科技的发展使各行各业受益。随着高新电子科技的发展，高频开关电源应运而生。伴随而来的高频电刀，依仗其特有的切割和凝血功能，在很大程度上取代了传统手术刀的地位，成了手术室中不可或缺的一员。

1  高频电刀的发展

高频电刀于 19 世纪 30 年代首次应用于临床，至今已经有 90 余年的历史。最开始采用火花塞放电，随后为大功率电子管，接着出现了大功率晶体管，直至目前广泛应用的大功率 MOS 管，高频电刀的发展共经历了4个阶段^[1]。

2  高频电刀的优势

高频电刀基于高频电流热的效应而设计，故而能够在切割的同时有效减少甚至避免手术出血^[2]。这在很大程度上加快了手术进程，减轻了医护人员的劳动强度，也减轻了伤病员的疼痛。

3  高频电刀的应用

高频电刀广泛应用于普通外科、心胸外科、脑外科、 妇科、泌尿外科、整形外科等手术中，同时也用于各种内镜手术中^[3]。

4  高频电刀的分类

根据高频频电刀的功能将其主要分为 7 种类型。（1）多功能高频电刀：具有纯切、混切、电灼、单极电凝、双极电凝等功能；（2）单极高频电刀：具有纯切、混切、电灼和单极电凝等功能；（3）双极高频电刀：具有双极电凝功能； （4）电灼高频电刀：具有单极电灼功能；（5）内镜专用高 频电刀：具有纯切、混切和电极电凝等功能；（6）氩气高频电刀：具有氩气保护切割、氩弧喷射凝血等功能；（7） 多功能美容用高频电刀：具有点凝、电灼、超高频电灼等功能。

5  安全问题

设计或制作不当以及不正当使用将可能导致高、低频灼伤。还可能引起一些暂时难以察觉的影响。

6  工作原理

高频电刀是一种高频大功率的电气设备。它的设计是基于电磁场原理的集肤效应。集肤效应，又叫趋肤效应，是指导体中存在交流电或者存在交变电磁场时，变化的电流会使它周围的磁场也随之变化。而变化的磁场又会在导体产生感应电流，从影响导体的电流分布，造成导体内部电流分布的不均匀。其内部的电流分布密度将随着与导体表面距离的增加而指数递减，即是导体内部的电流大部分趋于导体表面的一种物理现象^[4-5]。该现象在高频下更为显著。利用高密度的高频电流对局部生物组织的集肤效应，当有效电极与肌体接触时在电极尖端产生高频高压电流，使被切割部位的组织或者组织成分爆裂或者汽化，从而达到切割、止血或烧灼等手术目的^[6]。由于流过人体的高频电流几乎全部流经人体表面，在规定的频率范围内不会过深地透入机体和内脏，所以，该设备比较安全和可靠。

6.1  切割和止血原理

高密度的高频电流能够如普通手术刀一样地切割和止 血，主要是应用了医用物理学的高频电流热效应原理。当高频电流流过人体时，由于频率极高，振荡的脉冲时间极短，所以离子很难发生迁移。而这些离子将会随着高频电流的频率在富有黏滞性的体液中振动。振动的同时将和周围组织摩擦，产生大量的热，从而实现了电能 - 动能 - 热能的转化。当热能积累到一定程度时就会使得组织汽化、爆裂，进而达到切割和凝血的目的。

6.2  输出极

输出极一般分为单极和双极两种。单极的工作模式一般又分为纯切、混切、点凝和面凝；双极主要用于精密手术，功率较单极小，一般只有切和凝两种。高频电刀不同输出方式的本质都是用不同的模式脉冲信号对载波进行调制，进而产生空度系数和振幅不同的调制波，最后送至射频功率放大器进行功率放大之后输出。不论哪一种输出方式，其最大输出功率均不超过 400 W。

6.3  主载频率

主载频率越高，集肤能力越强，因而，对深层组织伤害越小。但是主载频率越高，电刀的功率越难做大，而且会出现高频辐射问题。高频电刀的主载频率为200~3000 kHz，最常用的频率为 300~750 kHz。

