[發明專利]利用激光表面織構優化的靶向刀

在審

• 申請號: 201710187928.9
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106963472A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 王書文;劉彩霞;沈麗霞
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: A61B18/02
• 分類號: A61B18/02;C21D1/09;C21D9/18
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根,王晶

技術領域

本發明涉及一種靶向刀，尤其是一種用于冷凍手術的靶向刀。

背景技術

冷凍手術是治療癌癥的有效手段,經過多年的發展,它已經有了越來越廣泛的應用。冷凍手術的發展和冷凍治療器械的進步密不可分。從冷凍治療器械的發展歷史來看,它一直都沿著追求創傷更小、性能更完善、使用更方便的方向發展。

靶向刀冷凍治療系統制冷溫度低，形成的冰球邊界清晰、尺寸大，可用于大腫瘤治療；采用局麻穿刺治療，手術時間短、創傷小、出血少、微創優勢明顯；復溫速度快、可實現迅速拔刀；實時監測系統便于術中測溫和控溫、手術安全性更高；術后恢復快、住院時間段；工作氣源方便易得，大大降低手術成本。然而，為減輕病人痛苦、減小創傷，其一次性使用冷刀的刀身的表面性能有待改善。

因此，需要一種改善刀身表面性能并且對人體性能無害的技術，能夠使刀身表面的摩擦系數減小，從而在刀身進入人體時減小與器官之間的摩擦，減輕病人的痛苦、減小創傷。

在《靶向刀混合氣體供氣裝置及控制冷量輸出的辦法》專利中，權利人提出一種腫瘤冷凍消融用靶向刀的混合氣體供氣裝置及控制冷量輸出的辦法，用來使靶向刀的靶向區快速降至消融溫度后，控制輸入靶向區的冷量。另外在《腫瘤冷凍消融用冷刀》的專利中，權利人提出一種腫瘤冷凍消融用冷刀，用來增大靶向區處刀壁的導熱系數，使更多的冷量傳入腫瘤組織，減少回流冷量的損失，并利于實施冷凍消融術后的冷刀盡快從患者體內拔出。以上兩種專利都沒有考慮到提高刀身表面性能以減小其與器官之間的摩擦，從而減輕患者痛苦。

發明內容

本發明是要提供一種利用激光表面織構優化的靶向刀，通過激光相變硬化、激光重熔等實現對不銹鋼表面組織的優化,而不改變所含成分，并且經過激光表面織構優化后，不銹鋼刀身表面的耐蝕性、耐磨性及抗高溫氧化性能顯著提高，在刀身進入人體及從器官組織中拔出時，刀身與人體組織之間的摩擦減小，刀口也因此變小，從而減小病人的痛苦。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種利用激光表面織構優化的靶向刀，包括不銹鋼的靶向刀身，所述靶向刀身表面具有通過激光相變硬化或激光重熔的優化表面組織層，使刀身表面獲得極細的硬化組織，提高刀身表面耐磨性及抗高溫氧化性，減小刀身與人體組織之間的摩擦，改善冷凍及消融效果，從而減小刀口，減輕病人痛苦。

一種利用激光表面織構優化的靶向刀的激光相變硬化方法，將規律的強激光束照射到靶向刀身表面，迅速將靶向刀身表面溫度提高到奧氏體轉變溫度以上、熔點以下，通過激光束的快速移動，靶向刀身被加熱部位與內部快速地進行熱交換，靶向刀身表面的冷卻速度極快，從而完成馬氏體轉變，得到極細的馬氏體，使靶向刀身表面具有高硬度，以及高耐磨性和光潔度。

一種利用激光表面織構優化的靶向刀的激光重熔方法，用功率密度10～10W/cm²的激光束，在靶向刀身的不銹鋼表面掃描，使表層的不銹鋼熔化，隨后快速冷卻凝固，得凝固時的初生相為奧氏體相，晶粒得到細化，使靶向刀身表面具有高硬度，以及高耐磨性和抗蝕性。

本發明的有益效果是：

1．對刀身不銹鋼表面實行激光相變硬化、激光重熔,從而優化表面組織，同時不改變所含成分。

2、經過激光表面織構優化后，不銹鋼刀身表面的耐蝕性、耐磨性及抗高溫氧化性能都顯著提高。

3、刀身表面耐磨性及耐蝕性、抗高溫氧化性的提高，刀身與人體組織之間的摩擦減小，在一定程度上改善了冷凍及消融效果，同時減小刀口，減輕了病人痛苦。

附圖說明

圖1為本發明的利用激光表面織構優化的靶向刀示意圖；

圖2為激光重熔靶向刀試樣截面顯微組織。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示，一種利用激光表面織構優化的靶向刀，包括不銹鋼的靶向刀身1，靶向刀身表面具有通過激光相變硬化或激光重熔的優化表面組織層2，使刀身表面獲得極細的硬化組織，提高刀身表面耐磨性及抗高溫氧化性，減小刀身與人體組織之間的摩擦，改善冷凍及消融效果，從而減小刀口，減輕病人痛苦。