新型的低溫等離子手術裝置製造方法

2023-06-06 00:48:31

新型的低溫等離子手術裝置製造方法
【專利摘要】本發明專利是一種新型的電外科低溫等離子手術裝置，包括產生2種頻率的高頻發生器主機和與高頻發生器主機連接並安裝手術電極的手術刀柄。發生器產生400k高頻以及1.09兆射頻兩種頻率。所述電極，電極覆蓋40-50納米絕緣塗層，並且採用特種工藝在刀頭電極絕緣塗層上製作出5-30微米的狹縫，狹縫尖端狹小區域裸露導電電極。操作刀柄上的相應切割控制開關，高頻發生器主機輸出相應能量的1.09兆射頻處理波形輸出至電極。刀頭電極5-30微米的狹縫的尖端射頻放電，作用於組織中水分子產生等離子體，等離子體能量高度集中在狹小的範圍5-30微米，進而實現組織的切割。能量集中在非常小的5-30微米範圍裡對30微米以外的周圍組織不會產生熱損傷，進而實現低溫切割。
【專利說明】新型的低溫等離子手術裝置
一、【技術領域】
[0001]本發明專利屬於電外科手術器械範疇。

二、【背景技術】
[0002]現在臨床上大規模使用高頻電刀、雙極水冷低溫等離子電刀。高頻電刀主機頻率500k以下，對組織的切割依靠電流通過電極本身阻抗時產生的高溫熱能來完成。
[0003]高頻電刀的缺陷在於由於手術電極高熱，過薄或過細的電極其機械強度不足以支持手術的完成，因此現有高頻電刀的電極較粗，造成切割人體組織較寬的切口，溫度很高對於周邊組織熱損傷很大，不適合精細手術的要求。
[0004]現有的雙極水冷等離子電刀，在刀頭上採用雙極技術，使放電在雙極之間進行，同時採用水冷技術使等離子氣體溫度降至70度，利用等離子氣體進行切割，但由於溫度很低凝血較差。
[0005]解決上述高頻電刀損傷過大，雙極水冷等離子電刀的凝血問題，提供一種新型低溫射頻等離子裝置變得非常必要。

三、
【發明內容】

[0006]本發明專利是一種新型的低溫等離子手術裝置，包括產生兩種頻率的高頻發生器主機和與高頻發生器主機連接並安裝手術電極的手術刀柄。高頻發生器產生400k高頻以及1.09兆射頻兩種頻率。所述手術電極，電極覆蓋40-50納米絕緣塗層，並且採用特種工藝在刀頭電極絕緣塗層上製作出5-30微米的狹縫，狹縫尖端狹小區域裸露導電電極。操作手術刀柄上的相應切割控制開關，高頻發生器主機輸出相應能量的1.09兆射頻處理波形輸出至手術電極。手術刀頭電極5-30微米的狹縫的尖端射頻放電，作用於組織中水分子產生等離子體，等離子體能量高度集中在狹小的範圍5-30微米(根據臨床需要不同，尖端放電的範圍有所不同)，進而實現組織的切割。能量集中在非常小的5-30微米範圍裡，對30微米以外的周圍組織不會產生熱損傷，進而實現低溫切割。操作手柄上相應的凝血控制開關，高頻發生器主機輸出相應能量的400k高頻處理波形輸出至手術電極，手術電極產生熱量與組織作用實現組織凝血。
[0007]在手術刀柄上增加LED光源，利用光纖傳導光源至刀柄前端為手術提供額外的照明。
[0008]本發明專利所要解決的技術問題是:克服現有技術的缺陷使手術切口的熱損傷減小，同時保證良好的凝血效果，適合於更加精細的手術。
[0009]為此本發明專利射頻等離子電刀採用一種新的技術，產生等離子與高頻電場分別用於進行切割與止血。
[0010]本發明專利與現有技術相比具有以下優點:切口熱損傷可控5-30微米，同時具備良好的凝血功能，大大提高了傷口癒合的速度以及傷口癒合的外觀效果，滿足了以前技術無法實現的微創精細手術的要求。
[0011]四、【專利附圖】

