能量型手术刀的种类及其研究进展

能量型手术刀（ESI）是运用电能、声能和光能等能量形式作用于组织,实现消融和切割组织的手术设备。高频电刀价格低廉应用广泛,但手术中会产生烟雾且伤口难愈合;超声刀切割效果好、伤口易愈合,但凝血能力有限;激光手术刀切割凝血效果好,需要使用新技术克服组织对激光波长选择性吸收。对能量型手术刀的种类及临床应用进行综述。     

超声手术刀的研制现状与应用

超声手术刀具有出血少、对周围组织伤害少、术后恢复快等特点。目前主要应用于切割与凝血、白内障乳化、肝胆肿瘤吸引、吸脂、切骨等方面。本文分析了国际和国内上典型超声手术刀的原理、发展、特点、关键技术与临床应用情况，并探讨国内超声手术刀发展的方向。     

台式超声手术刀

台式超声手术刀［英）／ＭｅｄＥｑｕｉｐ　ＪＪａｐａｎ－１９９４，３８（４）．－１１日本Ｍｏｃｈｉｄａ药物公司最近研制成一种叫ＳＯＮＯＴＥＣ—ＩＶ的台式超声手术刀。它可通过超声振动来粉碎组织，主要用来治疗老年色素沉着、痣和其他皮肤疾病。另外，尚可进行肝...     

高频电刀在乳腺癌根治术中的应用体会

目的：探讨乳腺癌根治术中应用高频电刀游离皮瓣与应用手术刀游离皮瓣的出血量及术后皮下积液。方法对比不同时期应用高频电刀游离皮瓣与应用手术刀游离皮瓣的出血量及术后皮下积液发生率。结果传统方法使用手术刀游离皮瓣出血较多,而应用高频电刀游离皮瓣出血量则大大减少,高频电刀游离皮瓣皮下积液发生率较手术刀游离皮瓣皮下积液发生率降低。结论合理应用高频电刀游离皮瓣具有出血少、术后皮下积液少的优势。     

超声手术刀

日本Sumitomo公司和日本东京大学研究所合作,研制成日本第一台超声手术刀装置。它能发出高速超声振动波来去除病变组织。整机由手持操作部件,超声振荡器和功率为100瓦的电输出组件组成。振动头的工作频率为24KHz,最大振幅为240μm。超声手术刀的头部还备有两根伸出的细管子,分别用于输送生理盐水(冲洗液)和吸出手术切割下来的碎片。     

钨针与不锈钢电极微创电切性能及表面粘附行为研究

该文在高频电刀纯切模式下,分别采用钨针电极和不锈钢电极,切割不同部位新鲜的猪离体组织,使用光学显微镜、红外光谱仪等对组织切割创口表面形貌和电极表面粘附物进行了对比分析。结果表明,微创钨针切割时热损伤更小,切割不同肌体组织,电极表面粘附物不同。     

降低电刀头温度的方法及使用体会

电刀在外科手术中的使用较为广泛，在外科手术器械中占有非常重要的地位。但是，电刀的输出功率很大，可达200W以上，电刀头温度较高，切割时会产生较大的火花，可能引燃附近的易燃物质（如消毒酒精等），造成患者烧伤。手术中电刀切割、电凝肌肉及脂肪组织时产生的烟雾和焦味会引起医护人员头疼、心烦等不适，危害其身体健康。同时在使用过程中电刀头还会产生许多焦痂，手术者需在电刀毡上磨擦去除，从而影响了手术进程。为了克服电刀在使用时的这些不足，临床工作中，我们将输液管道与吸引头相连接制作成滴水装置，以降低电刀头温度，减少电刀头焦痂形成，取得了良好效果，现介绍如下。     

基于医用水刀的肝脏切割及力学性能

目的研究医用水刀切割软组织的力学性能,验证医用水刀具有软组织选择性切割的良好特性。方法测定猪肝脏实质和不同尺寸动静脉血管的拉伸力学性能,对猪以及Wistar大鼠肝脏实质进行切割,血管分离,进行大鼠肝脏病理切片,HE染色,最后对实验现象进行研究分析。结果右叶猪肝脏医用水刀切割实验,压力设定为3 MPa时保留最细血管的直径为0.8 mm。大鼠肝脏手术刀与医用水刀对比切割的病理切片表明医用水刀对组织的损伤较小。结论医用水刀对不同特性的软组织具有选择性切割的良好特性,能有效避免现有手术刀的"一刀切"现象。     

