CN114041870A - 一种双极高频能量血管闭合器及使用方法 - Google Patents

一种双极高频能量血管闭合器及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种双极高频能量血管闭合器及使用方法，其中双极高频能量血管闭合器包括手柄与连接杆，所述手柄上设置有控制电路；钳头，被设置在所述连接杆的一端，包括上钳与下钳，所述上钳与下钳具有各自的合拢面；电极片，包括两个且分设于两个合拢面，所述钳头合拢后，两个所述电极片贴合；电切片，被固定于所述合拢面上开设的容置槽，所述电切片的一侧伸出所述容置槽并用于与血管组织抵接；所述电极片与所述电切片均具有导电性且电连接于所述控制电路，本发明设计巧妙，结构合理，摆脱了机械刀片的结构限制，带来良好的手术效果，具有十分显著地推广应用意义。

Description

一种双极高频能量血管闭合器及使用方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种双极高频能量血管闭合器及使用方法。
背景技术
双极高频能量器械是一种广泛应用于外科手术领域的血管闭合器械，主要由双极器械和能量发生器组成。在双极能量器械将血管或组织闭合完成后，需要将其离断。目前的双极器械是依靠其内置的刀片，依靠机械装置推动将血管或组织切断。其结构复杂，所占用头部电极空间较多，并且不容易实现头部多自由度弯曲的操作。
因此，有必要解决上述技术问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种双极高频能量血管闭合器及使用方法，摒弃了传统装置中利用机械刀片切断血管或组织的常规方法，用电切片取代机械刀片，摆脱机械刀片的结构限制，具有十分显著的有益效果，本发明采用的技术方案如下：
一种双极高频能量血管闭合器，包括：
手柄与连接杆，所述手柄上设置有控制电路；
钳头，被设置在所述连接杆的一端，包括上钳与下钳，所述上钳与下钳具有各自的合拢面；
电极片，包括两个且分设于两个合拢面，所述钳头合拢后，两个所述电极片贴合；
电切片，被固定于所述合拢面上开设的容置槽，所述电切片的一侧伸出所述容置槽并用于与血管组织抵接；
所述电极片与所述电切片均具有导电性且电连接于所述控制电路。
在一些实施例中，在所述上钳与下钳各设置一电切片，两个所述电切片之间对称设置。
在一些实施例中，所述电极片包括导电区域与绝缘区域，所述绝缘区域设置在所述导电区域与所述容置槽之间,所述绝缘区域由电切片本体与涂设在所述电切片本体上的绝缘涂层构成，所述电切片本体具有导电性。
在一些实施例中，所述导电区域设置有圆弧顶角，所述圆弧顶角的圆弧半径为0.02～0.20mm，角度范围为15°～150°。
在一些实施例中，所述导电区域的截面宽度尺寸在0.15～1.0mm。
在一些实施例中，所述绝缘涂层的材料为陶瓷材料，厚度为2um～250um。
另一方面，本发明还提供一种双极高频能量血管闭合器的使用方法，包括以下步骤：
S1、将所述双极高频能量血管闭合器置于手术位，合拢钳头至两个电极片抵接；
S2、将高频电流通过导线传导入上下两个电极片，使血管或组织闭合，采集电极片两端的电压和电流信号，计算出血管或组织电阻值R，到达预设阻值范围后进入电切过程；
S3、为电切片通入电流，组织或血管经过解离、脱水与离断三个阶段后手术结束并移走所述双极高频能量血管闭合器。
进一步地，S2中，所述R值的预设阻值范围在200～600Ω，检测到R值在此范围时，进入解离阶段。
进一步地，S3中，解离阶段中，首先记录初始值R0，R值随解离度增加会先下降，到一定程度后在上升，当检测到R-R0＝[5，100]Ω时，进入脱水阶段，在脱水阶段使用低功率，当检测到R值上升时，其上升值范围[0，200]Ω的范围，进入离断阶段。
进一步地，在离断阶段为电切片输入连续的方波或正弦波电流，频率范围50KHz～50MHz,电压范围为[50～2000]V。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
1、本发明中采用电切片替代了传统装置中的机械刀片，依靠高频电能将闭合完成的血管或组织离断，其结构简单，占用空间少，可以方便地置入电极片内部。
2、本发明中所提供的一种电切片能够摆脱机械刀片的结构限制，减少双极高频能量血管闭合器械头部所占体积，使其容易实现头部多自由度弯曲提高精细化操作的水平。
3、本发明中所提供的一种采用电极片切离组织或血管的方法，具有离断效果好，切割时间短的特点，可以有效减缓病人的疼痛，具有良好的手术效果。
