一種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)，它通過(guò)在載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面加工微納結(jié)構(gòu)，該微納結(jié)構(gòu)是在手術(shù)刀具表面上加工的微米、納米或微納米尺度的規(guī)則或不規(guī)則的微結(jié)構(gòu)，它是微溝槽、微陣列、微孔道等。利用微納結(jié)構(gòu)間隙的表面作用力吸引生物相容液體潤(rùn)滑手術(shù)刀面，生物相容液體可以隔離軟組織與手術(shù)刀面的接觸，實(shí)現(xiàn)液體和軟組織接觸，并能有效降低手術(shù)刀面的溫度，從而達(dá)到了降低軟組織與手術(shù)刀面的粘連的目的，減少因粘連而引起的組織損傷，提高了載能微創(chuàng)手術(shù)的安全性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)，更具體地說(shuō)，是指一 種在載能微創(chuàng)手術(shù)刀具上加工微納結(jié)構(gòu)，利用微納結(jié)構(gòu)表面作用力吸引液體潤(rùn)濕手術(shù)刀具 表面，以液體膜實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑和隔離，從而達(dá)到載能手術(shù)過(guò)程中防止軟組織粘連的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 載能微創(chuàng)手術(shù)刀具主要用于軟組織的止血、電燒分離與切割。射頻電源等能量發(fā) 生工具輸出能量信號(hào)到單極電刀、雙極電凝鉗、電筆、超聲刀等載能手術(shù)刀具，進(jìn)而產(chǎn)生電 弧、熱能、機(jī)械振動(dòng)等能量，在接觸部位實(shí)施凝血、組織切割等。載能微創(chuàng)手術(shù)刀具因具有創(chuàng) 傷小、痛苦輕、恢復(fù)快等特征，已成為外科手術(shù)的新趨勢(shì)，而載能微創(chuàng)手術(shù)刀具也逐漸成為 醫(yī)療器械的技術(shù)制高點(diǎn)。
[0003] 載能手術(shù)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，使得手術(shù)刀具具有很高的溫度。當(dāng)高溫手術(shù) 刀具與軟組織接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生凝血、切割的效果，但同時(shí)也會(huì)帶來(lái)手術(shù)刀具與軟組織的粘連， 進(jìn)而易引起額外的組織創(chuàng)傷、撕裂出血、燙傷等。據(jù)微創(chuàng)手術(shù)事故統(tǒng)計(jì)，事故原因80%以上 隸屬于此類(lèi)損傷。載能微創(chuàng)手術(shù)刀具的防粘控制具有很迫切的現(xiàn)實(shí)需求。
[0004] 傳統(tǒng)載能微創(chuàng)手術(shù)刀具通過(guò)在刀具表面添加涂層的方法防粘，常用的有氟化聚合 物、金、硅樹(shù)脂等。這些方法能實(shí)現(xiàn)一定程度的防粘，但是粘連組織的附著會(huì)逐漸使這種防 粘能力喪失。而且，含氟聚合物、金等涂層材料價(jià)格昂貴，過(guò)高溫度還會(huì)引起含氟聚合物分 解釋放有毒氣體。因而，設(shè)計(jì)新的載能微創(chuàng)手術(shù)刀具防粘方法具有很大的必要性。
[0005] 本專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)對(duì)豬籠草的仿生研究,提出一種新的載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面防粘 結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠大幅度降低軟組織在手術(shù)刀具上的粘連，并減少由粘連引起的損傷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 1、目的：本發(fā)明的目的是提供一種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)，該 防粘結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)常溫/高溫下的防粘，自潤(rùn)滑形成的液膜防粘徹底且不會(huì)產(chǎn)生有毒氣 體，可有效的解決凝血、切割過(guò)程中的組織粘連問(wèn)題。
[0007] 2、技術(shù)方案：本發(fā)明一種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可描 述為：在載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面加工微納結(jié)構(gòu)，利用微納結(jié)構(gòu)間隙的表面作用力吸引生物 相容液體，生物相容液體在表面力作用下主動(dòng)潤(rùn)濕刀具表面，達(dá)到降溫及潤(rùn)滑目的，減少組 織在手術(shù)刀上的結(jié)痂和粘連。高溫的載能手術(shù)刀具會(huì)使液體逐漸揮發(fā)，微納結(jié)構(gòu)通過(guò)表面 作用力吸引生物相容液體持續(xù)潤(rùn)濕刀具表面，達(dá)到自緩釋潤(rùn)滑效果，保持防粘能力的持續(xù) 性。
