[发明专利]用于电外科工具的具有受控热膨胀系数的釉瓷组合物

说明书

一种用于电外科金属切削刀片的釉瓷涂层，该涂层具有与金属切削刀片的热膨胀系数基本接近的热膨胀系数。选择具有相似热膨胀系数的材料获得了带有被改进的绝缘层、具有被显著改善的耐久性或兼顾两者的电外科切削刀片。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年11月14日提交的美国临时申请系列号62/421,895、名称为“用于电外科工具的釉质组合物”的优先权，其公开通过引用全文纳入本文。

技术领域

本发明涉及用于涂覆电外科切削刀片的釉瓷(vitreous enamel)组合物，并涉及经涂覆的刀片以及它们的制备方法和应用。

背景技术

某些电外科切削设备采用等离子能来剖解组织及凝结血管并对周围组织产生最小的附带损伤。设计用于电外科应用的切削刀片常常在该切削刀片的部分上采用绝缘层来防止能量分散到该刀片的主体表面上。此外，该绝缘层通常划定了非绝缘切削刃(即暴露的电极)。该切削刃在导入某种模式射频(RF)波形时产生基本上均匀且聚焦的电场，而该电场与组织中细胞接触时形成等离子介导的放电。

采用常规釉瓷绝缘层的切削刀片易于产生缺陷，这些缺陷会对其耐用性和有效的使用寿命产生不利影响。例如，有时切削刀片上的绝缘层在暴露于等离子放电时在例如凹坑和孔隙的缺陷处易于显著熔化或玻璃流动。另外，绝缘层还可在快速加热和冷却循环期间产生裂缝和破碎。所有这些产生结果都是不希望看到的，并且还降低了涂覆有釉瓷的切削刀片的性能。

从前述内容可知，本领域需要的是在电外科切削刀片上的有效釉瓷涂层，其不会出现由于等离子体的使用所导致的不利熔化/流动、裂缝和破碎。本文描述此类釉瓷绝缘层并对其主张权利。

发明内容

形成用于绝缘电外科切削工具的切削刀片的基材可由各种金属制成。另外，金属基材的几何形状可根据手术应用的预期部位或类型而显著变化。用于某些外科手术的电外科切削工具的几何形状的改变和复杂的设计都使得釉瓷绝缘层的涂覆和形成变得相当困难。

由于快速的等离子体介导放电，涂覆有釉瓷的电外科切削刀片的操作环境还涉及到切削刃处局部温度的极端变化。在等离子体放电期间的快速升温后通常在几秒钟内很快速地冷却至约室温。另外，由于具体过程的需要，可能会使电外科切削刀片的热循环变得频繁。这些极端情况包括切削刃处高于800℃的高工作温度和极快的热循环，这会在釉瓷绝缘层上产生残余热应力。在这些极端温度下，含有釉瓷涂层的玻璃会回流，可能使得暴露的切削刃无法使用。在其他情况下，能量循环导致形成金属切削刀片和釉瓷绝缘层的不同材料的膨胀和收缩。作为结果，该循环可导致涂层破裂、破碎或形成其他缺陷，特别是当涂层材料的热膨胀与未涂覆的金属基材的热膨胀不匹配时。

本发明在一个方面中提供了一种制品，其包括：

(a)电外科切削刀片，其包含具有热膨胀系数的金属电极，和

(b)在所述金属电极的至少一部分上的釉瓷涂层，所述釉瓷涂层的热膨胀系数与所述金属电极的热膨胀系数的差异在小于±30％以内。