高頻電刀利用電流熱效應原理,將高頻電流聚集起來,作用于與有效電極尖端相接觸點的組織。高頻電刀主要有兩種的工作模式:單極和雙極。雙極模式作用范圍僅限電極兩端之間,不需要使用負極板。
單極模式中,完整電路由高頻電刀內的高頻發生器、患者極板、接連導線和電極組成。遵循電路的基本原理,即電流必須形成回路,并且電流走電阻最小的路徑,在實際應用中,電流通過有效導線和電極穿過患者,再由患者極板導回高頻電刀主機。為避免在電流離開患者返回高頻電刀時對組織加熱,以致灼傷患者,患者極板必須盡量降低電流密度或強度。
1 粘貼式負極板
1.1 工作原理
粘貼式負極板由透明聚酯薄膜層、導電膠、導電鋁膜絕緣背襯、導線組成,利用電阻原理,通過較大的接觸面積,盡可能地降低單位面積的電流密度,以提供低阻抗和低電流密度的通道,從而保證電流經過人體時不會產生灼傷的危險。如果負極板與患者的接觸面積減少,或負極板被消毒液或沖洗液浸濕時,單位面積電流密度增加,則會產生灼傷的危險。
粘貼式負極板可分為單片式和雙片式,兩者之間區別是,雙片式負極板將導電鋁膜一分為二,這樣設計的目的是為了檢測負極板與患者的接觸效果。具體工作原理是:帶有負極板接觸質量檢測系統的高頻電刀,主機上有一條單獨的檢測回路,是連接負極板的兩片導電鋁膜。由于人體有電阻,當負極板貼在患者身上時,會導致檢測回路的電阻有所變化。高頻電刀通過測量該回路的電阻值,判斷負極板是否與人體接觸良好。
由于每個患者的身體差異,包括體液、肌肉的發達程度、皮膚的干燥程度等,會導致接觸質量檢測系統所測得的電阻有所不同。以美國威利電刀為例,系統允許的電阻值為5~135 Ω,以此區間判斷負極板是否在安全使用范圍內。一般成人負極板的面積約為120 cm2,輸出功率一定時,負極板接觸面積減少,單位面積下的電流密度增加,如果檢測回路阻抗大于135 Ω,高頻電刀報警,功率輸出回路不工作,避免產生灼傷的風險。而另一種情況是,負極板回路線短路,或負極板被液體浸潤,改變了導電性質,如果接觸質量檢測系統檢測到的電阻值低于5 Ω,說明負極板狀態異常,高頻電刀報警,功率輸出回路不工作。換言之,檢測回路阻抗必須為5~135 Ω,激發電刀時才有輸出。
負極板接觸質量檢測系統還能檢測術中的電阻變化,實時監測術中負極板的使用情況。系統會以最初的測定值為基線,計算阻抗范圍。仍以威利電刀為例,阻抗范圍不能超過基線的40%。例如,如果某例患者連接負極板后,系統測得電阻值為60Ω,那么系統就會以60Ω作為基線,正負40%計算得出阻抗范圍是36~84 Ω,如果由于負極板脫落、浸潤或其他原因導致阻抗值超出此范圍,高頻電刀報警,功率輸出回路不工作。