【附圖說明】:(圖1)新型的低溫等離子手術裝置結構示意圖。
(圖2)刀頭電韌形狀結構示意圖。
[0012](圖1)、部件A主機:產生1300v頻率為1.09兆的射頻脈衝電場，作用於c3刀頭電極的狹縫，定向尖端放電，作用於組織中的水分子，產生等離子體，用於切割組織。
產生1300v頻率為400k脈衝高頻電場，作用於c3刀頭電極狹縫，產生高溫，用於組織凝血。
[0013]產生3v的恆流源，為刀筆上的LED燈cl提供電源。
[0014]部件B:負極板與人體接觸作為負極與刀頭電極形成迴路。
[0015]部件C:部件C由cl，c2，c3，c4組成。
[0016]Cl、由led 二極體燈組成，由主機提供3v恆流源供電，發光，通過c4光纖傳導至刀頭前端提供額外的照明光源。
[0017]C2、為手術刀筆，上面安裝有Cl光源，c3刀頭電極，c4傳導光纖，切割鍵，凝血鍵，光源開關鍵。
[0018]C3、為刀頭電極，電極覆蓋絕緣塗層，塗層上開有5-30微米的狹縫，狹縫上暴露導電電極。
[0019]電極狹縫在1.09兆的射頻脈衝電場作用下，尖端放電，使組織中的水分子電離，產生定向的等離子體(等離子體的範圍為5-30微米)用於組織切割。
[0020]電極刀頭上的電極狹縫在400k的高頻脈衝電場作用下，產生局部高溫，用於組織凝血。
[0021]C4、光導纖維，傳導Cl發出的光線到達刀頭前端提供額外的光線照明。
[0022](圖2)、圖2刀頭電極的形狀設計不同，刀頭電極配上不同的塗層材料，不同的狹縫寬度應用於不同的臨床需要。
[0023]部件A 片狀的刀頭電極:塗層用特氟龍材料，陶瓷，納米矽(二氧化矽納米顆粒)。塗層厚度40-50納米，狹縫寬度:分別為5-10微米，10-20微米，20-30微米，相對於窄的狹縫，寬狹縫的凝血效果好適用於大面積的大範圍的切割。
[0024]部件B 針狀刀頭電極:塗層用特氟龍材料，陶瓷，納米矽(二氧化矽納米顆粒).塗層厚度40-50納米.狹縫寬度:分別為5-10微米，10-20微米，20-30微米.針狀電極主要適用於特殊位置的手術，比如乳房保留乳頭的手術中。
[0025]部件C絲狀電極:塗層用特氟龍材料，陶瓷，納米矽(二氧化矽納米顆粒)。塗層厚度40-50納米。狹縫寬度:分別為5-10微米，10-20微米，20-30微米。適用於更加精細的手術如遊尚皮辦手術。
[0026]關於塗層材料:特氟龍材料的延展性好，但容易脫落，適用於製作一次性刀頭。
[0027]陶瓷材料剛性好，延展性較差，適用於製作反覆消毒使用的刀頭電極。
[0028]納米矽的延展性非常好，適用於在切割過程中易於形變的手術刀頭。
[0029]不同材料的塗層會產生不同的手術刀頭電極，適用於不同的手術。

