新型射频组织焊接电极的设计、仿真与实验研究

目的 设计一种新型射频组织焊接电极,提高吻合口生物力学强度的同时减少组织热损伤。 方法 设计表面存在镂空结构的新型电极(梅花形电极),以环形电极作为对照组,在射频能量作用下完成肠道组织焊接,通过撕脱力和爆破压测试研究焊接吻合口的生物力学特性,采用有限元电-热-力多场耦合仿真分析和热电偶探针研究焊 接过程中的组织热损伤,并对微观组织结构进行检查。 结果 当焊接功率 120 W、焊接时间 8 s、压合压强 20 kPa时,肠道吻合口呈现最优的生物力学特性。 与环形电极对照组相比,梅花形电极组吻合口生物力学强度更高,撕脱力和爆破压分别从(8. 62±1. 22) N、(81. 7±3. 36) mmHg 增加到 (9. 54±1. 24) N、(89. 4±4. 15) mmHg,且组织热损伤显著减少,组织微观结构连接更为紧密。 结论 该新型电极在提高吻合口生物力学强度的同时可减少组织热损伤,进而实现更好的吻合效果。 研究结果可为实现人体管腔组织的无缝连接提供参考。