CN114209418B - 一种诱导式均化电流的中性电极 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高频手术电极领域，更具体地，涉及一种诱导式均化电流的中性电极。包括载体和设置在载体表面的电极板，电极板包括至少一个工作区和至少一个导线，每一工作区至少与一导线连接，工作区包括至少两个子工作区，至少两个子工作区相互内外嵌套，由外向内的至少两个子工作区的面积递增；相邻的子工作区之间，设置有至少一个绝缘区，绝缘区的至少一端设置有电流通道，电流通道连通相邻的两个子工作区。由外向内的至少两个子工作区的面积递增，以使由外向内的子工作区的阻抗递减，有效诱导电流均匀分布，降低工作区整体温升。

Description

一种诱导式均化电流的中性电极

技术领域

本发明涉及高频手术电极领域，更具体地，涉及一种诱导式均化电流的中性电极。

背景技术

高频手术是一种利用高频电刀取代机械手术刀进行组织切割的新型手术，通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行切割，实现对肌体组织的分离和凝固，从而起到切割和止血的目的。

高频电刀用一完整的电路来切割和凝固组织，该电路由高频电刀的高频发生器、中性电极、接连导线和手术电极组成，中性电极一般贴在皮肤表面。在大多数的应用中，电流通过有效导线和手术电极穿过患者，再由贴在患者皮肤表面的中性电极和有效导线返回高频电刀的发生器。

在进行高频手术的过程中，电流及其产生的热量会聚集在中性电极朝向手术部位的一侧，导致电流在中性电极上分布不均，容易灼伤患者。由于这种现象的存在，厂家常常建议使用时将中性电极较宽的一侧朝向手术部位，以降低电流密度以及热量。但是，中性电极不能朝任意与手术部位相关的方向放置，容易对手术过程造成不便。

同时，如果电流在中性电极上分布不均，就会导致中性电极表面温升不平衡，温升较快的区域容易导致患者皮肤被灼伤。

专利号为CN213963616U的中国实用新型专利公开了一种具有完全等势结构的中性电极，通过在导电组件的外圈设置一等势环，解决两个电极板之间电流不均的隐患的问题，而且对中性电极贴的方向和手术电极的位置没有任何要求，无论如何贴中性电极输出电流都是恒定的。然而，在上述技术方案中，等势环没有与导线相通，也没有与电极板相通，因此，等势环中的电荷不能经由导线流走，有可能会导致电流在等势环中短路，释放过多热能，灼伤患者。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种诱导式均化电流的中性电极，用于解决现有技术的中性电极上由于电流分布不均而增加患者被灼伤的风险的技术问题。

本发明采取的技术方案是：

提供一种诱导式均化电流的中性电极，包括载体和设置在所述载体表面的电极板，所述电极板包括至少一个工作区和至少一个导线，每一所述工作区至少与一所述导线连接，所述工作区包括至少两个子工作区，至少两个所述子工作区相互内外嵌套，由外向内的至少两个所述子工作区的面积递增；相邻的所述子工作区之间，设置有至少一个绝缘区，所述绝缘区的至少一端设置有电流通道，所述电流通道连通相邻的两个所述子工作区。

中性电极由外向内的至少两个子工作区的面积递增，以使由外向内的子工作区的阻抗递减。根据电流总趋于流向低阻抗区域的特征，诱导电流向工作区的中间区域，也即最内层的子工作区，并快速经由电流通道和导线流走，有效避免电荷在工作区边缘、角落等位置聚集，从而诱导电流均匀分布，降低工作区整体温升。同时，基于电流的均化，本发明的中性电极可以朝任意与手术部位相关的方向放置而不会导致灼伤患者的皮肤。

进一步，所述工作区为两个，所述导线为两条，每一所述工作区分别与一所述导线连接，两个所述工作区间隔且对称设置在所述载体的表面。

进一步，每一所述导线与每一所述工作区的最外层的所述子工作区连接，一个或多个所述电流通道与所述导线的位置相对。

进一步，远离所述导线的所述电流通道的宽度大于靠近所述导线的所述电流通道的宽度。

进一步，远离所述导线的所述电流通道的宽度比靠近所述导线的所述电流通道的宽度增加25％到35％。

进一步，所述工作区包括三个所述子工作区，分别为最内层子工作区、中间层子工作区以及最外层子工作区；

所述最内层子工作区的面积比所述最外层子工作区的面积增加60％到80％，所述中间层子工作区的面积比所述最外层子工作区的面积增加30％到40％。

进一步，所述工作区呈矩圆形或者半矩圆形，所述工作区的至少两个相邻的角部为圆弧，相邻的所述角部的所述圆弧通过直线连接。

进一步，所述工作区的圆弧为四分之一圆曲线，所述圆弧的半径为所述工作区的长度的30％到40％。

中性电极的工作区的角部设置为圆弧或者圆角，以使整体工作区或者工作区的整体形状更加趋向圆形，达到最大面积化，降低阻抗，多方向诱导电流均化游走，同时减少工作区的角点，避免电荷在角点处聚集，导致电流分布不均匀和工作区整体的温升不均匀。

