CN110604615A - 防沾血手术电极及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体公开了一种防沾血手术电极及其制备方法，所述方法包括对手术电极的表面进行除油、抛磨和清洗处理，对所述手术电极进行激光扫线加工，使其表面具有超亲水微纳米结构，将所述手术电极浸泡在低表面能材料的乙醇溶液中进行修饰，然后取出烘干，使其表面形成超疏水基底，将所述手术电极浸泡在润滑剂溶液中，充分浸泡后取出，倾斜静置并自然实干，使其表面形成均匀的油膜。本发明使手术电极前端金属零部件表面对人体组织、血液及组织液具有一定的防粘性，解决了现有技术中手术电极在手术过程中电极前端与人体组织、组织液、血液发生粘结等问题，降低对患者造成的影响，有助于患者术后恢复。

Description

防沾血手术电极及其制备方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种防沾血手术电极及其制备方法。
背景技术
微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优点已逐渐成为外科手术主流。微创手术组织的切割、止血过程中，组织粘刀严重，会引起结痂、粘刀撕裂，造成二次创伤引起医疗事故。如何解决微创手术血液、体液粘刀是微创手术器械面临的重要技术难题。
公开号为CN108836438A的专利公布了一种普通外科用微创手术刀，这种手术刀刀片的内部设有空槽，手柄的内腔中部设有连接槽，连接槽与空槽连通，手柄的左端设有微型泵，微型泵的进口端与连接槽连通，微型泵的出口端连接有排液管，能够及时清理切口处的血液，但是无法完全清理手术刀上所粘附的人体组织，进一步消毒清理势必会增加手术时间，导致病患出血多、恢复慢，容易产生其它并发症。
公开号为CN206979575U的专利公布了一种刀型手术电极，其刀片基体为不锈钢材质，表面先热处理，增加刀片表面硬度、耐冲击性和耐腐蚀性能。热处理后的表面再经电解抛光处理，形成洁净的表面，可进一步防止生锈。但是该方法手术温度高，导致手术过程中人体组织粘刀，引起组织创伤，撕裂出血、烫伤，引发手术事故。
公开号为CN108013931A的专利公布了一种低温等离子手术电极，该低温等离子体手术电极为双极电极，减少流经人体的电流，热损伤小，能实现精细切割、消融和止血效果，安全性高。但其无法解决在操作过程中手术电极由于其表面亲液性与人体组织液、血液发生粘结等问题，增加手术时间，不利于患者术后恢复。
以上研究方法中，使用微创手术刀存在患者出血多、恢复慢、容易产生其他并发症等问题；使用电刀或者低温等离子体手术电极，由于其表面亲液性，都存在着其前端与人体组织、组织液、血液发生的粘结问题，给患者造成二次伤害，且粘结人体组织、血液的电极不易消毒清理，因此急需发明一种新的手术电极来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种防沾血手术电极及其制备方法，以克服现有技术中手术电极在手术过程中电极前端与人体组织、组织液、血液发生粘结的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防沾血手术电极的制备方法，包括以下步骤：
S1.对手术电极的表面进行除油、抛磨和清洗处理；
S2.对所述手术电极进行激光扫线加工，使其表面具有超亲水微纳米结构；
S3.将所述手术电极浸泡在低表面能材料的乙醇溶液中进行修饰，然后取出烘干，使其表面形成超疏水基底；
S4.将所述手术电极浸泡在润滑剂溶液中，充分浸泡后取出，倾斜静置并自然实干，使其表面形成均匀的油膜。
优选的，在所述步骤S1中，将所述手术电极用无水乙醇清洗除油，吹干后用砂纸打磨去除表面氧化层，再用去离子水清洗，然后使用超声波清洗，并吹干。
优选的，分别用800#和1500#的砂纸打磨所述手术电极，使用超声波清洗的时间为5min。
优选的，在所述步骤S2中，将所述手术电极固定在工作台上，用光线脉冲激光器对所述手术电极的表面进行激光扫线加工。
优选的，所述光纤脉冲激光器的功率为40W，脉冲频率20kHz，光斑移动速度为200mm/s，激光扫线间距为50μm，扫线宽度为10μm，扫线次数为1次。
优选的，在所述步骤S3中，所述低表面能材料为硬脂酸、棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸中的一种或多种混合，采用烘箱对所述手术电极进行烘干，烘干后自然冷却至室温。
优选的，所述低表面能材料的乙醇溶液的质量份数大于0.1％，修饰时间大于或等于20min，所述烘箱内温度为50℃～80℃，烘干时间为20～50min。
优选的，在所述步骤S4中，所述润滑剂溶液为全氟聚醚油、杜邦krytox、硅油和全氟三戊胺中的一种，浸泡时间大于或等于15min，倾斜静置角度为15°～50°，倾斜静置时间为2h，自然实干为20℃～25℃的气温下放置12～24h。
优选的，所述手术电极的材料为铝、铜、锌、铁、钛合金、镁合金和不锈钢中的一种。
