可快速致熱的醫用器具制造技術

本發明專利技術涉及一種可快速致熱的醫用器具，其包括導磁材料基體，導磁材料基體表面上涂覆有絕緣涂層，在所述絕緣涂層內設置有導電線圈，在所述絕緣涂層的外表面的至少部分表面上涂覆有鐵磁性涂層。本發明專利技術所述的可快速致熱的醫用器具，通過導電線圈中的交變電流產生的交變磁場對涂覆的鐵磁性涂層進行磁感應加熱，通過對基體材料的選擇以及絕緣涂層的設置，既可以制作出各種不同形狀的醫用器具直接使用，也可以使其設置在各種不同形狀的醫用器具表面使用，而且還具有加熱速度快并且可控，適用于各種需要加熱的醫用器械。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種醫療器械，更具體的說，本專利技術涉及一種可快速致熱的醫用器具。
技術介紹
在醫療行業，能夠方便控制快速致熱的手術器具對于手術過程中減少對生理機體的損傷和術后的恢復有很多的好處。中國技術專利CN 2358840Y涉及一種內熱式電熱手術刀，其是利用電阻發熱的原理而產生熱量的手術器具，而電阻加熱速度慢。CN 102448395A公開了一種感應加熱的手術工具，其利用電磁感應原理制作的可快速致熱的手術器具，由于覆涂在導體表面的鐵磁性涂層的厚度遠遠薄于導體的厚度或直徑，因此可以實現在通電時鐵磁性涂層快速致熱和斷電時致熱的涂層的熱量又能快速地以傳導的方式借助導體而快速的冷卻。當導體中通過交變電流時引起覆涂在導體表面的涂層發熱。覆涂有鐵磁性材料的導體可以單獨以不同的幾何形狀作為手術器具使用，也可以疊加到其它手術器具上使用。CN 102448395A公開的手術工具的特點在于導體是以單線圈的方式通過交變的電流，交變的電流引起覆涂在導體表面的鐵磁性材料發熱。這種實現方法在生產工藝上相對簡單，但是致熱的速度和致熱效率卻不是很高(可見專利CN102338395的說明書附圖的圖5A)。而且由于其是以單線圈的方式通過交變的電流，交變的電流引起覆涂在導體表面的鐵磁性材料發熱，對于發熱的控制只能通過控制通過導電線圈電流的強度和頻率的辦法實現，一般是通過采取改變電流頻率的方法來實現，但是隨著電流頻率調制范圍的加大和提高，為線圈提供電力的感應電源的制造難度和成本都會加大，同時也會對覆涂在表面上的鐵磁性材料的性能提出更高的要求。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本專利技術的目的在于提供一種可快速致熱的醫用器具。所述的醫用器具利用磁感應原理可以實現對覆蓋在導電線圈外的鐵磁性涂層進行快速加熱。為了解決上述技術問題，本專利技術通過以下技術方案來實現:—種可快速致熱的醫用器具，其包括導磁材料基體，導磁材料基體表面上涂覆有電絕緣涂層，在所述電絕緣涂層內設置有導電線圈，在所述電絕緣涂層的外表面的至少部分表面上涂覆有鐵磁性涂層。其中，導磁材料基體的兩個表面上均涂覆有絕緣涂層。藉此，在導磁材料基體的兩個表面上都可以設置導電線圈，從而在導磁材料基體的兩個表面上都可以設置可以快速致熱的鐵磁性涂層。 其中，所述的鐵磁性涂層為連續的涂覆層或者離散的涂覆層。對于不同的醫用器具的用途和功能，因而該醫用器具的部分表面或者全部表面需要進行加熱處理，或者該醫用器具表面的部分連續區域，或者該醫用器具表面的各個不連續區域需要進行加熱處理，據此，可以根據不同的需求，在基體的外表面設置連續的涂覆層或者離散的涂覆層，也可以稱之為不連續的涂覆層。其中，所述的電絕緣涂層優選為導熱電絕緣涂層、不導熱絕緣涂層、耐高電溫絕緣涂層或者非晶合金涂層，更優選地，為耐高溫導熱絕緣涂層。例如導熱陶瓷絕緣涂層。其中，所述的導磁材料為軟磁合金具有導磁率高、電阻率高、渦流損耗小的特點，常見的為低碳電工鋼和阿姆科鐵、硅鋼片、鎳鐵軟磁合金、鐵鈷軟磁合金、鐵硅鋁軟磁合金坐寸O其中，所述的導磁材料基體為面狀基體，并且所述導電線圈上各點到面狀基體的距離相等，并且所述面狀基體可以為平面或曲面。當面狀基體為曲面時，導電線圈所構成的面隨同曲面基體的起伏而起伏以保持導電線圈與面狀基體的平行，即保證導電線圈上各點到曲面基體的距離相等。如此可以將導電線圈產生的交變磁場基本垂直的束縛在面狀基體表面附近，能夠使得鐵磁性感應熱達到最大化。其中，所述的導磁材料基體為線狀基體或棒狀基體，并且所述導電線圈沿著線狀基體或棒狀基體的軸線呈螺旋狀延伸，并且所述導電線圈的法向與軸線的夾角為10-80度。`其中，所述的鐵磁性涂層根據不同的目的，可以選擇不同居里點的鐵磁性材料。居里點溫度是電磁感應時鐵磁性涂層可以達到的最高溫度，可有效的防止由于導電線圈中通過的交變電流的控制失誤而引起鐵磁性涂層產生過高的感應溫度，損害人體組織；在低于居里點溫度的范圍內可以對通過導電線圈的交變電流的調節使得鐵磁性涂層具有不同的感應溫度，以便適應于治療和處理的不同目的需要。