进一步，所述绝缘区呈条状，且所述绝缘区的宽度不小于5mm。

进一步，相邻的所述子工作区之间，设置有至少两个所述绝缘区，至少两个所述绝缘区之间和/或所述绝缘区的至少一端设置有所述电流通道，一个或多个所述电流通道与所述导线的位置相对，位于不同的相邻的所述子工作区之间的所述电流通道位置相对。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)中性电极由外向内的至少两个子工作区的面积递增，以使由外向内的子工作区的阻抗递减。根据电流总趋于流向低阻抗区域的特征，诱导电流向工作区的中间区域，也即最内层的子工作区，并快速经由电流通道和导线流走，有效避免电荷在工作区边缘、角落等位置聚集，从而诱导电流均匀分布，降低工作区整体温升。同时，基于电流的均化，本发明的中性电极可以朝任意与手术部位相关的方向放置而不会导致灼伤患者的皮肤。

(2)中性电极的工作区的角部设置为圆弧或者圆角，以使整体工作区或者工作区的整体形状更加趋向圆形，达到最大面积化，降低阻抗，多方向诱导电流均化游走，同时减少工作区的角点，避免电荷在角点处聚集，导致电流分布不均匀和工作区整体的温升不均匀。

附图说明

图1为本发明实施例1的中性电极的第一结构图。

图2为本发明实施例1的中性电极的电流通道的示意图。

图3为本发明实施例1的中性电极的工作区的长度的示意图。

图4为本发明实施例1的中性电极的三个子工作区的示意图。

图5为本发明实施例1的中性电极的第二结构图。

图6为本发明实施例1的中性电极的第三结构图。

图7为本发明实施例1的中性电极的第四结构图。

图8为本发明实施例1的中性电极的组合电流通道的示意图。

图9为本发明实施例1的中性电极的第五结构图。

图10为本发明实施例2的中性电极的第一结构图。

图11为本发明实施例2的中性电极的第二结构图。

图12为本发明实施例2的中性电极的工作区的长度的示意图。

图13为本发明实施例2的中性电极的组合电流通道的示意图。

具体附图说明：工作区1、子工作区11、最内层子工作区11a、中间层子工作区11b、最外层子工作区11c、绝缘区12、电流通道13、组合电流通道14、导线2、载体3。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1、2所示，本实施例提供一种诱导式均化电流的中性电极，包括载体3和设置在载体3表面的电极板，电极板包括：至少一个工作区1，和至少一个导线2；每一工作区1至少与一导线2连接，工作区1包括至少两个子工作区11，至少两个子工作区11相互内外嵌套，由外向内的至少两个子工作区11的面积递增；相邻的子工作区11之间，设置有至少一个绝缘区12，绝缘区12的至少一端设置有电流通道13，电流通道13连通相邻的两个子工作区11。图2的阴影区域即为电流通道13。

进一步地，本实施例中，工作区1为两个，工作区1呈半矩圆形，工作区1的至少两个相邻的角部为圆弧，相邻的角部的圆弧通过直线连接。

本实施例具体地，每一工作区1远离另一工作区1的一侧的两个相邻的角部为圆弧，该侧的两个圆弧通过直线连接，另一侧的角部可以为圆角。

优选地，当一个工作区1较长的一边的长度等于两个工作区1较短的两边的长度以及两个工作区1之间的间隔距离之和时，对称的两个工作区1共同呈方矩圆形，使得包括两个工作区1的整体工作区的更加形状趋于圆形。

将工作区1的角部设置为圆弧或者圆角，以使整体工作区或者工作区1的整体形状更加趋向圆形，达到最大面积化，降低阻抗，多方向诱导电流均化游走，同时减少工作区1的角点，避免电荷在角点处聚集，导致电流分布不均匀和工作区1整体的温升不均匀。

