一种多功能等离子体手术刀

本发明属于手术医疗器械，更具体地，涉及一种多功能等离子体手术刀。

背景技术：

1、等离子体技术是从上个世纪90年代开始应用于医学当中，英国佳乐公司在1998年率先将其用于前列腺的组织切除，我国于2001年才首次引入该技术。由于低温等离子消融术在组织切割、术后止血止痛以及微创手术等方面逐渐显现出优越性及其令人瞩目的发展前景，如今，低温等离子消融术已在国内外的外科医疗手术界中占据了重要的一席之地。

2、传统的低温等离子射流刀一般是用类似于氩气、氦气这样的单原子组成的惰性气体作为工作介质，虽然空气、氮气也可以作为气体等离子体的工作介质，但因其产生等离子的难度大大增加，所以应用的相对较少。等离子体随着氩气的流动从喷嘴轻轻吹出，生成流动性很好的等离子射流焰，射流焰中的高能活性粒子可以轻易打断蛋白质大分子的肽键，因此用于切割组织时具有方便快捷的优点，且使创面非常整洁。

3、但是由于存在氧化反应会使电极和喷嘴容易损耗和烧蚀，另外，在大气压下放电，由于气体的击穿电压也比较高，因此放电间隙通常会很小，使被处理组织的大小受到限制。在手术中存在因为处理组织的不同操作而频繁更换手术刀的情况，极大降低了手术效率，手术操作极其不便。

技术实现思路

1、针对相关技术的缺陷，本发明的目的在于提供了一种多功能等离子体手术刀，旨在解决手术刀的电极和喷嘴所需的电压较高，容易损耗，以及在手术中根据不同组织处理需求而频繁更换手术刀，造成操作繁琐和手术效率下降的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种多功能等离子体手术刀，包括：刀头、刀杆主体、刀柄、气源管、气瓶、注液管和吸引管；

3、所述刀头包括从外至内依次嵌套设置的橡胶管、不锈钢管和陶瓷绝缘头，以及设置在所述陶瓷绝缘头上的消融电极、射流组件和吸引口；

4、所述刀头通过所述刀杆主体连接至所述刀柄，所述刀柄上设置功能按钮，用于切换手术刀的工作模式；

5、所述刀柄上连接所述注液管，在所述手术刀处于消融模式时，生理盐水通过所述注液管进入所述刀头，并通过所述橡胶管和所述不锈钢管之间的间隙注入待手术的目标组织；

6、所述消融电极为环形半圆状，采用分段电极组成，在所述手术刀处于消融模式时，所述消融电极用于在目标组织处产生离子体辉光放电对所述目标组织进行切割并将切除的组织碎片化；

7、所述气源管的一端连接所述气瓶，另一端连接所述刀柄，在所述手术刀处于射流模式时，所述气瓶中的工作气体通过所述气源管进入所述刀头；

8、所述射流组件包括石英玻璃管和两层金属电极，按照金属电极-石英玻璃管-金属电极依次嵌套形成三层结构，并且一端的中心开孔作为射流孔；在所述手术刀处于射流模式时，所述射流组件用于将工作气体射流至所述目标组织进行快速凝血或精细切割；

9、所述吸引口将切除的组织吸入后通过与所述刀柄相连的所述吸引管排出。

10、可选的，所述陶瓷绝缘头包括柱状陶瓷主体和陶瓷端面；

11、所述柱状陶瓷主体设置于所述不锈钢管的内侧，用于隔绝各电极以及和所述刀柄连接；

12、所述陶瓷端面上设置电极槽，所述电极槽内设置所述消融电极；

13、所述陶瓷端面上设置射流槽，所述射流槽内设置所述射流组件；

14、所述陶瓷端面上设置一个所述吸引口，所述柱状陶瓷主体内设置一个吸引通道与所述吸引口相连，所述吸引通道与所述吸引管相连，所述吸引口将所述消融电极切割产生的组织以及组织液和生理盐水吸出。

15、可选的，所述射流组件采用三层堆叠式的放电结构，包括从内到外依次嵌套的高压电极、石英玻璃介质管和接地电极，均为一端开口的空心柱状，另一端的中心开孔作为射流孔；所述工作气体在柱状的高压电极中流动和反应，并通过所述射流孔到达所述目标组织。