本发明还提供了一种防沾血手术电极，由所述的防沾血手术电极的制备方法制备而成。
本发明的防沾血手术电极及其制备方法利用刻蚀方法在金属零部件表面进行处理以构造微纳米级的粗糙结构，经过低表面能溶液与润滑剂修饰得到防沾血金属零部件，使手术电极前端金属零部件器械表面对人体组织、血液及组织液具有一定的防粘性，解决了现有技术中手术电极在手术过程中电极前端与人体组织、组织液、血液发生粘结等问题，降低对患者造成的影响，有助于患者术后恢复。无需复杂的加工装置和操作步骤，且制备过程简单、快速高效、绿色环保，经过低表面能材料修饰后，可使硅油稳定储存于基底表面的微观结构中，且不易被其他液体所取代，在手术过程中对人体血液及组织液具有一定的防粘性，所制备的金属材料不改变原有电极的导电性，可应用于微创手术系统，所应用的材料均具有生物安全性，环境友好性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
本发明的防沾血手术电极的制备方法包括以下步骤：
S1.对手术电极的表面进行除油、抛磨和清洗处理；
所述手术电极的材料为铝、铜、锌、铁、钛合金、镁合金和不锈钢中的一种。将所述手术电极用无水乙醇清洗除油，吹干后分别用800#和1500#砂纸打磨去除表面氧化层，再用去离子水清洗，然后使用超声波清洗5min，并吹干。
S2.对所述手术电极进行激光扫线加工，使其表面具有超亲水微纳米结构；
将所述手术电极固定在工作台上，用光线脉冲激光器对所述手术电极的表面进行激光扫线加工，所述光纤脉冲激光器的功率为40W，脉冲频率20kHz，光斑移动速度为200mm/s，激光扫线间距为50μm，扫线宽度为10μm，扫线次数为1次。
S3.将所述手术电极浸泡在低表面能材料的乙醇溶液中进行修饰，然后取出烘干，使其表面形成超疏水基底；
所述低表面能材料为硬脂酸、棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸中的一种或多种混合，所述低表面能材料的乙醇溶液的质量份数大于0.1％，修饰时间大于或等于20min，采用烘箱对所述手术电极进行烘干，所述烘箱内温度为50℃～80℃，烘干时间为20～50min，烘干后自然冷却至室温。
S4.将所述手术电极浸泡在润滑剂溶液中，充分浸泡后取出，倾斜静置并自然实干，使其表面形成均匀的油膜；
所述润滑剂溶液为全氟聚醚油、杜邦krytox、硅油和全氟三戊胺中的一种，浸泡时间大于或等于15min，倾斜静置角度为15°～50°，倾斜静置时间为2h，自然实干为20℃～25℃的气温下放置12～24h。
实施例1
S1.先将尺寸为20mm×20mm×2mm的金属不锈钢板用无水乙醇清洗除油，吹干后分别用800#和1500#的砂纸打磨去除表面氧化层，再将打磨后的不锈钢板用大量去离子水清洗，再使用超声波清洗5min，并用吹风机吹干。
S2.将不锈钢板固定在工作台上，光纤脉冲激光器的功率为40W，脉冲频率20kHZ，光斑移动速度为200mm/s，激光扫线间距为50μm，扫线宽度为10 μm，扫线次数为1次，不锈钢板的外表面均需要以同样的扫线参数处理，得到的不锈钢板进一步浸泡在去离子水中进行超声波清洗并烘干。
S3.将不锈钢板浸泡在0.05mol/L硬脂酸/无水乙醇溶液中，20min后取出，将其放入烘箱内于60℃下烘45min，取出后自然冷却至室温，得到了不锈钢基底超疏水表面。水滴在不锈钢基体超疏水表面上的接触角为165°，滚动角为2°。血滴在不锈钢基体超疏水表面上的接触角为163°，滚动角为2°。
S4.将超疏水不锈钢基底浸泡于运动粘度为10cs的二甲基硅油中，10min 后取出并将其以20°的倾斜角静至2h，倾斜20°使多余的二甲基硅油流出表面并自然实干，进一步获得稳定均匀的油膜层。硅油改性后的不锈钢基底对血有防沾性，将不锈钢片浸泡于血中后取出，不锈钢基底不沾血迹。
实施例2
S1.先将尺寸为30mm×30mm×2mm的金属钛合金板(TC3)用无水乙醇清洗除油，吹干后分别用800#和1500#的砂纸打磨去除表面氧化层，再将打磨后的钛合金板用大量去离子水清洗，再使用超声波清洗5min，并用吹风机吹干。
S2.将钛合金板固定在工作台上，光纤脉冲激光器的功率为40W，脉冲频率20kHZ，光斑移动速度为200mm/s，激光扫线间距为50μm，扫线宽度为10 μm，扫线次数为1次。钛合金板的外表面均需要以同样的扫线参数处理，得到的钛合金板进一步浸泡在去离子水中进行超声波清洗并烘干。
S3.将钛合金板浸泡在0.03mol/L棕榈酸/无水乙醇溶液中，50min后取出，将其放入烘箱内于50℃下烘50min，取出后自然冷却至室温，得到了钛合金基底超疏水表面。血滴在钛合金基体超疏水表面上的接触角为150°，滚动角为2°。
S4.用微量进样器向超疏水钛合金基底上滴加50μL全氟聚醚油，并将其以20°的倾斜角静至2h，倾斜20°使多余的全氟聚醚油流出表面，获得稳定均匀的油膜层，改性后的钛合金基底对血有防沾性，即得到不沾血的钛合金基底。
实施例3