价格便宜的超声手术刀

超声手术刀可使外科医生摧毁病变组织而保留神经、血管等重要组织,使其手术更精细,减少失血,提高术后效果。迄今,这种技术尚未广泛应用,其原因:一是这种设备属高技术,价格较贵;其次是目前的设备,其动力装置和手持部件比较苯重;三是装置和操作都较复杂。英国Spembly Medical公司外科技术组开发了一种新的超声手术刀,解决了目前超声手     

恒功率高频电刀能量发生器：生物组织的切割与闭合

背景：随着医疗器械的不断发展,越来越多的传统外科治疗被微创治疗所取代。在微创外科手术中,要经常进行组织切割和闭合,然而,由于空间与视野的限制,普通的方法并不适用微创治疗。 目的：研制能够恒功率输出具有组织切割和闭合功能的高频电刀能量发生器。 方法：为了提高外科治疗中对组织切割与闭合的效率,研制了一套用电能对组织进行切割与闭合的高频能量发生器。该装置包括：幅值可调开关电源、高频功率放大器、阻抗检测模块和微控制器。其中由开关电源和功率放大器组成的电能变换器将220 V 50 Hz的市电变换为一个450 kHz的高频能量并作用在组织上,同时阻抗检测模块将实时检测生物组织上的电参数,并将其作为反馈量提供给控制器,最后由控制器完成恒功率控制和生物阻抗判定。 结果与结论：实验结果表明,研制的仪器能够快速稳定地产生高频大功率电能,能实时检测生物阻抗信息,并通过反馈控制实现恒功率输出,可有效完成对生物组织的切割与闭合。     

一种新的超声刀能量发生器的设计与验证

目的 目前国内超声刀的品牌越来越多,但关于超声刀能量发生器的研制和参数优化的相关文献非常少。该文旨在研发一种新的超声刀能量发生器,用于进行不同控制模式、不同参数调节的研究工作。方法 自主设计超声刀能量发生器硬件,使用 FPGA+DAC 构成直接数字合成器（DDS）实现频率调整,采用开关型 E 类功率放大器来降低系统发热;在算法设计上,采用小步长频率跟踪策略,使系统工作于谐振状态,同时采用 PID 算法实现恒电流和恒功率输出;最后开展性能测试实验。结果 DDS 调整频率的最小步长为 0.0116Hz,频率跟踪在切割过程中始终保持锁相稳定;恒电流输出使超声刀在空载和带载状态下均具备良好的切割性能,工作过程中电流波动小于 1mA,切割速度随着电流的增大明显加快。在带载状态下,300mA 恒电流模式切断小肠时间为（8.01±0.35）s,热损伤宽度为（3.57±0.23）mm。结论 该方案下的超声刀能量发生器可以实现高精度的频率跟踪和稳定的恒流输出,该套设备为超声刀能量发生器的设计提供了可行的方案。     

面向人体骨切削的超声骨刀整体设计与仿真分析

切削效率低,准确率差是影响临床骨科手术的重要问题之一。传统手术刀在骨切割方面存在一定缺陷,易造成周围机体损伤。本研究提出了超声骨刀的整体设计优化方法,基于超声骨刀工作原理,结合超声换能器、超声变幅杆的设计方法,对超声骨刀进行了整体结构的设计和优化,运用有限元软件进行了模态分析和谐响应分析,并通过实验验证了设计方法的合理性。最终超声骨刀的工作频率为40619 Hz,振幅约为110μm,基本满足临床需要,为超声骨刀的后续设计优化提供了理论支持。     

Uniform Tissue Sections Cut with a Double-Bladed Scalpel

Abstract

A double-bladed scalpel for cutting tissue sections of uniform thickness is described. A scalpel handle was modified to permit the insertion of adjacent parallel blades separated by a 3 mm gap. This instrument enhances the ability to cut tissue sections of a constant thickness before the samples are submitted for embedding. (The J Histotechnol 16:363, 1993)     

小型猪经脉区皮肤微血管的三维重建

目的 利用小型猪后肢膀胱经经脉线区皮肤连续组织切片,通过三维重建软件构筑后肢膀胱经经脉线区微血管三维图像.方法 3月龄中国农业大学Ⅲ系小型猪,经络定位仪定位后肢膀胱经.在第3腰椎与荐骨之间取1.2cm×0.5cm×0.5cm中间标有经脉线的皮肤.在取材皮肤的经脉线正下方真皮网状层与皮下组织交界处(距离表皮层约1mm),...     