五、【具體實施方式】
[0030]1、改進現有的發生器使之產生兩種不同的頻率
[0031]A、產生1.09兆的射頻用於使電極狹縫作用於水分子，產生等離子用於切割。
[0032]B、產生400k的高頻電場用於凝血。
[0033]C、產生3伏恆壓恆流電源用於刀頭光源中的LED。
[0034]2、刀頭電極的狹縫製作
[0035]A、刀頭電極本體的製作採用數控工具機，控制刀尖邊緣的寬度在5-30微米，根據不同的臨床需要產生5-10微米，10-20微米，20-30微米不同寬度的刀頭邊緣產生3種不同型號的刀頭電極。
[0036]電極形狀有:刀片型，針尖型，絲狀三種不同形態，適合於不同手術要求。
[0037]B、採用鍍膜技術使刀頭電極覆蓋絕緣塗層
[0038]絕緣材料採用:特氟龍，陶瓷，特種納米矽。這三種不同材料都可以滿足絕緣的要求，由於其強度耐磨性與延展性不同，分別用於製造不同電極，滿足臨床不同的手術需要。塗層厚度控制在40-50納米，這樣可以達到1300V電壓絕緣。
[0039]特氟龍與陶瓷塗層製備工藝如下
[0040]1、噴砂:0.2MPa壓強距離工件表面10mm，使工件表面光潔。
[0041]2、噴塗特氟龍或者陶瓷底漆。
[0042]3、噴塗特氟龍或者陶瓷面漆。
[0043]4、燒結:溫度控制200-300度，一小時，緩慢冷卻至室溫。
[0044]5、測厚:厚度保持在40-50納米。
[0045]納米矽塗層製備工藝如下
[0046]1、噴砂:使工件表面光潔。
[0047]2、超聲無水乙醇清洗。
[0048]3、40%的二氧化矽水凝膠溶液(ph值8.5_10，密度1.25-1.3g/cm立方，平均顆粒10-20納米)噴塗。
[0049]4、乾燥處理:24小時靜置乾燥，完成凝膠的轉化。
[0050]5、熱處理:50-150度升溫速度0.5度每分鐘，升至400度保溫半小時，緩慢冷卻至室溫。
[0051]6、塗層厚度檢測:厚度保持在40-50納米。
[0052]不同的材料塗層的強度與延展度不同，根據臨床不同的需要，可以製備不同型號的刀頭。例如用於整形外科的刀頭電極，需要對皮膚有很好的處理，電極需要很細，電極在使用過程中有輕微的變形，這就需要塗層具有良好的延展性，故使用二氧化矽塗層效果較好，由於其使用壽命短不適合大規模切割組織。
[0053]對於大規模切割時使用陶瓷材料作為塗層，塗層的耐磨性較好，但延展性較差，適合剛性較好的刀頭電極。
[0054]對於特氟龍塗層由於它還具有不粘連的特性，尤其適合作為游離皮瓣時使用。
[0055]C、刀頭電極開槽
[0056]使用數控工具機，採用特殊的夾具，在刀頭電極上開槽。開槽規格5-10微米，10-20微米，20-30微米。由於刀頭電極已經預製了 5-30微米的尖端，在後期的工藝處理上，只需要去除尖端上面的塗層使電極暴露即可。
[0057]工藝相對簡單可控。
[0058]質檢:採用顯微鏡下測量開槽寬度。
[0059]刀筆的製作:
[0060]採用開模注塑工藝，安裝電線，開關鍵，光源，刀頭電極等組件後，採用超聲焊接技術使刀筆成型。
【權利要求】
1.一種低溫等離子手術裝置，包括高頻發生器主機和與高頻發生器主機連接並安裝手術電極的手術刀柄，以及手術刀頭；手術刀柄上具有切割控制開關和凝血控制開關。
2.如權利要求1所述的低溫等離子手術裝置，其特徵在於，所述高頻發生器主機產生400k高頻以及1.09兆射頻兩種頻率。
3.如權利要求2所述的低溫等離子手術裝置，其特徵在於，操作手術刀柄上的切割控制開關，高頻發生器主機輸出相應能量的1.09兆射頻處理波形輸出至手術電極，實現組織的切割。
4.如權利要求2所述的低溫等離子手術裝置，其特徵在於，操作手柄上的凝血控制開關，高頻發生器主機輸出相應能量的400k高頻處理波形輸出至手術電極，手術電極產生熱量與組織作用實現組織凝血。
5.如權利要求1所述的低溫等離子手術裝置，其特徵在於，所述手術電極覆蓋40-50納米絕緣塗層。
6.如權利要求5所述的低溫等離子手術裝置，其特徵在於，採用特種工藝在刀頭電極絕緣塗層上製作出5-30微米的狹縫，狹縫尖端狹小區域裸露導電電極。
7.如權利要求5所述的低溫等離子手術裝置，其特徵在於，絕緣塗層材料使用特氟龍、陶瓷、納米矽三種不同的材料，利用這三種材料不同的物理特性製作不同類型的手術刀頭電極滿足不同的臨床需要。包括:普通外科、肝膽外科、胃腸外科、乳腺外科、婦產科、骨科、口腔科、耳鼻喉科、神經外科、整形外科等多種手術要求。
8.如權利要求6所述的低溫等離子手術裝置，其特徵在於，所述狹縫有三種不同的狹縫寬度，分別為5-10微米，10-20微米，20-30微米。
9.如權利要求1所述的低溫等離子手術裝置，其特徵在於，在手術刀柄上增加LED光源，利用光纖傳導光源至刀柄前端為手術提供額外的照明。
【文檔編號】A61B18/04GK104161584SQ201410384714
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月5日 優先權日:2014年8月5日
【發明者】李席如, 許德冰, 王全勝, 管軍鵬, 郝娜 申請人:中國人民解放軍總醫院, 北京諾特斯科技有限公司