一种仿生自清洁高频电刀刀头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种仿生自清洁高频电刀刀头。通过设计U型鳞片和圆柱凹坑的仿生结构和引入有机硅树脂涂层，有效地防止软组织粘附，提高自清洁能力。本实用新型专利技术具有工艺简单、生产效率高、成本低廉，适合大批量生产等特点，很适合应用于高频电刀刀头。很适合应用于高频电刀刀头。很适合应用于高频电刀刀头。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生自清洁高频电刀刀头


[0001]本技术涉及一种刀头，尤其涉及一种仿生自清洁高频电刀刀头，属于电外科器械加工


技术介绍

[0002]高频电刀手术因其具有出血少、创口小、手术时间短、病人疼痛感小和术后恢复周期短的优越性能，已经广泛应用于普外、脑外、五官科和整形外科及腹腔镜等微创手术方面。
[0003]高频电刀由主机、电刀手柄、刀头、负极板、脚踏开关组成。其工作原理是利用变频器将电流调成高频电流，利用高频电流对组织的热效应使组织液汽化或者细胞破碎从而达到凝固或者切割组织的目的。然而，高频电刀在手术过程中温度过高易造成血液和软组织脱水结痂甚至炭化，粘连并包覆刀头，从而降低电流密度，阻碍能量传递，进而影响手术切割效率和术中止血效果；倘若表面结痂与相邻组织发生粘连，操作过程中极易造成组织二次撕裂和出血，使得伤口愈合不良；此外，高频电刀产生的高温会通过热扩散对周围组织或器官造成热损伤甚至坏死，增加患者的细菌感染概率。因此，为了适应现代外科手术的严格要求，必须解决医用高频电刀表面的组织粘附问题，研究开发出脱附性强的医用高频电刀。目前，主要通过表面改形技术改善粘附现象。
[0004]专利文献1（公开号CN 112795885A）公开了一种高频电刀防粘涂层及其制备方法，先后对高频电刀衬底进行激光打标网格化处理和磁控溅射TiN涂层的制备，得到了包含网格状结构的TiN涂层高频电刀，该涂层结构赋予了高频电刀优异的疏水性能，最高可使其接触角达到157
°
的超疏水性能，进而提高了高频电刀的防粘附能力，大大提高了手术的效率。专利文献2（公开号CN 103892905A）以苏子叶、玉米叶等具有防粘脱附功能的植物叶片为原型，设计专利技术了一种仿生防粘高频电刀刀头，该专利技术将相同深度和宽度的圆形、条形凹槽沿电刀长度方向相间排列，纵向等距排列，使得手术时生物组织与刀片接触面积减少，可降低组织炭化和粘附。且凹槽结构沿刀片长度方向分布，有利于组织顺向脱附，同时凹槽增加了电刀的表面积，有助于散热。然而上述专利文献中器械表面微纳结构复杂、防粘能力有限，且强度不足易破坏失效。

