【行業(yè)分析】之高頻電外科設(shè)備系列，將深入介紹高頻手術(shù)相關(guān)設(shè)備（高頻電刀、氬氣刀、射頻電波刀、等離子刀、電磁刀）的技術(shù)原理、特點，市場格局及未來發(fā)展趨勢。本文聚焦電磁刀&等離子刀，將對比介紹兩者發(fā)展歷史，技術(shù)原理，設(shè)備特點。

1. 電磁刀 發(fā)展歷程  

1983年Boddie等在研究混合射頻加溫系統(tǒng)中獲得磁場聚焦和區(qū)域性加溫，并首次報道感應(yīng)電場匯聚這一新概念；

1984年Yamanashi等將改進后的上述儀器與他們首創(chuàng)的接地探頭結(jié)合，應(yīng)用于動物體內(nèi)與人體內(nèi)獲得成功；

1984-1985年Yamanashi有利用當(dāng)時國外已投入臨床使用的MRI的強磁場作為射頻源，和其接地探頭結(jié)合，觀察探頭在模擬實驗裝置及動物體內(nèi)升溫情況和彌散范圍，這一結(jié)合使疾病診斷和治療同時進行成為可能。

Pail等研制了一種結(jié)構(gòu)簡單的、造價低廉的電磁場發(fā)生器，它能產(chǎn)生強電磁場，這樣電磁場發(fā)生器與先前的接地探頭結(jié)合構(gòu)成目前的電磁場聚焦（Electromagnetic field focusing，EFF）系統(tǒng)。

2. 電磁刀 工作原理  

位于電磁場內(nèi)的生物組織在外加磁場作用下可產(chǎn)生旋流磁場（Eddy Current），組直接抵后，組織與電極相接處磁場高強度匯聚，可產(chǎn)生高熱。用與磁場頻波相匹配的接地裝置匯聚作用可進一步加強。相比之下，EFF電極尖端的最高溫度超過1400°C。高溫可用于切割、燒灼或汽化。

在高頻發(fā)生器(g)的驅(qū)動下，電磁線圈(L)產(chǎn)生振蕩電磁場。這將在電磁場內(nèi)的患者組織(PT)中誘導(dǎo)磁場渦流(ic)。當(dāng)接地探頭調(diào)諧(T)頻率與電磁脈沖波的頻率相匹配時，在接觸點會產(chǎn)生高強度的渦流收斂(cc)。這種能量的大量釋放產(chǎn)生了一個焦點火花，能夠汽化組織（原理圖如下所示）。

圖. 電磁刀原理

3. 電磁刀技術(shù)特點  

無需負極板，手術(shù)中無大功率高頻電流流過體內(nèi)，避免了對深部血管和神經(jīng)功能的熱損傷，避免負極板可能導(dǎo)致的潛在燙傷事故，更加安全。

利用電磁場的相互作用，對拒不細胞進行微小點氣化切割，更加精細高效。產(chǎn)生的多余熱量少。

4. 電磁刀 結(jié)構(gòu)組成  

目前最新的電磁刀產(chǎn)品形狀外觀和高頻電刀相似，一個主機外加輸出電極。電磁場由電極輸出進行手術(shù)。

電磁刀手術(shù)系統(tǒng)控制設(shè)備包括：高頻信號源模塊、功率放大模塊、反饋電路模塊、CPU控制模塊、輸出控制開關(guān)模塊、輸出電路模塊及至少一個電極接口。

功率放大模塊輸入端連接至高頻信號源模塊；

輸出電路模塊輸入端連接至功率放大模塊輸出端，輸出端連接至電極接口；

反饋電路模塊輸入端連接至功率放大模塊輸出端，輸出端連接至CPU控制模塊；

CPU控制模塊連接至功率放大模塊的增益控制端和輸出控制開關(guān)模塊；

輸出電路模塊包括：依次連接的隔離變壓器、第一切換電路、至少一個輸出電路、第二切換電路、隔直流電路。

原始電磁刀構(gòu)成主要分為兩部分，一個是電極，另一個為大螺線管線圈，如下圖所示。經(jīng)過近些年的發(fā)展，目前這兩部分已經(jīng)可以直接融合到一個設(shè)備中去并且已經(jīng)商品化。

圖. EFF的原始配置與操作領(lǐng)域的大螺線管線圈

注：根據(jù)目前資料顯示，市場中電磁刀產(chǎn)品只有一家公司生產(chǎn)，所能找到的資料較少，結(jié)構(gòu)示意圖不在此展示，詳情參見引用專利。

5. 等離子刀 發(fā)展歷程  

等離子射頻治療技術(shù)于21世紀(jì)初在國外開始應(yīng)用于臨床。低溫雙極射頻消融治療系統(tǒng)俗稱低溫等離子刀，是國際上近年來開展的新技術(shù)。

