[发明专利]一种微结构-生物液滴界面行为观测装置及观测方法

说明书

本发明公开了一种微结构‑生物液滴界面行为观测装置及观测方法，涉高频电刀血液粘附研究技术领域，其中，高温热场下微结构‑生物液滴界面行为观测装置，包括底座平台；加热组件包括加热台面以及若干根加热铜柱，加热铜柱穿过加热台面后部分露出，以供微结构钢片放置；滴液组件直接或间接安装在第一三轴可移动平台上，以通过第一三轴可移动平台调整滴液组件相对于微结构钢片的位置；观测组件包括工业相机，以对热场激励实验进行观测；光源组件包括安装在底座平台上的多个照射光源，以对微结构钢片所在位置进行照射。本发明能对热场激励下微结构表面与生物液滴之间接触行为和形态变化进行观察分析。

技术领域

本发明涉高频电刀血液粘附研究技术领域，特别涉及一种高温热场下微结构-生物液滴界面行为观测装置，还涉及一种高温热场下微结构-生物液滴界面行为观测方法。

背景技术

医用高频电刀是微创手术中使用常用的手术器械之一，具有手术创口小、止血效果好、术后愈合恢复快等优势。然而手术过程中，高频电刀表面温度过高引起与其接触的血液和组织脱水、结痂、碳化，并粘附于高频电刀表面形成难以清除的组织结痂层。手术过程中，高频电刀电极表面的组织粘附层阻碍电流的流通和能量传递，增大切割阻力，形成烟雾阻碍医生手术视野，降低手术效率，严重影响手术质量。因此，如何解决手术过程中高频电刀表面血液和组织粘附问题，已成为微创医疗器械领域的一次重大挑战。

目前，国内外研究人员主要通过在高频电刀表面构建微纳结构、涂层或两者耦合的方式来减少手术电极表面血液和生物组织粘附，并对生物组织与手术电极的粘附机制进行了相关探索，但是关于电场激励下手术电极与血液之间的粘附机理的研究很少涉及。因此，研究电场激励下血液在高频电刀表面接触行为的变化和粘附机制，对于解决手术过程中高频电刀表面血液粘附问题具有重要意义。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种高温热场下微结构-生物液滴界面行为观测装置，来对热场激励下微结构表面与生物液滴之间接触行为和形态变化进行观察分析。

本发明实施例还提供一种高温热场下微结构-生物液滴界面行为观测方法。

根据本发明第一方面的实施例，提供一种高温热场下微结构-生物液滴界面行为观测装置，包括底座平台；加热组件，所述加热组件安装在所述底座平台上，所述加热组件包括加热台面以及若干根加热铜柱，所述加热铜柱穿过所述加热台面后部分露出，以供微结构钢片放置，从而对微结构钢片进行加热，所述加热铜柱接通有加热器电源，以进行热场激励实验；滴液组件，所述滴液组件包括用于将液滴滴落在微结构钢片上的自动滴液器以及与所述自动滴液器连接的液滴注射器；第一三轴可移动平台，所述第一三轴可移动平台安装在所述底座平台上，所述滴液组件直接或间接安装在所述第一三轴可移动平台上，以通过所述第一三轴可移动平台调整所述滴液组件相对于微结构钢片的位置；观测组件，所述观测组件直接或间接安装在所述底座平台上，所述观测组件包括工业相机，以对热场激励实验进行观测；以及位置可调的光源组件，所述光源组件包括安装在所述底座平台上的多个照射光源，以对微结构钢片所在位置进行照射。

上述高温热场下微结构-生物液滴界面行为观测装置，至少具有以下有益效果：设置了滴液组件、加热组件以及观测组件，加热组件能够对微结构钢片进行加热，通过第一三轴可移动平台可将滴液组件进行移动，自动滴液器将生物液滴滴落在微结构钢片上表面，再通过工业相机进行调整，可以清楚地观测到生物液滴在热场激励下的形态和界面行为的变化，从而揭示热场激励下微结构对液滴界面行为的影响机理，从而为防粘新型医用高频电刀的设计提供理论与技术支撑。

根据本发明第一方面的实施例，所述高温热场下微结构-生物液滴界面行为观测装置还包括第二三轴可移动平台，所述工业相机安装在所述第二三轴可移动平台上，以通过所述第二三轴可移动平台调整所述工业相机的位置。