高频电外科设备3——聚焦氩气刀&射频电波刀,从发展历史,技术

2021
07/21

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本文聚焦氩气刀&射频电波刀,将对比介绍两者发展历史,技术原理,设备特点。

【行业分析】之高频电外科设备系列,将深入介绍高频手术相关设备(高频电刀、氩气刀、射频电波刀、等离子刀、电磁刀)的技术原理、特点,市场格局及未来发展趋势。本文聚焦氩气刀&射频电波刀,将对比介绍两者发展历史,技术原理,设备特点。

1. 氩气刀发展历程  


氩气刀由高频电刀和可控流量的氩气源组成,又称为氩等离子凝固术(Argon Plasma coagulation,APc),是一种可控制的非接触式单极电凝技术,是高频电刀应用的一个重要扩展,氩气刀是通过电离氩气产生氩等离子传导高频电流,使靶组织发生热效应,实现止血与组织失活效果的一种高频电刀。

氩气是惰性气体,不易和别的元素或物质形成化合物,它对组织是中性的、无毒的,把它适当应用在临床上是安全的,另外和其他惰性气体相比氩气比较便宜。德国Grund和Farin等于1991年首先将APc技术引入内镜治疗领域。


2. 氩气刀 工作原理  


其工作原理是:通过高频电压在电极和组织之间产生电场,当电场强度超过一定阈值时,两者间的氩气被离子化形成氩等离子体,空气大约需要1000 kV/m的电场强度才能被离子化,而惰性气体氩气只需要400 kV/m的电场强度就可离子化,原理图如下所示:



由于氩气隔离层将电极与周围的氧气隔离,减少了组织的氧化反应和产热的程度,组织炭化轻且有利于愈合。同时,由于氩气刀的电能集中于切割,转换成无效热能减少,不仅切割时冒烟少,而且提高了切割的速度和对高阻抗组织(如脂肪、肌腱等)的切割效果。


氩等离子具有自动搜索低阻抗组织的特性,当热干燥或电凝导致组织阻抗增加,氩等离子束将改变路径向低阻抗组织扩散,电凝深度可控、无碳化,有良好的手术视野。癌变细胞因其血供丰富所以阻抗更低更倾向吸引氩等离子流使其优先电凝失活,对癌变细胞治疗效果更好。


3. 氩气刀 技术特点  


① 不接触创面,不会发生手术电极与组织粘连;


② 凝血深度能自动地被表面组织层脱水而形成的绝缘层所限制,产生的焦痂均匀平滑,厚度仅为使用一般电刀时的1/5~1/3,即使在大血管壁上使用也不会烧破血管;


③ 保持组织不被碳化,切口愈合快;


④ 无烟无异味;


⑤ 适用于点状出血、大面积出血以及血管丰富的组织和脏器出血表面(如骨髓,肺和肌肉)等多种情况的止血。


4.射频电波刀 发展历程  


射频外科是指利用高频无线电波进行手术操作,射频发生器采用连续电压射频技术。1978年美国牙医Ellman首先将射频电波应用于牙科软组织手术,随后作为电外科领域重大突破的射频外科技术在不同医学领域得到了广泛应用。

射频外科中的射频刀在结构上与高频电刀类似,但与高频电刀相比有以下三个方面的区别:


(1)输出频率。高频电刀输出的是0.1-2.9MHz的高频电流,而射频刀发生器输出的频率则是3.0-4.0MHz的高频无线电波;


(2)电极板与组织是否接触。高频电刀的电极板必须接触皮肤,而射频刀的电极板可以不接触皮肤,只需要在靠近手术部位的位置下面平铺上就可以;


(3)切割时组织是否产热。高频电刀切割组织时会产热,而射频刀工作时手术电极本身温度不会升高,可以实现低温下的切割、止血和消融。


射频刀具有术中出血少、周围组织热损伤少(0.01 mm~0.02 mm)、创缘无炭化、术后创口愈合时间短,无瘢痕形成等特点。由于射频刀的这些优点,使其可以广泛应用于皮肤科、耳鼻喉科、整形美容科等不同领域。

LEEP刀属于射频电波刀,是近年发展起来的专门用来微创性诊断和治疗宫颈疾病的专业技术。利用 LEEP金属丝,由电极尖端产生3.8MHz的超高频电波,接触身体组织瞬间由组织产生阻抗吸收电波,产生高热,达到各种切割、止血等手术目的。超高频电波刀的电圈切除术(LEEP)是1981年法国学者首次报道的。现已广泛应用于临床,LEEP手术的另一个名称为“大环状宫颈移行带切除术”。



图. 沪通电子LEEP刀



图. LEEP刀专用手术器械



图. LEEP手术操作图


5. 射频电波刀工作原理  


当射频刀电极引导高频无线电波通过人体时,人体组织内的极性水分子发生震荡产生低温热能,通过调节无线电波的波形可达到不同的外科效果。采用全滤波形的无线电波使细胞中的水分子振荡产热和汽化分解细胞达到无压力精细切割;全波整流波形可使组织的血管壁胶原变性、血管断端收缩合并达到止血效果;部分整流波形能对组织同时进行切割和止血。电波刀只对含有水的组织器官有切割作用。被切割组织内含水成份越多,切割效果越好。


射频电波刀工作原理图如下所示,能量穿透细胞膜均匀作用到细胞内,是分子剧烈震荡致细胞破裂,达到精细切割的作用效果,无碳化,热损伤小。



6. 射频电波刀结构组成  


经查询某企业专利,举例说明射频电波刀的结构组成:


带有喷凝功能的射频电波刀结构包括低压变频器,射频驱动电路、控制电路及LC震荡电路。LC振荡电路的输出端连接有射频刀笔接口和极板接口,在低压变压器和控制电路之间并联接有高频驱动电路,高频驱动电路的输出端通过高频变压器及匹配电路与LC震荡电路连接,高频变压器及匹配电路的输出端连接有喷凝刀笔接口。原理图如下:



7. 射频电波刀 技术特点  


与高频电刀相比,射频刀电极本身产生的热量少,因而对作用组织两侧的热损伤低,研究表明范围仅在0.01 mm~0.02 mm,不会发生普通高频电刀引起的组织牵拉现象,可用于体腔和管腔内等精细外科操作和组织活检。射频刀由于引起的组织碳化轻,与正常组织间界限明显,因此组织愈合快、疤痕小。射频电波刀因无电流通过人体,对体内的电子装置无影响,这对体内植入电子装置的患者不会造成不良影响。射频电波刀刀头可以自身灭菌,对感染的创口或创面也有一定的灭菌作用。可以协助医生完成几乎所有的外科切开、凝止血, 副损伤小, 效果良好, 使用方便。


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【9】资料来源:网络图片整理(侵权请联系删除)

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作者:杜福崇

审核:晓柏


本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:nanxingjun@hmkx.cn
关键词:
LEEP,氩气刀,电波,外科,射频

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