[0008] 所述在載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面加工上加工微納結(jié)構(gòu)，微納結(jié)構(gòu)是在手術(shù)刀具表面 上加工的微米、納米或微納米尺度的規(guī)則或不規(guī)則的微結(jié)構(gòu)，可以是微溝槽、微陣列、微孔 道等。
[0009] 其中，載能微創(chuàng)手術(shù)刀具是操作對(duì)象，它是高頻電刀、超聲刀等加載能量的手術(shù)刀 具。
[0010] 其中，載能微創(chuàng)手術(shù)刀具是單極電刀、單極電筆、雙極電凝鉗、超聲刀頭等。
[0011] 其中，載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面可以是平面、弧面、圓柱面、圓錐面等。
[0012] 其中，手術(shù)刀具表面微納結(jié)構(gòu)的加工方法可以是機(jī)械切削、電解、化學(xué)刻蝕、光刻、 激光雕刻、壓印、3D打印等。
[0013] 其中，生物相容液體通過(guò)微納結(jié)構(gòu)的表面作用力潤(rùn)濕手術(shù)刀具表面，生物相容液 體是具有生理惰性、無(wú)毒、難揮發(fā)、耐高溫的液體，可以是水、硅油、聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烯等 中的一種。
[0014] 3、優(yōu)點(diǎn)及功效：設(shè)計(jì)了一種新的載能微創(chuàng)手術(shù)刀具防粘結(jié)構(gòu)，它采用自緩釋生物 相容性液體膜取代傳統(tǒng)涂層，實(shí)現(xiàn)了高溫情況下更徹底的防粘，減少了手術(shù)過(guò)程中的組織 結(jié)痂與粘連，減輕了載能手術(shù)刀具粘連引起的額外損傷，使微創(chuàng)手術(shù)更安全。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1 :是載能微創(chuàng)手術(shù)操作系統(tǒng)示意圖。
[0016] 圖2 :是圖1中的一種單極電刀頭示意圖。
[0017] 圖3 :是圖1中的一種單極電刀筆示意圖。
[0018] 圖4 :是圖1中的一種雙極電凝鉗示意圖。
[0019] 圖5 :是圖1中的一種超聲刀頭不意圖。
[0020] 圖6a :是載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面的一種圓柱陣列形貌示意圖。
[0021] 圖6b :是圖6a的剖面示意圖。
[0022] 圖7a :是載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面的一種溝槽形貌示意圖。
[0023] 圖7b :是圖7a的剖面示意圖。
[0024] 圖8a :是圖6圓柱陣列被生物相容液體潤(rùn)滑具體效果示意圖。
[0025] 圖8b :是圖8a的剖面示意圖。
[0026] 元件符號(hào)說(shuō)明如下：
[0027] 1…載能微創(chuàng)手術(shù)操作系統(tǒng) 11…載能微創(chuàng)手術(shù)操作系統(tǒng)的射頻 電源
[0028] 12…載能微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)的手術(shù)刀具控制柄13…載能微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)的手術(shù)刀具
[0029] 14…載能微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)的手術(shù)刀具刀面 131…載能微創(chuàng)手術(shù)刀具的一種單極 電刀頭
[0030] 132…載能微創(chuàng)手術(shù)刀具的一種單極電刀筆133…載能微創(chuàng)手術(shù)刀具的一種雙極 電凝鉗
[0031] 134…載能微創(chuàng)手術(shù)刀具的一種超聲刀頭 21……手術(shù)刀面的圓柱陣列
[0032] 22……手術(shù)刀面的溝槽陣列 31……用于潤(rùn)滑圓柱陣列的生物相 容液體
[0033] 32……引入生物相容液體的連接通道

【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0035] 圖1是載能微創(chuàng)手術(shù)的一種手術(shù)操作系統(tǒng)1，包括射頻電源11、手術(shù)刀具控制柄12 和手術(shù)刀具13。射頻電源11是產(chǎn)生手術(shù)所需能量的裝置，其產(chǎn)生的能量輸送到相連的手術(shù) 刀具控制柄12,手術(shù)工具控制柄12控制手術(shù)刀具13,手術(shù)刀具13用于軟組織的止血、切割 和電燒分離，手術(shù)刀具刀面14是微創(chuàng)手術(shù)中發(fā)生粘連的主要部位。