例如當用于血管內皮焊接加熱時，鐵磁性涂層的感應溫度應在60-65°C，如果選擇的鐵磁性材料的居里點為65°C左右，就既可以達到需要的溫度又可以防止溫度過高出現對組織的損壞；當用于使組織止血時，可以選擇的鐵磁性材料的居里點為75-85°C左右；當用于使組織燒灼或封閉時，可以選擇的鐵磁性材料的居里點為85-205°C左右；當用于使組織進行切割時，可以選擇的鐵磁性材料的居里點為205-400°C左右；當用于使組織消融或汽化時，可以選擇的鐵磁性材料的居里點為400-500°C左右。當同時具有多種應用目的時，選擇的鐵磁性材料的居里點應以滿足需要的最高居里點為準，居里點范圍內的溫度的精確控制通過對導電線圈內的交變電流的調節實現。其中，所述的絕緣涂層與導磁材料基體與鐵磁性材料之間還具有粘結層。其中，所述鐵磁性涂層的表面還涂覆有抗氧化涂層和/或潤滑涂層。本專利技術的可快速致熱的醫用器具，與現有技術相比具有以下有益效果:(I)本專利技術所述的可快速致熱的醫用器具，通過導電線圈中的交變電流產生的交變磁場對涂覆的鐵磁性涂層進行磁感應加熱，通過對基體材料的選擇以及絕緣涂層的設置，使得其可以設置在各種不同形狀的醫用器具表面，而且還具有加熱速度快，導熱迅速的優點。(2)本專利技術所述的醫用器具，材料基體選擇為軟磁合金導磁材料基體，使得基體導磁性好而且不易引起感應熱，即減少了磁場的損失提高了磁感應熱效率，也保持了基體的溫度基本恒定。(3)本專利技術所述的醫用器具，可以通過調節導電線圈的匝數，交變電流的頻率以及交變電流大小和通電的占空比來控制加熱速度和加熱溫度；而且通過對鐵磁性涂層材料的選擇，可以使得本專利技術的醫用器具能夠更好和更安全地適用于不同的目的，例如用于粘結、縫合、止血、燒灼、切割或者消融。附圖說明圖1:薄板式基體材料單面多組并聯多匝導電線圈電流與磁場的示意圖。圖2:薄板式基體材料單面多組并聯單匝導電線圈電流與磁場的示意圖。圖3:薄板式基體材料雙面多組并聯多匝導電線圈電流與磁場的示意圖。圖4:薄板式基體材料單面多組串聯多匝導電線圈電流與磁場的示意圖。圖5:截面為圓形的線性基體材料上的導電線圈電流與磁場的示意圖。圖6:導電線圈與線性基體材料的軸線成β角環繞時電流與磁場的示意圖。圖7:薄板式雙面包含導電線圈和其它功能涂層的截面示意圖。圖8:薄板式單面包含導電線圈和其它功能涂層的截面示意圖。圖9:線性基體材料表面環繞導電線圈的示意圖。圖10:線性基體材料表面環繞導電線圈的示意圖。圖11:線性基體材料外導電線圈和其它功能層的截面示意圖。圖12:醫用器具基體表面涂覆連續或離散鐵磁性涂層示意圖。圖13:醫用器具基體部分表面涂覆致密疏松鐵磁性涂層的示意圖。圖14:基體材料上有兩個分離的導電線圈形成的發熱區示意圖。圖中各附圖標記所表示的含義分別為:10_導磁材料基體，20-導電線圈，30-絕緣涂層，40-鐵磁性涂層，50-保護和/或功能涂層。具體實施例方式以下將結合具體實施方式以及附圖對本專利技術的技術方案作進一步的說明。本專利技術涉及一種醫用器具，其包括導磁材料基體，導磁材料基體表面上涂覆有絕緣涂層，在所述絕緣涂層內設置有導電線圈，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可快速致熱的醫用器具，其特征在于：包括導磁材料基體，導磁材料基體表面上涂覆有電絕緣涂層，在所述電絕緣涂層內設置有導電線圈，在所述電絕緣涂層的外表面的至少部分表面上涂覆有鐵磁性涂層。

【技術特征摘要】
1.種可快速致熱的醫用器具，其特征在于:包括導磁材料基體，導磁材料基體表面上涂覆有電絕緣涂層，在所述電絕緣涂層內設置有導電線圈，在所述電絕緣涂層的外表面的至少部分表面上涂覆有鐵磁性涂層。2.權利要求1所述的醫用器具，其特征在于所述的鐵磁性涂層為連續的涂覆層或者離散的涂覆層。3.權利要求1-2任一項所述的醫用器具，其特征在于所述的電絕緣涂層為導熱電絕緣涂層、不導熱電絕緣涂層、耐高溫電絕緣涂層或者非晶合金涂層。4.權利要求1-3任一項所述的醫用器具，其特征在于所述的導磁材料為軟磁合金，低碳電工鋼、阿姆科鐵、硅鋼片、鎳鐵軟磁合金、鐵鈷軟磁合金、鐵硅鋁軟磁合金。5.權利要求1-4任一項所述的醫用器具，其特征在于所述的導磁材料基體為面狀基體，并且所述導電線圈...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江衛強，劉建，
申請(專利權)人：北京天助基業科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：