进一步地，工作区1的圆弧为四分之一圆曲线，圆弧的半径为工作区1的长度的30％到40％。

优选地，工作区1的四分之一圆曲线的圆弧的半径可以为工作区1长度的30％或者35％或者40％，以使整体工作区或者工作区1的整体形状更加趋向圆形，达到最大面积化，减少阻抗，多方向诱导电流均化游走，减少工作区1的角点，避免电荷在角点处聚集，导致电流分布不均匀和工作区1整体的温升不均匀。

本实施例中，工作区1的长度为该工作区1较长的一边的长度。当工作区1为两个，每一工作区1呈半矩圆形，如图3所示，图3中的d3为该工作区1的长度，即为该工作区1包括两个圆弧和连接这两个圆弧的直线的一边的长度。

优选地，工作区1的材料为导电压敏胶。导电压敏胶与人体皮肤较为贴服，防止中性电极掉落。

可以理解的是，工作区1的数量可以为一个或者两个，当工作区1的数量为一个时，也即单极的中性电极，当工作区1的数量为两个时，也即双极的中性电极。

本实施例具体地，每一工作区1被绝缘区12和电流通道13分割为至少两个子工作区11，各个子工作区11相互内外嵌套排列，使得外层的子工作区11环绕内层的子工作区11。排列在外层的子工作区11的面积小于排列在内层的子工作区11的面积，最外层的子工作区11的面积最小，最内层的子工作区11的面积最大。

本实施例优选地，由绝缘区12和电流通道13所分割得到子工作区11的数量可以为两个或者三个或者以上。只需要保证由外向内排列的至少两个子工作区11的面积递增即可。

本实施例具体地，如图4所示，工作区1包括三个子工作区11，分别为最内层子工作区11a、中间层子工作区11b以及最外层子工作区11c。最外层子工作区11c环绕中间层子工作区11b，中间层子工作区11b环绕最内层子工作区11a，三个子工作区11内外嵌套。

进一步，最内层子工作区11a的面积大于中间层子工作区11b的面积大于最外层子工作区11c的面积，使得最内层子工作区11a的阻抗小于中间层子工作区11b的阻抗小于最外层子工作区11c的面积，电流被诱导流向阻抗最小的最内层子工作区11a，继而经过电流通道13或者组合电流通道14流向导线2，能够有效避免电流在工作区1边缘、角落等位置聚集，从而使得电流均匀分布，降低工作区1整体温升。同时，基于电流的均化，本实施例的中性电极可以朝任意与手术部位相关的方向放置。

进一步，最内层子工作区11a的面积比最外层子工作区11c的面积增加60％到80％，中间层子工作区11b的面积比最外层子工作区11c的面积增加30％到40％。

本实施例优选地，最内层子工作区11a的面积比最外层子工作区11c的面积可以增加60％或者70％或者80％，中间层子工作区11b的面积比最外层子工作区11c的面积可以增加30％或者35％或者40％。

本实施例优选地，相邻的子工作区11之间的绝缘区12和电流通道13的设置方案有多种，只需要相邻的子工作区11之间的绝缘区12和电流通道13间隔分布，以使电流可以从电流通道13流过相邻的子工作区11即可。

例如，如图1、2、3、4所示，每一工作区1的相邻的子工作区11之间的绝缘区12为一个，相邻的子工作区11之间的电流通道13为两个，并分并别设置在绝缘区12的两端。

或者，如图5所示，每一工作区1的相邻的子工作区11之间的绝缘区12为两个，相邻的子工作区11之间的电流通道13可以有三个，其中一个中间的电流通道13设置在两个绝缘区12之间，另外两个电流通道13分别设置在每一绝缘区12远离中间的电流通道13的一端。

或者，如图6所示，每一工作区1的相邻的子工作区11之间的绝缘区12为三个，相邻的子工作区11之间的电流通道13可以有四个，其中两个中间的电流通道13分别设置在三个绝缘区12之间，另外两个电流通道13分别设置在两边的两个绝缘区12远离中间的电流通道13的一端。

在上述实施方式中，每一绝缘区12的两端均设置有电流通道13。优选地，也可以仅在绝缘区12的一端设置电流通道13，如图7所示，绝缘区12的一端与工作区1的边缘相连，则该绝缘区12没有与工作区1的边缘相连的另一端设置有电流通道13。

以上仅为其中几个示例的说明，本实施例不再一一列举所有的绝缘区12和电流通道13的设置方案。

进一步地，绝缘区12呈条状，以使绝缘区12可以较好地间隔出各个子工作区11。

条状的绝缘区12的形状可以有多种。如图6所示，绝缘区12可以为直线条状，也可以为半矩圆条状。半矩圆条状的绝缘区12的两端为圆弧，且两端的圆弧通过直线连接。优选地，半矩圆条状的绝缘区12的圆弧可以与工作区1的角部的圆弧共圆心。