7  设计要求

7.1  输出要求

高频电刀的输出必须完全悬浮，特别是高频高压输出极对机壳和交流电源应当严格隔离。

7.2  接地要求

高频电刀的金属外壳，电源地线必须严密接地，要求 高频电刀接电点与大地间的电阻小于 0.2 Ω，以免机壳与接地点间因悬空而带电，进而产生电击危险或高频辐射。

7.3  防潮要求

高频电刀机箱内部要做防潮处理，防止液体流入机壳内部。此外，脚闸和手闸也应当设计成密封型，以防液体浸入控制开关造成短路或者误触发。

8  使用规范

虽然，相对于普通手术刀，高频电刀具有许多优越性， 但是由于其属于用电设备，输出功率较大，使用时产生大量热量，不正确的操作将会导致安全问题的产生。如此一来，不仅患者要承受痛苦，而且也可能导致不必要的医疗纠纷和损失。因此，对于高频电刀的使用有着非常严格的要求。

8.1  供电、温度等手术室要求

供电电源应选择接地良好的三角插座，以保证高频电刀可靠接地。220 V 交流电源波动不应超过 10 V，否则应当使用稳压电源。高频电刀工作温度为 5~40 ℃，过高或过低 的温度将会影响电刀的稳定性，严重时将导致设备无法运行^[7]。手术室地面要保持清洁、干燥，无残留液体。高频电刀应当与微弱信号检测仪器（如心电监护仪）保持尽量远的距离，以免高频电磁场对弱电检测设备造成干扰，使其信号发生畸变而影响医师的判断，严重时还可能烧毁弱电检测设备电路板，损坏仪器。

8.2  操作人员要求

第一，高频电刀的操作医师必须进行相应的操作培训，并仔细阅读使用手册，熟练掌握使用规程和注意事项。第二， 操作医师严禁佩戴金属框眼镜，以防高频辐射在金属镜框中形成涡流从而使镜框升温而发生烫伤事故。第三，操作医师应当穿戴绝缘性能良好的橡胶手套和干燥的绝缘拖鞋，避免 与患者机体组织接触。由于医师在操作时一般为站立姿势，对地阻抗较小，接触到患者机体组织后将会形成高频接地回路，进而产生高频分流导致患者和医护人员同时出现灼伤。

8.3  患者要求

佩戴有心脏起搏器的患者严禁使用高频电刀，高频电刀工作时产生的高频电流会对起搏器造成干扰，影响其正 常工作。使用高频电刀前应清除患者体表可能存在的可燃液体，以免手术中产生的火花和电弧等引燃麻醉剂、消毒剂等发生烫伤事故。严禁患者随身携带金属物品，对于体内植入金属物件的患者极板应当尽量远离植入体放置，以免高频电磁场产生的高频辐射和涡流灼伤患者。此外，患者还应与电刀极板之外的导体绝缘，患者与手术床之间应铺一层绝缘层进行隔离。

8.4  使用前检查

高频电刀每次使用前都应检查机器各项性能，一旦出现漏电、报警等异常现象应及时联系厂家及医学工程人员进行检修。 总之，当前，高频电刀无论是在功能还是在性能上都较为完善，并逐步朝着人性化、控制可视化、输出功率控制智能化等方向发展。然而，在设计和使用过程中始终还是要把安全放在第一位，及时总结经验，不断改进，使设备性能更加优越。

［参考文献］
［1］王清，齐玲 . 高频电刀的原理和使用注意事项[J]. 医药卫生（全文版），2016（4）：00011.
［2］余奎，林国庆，曲哲，等 . 高频电刀使用中的安全与防护[J]. 医疗卫生装备，2008，29（2）：96-98.
［3］黄建辉 . 高频电刀的结构原理与使用安全[J]. 医疗装备，2016，29（1）：39-40.
［4］段亚辉，梅涛 . 基于80C552 的高频电刀功率控制系统设计[J]. 仪表技术，2009（10）：12-14.
［5］刘宇 . 微细电火花加工中集肤效应的影响机理及相关技术研 究 [D]. 大连：大连理工大学，2011.
［6］韩迪 . 沪通 GD350-B 型高频电刀原理与电路分析[J]. 医疗装备， 2002，15（8）：22-23.
［7］张红远，张祖进，李辉，等.浅谈高频电刀原理及其安全防护 [J]. 医疗卫生装备，2009，30（1）：105-106.