高频电刀和超声刀哪个好(高频电刀如何取代手术刀)
高频电刀和超声刀哪个好(高频电刀如何取代手术刀)其主要应用了热效应、法拉第效应和电解效应这三种物理效应:高频电外科设备通过电极将高频、高压的电流作用到病患部位,烧灼性切开组织,切割病变部位或凝血止血,实现切割(肌体组织分离)或凝固(凝血或组织液)。1910年,Clark设计并制作了一台新设备,这台设备能够产生高达3A的电流,通过增加电流和减小电压来产生热量更大、时间更短的电火花,从而可以穿透更深层的人体组织[4]。1914年,他用“干燥方法” 描述由于脱水而使组织损坏、碳化而带来的影响,Clark成为第一个常规使用这种方法来去除皮肤、头部、颈部、乳房和子宫颈恶性增生的美国人,自此开创了美国高频电刀技术,推动了该类技术快速发展[5]。应用高频电刀切割组织后,切割创面整齐、无渗血,但可以引起局部组织血液供应障碍、组织细胞破坏、部分组织炭化和脂肪液化。目前高频电刀广泛应用于妇科、口腔科、普外科等科室,可应用于各种传统的外科手术,包括:脾切除术
【行业分析】之高频手术设备系列,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。本文聚焦高频电刀发展历史,技术原理,设备特点及市场情况分析。看高频电刀如何逐步取代手术刀~
1. 高频电刀发展历程灼烧法为高频电刀治疗的基本原理,其应用到疾病治疗最早可追溯到史前时代,人们利用加热的石头止血。20世纪20年代初,外科医生们使用灼烧和通电流的方法对患者进行治疗,现在灼烧法已成为最普遍的应用技术之一。植物生理学家William T. Bovie被认为是高频电刀之父[1]。
19世纪,医疗逐步实现了电子化。1897年,Franz Nagelschmidt撰写了一篇关于“电热疗法”的文章来阐述6年前d'A rsonval发现的热效应。
1900年,巴黎内科医生Joseph Rivered 在工作中获得创新性发现 当他用类似Nagelschmidt的发电机产生的电流来治疗一个失眠症病人时,电极间的火花电弧使病人的皮肤凝固,最终他使用这种电弧电流治疗了一个手部癌性溃疡的病人,这是首例被记录的使用高频电流的外科手术案例[2]。在随后的十几年里,人们普遍地使用电流来治疗皮肤损伤、口腔和膀胱血管瘤、痔疮的凝结等疾病[3]。
1910年,Clark设计并制作了一台新设备,这台设备能够产生高达3A的电流,通过增加电流和减小电压来产生热量更大、时间更短的电火花,从而可以穿透更深层的人体组织[4]。
1914年,他用“干燥方法” 描述由于脱水而使组织损坏、碳化而带来的影响,Clark成为第一个常规使用这种方法来去除皮肤、头部、颈部、乳房和子宫颈恶性增生的美国人,自此开创了美国高频电刀技术,推动了该类技术快速发展[5]。
应用高频电刀切割组织后,切割创面整齐、无渗血,但可以引起局部组织血液供应障碍、组织细胞破坏、部分组织炭化和脂肪液化。目前高频电刀广泛应用于妇科、口腔科、普外科等科室,可应用于各种传统的外科手术,包括:脾切除术、甲状腺切除术、肝脏切除、肺切除、痔疮切除、胃切除、肾脏切除等。
2. 高频电刀 工作原理及技术特点高频电外科设备通过电极将高频、高压的电流作用到病患部位,烧灼性切开组织,切割病变部位或凝血止血,实现切割(肌体组织分离)或凝固(凝血或组织液)。
其主要应用了热效应、法拉第效应和电解效应这三种物理效应:
- 热效应:电刀放电,局部组织温度超过100℃,细胞液化撑开细胞膜实现切割;温度不足以使细胞液化时,细胞收缩止血;
- 法拉第效应:人体神经和肌肉对高于300 kHz的交流电刺激不敏感;
- 电解效应:电流通过人体使组织内的电解质具有导电性,电解质离子两极位置的组织被灼伤[6]。
传统高频电刀原理图如下图所示[7],能量并未穿过细胞,只是加热细胞外层,致使碳化严重,热损伤大。
高频电刀技术特点[8]:
- 切割速度快、止血效果好、操作简单方便;
- 与传统机械手术刀相比,在临床上采用高频电刀可缩短手术时间,减少患者失血量及输血量,从而降低并发症及手术费用;
- 与其他电外科手术器(如激光刀、微波刀、超声刀、水刀、等)相比高频电刀适应手术范围广,容易进入手术部位,操作简便。
1928年,高频电刀开始商品化并迅速成为外科医疗中应用最广、使用价值最高的设备,高频电刀发生器经历了火花放电、电子管、场效应晶体管、大功率MOS管的演变。目前,计算机技术的发展使电刀输出功率的反馈调节更加精确[9]。
高频电刀一般是由高压电源、低压电源、振荡单元、功率输出、电刀、电凝选择等单元组成。
电源单元包括电源变压器,其初级输入为220V/50Hz的交流电源,次级输出为高压和低压2组。
振荡单元包含振荡线圈、电容、电子管等,其主要功能是产生高频电流。
功率输出单元包含晶体管及输出功率调节电路,其作用是将高频电流进行功率放大,并将其输出到电刀部件。
电切、电凝选择单元主要是选择临床需要的电切、电凝的功率,传送到专用刀柄,完成电切、电凝功能[10]。在单极模式中,需要在患者身体上额外增加一个电极片使高频电流回到发生器中。
图. 单极模式和双极模式[11]
高频电外科设备结构框图如下图所示,实际电路因不同产品而有所差异,但基本功能原理相似。
图. 晶体管高频电外科设备结构框图[12]
4. 高频电刀市场分析
随着科学技术的不断进步以及医学的快速发展,医用高频电刀逐渐取代传统的手术刀,在医院临床手术中得到广泛的应用。
2019年,中国医用高频电刀产量约为5.72万台,较2018年上涨了23.54%,行业增速明显,产能建设情况较快。2020年上半年,国内医用高频电刀产量约为3.34万台,较2019年同期上涨了5.05%。2019年,国内医用高频电刀行业的市场规模约为16.8亿元,较2018年上涨19.15%。
随着国内医疗行业的发展,医疗机构的服务水平提高,相关医疗器械的配备情况良好,医用高频电刀的市场需求较大,行业发展较快,保持着约20%以上的速度发展[13]。高频电刀系统中,电极器械属于耗材产品,上述内容仅统计高频主机市场,不包含耗材。
图. 2017-2020年上半年中国医用高频电刀市场规模及增速[14]
目前高频电刀设备属于二、三级医院标准配置设备,并且根据《中国医疗设备》杂志社2017年-2019年度中国医疗设备行业数据及售后服务调研结果,医院高频电刀品牌的占有率如下表所示:目前国国产高频电刀占有率第一的使上海沪通,进口品牌占有率第一的是美敦力公司旗下柯惠高频电刀[14]。