综上所述，本发明设计巧妙，结构合理，摆脱了机械刀片的结构限制，带来良好的手术效果，具有十分显著地推广应用意义。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中A处结构放大图；
图3是采用机械刀片的钳头打开结构示意图；
图4是采用机械刀片离断组织的原理示意图；
图5是采用电切片的钳头打开结构示意图；
图6是采用一个电切片离断组织的原理示意图；
图7是采用两个电切片离断组织的原理示意图；
图8是本发明电切片整体结构示意图；
图9是本发明电切片尺寸结构示意图；
图10是本发明电切过程的能量输出示意图；
附图标号说明：100手柄；200连接杆；300钳头；400电极片；500电切片；600机械刀片。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
见图1至图2、图5至图9，本发明提供了一种双极高频能量血管闭合器，包括手柄100、连接杆200、钳头300、电极片400与电切片500，其中手柄100上设置有控制电路，本实施例中所提供的手柄100是双极高频能量血管闭合器的控制端，包含有控制连接杆200与钳头300的机械结构总成和用于控制电极片400和电切片500工作电路的控制电路，钳头300，被设置在所述连接杆200的一端，包括上钳与下钳，所述上钳与下钳具有各自的合拢面，由手柄100控制上钳与下钳开合。
电极片400，包括两个且分设于两个合拢面，所述钳头300闭合后，两个所述电极片400贴合，闭合器在工作时，高频电流通过导线传导入上下两片电极，电极片400具有导电性，当电流通过组织或血管时，在两电极片400之间的交流高频电场使组织细胞液中的离子及有极性水分子来回振动，内摩擦产生热量使胶原蛋白变性达到血管和组织闭合的能力。
电切片500，被固定于所述合拢面上开设的容置槽，所述电切片500的一侧伸出所述容置槽并用于与人体组织抵接，在传统使用机械刀片600进行组织分离时，如图3至图4中所示，扣动手柄100上的扳机，其内置的连杆机构会推动机械刀片600在电极片400中间的槽里前进，将已经闭合好的血管或组织离断，松开扳机后，机械刀片600在弹簧的作用力下回退到原来位置，在本实施例中，参考图6或图7，所述电极片400与所述电切片500均具有导电性且电连接于所述控制电路，电切片500电接于发生器高频电源，在电极片400通电源完成闭合后，切断电极片400的通路，接通电切片500，此时在电切片500的头部区域产生高频高压电场，如图6或图7所示意，组织液中的离子和水分子在高频高压下振动摩擦气化，切断原有的高分子链条，达到最终切断的目的。
在一些实施例中，所述上钳与下钳各设置一电切片500，两个所述电切片500之间对称设置，如图7所示，具有更高的离断效率和更优的工作稳定性。
对于电切片500，在其通电工作时，除了电场工作区域外，其他部分最好是与电极片400及其他部位绝缘，另外，电切片500需要有很好的耐压强度，在电切过程中，伴随温度升高，电切片500也需要耐温性能，因此，在一些优选的实施例中，所述电极片400设置有导电区域与绝缘区域，所述绝缘区域设置在所述导电区域与所述容置槽之间，优选地，导电区域具有小于所述绝缘区域的截面宽度，不仅可以起到电切割的作用，还可以更加稳固地夹持组织，作为优选的实施例，所述电切片500包括电切片本体与涂设在所述电切片本体上的绝缘涂层，本实施例中的绝缘涂层所采用是耐压极高的陶瓷涂层，如氧化铝，氧化锆、氧化钛或树脂等，厚度为2um～250um。
在一些实施例中，所述导电区域具有顶角，优选地，顶角设置为圆弧顶角，所述顶角用于与人体组织抵接，对于电切过程，提高局部电场强度和电流密度对应于提高切割效率非常重要。为了提高电场强度，电切片500和电切片500导电区域的尺寸需符合尺寸要求，即电切片500的宽度d1:0.15～1.0mm顶部角度R1：15°～150°顶部圆角R2的圆弧半径为：R0.02～R0.20 mm，具有更高的切割效率。
另外，本发明还提供一种双极高频能量血管闭合器的使用方法，使用前述的各实施例中所提供的一种双极高频能量血管闭合器，还包括以下步骤：
S1、将所述双极高频能量血管闭合器置于手术位，合拢钳头至两个电极片抵接；
S2、将高频电流通过导线传导入上下两个电极片，使血管或组织闭合，采集电极片两端的电压和电流信号，计算出血管或组织电阻值R，到达预设阻值范围后进入电切过程；
S3、为电切片通入电流，经过解离、脱水与离断三个阶段后手术结束并移走所述双极高频能量血管闭合器。
为了实现电切功能，除了结构形状涂层方面的要求，闭合器上连接的发生器提供的能量调度同样很重要，经研究算法，将发生器提供能量的过程分为四个明显的阶段，参照图10，分别对应于电极片400封闭血管或组织的阶段(IS_SENSE)、解离阶段(COOK)、脱水阶段(DES)和离断阶段(SEP)，其算法结构具体如下，
