KW65-3型高频电刀(参看封三)为医用电子器械,它可以代替一般手术刀来进行各种手术,不过它不是靠着刀刃来切开机体组织,而是利用高频电流通过机体时,在组织中所产生的热效应来切开、摘除或破坏有病组织,进行不流血手术的,其工作示意图见图1。刀头作为有效电极,机器输出的高频振荡电流通到刀头上去。由于刀头面积很小,因此当刀头与机体接触时,刀头附近的电流密度很大,在很短的时间内,就可以在局部产生足够的热量,使刀头下的组织分裂出一个深几毫米的不出血的裂口。高频电刀的最大优点是开刀的同时可以止血。这在外科手术中有着极为重要的意义。例如用一般手术刀开胸时,一个约一尺长的刀口,就能有几百个出血点,每个出血点得用止血钳夹住,再用丝线结扎,这样手术时间长,病人出血较多,同时结扎用的丝线也无法再取出来。用高频电刀代替一般手术刀,完全没有上述缺点,因为它是利用高频电流通过机体时的热效应,在切开的同时,还可以把毛细血管封闭(将血管凝固到一定深度),因此可以止血。遇到较大的出血点,可以先用止血钳夹住,再用电刀烧灼,使之凝固,就能代替使结扎了。由此可见,采用高频电刀手术简便,减少了病人出血,而且对电刀切开的伤口还有一定的消毒作用,可以提高医疗效果。

电路及工作原理

本机系采用哈特莱振荡电路,振荡稳定,容易起振。电路原理图如图2。接通电源后,灯丝变压器B\(_{1}\)开始工作,绿色指示灯亮,电子管预热,电压表有指数。分档开关S作电压补偿调节用,当外来电压在200~230伏之间变动时,调节S,每档改变5伏,使电压表指在220伏,以便保证变压器次级电压为设计值。K为脚踏开关(形状见图3),用以控制高压的通断,当需要使用电刀时,踩了脚踏开关,继电器J工作,其常开接点Ja吸合,使高压变压器B2接通电源,红灯亮,振荡器起振。调输出线圈L\(_{b}\)与振荡线圈La的耦合角度,即可得到大小不同的输出功率。C\(_{5}\)为空气可变电容器,约为8~52PF,作微调使用。为防止高频进入电源,分别在屏路及栅路装有高频扼流圈L1及L\(_{2}\),并在帘棚极接有高频旁路电容器C1,C\(_{2}\)为隔直流电容器。为使用者方便起见,本机装有两个有效电极插孔C和D,附两份电极柄,可同时装上两种不同形状的刀头,以供选择使用。

主要技术参数
工作电压为单相50赫,220伏交流电,电压允许变动范围为200~230伏。
振荡频率为2.59兆赫。
高频输出功率不小于180瓦。
耗电量不大于1000伏安。
几个问题的说明

(1)本机选用国产中等功率发射管FU-13(束射四极管)作为振荡源。FU-13的屏压采用交流供电,这是因为高频电流的波形与电刀的切割和止血作用有密切关系,多幅波的切割效应较好,但凝血效果很差。衰减波及调制波的凝血效果较好,也能进行切割。如果电子管屏压为直流,则其高频电流波形便是一个等幅振荡(图4a),因此切割效应虽好,但止血效果不好。本机采用交流2400伏供FU-13作屏压,并在帘栅极加400伏交流电压,相当于用50赫调制,其高频电流波形的包迹近似50赫交流波形,如图4b所示。这种谐波电流比较丰富的高频电流止血效果好,切割也快。

(2)振荡频率选择得是否恰当,会直接影响临床效果。对于高频电流来说,人体相当于一个漏电的电容器,可用图5所示电容和电阻的并联电路来表示,其等效电阻为\(\frac{R}{1+ω}\)\(^{2}\)R2C\(^{2}\)。高频电流I流过人体时,在其中所产生的热量Q仍符合焦尔定律,即
Q=0.24I\(^{2}\)\(\frac{R}{1+ω}\)2R\(^{2}\)C2t(t是作用时间),
由上式可见,频率越高,等效电阻越小,所生的热量越少,因此作为高频电刀用的频率不宜太高。但频率也不能过低,因为低频电流对肌肉有刺激作用,会引起肌肉的收缩,严重的甚至手术都无法进行。一般在1兆赫以上的电流,刺激作用基本上就没有了,因此作为高频电刀用的高频振荡的频率最好选在1~3兆赫。从临床的角度来看,对频率的稳定性要求不高,频率的波动对切割和凝血的效果影响不大,但从无线电管理的角度出发,频率的波动应尽量减小。由于人这个负载是变化的,大人、小孩、男人、女人、或同一个人的不同部位,其阻抗均有差异,这势必影响到振荡回路,使振荡频率发生变化,因而这种机器的频率不可能绝对不变。本机高频振荡频率选在2.9兆赫,既能获得足够的热量,也可消除肌肉收缩现象。
(3)高频输出功率的调节方式有很多种,如调电容、调电感、调帘栅压、调屏压等等,本机采用调互感的方式,这样能使高频电流由最小到最大随意调节,高频输出电流比较平稳,没有跌落现象,可以满足不同类型的手术对功率大小不同的要求,机器的适用范围较广,同时工艺简单、经济、易加工。其他调节方式如调电容,不能把输出调至最小,适用范围较窄。又如调帘栅压,由于电压的改变,必然会引起电子管工作状态的改变,使电路匹配受到破坏,高频输出不平稳,出现双峰等。

(4)在临床使用中,高频电刀的负电极(无效电极)常置于病人臀部或腿部,如图6所示。若负电极的材料选择不当(如用铅皮),使用日久,出现皱折,与人体接触不好,在负电极处经常出现烧伤事故。因而应选用弹性较好的金属材料(如磷铜板)作为负电极,这样的负电极经反复弯曲仍能恢复原状,并无皱折,能与人体紧密接触,可以避免烧伤事故。
性能特点及临床效果
由于KW65-3型大型电子管式高频电刀选择了适当的频率和波形,又有足够大的输出功率,因而与国外同类型机器相比,具有切割快,止血良好的优点。切割表皮、肌肉、骨膜等,均能同时止血,无论用电刀直接烧灼或用止血钳夹住烧灼,对皮下、肌层、肌间血管、肋间血管活动性出血及渗血均能获得有效止血,止血后用力擦局部,不会有再出血现象。局部受到血液浸泡时也能直接止血。此外这种高频电刀对表皮组织损伤小。机器所有元件均为国产,移动轻便灵活,散热也比较好。(李玉芬)