Modeling and analysis of coagulated liver tissue and its interaction with a scalpel blade

Radiofrequency-assisted methods have been used in hepatectomy—the resection process of removing liver tissue which encapsulates the tumor from the liver organ. A prototype was built to enable smooth surgical transition between radiofrequency ablation and liver resection. There is a lack of literature on mechanical properties of radiofrequency-ablated liver tissue and the tool–tissue interaction during cutting. This led to our study on coagulated tissue mechanical properties and modeling of its dynamic interaction with a scalpel blade. A novel mechanical model was proposed to mimic the mechanical behavior of radiofrequency-ablated liver tissue. The model is able to account for the viscoelastic behavior of the ablated tissue in both compression and relaxation tests. Experiments were performed to validate the proposed model. In addition, a knife blade–tissue interaction model is proposed to demonstrate the potential of integrating the proposed model for application in device design.     

二氧化碳激光对免疫器官的影响

用二氧化碳激光或手术刀作胃壁切开缝合术。术后脾的改变最为明显,淋巴结次之。胸腺未见改变。激光组比手术刀组的体液免疫反应快,应急能力强。在免疫反应过程中,巨噬细胞与淋巴细胞及肥大细胞的数量改变。提示它们之间功能上有相互作用。     

Circumcision in paediatric surgery using an ultrasound dissection scalpel.

In contrast to electrocautery, the ultrasound dissection scalpel allows tissue dissection and haemostasis to be performed without the danger of thermal tissue damage or burning caused by uncontrolled active current. In a clinical application study performed on 24 boys with an average age of six years, we examined whether the use of this instrument is also practical in a routine operation such as circumcision. It was possible to perform all operations with the ultrasound dissection scalpel (Ultracision, manufactured by Ethicon) by the classic technique without the additional use of electrocautery for haemostasis. Although dissecting speed is slower than with conventional instruments, the fact that simultaneous haemostasis is possible meant that operations could be carried out quickly and with minimal bleeding. There were no perioperative complications such as haemorrhaging or burning. All children were examined postoperatively over an average of 3 weeks (range 1-8 weeks). Wound healing was completely without complications for 22 patients (92%). One patient (4%) suffered a candidal infection in the first postoperative week. One further patient (4%), who was already suffering preoperatively from an extended chronic inflammation of the prepuce, developed pronounced swelling postoperatively. Heavy scarring occurred subsequently in both cases. Our results show that the advantages of the ultrasound dissection scalpel, e.g. gentle tissue dissection with simultaneous haemostasis, can also be used to advantage for a technically simple operation such as circumcision without having to fear the risks of electrocautery.     

腹腔镜手术使用超声刀对手术室二氧化碳浓度影响研究

将行经腹腔镜胆囊切除术患者80例,随机分为超声刀组(A组),高频电刀组(B组)。分别于手术开始前15min、手术开始后15 min、手术开始后30 min监测手术室内CO2浓度。与手术开始前15 min比较,两组手术室内CO2浓度均升高(P0.05);手术开始后15 min及30 min,A组室内CO2浓度较B组低(P0.05)。腹腔镜手术中使用超声刀可明显降低手术室内CO2浓度。     

相互正交的声场、电场和磁场作用于生物组织的耦合方程

一种基于声场、电场和磁场相互正交耦合作用的新方法为生物电流检测和医学功能成像提供了新的思路。本文从原理上对这种方法的本质机理加以阐述，指出在各种场间主要是通过洛仑兹力作用而发生能量耦合，耦合所产生的声或电的信号中包含有组织的电特性信息，由此信息可对组织进行电生理检测和成像。文中从连续介质力学的基本方程出发，在分别把生物组织视为弹性固体和流体情况下，归纳和推导了在音频段和超声频段相互正交的声场、电场和磁场间耦合方程。这些方程是进行生物电流检测和组织功能成像的理论基础。