进一步地，绝缘区12的宽度不小于5mm。

如图3所示，图3中的d2即为该绝缘区12的宽度。本实施例优选地，条状的绝缘区12的宽度可以为5mm或者以上。

进一步，如图1到图7所示，导线2的数量为两条，每一工作区1分别与一导线2连接，两个工作区1间隔且对称设置在载体3的表面。

具体地，每一导线2与每一工作区1的最外层的子工作区11连接，一个或多个电流通道13与导线2的位置相对。

需要说明的是，导线2的数量与工作区1的数量对应，以使每一工作区1至少与一个导线2连接，使得该工作区1的电流能够顺利经由导线2流走。

本实施例优选地，如图1到图7所示，导线2通常设置在该工作区1靠近另一工作区1的一侧顶部。一个或多个分别设置在该工作区1的靠近另一工作区1的一侧的电流通道13与导线2的位置相对。

如图8所示，最内层的子工作区11、一个或多个设置在工作区1一侧的与导线2位置相对的电流通道13、其他外层的子工作区11与导线2位置相对的区域共同形成一个呈带状的组合电流通道14，图8的阴影区域即为组合电流通道14，这一组合电流通道14直接与导线2相通。

电流被各个阻抗不同的子工作区11诱导至最内层的子工作区11之后，能够直接经由组合电流通道14流至导线2，电流被快速带走，有效地降低工作区1的整体温升。同时，避免由于电流在工作区1上没有形成流向导线2的正常回路而导致的短路。

进一步，位于不同的相邻的子工作区11之间的电流通道13位置相对，以使各个电流通道13位置相对。具体地，在图5和图6中，位于最内层子工作区11a和中间层子工作区11b之间的各个电流通道13，分别与位于最外层子工作区11c和中间层子工作区11b之间的各个电流通道13两两位置相对，以使电流能够更快速地流向最内层子工作区11a。

同时，在图5和图6中，两边的绝缘区12远离中间的电流通道13的一端所形成的电流通道13与导线2的位置相对，以使电流可以更快速地流向导线2，降低工作区1的温升，防止灼伤人体，还能避免由于电流在工作区1上没有形成流向导线2的正常回路而导致的短路。

进一步地，远离导线2的电流通道13的宽度大于靠近导线2的电流通道13的宽度。

具体地，远离导线2的电流通道13的宽度比靠近导线2的电流通道13的宽度增加25％到35％。

本实施例优选地，远离导线2的电流通道13的宽度比靠近导线2的电流通道13的宽度可以增加25％或者30％或者35％。

如图2所示，图2中的d1即为该电流通道13的宽度。

根据丹尼尔·伯努利提出的“伯努利原理”，当水流流进一管道时，在管道的截面积较小的位置，水流的速度就大；而在管道的截面积较大的位置，水流的速度就小。基于电流与水流在流动特性上较为相近，可以得出，电流在宽度大的电流通道13上流速较慢，在宽度小的电流通道13上流速较快。具体到本实施例中，电流在靠近导线2的电流通道13上的流速比在远离导线2的电流通道13的流速快，有利于引导电流快速地经导线2流走。

本实施例具体地，如图8所示，工作区1为两个，且相邻的子工作区11之间只有一个绝缘区12，相邻的子工作区11之间的电流通道13为两个，并分并别设置在绝缘区12的两端，同时，导线2设置在该工作区1靠近另一工作区1的一侧顶部。此时，每一工作区1中远离导线2的电流通道13即为最内层的子工作区11后方的两个电流通道13，靠近导线2的电流通道13即为最内层的子工作区11前方的两个电流通道13。最内层的子工作区11前方的两个电流通道13的宽度均小于最内层的子工作区11后方的两个电流通道13的宽度，同时，最内层的子工作区11前方的两个电流通道13的宽度相等，最内层的子工作区11后方的两个电流通道13的宽度也相等，使得组合电流通道14前窄后宽，电流经由组合电流通道14流向导线2的过程中加速，有利于导线2快速带走工作区1的电流，降低整体温升。

需要说明的是，如图8所示，当每一工作区1的子工作区11为三个时，则最内层的子工作区11前方或后方的电流通道13均有两个；如图9所示，当每一工作区1的子工作区11为两个时，则最内层的子工作区11前方或后方的电流通道13均只有一个。位于最内层的子工作区11前方或后方的电流通道13为两个以上时，上述电流通道13的宽度可以相等，也可以不相等。优选地，越靠近导线2的电流通道13的宽度越小，可以使得电流加快流向导线2。