[0036] 圖2-圖5是手術(shù)操作系統(tǒng)中的手術(shù)刀具的幾種實(shí)例，有單極電刀頭131、單極電 刀筆132、雙極電凝鉗133、超聲刀頭134。單極電刀頭131、單極電刀筆132和雙極電凝鉗 133通常與高頻射頻電源相連，通過(guò)電能在手術(shù)刀面上的產(chǎn)熱進(jìn)行軟組織的止血和切割。超 聲刀頭連接超聲頻率發(fā)生器，通過(guò)產(chǎn)生的高頻機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行軟組織的止血和切割。
[0037] 圖6a、b-圖7a、b是手術(shù)刀面上的兩種形貌實(shí)例，有手術(shù)刀面的圓柱陣列21、手術(shù) 刀面的溝槽陣列22。手術(shù)刀面上的微納陣列可以通過(guò)電解、化學(xué)刻蝕、激光雕刻等方法加 工，陣列主要通過(guò)其之間的間隙所產(chǎn)生的表面作用力吸引生物相容液體，實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑和液 體隔離，達(dá)到減少手術(shù)刀刀面的粘連。
[0038] 其中，圓柱陣列的圓柱直徑是80μπι ;
[0039] 圓柱陣列的圓柱高度是3 μ m ;
[0040] 圓柱陣列的圓柱間距是120 μ m。
[0041] 其中，溝槽陣列的溝槽寬度為ΙΟΟμηι;
[0042] 溝槽陣列的溝槽深度是5 μ m ;
[0043] 溝槽陣列的溝槽間距是150 μ m。
[0044] 圖8a、b是手術(shù)刀面上的圓柱陣列21自吸引用于潤(rùn)滑圓柱陣列的生物相容液體31 潤(rùn)滑手術(shù)刀面的效果。生物相容液體通過(guò)引入生物相容液體的連接通道32連接到手術(shù)刀 面陣列，手術(shù)刀面陣列通過(guò)自己的毛細(xì)表面力吸引生物相容液體潤(rùn)滑手術(shù)刀面。對(duì)于載能 產(chǎn)熱很大的手術(shù)，生物相容液體是耐高溫的、具有生理惰性、無(wú)毒無(wú)害的液體；對(duì)于載能升 溫不明顯的手術(shù)，生物相容液體可以是具有生理惰性、無(wú)毒無(wú)害的液體。
[0045] 本發(fā)明通過(guò)在載能微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)的手術(shù)刀具刀面上14加工微納結(jié)構(gòu)手術(shù)刀面的 圓柱陣列 21和手術(shù)刀面的溝槽陣列22,利用微納結(jié)構(gòu)的表面力吸引用于潤(rùn)滑圓柱陣列的 生物相容液體31自潤(rùn)滑手術(shù)刀面，液體可以實(shí)現(xiàn)軟組織和手術(shù)刀面的接觸隔離，并可以降 低手術(shù)刀面的溫度，從而達(dá)到降低載能微創(chuàng)手術(shù)中軟組織與手術(shù)刀面的粘連，并減少因粘 連而引起的損傷。
【權(quán)利要求】
1. -種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)，其特征在于：該結(jié)構(gòu)是在載能微創(chuàng) 手術(shù)刀具表面加工微納結(jié)構(gòu)，利用微納結(jié)構(gòu)間隙的表面作用力吸引生物相容液體，生物相 容液體在表面力作用下主動(dòng)潤(rùn)濕刀具表面，達(dá)到降溫及潤(rùn)滑目的，減少組織在手術(shù)刀上的 結(jié)痂和粘連；微納結(jié)構(gòu)是在手術(shù)刀具表面上加工的微米、納米或微納米尺度的規(guī)則或不規(guī) 則的微結(jié)構(gòu)，它是微溝槽、微陣列、微孔道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)，其特征在 于：載能微創(chuàng)手術(shù)刀具是操作對(duì)象，它是高頻電刀、超聲刀加載能量的手術(shù)刀具或單極電 刀、單極電筆、雙極電凝鉗、超聲刀頭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)，其特征在 于：載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面是平面、弧面、圓柱面、圓錐面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)，其特征在 于：手術(shù)刀具表面微納結(jié)構(gòu)的加工方法是機(jī)械切削、電解、化學(xué)刻蝕、光刻、激光雕刻、壓印、 3D打印中的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種載能微創(chuàng)手術(shù)刀具表面自潤(rùn)滑防粘的結(jié)構(gòu)，其特征在 于：生物相容液體通過(guò)微納結(jié)構(gòu)的表面作用力潤(rùn)濕手術(shù)刀具表面，生物相容液體是具有生 理惰性、無(wú)毒、難揮發(fā)、耐高溫的液體，是水、硅油、聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烯中的一種。
【文檔編號(hào)】A61B18/12GK104188719SQ201410460681
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】張德遠(yuǎn), 陳華偉, 張鵬飛, 張力文 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)