电刀功率对肌肉组织损伤影响的有限元分析

茹磊磊 郑 靖 栗云龙 周仲荣

(西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室 摩擦学研究所， 成都 610031)

电刀功率对肌肉组织损伤影响的有限元分析

茹磊磊 郑 靖*栗云龙 周仲荣

(西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室 摩擦学研究所， 成都 610031)

高频电刀作为一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科能量器械，已经在临床上广泛应用。基于Pennes热力学方程，采用ANSYS Workbench，建立离体肌肉组织在电切模式下的热力学损伤模型。在此基础上，研究不同电刀功率下肌肉组织的损伤情况，分析电刀功率对肌肉组织损伤的影响。结果表明，随着高频电刀功率增大，组织损伤区域和损伤程度呈现非线性变化；随着电刀功率从20 W逐渐增大到60 W，组织损伤区域仅发生局部变化，无显著性增大，组织最高温度从214 .4℃逐渐升高到301.7℃；当功率从60 W增大到70 W时，组织损伤区域显著增大，组织最高温度从301.7℃迅速升高到436.6℃，损伤显著加剧。此外，在相同功率下，组织损伤程度随着组织与电极中心的距离减小而增大，其中沿着和垂直于切割方向的组织温度分别在距离电极中心±1.8 mm和±1.2 mm处急剧升高。研究结果有助于揭示电切模式下电刀功率与组织损伤之间的关系，为医生在临床手术时的操作规范提供重要理论依据。

高频电刀；电极；组织损伤；电刀功率；有限元分析

引言

高频电刀是一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科能量器械，通过有效电极尖端产生的高频(200 kHz～3 MHz)高压电流与肌体接触时对组织进行加热，实现对组织的分离和凝固，从而起到切割和止血的目的[1-2]。……