CN109938830B

CN109938830B - 一种防粘粘膜层设置在电刀表面的方法

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Publication number: CN109938830B
Application number: CN201910384260.6A
Authority: CN
Inventors: 简勇辉; 费凛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2021-10-22
Anticipated expiration: 2039-05-09
Also published as: CN109938830A

Abstract

本发明公开了一种防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，将打底层覆盖在整个止血头的表面；将具有纳米级柱状矩阵的导电层覆盖在整个打底层的表面；将防粘层覆盖设置在导电层的纳米柱顶端面上；所述打底层为Ag层，导电膜层为SiO2和Ag混合层，防粘层为Au或Ag膜层；通过采用本防粘粘膜层设置在电刀表面的方法将防粘粘膜层设置在电刀表面，使电刀表面具有低的电阻率，耐高温、抗氧化，满足热震试验，防粘性衰减很小；通过采用本防粘粘膜层设置在电刀表面的方法将防粘粘膜层设置在电刀表面，保证电刀不会与粘膜粘连，避免伤害粘膜，保证止血效果。

Description

一种防粘粘膜层设置在电刀表面的方法

技术领域

本发明涉及医疗胃肠道器械领域，尤其涉及的是一种防粘粘膜层设置在电刀表面的方法。

背景技术

外科手术用的高频电刀的切割原理，是利用高频率的脉冲电火花对人体组织进行切割。具体的工作原理是：高频脉冲电源的两极分别接电刀和人体，当脉冲电压施加到电刀与小肠组织之间，将最近点的体液击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中，放电区域产生的瞬时高温，足以使局部的小肠组织熔断。第一次脉冲结束后，经过很短的时间间隔，第二个脉冲在另一个极间最近点击穿放电，熔断更深一层的小肠组织。如此周而复始地高频率循环下去，最终达到切除目标组织的效果。

电刀在脉冲放电的过程中，有一部分电能量被释放到电刀上，电能迅速转化为热能，导致电刀温度上升。同时电刀与小肠组织之间是非接触放电，电刀的热能无法被小肠组织吸收；由于电刀体积很小，热容量也很小，在没有外界冷却液的情况下，电刀的温度可达到800℃以上（发红）。

当发红的电刀与小肠组织再次接触时，可把脂肪和蛋白质瞬间碳化和变性；这些碳化变性的产物具有很强的粘附力，可把电刀牢牢地黏住，当强行拔出电刀时，往往会扯出一部分良好的小肠组织，产生新的创口，这样外科医生需要重新用电刀对新创口进行止血，但电刀有可能再次被黏住。

为了解决电刀粘着的问题，在电刀上制备防粘涂层，是有效的解决途径之一。目前市面上的电刀多采用镀金或镀银等惰性金属，但效果欠佳。

因此，亟待在电刀的电极头表面设置一层膜层，可以较好地解决电刀电极头与粘膜粘连的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，旨在解决现有的止血电极在表面镀金或镀银等惰性金属，小肠组织防粘效果欠佳的问题。

本发明的技术方案如下：一种防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其中，将防粘粘膜层设置在电刀的止血头表面，具体包括以下步骤：

B1：将打底层覆盖在整个止血头的表面；

B2：将纳米级柱状矩阵的导电层覆盖在整个打底层的表面；

B4：将防粘层覆盖在导电层的纳米柱顶端面上。

所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其中，在止血头的表面首先电镀一层打底层，再在打底层的表面上用溶胶凝胶法制备一层纳米级柱状矩阵的导电层，最后在导电层的纳米柱顶端面电镀一层防粘层。

所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其中，所述步骤B2和步骤B4之间还包括以下步骤：

B3：对止血头表面的打底层和导电层采用高温200-500℃烘烤2-4小时。

所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其中，所述打底层采用Ag材料层。

所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其中，所述Ag材料层的厚度为3-8µm。

所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其中，所述导电层采用具有纳米级柱状矩阵的SiO2 和纳米Ag混合层。

所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其中，所述SiO₂ 和纳米Ag混合层的厚度为5-20µm。

所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其中，所述防粘层采用Ag材料层或Au材料层。

所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其中，所述防粘层的厚度为0.5-2µm。

所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其中，所述SiO₂ 和纳米Ag混合层具体包括以下组分：正硅酸四乙酯 12-16%；水 ≤1%；HCL ≤1%；NH4OH ≤1%；纳米银浆 1-5%；其余为无水乙醇。

