《表1 试验条件和加工参数》

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《超声辅助高频电刀组织切割性能研究》

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本试验使用的高频电刀是单极电刀，通过XY两轴移动台实现夹紧和控制，以实现移动速度的无级调节。超声振动沿着高频电刀的切割速度方向。超声手术刀由于其切割机理，易于切割液体含量较高的组织，如疏松的结缔组织和肌肉组织，其中肌肉组织中含水量高达75%。因此从试验选材的易得性和典型性考虑，本试验采用死亡时间不超过4个小时的新鲜鸡胸肉来模拟人体软组织，禽类胸大肌主要是由白肌纤维构成，纤维束结构发达，脂肪和结缔组织膜等杂质分较少，因此本课题选取鸡胸肌组织代表典型的人类的肌肉组织，将鸡胸肉切成约40 mm×20 mm×18 mm的样品[23-24]。在试验过程中，将鸡组织牢固地放在负极板上以确保良好的电接触，通过微操作台向下加载振动电刀切割软组织，其中电极沿垂直方向切割组织，切入深度为5 mm。电刀的工作模式和工作功率见下表1。表中切割参数的选取依据为：（1）切割速度：医生手术时手持高频电刀进行切割组织，切割太慢易烧焦组织，切割太快易伤到相邻组织；参考手术机器人的切割速度0-1 mm/s，选取中间值0.5 mm/s；（2）切割模式：高频电刀的输出模式有两种：切割模式和凝血模式，这两种模式的切割机理不同，因此研究超声对这两种模式的影响；（3）切割功率：高频电刀系统中输出功率共有三种选择：40 W、60 W、80 W，这三种功率下切割机理不变，只是切割能量变化，因此本文选取中间能量60 W；借鉴本课题组之前的研究成果[25]，当超声刀的频率为42 k Hz时，空化效应最好，热损伤相对55 k Hz较小，所以本文设计超声频率为42 k Hz，振幅可控由超声电源的输出功率决定。