IS_SENSE:为电极片400提供能量并采集电极片400两端的电压和电流信号，计算出血管或组织电阻值R，通过R值判断是否进入一下状态，R值范围在200～600Ω时可以进入解离阶段，若R0超出此范围，可能钳口处于张开状态，若低于此值，说明前期血管或组织未能完成封闭状态，另外值得注意的是，现实操作中，是否进入下一阶段的接离阶段依靠操作人员的控制，若不需要进行电切过程则可终止后续操作并移开设备，结束手术，若需进行电切，则电切过程包括：
COOK：使组织液进一步解离，便于电荷能量集中，解离阶段中，首先记录初始值R0，R值随解离度增加会先下降，到一定程度后在上升，当检测到R-R0＝[5，100]Ω时，进入脱水阶段，如果上升电阻过高，可能造成过脱水，若上升电阻太低，会造成DES阶段时间过长。
DES:此阶段使用低功率，目的是使组织进一步脱水，为了抑制放电现象，电压范围[0，115V]，当反馈电阻上升范围在[0，200]Ω内，进入下一阶段。
SEP:此阶段主要是依靠高能量离断组织，主要是连续的方波或正弦波，频率50KHz～50MHz,电压范围[50，2000]V,为抑制电弧的产生，不宜使用超出此范围的电压。
发生器内会根据反馈R值判断，依次进入和退出上述四个阶段，最终达到分离组织，具有离断效果好，切割时间短的特点，可以有效减缓病人的疼痛，具有良好的手术效果。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双极高频能量血管闭合器，其特征在于，包括：
手柄与连接杆，所述手柄上设置有控制电路；
钳头，被设置在所述连接杆的一端，包括上钳与下钳，所述上钳与下钳具有各自的合拢面；
电极片，包括两个且分设于两个合拢面，所述钳头合拢后，两个所述电极片贴合；
电切片，被固定于所述合拢面上开设的容置槽，所述电切片的一侧伸出所述容置槽并用于与血管组织抵接；
所述电极片与所述电切片均具有导电性且电连接于所述控制电路。
2.根据权利要求1所述的一种双极高频能量血管闭合器，其特征在于，
在所述上钳与下钳各设置一电切片，两个所述电切片之间对称设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种双极高频能量血管闭合器，其特征在于，
所述电极片包括导电区域与绝缘区域，所述绝缘区域设置在所述导电区域与所述容置槽之间,所述绝缘区域由电切片本体与涂设在所述电切片本体上的绝缘涂层构成，所述电切片本体具有导电性。
4.根据权利要求3所述的一种双极高频能量血管闭合器，其特征在于，
所述导电区域设置有圆弧顶角，所述圆弧顶角的圆弧半径为0.02～0.20mm，角度范围为15°～150°。
5.根据权利要求3所述的一种双极高频能量血管闭合器，其特征在于，
所述导电区域的截面宽度尺寸在0.15～1.0mm。
6.根据权利要求3所述的一种双极高频能量血管闭合器，其特征在于，
所述绝缘涂层的材料为陶瓷材料，厚度为2um～250um。
7.根据权利要求1、2、4、5、6中任一项所述的一种双极高频能量血管闭合器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将所述双极高频能量血管闭合器置于手术位，合拢钳头至两个电极片抵接；
S2、将高频电流通过导线传导入上下两个电极片，使血管或组织闭合，采集电极片两端的电压和电流信号，计算出血管或组织电阻值R，到达预设阻值范围后进入电切过程；
S3、为电切片通入电流，组织或血管经过解离、脱水与离断三个阶段后手术结束并移走所述双极高频能量血管闭合器。
8.根据权利要求7所述的一种双极高频能量血管闭合器的使用方法，其特征在于：
S2中，所述R值的预设阻值范围在200～600Ω，检测到R值在此范围时，进入解离阶段。
9.根据权利要求7所述的一种双极高频能量血管闭合器的使用方法，其特征在于：
S3中，解离阶段中，首先记录初始值R0，R值随解离度增加会先下降，到一定程度后在上升，当检测到R-R0＝[5，100]Ω时，进入脱水阶段，在脱水阶段使用低功率，当检测到R值上升时，其上升值范围[0，200]Ω的范围，进入离断阶段。
10.根据权利要求7所述的一种双极高频能量血管闭合器的使用方法，其特征在于：
在离断阶段为电切片输入连续的方波或正弦波电流，频率范围50KHz～50MHz,电压范围为[50～2000]V。
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