本发明的有益效果：本发明通过提供一种防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，将打底层覆盖在整个止血头的表面；将具有纳米级柱状矩阵的导电层覆盖在整个打底层的表面；将防粘层覆盖设置在导电层的纳米柱顶端面上；所述打底层为Ag层，导电膜层为SiO2和Ag混合层，防粘层为Au或Ag膜层；通过采用本防粘粘膜层设置在电刀表面的方法将防粘粘膜层设置在电刀表面，使电刀表面具有低的电阻率，耐高温、抗氧化，满足热震试验，防粘性衰减很小；通过采用本防粘粘膜层设置在电刀表面的方法将防粘粘膜层设置在电刀表面，保证电刀不会与粘膜粘连，避免伤害粘膜，保证止血效果。

附图说明

图1是本发明中不粘粘膜的胃肠道内止血电刀的结构示意图。

图2是本发明中电刀表面的防粘粘膜层的结构示意图。

图3是本发明中防粘粘膜层设置在电刀表面的方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

如图1所示，一种不粘粘膜的胃肠道内止血电刀，包括控制端1和肠内工作端2，所述控制端1与肠内工作端2相接；所述的控制端1上设有通电接口12；所述的肠内工作端2包括肠内工作软管21和可伸缩的通电芯22，所述通电芯22安装在肠内工作软管21内；所述的通电芯22与通电接口12电连接；所述的通电芯22的尾端设有光滑的止血头220，在止血头220的表面设置有防粘粘膜层，所述防粘粘膜层包括依次设置在止血头220的表面的打底层31、导电层32和防粘层33（如图2所示），在止血头220的表面首先设置打底层31，再在打底层31的表面设置纳米级柱状矩阵的导电层32，最后在导电层32的纳米柱顶端面设置防粘层33。

具体地，所述打底层31采用Ag材料层，厚度为3-8 µm；在止血头220表面与导电层32之间设置一层Ag材料过渡层，并高温热处理，可以使止血头220与Ag材料层之间、Ag材料层与导电层32之间生成热扩散的过渡层，从而提高了结合强度和抗热震性；所述Ag材料层的设置，可以提高与止血头220表面的结合强度，提高整个防粘粘膜层的抗热震性和导电性。

具体地，所述导电层32采用SiO2 和纳米Ag混合层，厚度为5-20µm。通过溶胶凝胶法在止血头220表面制备一层具有纳米级柱状矩阵的SiO2 和纳米Ag混合层，该混合层的纳米柱之间锁住大量的空气分子，使小肠组织与电刀之间的接触面大部分是空气，相当于在两者之间生成一层气垫，从而达到防粘的目的；SiO2 和纳米Ag混合层可以显著减少整个防粘粘膜层的电阻率、降低通电时整个防粘粘膜层自身的发热而导致的体积膨胀，从而使整个防粘粘膜层与止血头220的热膨胀系数更为匹配。

进一步地，所述SiO2 和纳米Ag混合层具体包括以下组分：正硅酸四乙酯（TEOS）12-16%；水 ≤1%；HCL（盐酸） ≤1%；NH4OH ≤1%；纳米银浆 1-5%；其余为无水乙醇。

通过在前驱体正硅酸四乙酯（TEOS）里添加粒度为20-30nm的纳米银浆，使SiO2 和纳米Ag混合层具有良好的导电性和导热性，一方面满足了电刀高频放电的要求，另一方面减少了电刀基体与SiO2 和纳米Ag混合层的温差，从而提高了抗热震性和耐高温性。

具体地，所述防粘层33采用Ag材料层或Au材料层，厚度为0.5-2µm，因为防粘层33的厚度太薄，不能起到防粘的效果，如果防粘层33厚度太厚，则会使导电层32的纳米柱削峰平谷、失去微纳结构。所述Au、Ag是惰性金属，与蛋白质的亲和性都比SiO2更差，在SiO2 和纳米Ag混合层的纳米粗糙表面电镀一层薄薄Ag材料层或Au材料层，最终形成纳米级粗糙的Au或Ag膜，从而达到防粘的目的，所以Ag材料层或Au材料层可以防止止血头220在止血的同时与粘膜粘连，造成对粘膜的伤害。

