本发明专利技术涉及一种可快速致热的医用器具,其包括导磁材料基体,导磁材料基体表面上涂覆有绝缘涂层,在所述绝缘涂层内设置有导电线圈,在所述绝缘涂层的外表面的至少部分表面上涂覆有铁磁性涂层。本发明专利技术所述的可快速致热的医用器具,通过导电线圈中的交变电流产生的交变磁场对涂覆的铁磁性涂层进行磁感应加热,通过对基体材料的选择以及绝缘涂层的设置,既可以制作出各种不同形状的医用器具直接使用,也可以使其设置在各种不同形状的医用器具表面使用,而且还具有加热速度快并且可控,适用于各种需要加热的医用器械。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种医疗器械,更具体的说,本专利技术涉及一种可快速致热的医用器具。
技术介绍
在医疗行业,能够方便控制快速致热的手术器具对于手术过程中减少对生理机体的损伤和术后的恢复有很多的好处。中国技术专利CN 2358840Y涉及一种内热式电热手术刀,其是利用电阻发热的原理而产生热量的手术器具,而电阻加热速度慢。CN 102448395A公开了一种感应加热的手术工具,其利用电磁感应原理制作的可快速致热的手术器具,由于覆涂在导体表面的铁磁性涂层的厚度远远薄于导体的厚度或直径,因此可以实现在通电时铁磁性涂层快速致热和断电时致热的涂层的热量又能快速地以传导的方式借助导体而快速的冷却。当导体中通过交变电流时引起覆涂在导体表面的涂层发热。覆涂有铁磁性材料的导体可以单独以不同的几何形状作为手术器具使用,也可以叠加到其它手术器具上使用。CN 102448395A公开的手术工具的特点在于导体是以单线圈的方式通过交变的电流,交变的电流引起覆涂在导体表面的铁磁性材料发热。这种实现方法在生产工艺上相对简单,但是致热的速度和致热效率却不是很高(可见专利CN102338395的说明书附图的图5A)。而且由于其是以单线圈的方式通过交变的电流,交变的电流引起覆涂在导体表面的铁磁性材料发热,对于发热的控制只能通过控制通过导电线圈电流的强度和频率的办法实现,一般是通过采取改变电流频率的方法来实现,但是随着电流频率调制范围的加大和提高,为线圈提供电力的感应电源的制造难度和成本都会加大,同时也会对覆涂在表面上的铁磁性材料的性能提出更高的要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种可快速致热的医用器具。所述的医用器具利用磁感应原理可以实现对覆盖在导电线圈外的铁磁性涂层进行快速加热。为了解决上述技术问题,本专利技术通过以下技术方案来实现:—种可快速致热的医用器具,其包括导磁材料基体,导磁材料基体表面上涂覆有电绝缘涂层,在所述电绝缘涂层内设置有导电线圈,在所述电绝缘涂层的外表面的至少部分表面上涂覆有铁磁性涂层。其中,导磁材料基体的两个表面上均涂覆有绝缘涂层。藉此,在导磁材料基体的两个表面上都可以设置导电线圈,从而在导磁材料基体的两个表面上都可以设置可以快速致热的铁磁性涂层。 其中,所述的铁磁性涂层为连续的涂覆层或者离散的涂覆层。对于不同的医用器具的用途和功能,因而该医用器具的部分表面或者全部表面需要进行加热处理,或者该医用器具表面的部分连续区域,或者该医用器具表面的各个不连续区域需要进行加热处理,据此,可以根据不同的需求,在基体的外表面设置连续的涂覆层或者离散的涂覆层,也可以称之为不连续的涂覆层。其中,所述的电绝缘涂层优选为导热电绝缘涂层、不导热绝缘涂层、耐高电温绝缘涂层或者非晶合金涂层,更优选地,为耐高温导热绝缘涂层。例如导热陶瓷绝缘涂层。其中,所述的导磁材料为软磁合金具有导磁率高、电阻率高、涡流损耗小的特点,常见的为低碳电工钢和阿姆科铁、硅钢片、镍铁软磁合金、铁钴软磁合金、铁硅铝软磁合金坐寸O其中,所述的导磁材料基体为面状基体,并且所述导电线圈上各点到面状基体的距离相等,并且所述面状基体可以为平面或曲面。当面状基体为曲面时,导电线圈所构成的面随同曲面基体的起伏而起伏以保持导电线圈与面状基体的平行,即保证导电线圈上各点到曲面基体的距离相等。如此可以将导电线圈产生的交变磁场基本垂直的束缚在面状基体表面附近,能够使得铁磁性感应热达到最大化。其中,所述的导磁材料基体为线状基体或棒状基体,并且所述导电线圈沿着线状基体或棒状基体的轴线呈螺旋状延伸,并且所述导电线圈的法向与轴线的夹角为10-80度。`其中,所述的铁磁性涂层根据不同的目的,可以选择不同居里点的铁磁性材料。居里点温度是电磁感应时铁磁性涂层可以达到的最高温度,可有效的防止由于导电线圈中通过的交变电流的控制失误而引起铁磁性涂层产生过高的感应温度,损害人体组织;在低于居里点温度的范围内可以对通过导电线圈的交变电流的调节使得铁磁性涂层具有不同的感应温度,以便适应于治疗和处理的不同目的需要。