高频电刀较早应用在神经外科,随着医疗水平的不断提高,高频电刀在临床手术中的应用较为广泛。特别是随着腹腔镜手术的迅速推广,高频电刀的优点如术中出血量少、术后恢复周期短、极大缩短手术时间和减轻患者痛苦等优点得到了医生和病人的认可。但高频电刀使用过程中的一些基础性能、现象以及表面黏附物形成和粘附机理并不清楚。传统的电极形状为扁刀型或者是预弯曲电极,在手术过程中极难根据手术需求改变电极的弯曲形状,在一定程度上增加了手术的难度和医疗风险。传统的手术器械已经不能满足当前医疗市场的需求,一种可随便弯曲、转动和伸缩的手术器械急需研发,新手术器械的研制和电极的弯曲成型性能等的研究对可弯曲手术电极及手术器械的发展有重要的指导意义。本文研究的内容主要包括:通过改变304不锈钢电极的厚度、切割速率和切割功率几个参数,研究其对电极切割温度、热损伤和表面黏附物质量的影响,借助傅里叶红外红外光谱仪和粘附力测量装置等设备进行性能检测,对粘附物和黏附机理等进行了分析;对比了钼电极和稀土钼合金电极采用不同折弯方式后的折弯寿命和折弯现象,通过硬度计、扫描电镜和万能材料试验机等方式对电极的折弯规律和断裂机理进行了研究。通过以上研究,得出以下主要结论:(1)切割温度与电极厚度、切割速率和电切功率均呈正比例关系,刀头表面粘附物质量随切割功率的增加而增加,组织热损伤区域随着电极厚度和功率的提高而加大。电极厚度尽可能薄的基础上,抗弯曲力为2.8N、厚度为0.5mm的304不锈钢电极可达到使用要求,在满足电切的前提下,使用过程中电切的功率和切割速度应尽可能小。(2)肌肉组织液受热破裂后形成微米级别的颗粒和肌纤维,并且颗粒不断聚集在电极表面。黏附在电极表面的粘附物性质仍然为蛋白质,粘附物因电极温度过高而发生变性、碳化,导致电极前端粘附物官能团减少。(3)304不锈钢电极在局部高温作用下发生显微熔融的现象,导致粘附物与电极之间的黏附面积增大,且粘附物与电极边缘位置存在元素富集和扩散现象,导致粘附力从电极末端到前端呈现递增的规律,最高达到130MPa以上。耐高温能力较强的钼电极在电切过程中并未发现显微熔融的现象存在,且电极工作温度及对组织的热损伤均小于304不锈钢电极。(4)钼丝在折弯过程中存在弯曲回弹和加工硬化的现象,折弯角度越大,回弹角也越大,折弯次数越多,折弯处硬度也就越大,对30°、60°和90°机械折弯后实际折弯角规律拟合得到公式:Y=0.9633x-8.56°。折弯过程中钼丝外侧受拉应力的作用,内侧受压应力的作用,压应力作用下晶粒发生翘曲,翘曲位置成为了裂纹萌生的源头或者裂纹扩展的优选路径,裂纹在内侧萌生,由于中性层内移,钼丝截面受力面积不断减小,导致机械折弯中钼丝的裂纹扩展失效慢于撕裂失效。(5)自主研发的弯曲手术器械曲率半径可达6mm,降低应力集中,使得钼丝平均寿命提高为97次,而稀土钼合金电极平均寿命达到197次。钼的机构折弯断裂断口主要是多道裂纹同时扩展贯通最后撕裂的失效断裂,稀土钼合金的断裂含有滑移台阶的平齐断裂。