一种如上述所述的防粘粘膜层的制备方法，具体包括以下步骤：

A1：制得打底层31；

A2：在打底层31的表面制备纳米级柱状矩阵的导电层32；

A3：在导电层32的纳米柱顶端面设置防粘层33，制得防粘粘膜层。

具体地，所述导电层32为纳米级柱状矩阵的SiO2 和纳米Ag混合层，所述SiO2 和纳米Ag混合层采用溶胶-凝胶法制得。

进一步地，所述SiO2 和纳米Ag混合层的制备方法，包括以下步骤：

a1：将正硅酸四乙酯（TEOS）缓慢滴加到水、盐酸、NH4OH和无水乙醇中，形成前驱体硅酸四乙酯；

a2：将纳米银浆添加到前驱体硅酸四乙酯中，得到混合溶液；

a3：将混合溶液充分搅拌，并通过超声波充分分散，得到SiO2 和纳米Ag混合湿凝胶。

其中，所述纳米银浆的粒度为20-30nm。

其中，所述步骤a2中，纳米Ag的体积比为5-20 %。

一种将上述所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，具体包括以下步骤：

B1：将打底层31覆盖在整个止血头220的表面；

B2：将纳米级柱状矩阵的导电层32覆盖在整个打底层31的表面；

B3：对止血头220表面的打底层31和导电层32采用高温200-500℃烘烤2-4小时。一般的SiO2膜的烘烤工艺为120-200℃，0.5-1小时，本技术方案中采用高温200-500℃对打底层31和导电层32烘烤2-4小时，使各个界面（止血头220表面-Ag材料层、Ag材料层-SiO2 和纳米Ag混合层）之间相互热扩散，形成显著的过渡层，有效提高防粘粘膜层与止血头220表面的结合强度和抗热震性。

B4：将防粘层33覆盖在导电层32的纳米柱顶端面上。

本技术方案现列举以下实施例加以说明：

实施例1

打底层31：Ag材料层，厚度3µm。

导电层32：SiO2 和纳米Ag混合层，厚度20µm；其中，SiO2 和纳米Ag混合层的各个成分如下：正硅酸四乙酯（TEOS） 12%；水 1%；HCL 1%；NH4OH 1%；纳米银浆 1%；其余为无水乙醇。

防粘层33：Ag材料层，厚度0.5µm。

所述SiO2 和纳米Ag混合层的制备：将12%正硅酸四乙酯（TEOS）缓慢滴加到1%水、1%盐酸、1%NH4OH和无水乙醇中，形成前驱体硅酸四乙酯；将1%纳米银浆添加到前驱体硅酸四乙酯中，得到混合溶液；将混合溶液充分搅拌，并通过超声分散，得到SiO2 和纳米Ag混合湿凝胶。其中，所述纳米银浆的粒度为20nm；所述步骤S2中，纳米Ag的体积比为5 µm。

将防粘粘膜层设置在电刀表面：将Ag材料层电镀在整个止血头220的表面，厚度为3µm；将纳米级柱状矩阵的SiO2 和纳米Ag混合层涂覆在整个Ag材料层的表面，厚度为20µm；然后高温200℃烘烤4小时；将Ag材料层电镀在SiO2 和纳米Ag混合层的纳米柱顶端面上，厚度为0.5µm。

实施例2

打底层31：Ag材料层，厚度8µm。

导电层32：SiO2 和纳米Ag混合层，厚度5µm；其中，SiO2 和纳米Ag混合层的各个成分如下：正硅酸四乙酯（TEOS） 16%；水 0.5%；HCL 0.5%；NH4OH 0.5%；纳米银浆 5%；其余为无水乙醇。

防粘层33：Au材料层，厚度1µm。

所述SiO2 和纳米Ag混合层的制备：将16%正硅酸四乙酯（TEOS）缓慢滴加到0.5%水、0.5%盐酸、0.5%NH4OH和无水乙醇中，形成前驱体硅酸四乙酯；将5%纳米银浆添加到前驱体硅酸四乙酯中，得到混合溶液；将混合溶液充分搅拌，并通过超声分散，得到SiO2 和纳米Ag混合湿凝胶。其中，所述纳米银浆的粒度为30nm；所述步骤S2中，纳米Ag的体积比为20 µm。

将防粘粘膜层设置在电刀表面：将Ag材料层电镀在整个止血头220的表面，厚度为8µm；将纳米级柱状矩阵的SiO2 和纳米Ag混合层涂覆在整个Ag材料层的表面，厚度为5µm；然后高温500℃烘烤2小时；将Ag材料层电镀在SiO2 和纳米Ag混合层的纳米柱顶端面上，厚度为1µm。