16、可选的，所述射流组件采用类dbd的放电结构，包括从内到外依次设置的高压针电极、石英玻璃介质管和接地电极；所述石英玻璃介质管和所述接地电极的一端均为开口的空心柱状，另一端的中心开孔作为射流孔，所述高压针电极设置在所述石英玻璃介质管的中心位置，且针尖正对所述射流孔的中心；所述工作气体在所述石英玻璃介质管和所述高压针电极之间的间隙中流动和反应，并通过所述射流孔到达所述目标组织。

17、可选的，所述多功能等离子体手术刀还包括电源线及接口，所述电源线与所述刀柄连接，并通过所述接口接入外部电源。

18、可选的，所述消融电极和射流组件均可伸缩。

19、可选的，所述多功能等离子体手术刀还包括控制模块，所述功能按钮包括电源按钮、消融功能按钮、射流凝血功能按钮和射流切割功能按钮，所述控制模块用于根据不同的功能按钮进行功能控制；

20、按下所述电源按钮时，所述手术刀处于待机状态，所述手术刀接通电源，所述消融电极和所述射流组件收于所对应的槽中；

21、按下所述消融功能按钮时，所述手术刀切换为消融模式，所述消融电极由控制模块操纵伸出；所述消融电极接通脉冲电压，生理盐水通过所述注液管从所述橡胶管和所述不锈钢管之间流出，在所述消融电极的周围产生等离子体辉光放电；

22、按下所述射流凝血功能按钮时，所述手术刀切换为射流模式中的凝血模式，所述射流组件由控制模块操纵伸出，同时，所述消融电极收回到所述电极槽中；所述高压电极接通电压幅值为5kv的脉冲高压，所述气源管将所述气瓶中的工作气体导入，在所述高压电极处放电后从所述射流口喷出，与目标组织和生理盐水接触后对伤口进行消毒杀菌；

23、按下所述射流切割功能按钮时，所述手术刀切换为射流模式中的切割模式，所述射流组件由控制模块操纵伸出，同时，所述消融电极收回到所述电极槽中；所述高压电极接通电压幅值为15kv的脉冲高压，所述气源管将所述气瓶中的工作气体导入，在所述高压电极处放电后从所述射流口喷出，与目标组织和生理盐水接触后对目标组织进行精确切割。

24、可选的，所述消融电极接入的脉冲电源的电压幅值为150v、占空比为50％、工作频率为100khz。

25、可选的，所述工作气体采用空气。

26、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

27、(1)本发明提供的一种多功能等离子体手术刀，将等离子体射流刀和消融刀进行结合和创新：射流刀的等离子体随着气体的流动从喷嘴轻轻吹出，生成流动性很好的等离子射流焰，射流焰中的高能活性粒子可以轻易打断蛋白质大分子的肽键，用于切割组织时具有方便、快捷、精确的优点，且使创面非常整洁。消融刀以生理盐水为介质进行放电，等离子体中的高能电子可以和水分子发生反应，生成高活性自由基与邻近的组织表面发生反应，将组织消融。消融电极同时作用面积更大，弥补了射流刀处理组织面积大小受限的缺点。将这两者结合起来后，实现了真正意义上的多功能等离子体手术刀。

28、(2)本发明提供的一种多功能等离子体手术刀的射流刀属于类介质阻挡放电(dielectric barrier discharge，dbd)射流，独特的小孔和收口设计保证了射流的大功率工作条件下的高能粒子密度，能够迅速产生大量活性氧和活性氮粒子，射流长度长，切割速度快，切割面整洁光滑，手术视野更清晰，能够大大减轻病人的痛苦，缩短康复周期；同时射流工作气体为空气，有效避免了氩气射流容易造成电极氧化的问题。

29、(3)本发明提供的一种多功能等离子体手术刀通过功能按钮可以随时切换工作状态和模式，外侧有大面积消融刀，内侧有小体积射流刀可根据不同需求快捷切换刀头，避免了术中频繁更换手术刀的情况；同时除了消融和切割两种工作状态外，本装置通过控制电极上施加的电压和射流组件的工作气体，还能实现单独的消毒和凝血功能。其多功能性适用于多种手术场景，可以根据需求便捷切换功能，可以有效缩短手术时间。

30、(4)本发明提供的一种多功能等离子体手术刀的消融刀阳极结构创新性的采用环状的分段电极，环状电极保证了大面积操作时的易控性，同时分段式的设计一方面加强了边沿的等离子体放电强度，降低了对驱动电压的要求，另一方面又可以将切割下来的组织进行碎片化，有利于陶瓷绝缘头上吸引口的吸引，避免出现大块组织堵塞吸引通道的情况，对电极的保护更好。