本实施例优选地，载体3的材料为PE泡棉单面胶。PE泡棉单面胶与人体皮肤较为贴服，防止中性电极掉落。

实施例2

如图10、图11所示，本实施例提供一种诱导式均化电流的中性电极，与实施例1的区别是，本实施例的电极板包括一个工作区1，也即单极的中性电极。

当工作区1为一个，如图10或图11所示，工作区1的相邻的子工作区11之间的绝缘区12为n个时，相邻的子工作区11之间的电流通道13可以有n个，并分别设置在n个绝缘区12之间(n为正整数)。

进一步，工作区1呈矩圆形，工作区1的四个角部均为圆弧，四个圆弧通过直线依次连接。当该工作区1的四边的长度相等时，该工作区1呈方矩圆形，工作区1更加形状趋于圆形。

同时，工作区1的长度为该工作区1较长的一边的长度。图12中的d3为该工作区1的长度，即为该工作区1包括两个圆弧和连接两个圆弧的直线的较长一边的长度。

进一步，导线2通常会设置在工作区1顶部中间。一个或多个设置在工作区1中部的电流通道13与导线2的位置相对。如图13所示，设置在工作区1中部的与导线2位置相对的电流通道13、最内层的子工作区11和其他外层的子工作区11与导线2位置相对的区域共同形成一个呈带状的组合电流通道14，图13的阴影区域即为组合电流通道14，这一组合电流通道14直接与导线2相通。

实施例2所提供的一种诱导式均化电流的中性电极除了以上的区别外，其余定义的解释、具体及优选方案的说明与实施例1相同，因此，相同的定义、具体及优选方案所带来的技术效果与实施例1提供的一种诱导式均化电流的中性电极相同，具体内容可参见实施例1的说明，此处不再赘述。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种诱导式均化电流的中性电极，包括载体和设置在所述载体表面的电极板，所述电极板包括至少一个工作区和至少一个导线，每一所述工作区至少与一所述导线连接，其特征在于，所述工作区包括至少两个子工作区，至少两个所述子工作区相互内外嵌套，由外向内的至少两个所述子工作区的面积递增；

相邻的所述子工作区之间，设置有至少一个绝缘区，所述绝缘区的至少一端设置有电流通道，所述电流通道连通相邻的两个所述子工作区；

每一工作区被绝缘区和电流通道分割为至少两个子工作区，各个子工作区相互内外嵌套排列，使得外层的子工作区环绕内层的子工作区；

相邻的子工作区之间的绝缘区和电流通道间隔分布；

每一所述导线与每一所述工作区的最外层的所述子工作区连接，一个或多个所述电流通道与所述导线的位置相对；

远离所述导线的所述电流通道的宽度大于靠近所述导线的所述电流通道的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种诱导式均化电流的中性电极，其特征在于，所述工作区为两个，所述导线为两条，每一所述工作区分别与一所述导线连接，两个所述工作区间隔且对称设置在所述载体的表面。

3.根据权利要求1所述的一种诱导式均化电流的中性电极，其特征在于，远离所述导线的所述电流通道的宽度比靠近所述导线的所述电流通道的宽度增加25％到35％。

4.根据权利要求1到3任一项所述的一种诱导式均化电流的中性电极，其特征在于，所述工作区包括三个所述子工作区，分别为最内层子工作区、中间层子工作区以及最外层子工作区；

所述最内层子工作区的面积比所述最外层子工作区的面积增加60％到80％，所述中间层子工作区的面积比所述最外层子工作区的面积增加30％到40％。

5.根据权利要求1到3任一项所述的一种诱导式均化电流的中性电极，其特征在于，所述工作区的至少两个相邻的角部为圆弧，相邻的所述角部的所述圆弧通过直线连接。

6.根据权利要求5所述的一种诱导式均化电流的中性电极，其特征在于，所述工作区的圆弧为四分之一圆曲线，所述圆弧的半径为所述工作区的长度的30％到40％。

7.根据权利要求1到3任一项所述的一种诱导式均化电流的中性电极，其特征在于，所述绝缘区呈条状，且所述绝缘区的宽度不小于5mm。

8.根据权利要求1至3任一项所述的一种诱导式均化电流的中性电极，其特征在于，相邻的所述子工作区之间，设置有至少两个所述绝缘区，至少两个所述绝缘区之间和/或所述绝缘区的至少一端设置有所述电流通道，一个或多个所述电流通道与所述导线的位置相对，位于不同的相邻的所述子工作区之间的所述电流通道位置相对。