例如当用于血管内皮焊接加热时,铁磁性涂层的感应温度应在60-65°C,如果选择的铁磁性材料的居里点为65°C左右,就既可以达到需要的温度又可以防止温度过高出现对组织的损坏;当用于使组织止血时,可以选择的铁磁性材料的居里点为75-85°C左右;当用于使组织烧灼或封闭时,可以选择的铁磁性材料的居里点为85-205°C左右;当用于使组织进行切割时,可以选择的铁磁性材料的居里点为205-400°C左右;当用于使组织消融或汽化时,可以选择的铁磁性材料的居里点为400-500°C左右。当同时具有多种应用目的时,选择的铁磁性材料的居里点应以满足需要的最高居里点为准,居里点范围内的温度的精确控制通过对导电线圈内的交变电流的调节实现。其中,所述的绝缘涂层与导磁材料基体与铁磁性材料之间还具有粘结层。其中,所述铁磁性涂层的表面还涂覆有抗氧化涂层和/或润滑涂层。本专利技术的可快速致热的医用器具,与现有技术相比具有以下有益效果:(I)本专利技术所述的可快速致热的医用器具,通过导电线圈中的交变电流产生的交变磁场对涂覆的铁磁性涂层进行磁感应加热,通过对基体材料的选择以及绝缘涂层的设置,使得其可以设置在各种不同形状的医用器具表面,而且还具有加热速度快,导热迅速的优点。(2)本专利技术所述的医用器具,材料基体选择为软磁合金导磁材料基体,使得基体导磁性好而且不易引起感应热,即减少了磁场的损失提高了磁感应热效率,也保持了基体的温度基本恒定。(3)本专利技术所述的医用器具,可以通过调节导电线圈的匝数,交变电流的频率以及交变电流大小和通电的占空比来控制加热速度和加热温度;而且通过对铁磁性涂层材料的选择,可以使得本专利技术的医用器具能够更好和更安全地适用于不同的目的,例如用于粘结、缝合、止血、烧灼、切割或者消融。附图说明图1:薄板式基体材料单面多组并联多匝导电线圈电流与磁场的示意图。图2:薄板式基体材料单面多组并联单匝导电线圈电流与磁场的示意图。图3:薄板式基体材料双面多组并联多匝导电线圈电流与磁场的示意图。图4:薄板式基体材料单面多组串联多匝导电线圈电流与磁场的示意图。图5:截面为圆形的线性基体材料上的导电线圈电流与磁场的示意图。图6:导电线圈与线性基体材料的轴线成β角环绕时电流与磁场的示意图。图7:薄板式双面包含导电线圈和其它功能涂层的截面示意图。图8:薄板式单面包含导电线圈和其它功能涂层的截面示意图。图9:线性基体材料表面环绕导电线圈的示意图。图10:线性基体材料表面环绕导电线圈的示意图。图11:线性基体材料外导电线圈和其它功能层的截面示意图。图12:医用器具基体表面涂覆连续或离散铁磁性涂层示意图。图13:医用器具基体部分表面涂覆致密疏松铁磁性涂层的示意图。图14:基体材料上有两个分离的导电线圈形成的发热区示意图。图中各附图标记所表示的含义分别为:10_导磁材料基体,20-导电线圈,30-绝缘涂层,40-铁磁性涂层,50-保护和/或功能涂层。具体实施例方式以下将结合具体实施方式以及附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明。本专利技术涉及一种医用器具,其包括导磁材料基体,导磁材料基体表面上涂覆有绝缘涂层,在所述绝缘涂层内设置有导电线圈,本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可快速致热的医用器具,其特征在于:包括导磁材料基体,导磁材料基体表面上涂覆有电绝缘涂层,在所述电绝缘涂层内设置有导电线圈,在所述电绝缘涂层的外表面的至少部分表面上涂覆有铁磁性涂层。
【技术特征摘要】
1.种可快速致热的医用器具,其特征在于:包括导磁材料基体,导磁材料基体表面上涂覆有电绝缘涂层,在所述电绝缘涂层内设置有导电线圈,在所述电绝缘涂层的外表面的至少部分表面上涂覆有铁磁性涂层。2.权利要求1所述的医用器具,其特征在于所述的铁磁性涂层为连续的涂覆层或者离散的涂覆层。3.权利要求1-2任一项所述的医用器具,其特征在于所述的电绝缘涂层为导热电绝缘涂层、不导热电绝缘涂层、耐高温电绝缘涂层或者非晶合金涂层。4.权利要求1-3任一项所述的医用器具,其特征在于所述的导磁材料为软磁合金,低碳电工钢、阿姆科铁、硅钢片、镍铁软磁合金、铁钴软磁合金、铁硅铝软磁合金。5.权利要求1-4任一项所述的医用器具,其特征在于所述的导磁材料基体为面状基体,并且所述导电线圈...
【专利技术属性】
技术研发人员:江卫强,刘建,
申请(专利权)人:北京天助基业科技发展有限公司,
类型:发明
国别省市:
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