S1.先将尺寸为20mm×20mm×2mm的金属镁合金板用无水乙醇清洗除油，吹干后分别用800#和1500#的砂纸打磨去除表面氧化层，再将打磨后的镁合金板用大量去离子水清洗，再使用超声波清洗5min，并用吹风机吹干。
S2.将镁合金板固定在工作台上，光纤脉冲激光器的功率为40W，脉冲频率20kHZ，光斑移动速度为200mm/s，激光扫线间距为50μm，扫线宽度为10 μm，扫线次数为1次。镁合金板的外表面均需要以同样的扫线参数处理，得到的镁合金板进一步浸泡在去离子水中进行超声波清洗并烘干。
S3.将镁合金板浸泡在质量分数为1％的月桂酸乙醇溶液中45min，取出后将其放入烘箱内于80℃下烘20min，取出后自然冷却至室温，得到了镁合金基底超疏水表面。血滴在镁合金基体超疏水圆柱阵列表面上的接触角为160°，滚动角为2°。
S4.将超疏水镁合金板浸泡于50μL全氟三戊胺中，10min后取出并将其以20°的倾斜角静至2h，倾斜20°使多余的全氟三戊胺流出表面并自然实干，进一步获得稳定均匀的油膜层。即得到不沾血的镁合金基底。
本发明还提供了一种防沾血手术电极，由所述的防沾血手术电极的制备方法制备而成。
本发明的防沾血手术电极及其制备方法利用刻蚀方法在金属零部件表面进行处理以构造微纳米级的粗糙结构，经过低表面能溶液与润滑剂修饰得到防沾血金属零部件，使手术电极前端金属零部件器械表面对人体组织、血液及组织液具有一定的防粘性，解决了现有技术中手术电极在手术过程中电极前端与人体组织、组织液、血液发生粘结等问题，降低对患者造成的影响，有助于患者术后恢复。无需复杂的加工装置和操作步骤，且制备过程简单、快速高效、绿色环保，经过低表面能材料修饰后，可使硅油稳定储存于基底表面的微观结构中，且不易被其他液体所取代，在手术过程中对人体血液及组织液具有一定的防粘性，所制备的金属材料不改变原有电极的导电性，可应用于微创手术系统，所应用的材料均具有生物安全性，环境友好性。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种防沾血手术电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.对手术电极的表面进行除油、抛磨和清洗处理；
S2.对所述手术电极进行激光扫线加工，使其表面具有超亲水微纳米结构；
S3.将所述手术电极浸泡在低表面能材料的乙醇溶液中进行修饰，然后取出烘干，使其表面形成超疏水基底；
S4.将所述手术电极浸泡在润滑剂溶液中，充分浸泡后取出，倾斜静置并自然实干，使其表面形成均匀的油膜。
2.根据权利要求1所述的防沾血手术电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，将所述手术电极用无水乙醇清洗除油，吹干后用砂纸打磨去除表面氧化层，再用去离子水清洗，然后使用超声波清洗，并吹干。
3.根据权利要求2所述的防沾血手术电极的制备方法，其特征在于，分别用800#和1500#的砂纸打磨所述手术电极，使用超声波清洗的时间为5min。
4.根据权利要求1所述的防沾血手术电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，将所述手术电极固定在工作台上，用光线脉冲激光器对所述手术电极的表面进行激光扫线加工。
5.根据权利要求4所述的防沾血手术电极的制备方法，其特征在于，所述光纤脉冲激光器的功率为40W，脉冲频率20kHz，光斑移动速度为200mm/s，激光扫线间距为50μm，扫线宽度为10μm，扫线次数为1次。
6.根据权利要求1所述的防沾血手术电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述低表面能材料为硬脂酸、棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸中的一种或多种混合，采用烘箱对所述手术电极进行烘干，烘干后自然冷却至室温。
7.根据权利要求6所述的防沾血手术电极的制备方法，其特征在于，所述低表面能材料的乙醇溶液的质量份数大于0.1％，修饰时间大于或等于20min，所述烘箱内温度为50℃～80℃，烘干时间为20～50min。
8.根据权利要求1所述的防沾血手术电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述润滑剂溶液为全氟聚醚油、杜邦krytox、硅油和全氟三戊胺中的一种，浸泡时间大于或等于15min，倾斜静置角度为15°～50°，倾斜静置时间为2h，自然实干为20℃～25℃的气温下放置12～24h。
9.根据权利要求1-8中任何一项所述的防沾血手术电极的制备方法，其特征在于，所述手术电极的材料为铝、铜、锌、铁、钛合金、镁合金和不锈钢中的一种。
10.一种防沾血手术电极，其特征在于，由权利要求1-9中任何一项所述的防沾血手术电极的制备方法制备而成。
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