实施例3

打底层31：Ag材料层，厚度5µm。

导电层32：SiO2 和纳米Ag混合层，厚度15µm；其中，SiO2 和纳米Ag混合层的各个成分如下：正硅酸四乙酯（TEOS） 16%；水 0.5%；HCL 0.5%；NH4OH 0.5%；纳米银浆 5%；其余为无水乙醇。

防粘层33：Au材料层，厚度0.8µm。

所述SiO2 和纳米Ag混合层的制备：将14%正硅酸四乙酯（TEOS）缓慢滴加到0.8%水、0.8%盐酸、0.8%NH4OH和无水乙醇中，形成前驱体硅酸四乙酯；将3%纳米银浆添加到前驱体硅酸四乙酯中，得到混合溶液；将混合溶液充分搅拌，并通过超声分散，得到SiO2 和纳米Ag混合湿凝胶。其中，所述纳米银浆的粒度为25nm；所述步骤S2中，纳米Ag的体积比为15 µm。

将防粘粘膜层设置在电刀表面：将Ag材料层电镀在整个止血头220的表面，厚度为5µm；将纳米级柱状矩阵的SiO2 和纳米Ag混合层涂覆在整个Ag材料层的表面，厚度为15µm；然后高温350℃烘烤3小时；将Ag材料层电镀在SiO2 和纳米Ag混合层的纳米柱顶端面上，厚度为0.8µm。

将实施例1-3的设置有防粘粘膜层的电刀分别进行电阻率测试、抗氧化实验、热震试验和防粘性衰减试验后，可以看出上述防粘粘膜层具有低的电阻率；耐800℃高温，防粘粘膜层不脱落、抗氧化；经过30-800℃热震试验，达到50-100次热震试验，防粘粘膜层不脱落；防粘粘膜层的防粘性衰减很小。

本技术方案中，依次在电刀基体表面设置打底层31、导电膜层32和防粘层33，所述打底层31为Ag层，导电膜层32为SiO2和Ag混合层，防粘层33为Au或Ag膜层；设置打底层31目的是提高与电刀基体的结合强度，提高整个防粘粘膜层的抗热震性和导电性；设置导电膜层32可以显著减少整个防粘粘膜层的电阻率、降低通电时的整个防粘粘膜层自身的发热而导致的体积膨胀，从而使整个防粘粘膜层与电刀基体的热膨胀系数更为匹配；设置防粘层33是为了防止电刀在止血的同时与粘膜粘连，造成粘膜的伤害；在电刀上制备一层具有纳米级柱状矩阵的SiO2和Ag混合层，该混合层的纳米柱之间锁住大量的空气分子，使小肠组织与电刀之间的接触面大部分是空气，相当于在两者之间生成一层气垫，从而达到防粘的目的；通过在电刀基体表面设置打底层31、导电膜层32和防粘层33，不但实现了电刀导电止血的目的，还保证电刀不会与粘膜粘连，避免伤害粘膜，保证止血效果。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其特征在于，将防粘粘膜层设置在电刀的止血头表面，具体包括以下步骤：

B1：将打底层覆盖在整个止血头的表面；

B2：将纳米级柱状矩阵的导电层覆盖在整个打底层的表面；

B4：将防粘层覆盖在导电层的纳米柱顶端面上；

所述导电层采用具有纳米级柱状矩阵的SiO₂和纳米Ag混合层；所述SiO₂和纳米Ag混合层的原料具体包括以下组分：正硅酸四乙酯 12-16%；水≤1%；HCl ≤1%；NH₄OH ≤1%；纳米银浆 1-5%；其余为无水乙醇。

2.根据权利要求1所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其特征在于，在止血头的表面首先电镀一层打底层，再在打底层的表面上用溶胶凝胶法制备一层纳米级柱状矩阵的导电层，最后在导电层的纳米柱顶端面电镀一层防粘层。

3.根据权利要求1所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其特征在于，所述步骤B2和步骤B4之间还包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其特征在于，所述打底层采用Ag材料层。

5.根据权利要求4所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其特征在于，所述Ag材料层的厚度为3-8µm。

6.根据权利要求1所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其特征在于，所述SiO₂和纳米Ag混合层的厚度为5-20µm。

7.根据权利要求1所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其特征在于，所述防粘层采用Ag材料层或Au材料层。

8.根据权利要求7所述的防粘粘膜层设置在电刀表面的方法，其特征在于，所述防粘层的厚度为0.5-2µm。