技术实现思路

[0005]本技术为解决现有技术中存在的不足，提供一种仿生自清洁高频电刀刀头，将刀头改性和改形相结合，采用微细电火花技术加工出包括U型鳞片和圆柱凹坑的仿生自清洁结构，并在此结构上通过溶液浸泡法沉积自清洁涂层，有效地防止软组织粘附，提高自清洁能力，且工艺简单、生产效率高、成本低廉，适合大批量生产，克服了上述工艺的缺点。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，包括刀柄和刀片，所述刀片安装在所述刀柄上，所述刀片的上表面和下表面均具有均匀分布的仿生自清洁结构，所述仿生自清
洁结构包括U型鳞片和圆柱凹坑，所述圆柱凹坑均匀周期性排列分布在U型鳞片内部，所述刀片的上表面和下表面均沉积一层涂层；
[0008]所述U型鳞片的宽度为300~500um，长度为600~800um；
[0009]所述圆柱凹坑的直径为30~50um，深度为30~50um，相邻两个所述凹坑的间距为20~40um。优选地，所述U型鳞片内部的所述圆柱凹坑的数量设置为20
‑
40个；
[0010]作为优选方案，本技术一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，所述仿生自清洁结构分布在所述刀片的前端，分布长度为20~25mm，宽度为4~6mm。
[0011]作为优选方案，本技术一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，所述刀柄材料为聚丙烯（PP）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料中的一种。
[0012]作为优选方案，本技术一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，所述刀片材料为1Cr13、2Cr13、3Cr13和4Cr13中的一种。
[0013]作为优选方案，本技术一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，所述刀片依次通过熔炼铸造、塑性变形以及精加工而成。
[0014]作为优选方案，本技术一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，所述仿生自清洁结构由微细电火花加工形成。
[0015]作为优选方案，本技术一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，所述涂层为有机硅树脂，涂层厚度为2~5um。
[0016]作为优选方案，本技术一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，所述涂层采用溶液浸泡法获得，将所述刀片置于有机硅树脂的乙醇溶液中，浸泡温度为40~60℃，浸泡时间为12~36h。
[0017]本技术一种仿生自清洁高频电刀刀头及其制备方法，其特征在于，电刀刀头的水滴角≥158
°
。
[0018]原理与优势
[0019]为提高高频电刀刀头的放粘连和自清洁能力，本技术从刀头改性和改形两方面入手。在改性方面，基材采用硬度和强度较好且便于加工的铁
‑
铬
‑
碳马氏体不锈钢，同时在表面通过浸泡沉积一层具有低自由能的有机硅树脂涂层，它是一种表面活性剂。按照热力学的规律，自由能高的物质无法在自由能低的物质表面铺展开。而水是自由能比较高的物质，因此自由能比水低的物质就会表现出疏水性，水在这样的表面会尽量让自己缩成一个球形。同时，引入有机硅树脂涂层后，使得液体与固体表层的表面张力变大，疏水性增强。
[0020]在改形方面，本技术仿照蝴蝶翅膀表面的微细结构，利用微细电火花技术获得自清洁的U型鳞片和圆柱凹坑结构。蝴蝶属于鳞翅目科，为典型的昼间活动性昆虫。在体视显微镜下可以观察到蝴蝶翅膀上的鳞片如屋顶之瓦片般重叠排列，形态类似餐叉，在SEM下可以看到鳞片的表面规则地分布着一系列的孔穴。当水滴滴落到蝴蝶翅膀表面时，这些鳞片上分布着的一系列微米级的孔穴，将大量的空气围困于其中，由此在翅膀表面形成了一层空气薄膜，使水滴与翅膀不能充分接触，从而使蝴蝶翅膀具有防水功能，确保了其表面的自清洁功能，不会被雨水、露水以及空气中的尘埃所黏附。
[0021]本技术提供的仿生自清洁高频电刀刀头的有益效果是：采用微细电火花技术在刀头的上下表面加工出仿照蝴蝶翅膀的U型鳞片和圆柱凹坑和引入有机硅树脂涂层，电刀在切割过程中，这种结构能够稳定吸附一层空气膜，有效地阻碍血液、组织的浸润，减少
高频电刀与软组织的直接接触面积，有效减少软组织在电刀表面粘附结痂情况。本技术能够在手术切割过程中有效防止软组织粘附，提高自清洁能力，且工艺简单、生产效率高、成本低廉，适合大批量生产。
附图说明
[0022]图1为本技术的仿生自清洁高频电刀刀头的上表面结构示意图。
[0023]图2为本技术的仿生自清洁高频电刀刀头的仿生自清洁结构正面示意图。
[0024]图3为本技术的仿生自清洁高频电刀刀头的仿生自清洁结构截面示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，包括刀柄和刀片，所述刀片安装在所述刀柄上，所述刀片的上表面和下表面均具有均匀分布的仿生自清洁结构，所述仿生自清洁结构包括U型鳞片和圆柱凹坑，所述圆柱凹坑均匀周期性排列分布在U型鳞片内部，所述刀片的上表面和下表面均沉积一层涂层；所述U型鳞片的宽度为300～500um，长度为600～800um；所述圆柱凹坑的直径为30～50um，深度为30～50um，相邻两个所述凹坑的间距为20～40um。2.根据权利要求1所述的一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，所述仿生自清洁结构分布在所述刀片的前端，分布长度为20～25mm，宽度为4～6mm。3.根据权利要求1所述的一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，所述刀柄材料为聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料中的一种。4.根据权利要求1所述的一种仿生自清洁高频电刀刀头，其特征在于，所述刀片材料为1Cr13、2Cr13、3Cr13和4Cr13中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锐，
申请(专利权)人：湖南曜通医疗器械有限公司，
类型：新型
国别省市：