能和减粘脱附的性能。此外，二氧化钛还具有半导体的性能，它的电导率随温度的上升而迅速增加，所以在高温手术环境下，二氧化钛既耐高温，又具备导电性，同时又无毒无害，是满足高温条件下防粘降阻的最佳选择。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用植物叶片微观结构，将高频电刀电极上下表面设计加工出均匀的网格状结构，有效地减少微创手术过程中组织的碳化粘附。
2、本发明在电极表面网格状仿生结构基础上，涂覆一层二氧化钛涂层，进一步减少了手术过程中组织的粘附，加强了网格结构防粘降阻的效果。
3、电极表面三维立体状结构，使手术过程中组织与电极表面无法充分接触，进而使电极表面更多地暴露在空气中，增加了散热面积，有效地减少了高温电极对组织的灼伤。
4、本发明手术过程中不会产生有害物质，对操作人员和患者都无健康影响。
5、本发明工艺简单，效果明显，经济性好，适合批量生产。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中的A处放大剖视图。
其中：1-绝缘刀柄；2-电极；3-网格状结构；4-二氧化钛涂层。
具体实施方式
请参阅图1和图2所示。本发明是由绝缘刀柄1和电极2构成，电极2的上表面和下表面均具有均匀分布的网格状结构3，网格状结构3是由横纵交错的横脊条和纵脊条构成，电极2的表面涂覆一层二氧化钛涂层4。
所述网格状结构3的横脊条宽度为200μm，高度为300μm，横脊条与横脊条之间相距400μm。纵脊条宽度为200μm，高度为300μm，纵脊条与纵脊条之间相距400μm。横脊条和纵脊条均匀分布于电极2上表面和下表面，横脊条和纵脊条起于电极根部凸起圆锥体尖端，横脊条和纵脊条止于电极半圆形顶部。该网格状结构3由激光打标机进行激光雕刻加工而成(Laser Engraving)。
所述的二氧化钛涂层4厚度为20μm。该二氧化钛涂层4由化学气相沉积法(CVD)获得。
本发明的工作过程和原理：
操作时，将本发明与常用的高频电刀射频控制器通过导线连接，这样高频电刀射频控制器、有源导线、作用电极、人体、回路电极和回路电极导线构成一个回路，便可顺利进行微创手术的操作。手术过程中，由于由横纵脊条交错形成的均匀网格状结构3和二氧化钛涂层4的耦合减粘降阻作用，焦痂碳化的组织很难粘连在电极2表面，大大减少微创手术过程中组织粘附电极表面的情况，同时降低微创手术作业阻力，从而达到最初发明的目的。

Claims (6)

1.一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极，是由绝缘刀柄(1)和电极(2)构成，其特征在于：电极(2)的上表面和下表面均具有均匀分布的网格状结构(3)，网格状结构(3)是由横纵交错的横脊条和纵脊条构成，电极(2)的表面涂覆一层二氧化钛涂层(4)。
2.根据权利要求1所述的一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极，其特征在于：所述的网格状结构(3)的横脊条宽度为200μm，高度为300μm，横脊条与横脊条之间相距400μm；纵脊条宽度为200μm，高度为300μm，纵脊条与纵脊条之间相距400μm。
3.根据权利要求1或2所述的一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极，其特征在于：横脊条和纵脊条起于电极根部凸起圆锥体尖端，横脊条和纵脊条止于电极半圆形顶部。
4.根据权利要求1所述的一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极，其特征在于：所述的二氧化钛涂层(4)厚度为20μm。
5.根据权利要求1或4所述的一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极，其特征在于：所述的二氧化钛涂层(4)由化学气相沉积法获得。
6.根据权利要求1或2所述的一种仿生耦合防粘降阻高频电刀电极，其特征在于：所述的网格状结构(3)由激光打标机进行激光雕刻加工而成。
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