等離子刀的問世是受激光誘導(dǎo)產(chǎn)生等離子體（Plasma）對透明組織進行切割消融原理的啟發(fā)。與一般射頻外科發(fā)生器采用連續(xù)電壓射頻技術(shù)不同，等離子刀采用脈沖射頻技術(shù)，當(dāng)絕緣的刀頭與組織接觸時，射頻電場使組織中的電解質(zhì)液汽化分解，在刀頭尖端產(chǎn)生薄層包含自由電子、離子、中性化學(xué)基團和其他中性物質(zhì)的等離子體蒸汽層；當(dāng)?shù)入x子體中的帶電粒子被電場加速后，可引起組織細胞的分子鍵斷裂，促使細胞解體，達到切割和消融效果。

近年來在國內(nèi)外的臨床手術(shù)治療，特別是耳鼻咽喉科的鼻部、咽喉部手術(shù)治療中得到廣泛應(yīng)用，被譽為耳鼻咽喉科臨床治療最先進的“手術(shù)刀”。

6. 等離子刀 工作原理  

等離子治療的基本原理是通過100kHz超低頻率的穩(wěn)定電場，將NaCl等電解液激發(fā)成低溫等離子體，在電極前形成厚度為100μm的等離子體薄層。

通常100kHz低頻穩(wěn)定電場下，激發(fā)一分子NaCl會產(chǎn)生8個電子伏特的動能，而打斷一個肽鍵所需動能為4個電子伏特，使靶組織細胞以分子為單位解體，使蛋白質(zhì)等組織裂解汽化成H2、O2、CO2、N2和甲烷等低分子量氣體，在低溫下形成切割和消融效果。因其作業(yè)溫度相對較低(40~70℃左右)， 故被稱為低溫等離子射頻消融（Temperature-controlled?Radio?frequency，TCRF）。

7. 等離子刀 技術(shù)特點  

切割和消融效應(yīng)僅局限于組織表層，而且是在相對較低溫度下實現(xiàn)的，故對周邊組織的熱損傷極小。

等離子體能量作用范圍僅0.5毫米，發(fā)生效應(yīng)的組織表面溫度只有40℃~70℃，切割準(zhǔn)確。

8. 等離子刀手術(shù)系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)組成

等離子刀系統(tǒng)主要由主機，腳踏開關(guān)以及手術(shù)電極、手術(shù)廢液排除裝置等組成。其設(shè)計圖大致如下所示：

視頻. 等離子刀與傳統(tǒng)手術(shù)刀以及高頻電刀對比

9. 等離子刀 市場分析  

等離子刀的主流市場為外資品牌。最早進入中國的兩個等離子刀品牌是Arthrocare和Gyrus，Arthrocare的產(chǎn)品主要用于關(guān)節(jié)和耳鼻喉手術(shù)，Gyrus的產(chǎn)品主要用于泌尿科、婦科。進入中國后這兩個品牌迅速占據(jù)了市場，但Gyrus被奧林巴斯收購后已被融入其外科能量平臺產(chǎn)品之中，Arthrocare被施樂輝收購。

一套外資品牌的能量系統(tǒng)-主機加配套器械的招標(biāo)價格大約在一百萬人民幣上下。三甲醫(yī)院外科大都選擇配備集成式的能量平臺，只有等離子手術(shù)量比較大的耳鼻喉科或者泌尿外科會單獨配置一臺等離子手術(shù)系統(tǒng)。

目前，國內(nèi)一套等離子手術(shù)系統(tǒng)加耗材的中標(biāo)價格大約為人民幣20萬左右，外資品牌的價格稍高--約為30萬。據(jù)此估算，排除集成式的能量平臺，單純的等離子手術(shù)器械（主機+耗材），中國市場容量約為人民幣13億元/年，其中主機約為3億元/年，耗材（刀頭）約為10億元/年，屬于醫(yī)療器械行業(yè)中較小的一個細分市場。

表. 等離子刀市場主要競爭者

數(shù)據(jù)來源：和義廣業(yè)平臺整理

參考資料

【1】夏之柏,李耀華,林友俊.電磁場聚焦系統(tǒng)研究進展[J].國外醫(yī)學(xué).神經(jīng)病學(xué)神經(jīng)外科學(xué)分冊,1993(06):317-319.

【2】董京飛.電磁場聚焦(EFF)電極—一種新型神經(jīng)外科工具[J].國外醫(yī)學(xué).神經(jīng)病學(xué)神經(jīng)外科學(xué)分冊,1988(05):281-282.

【3】Yamanashi WS, Yassa NA, Hill DL, Patil AA, Lester PD. Properties of electromagnetic field focusing probe. Angiology. 1988 Nov;39(11):953-9.

【4】Yamanashi WS, Hudkins B, Dempewolf S, Patil AA, Clingan FA, McGee JMC: Comparative study of thermal profiles among electrocauteries, Nd:YAG laser and the electromagnetic field focusing (EFF) system.

【5】專利：控制設(shè)備及電磁刀手術(shù)系統(tǒng)-申請?zhí)枺?01620070612.2

【6】Patil AA, Yamanashi WS, Valentine JL, Hill DH: Electromagnetic field focusing (EFF) system in the treatment of brain tumors.

【7】羅小鵬.低溫等離子刀在耳鼻咽喉科的應(yīng)用[J].右江民族醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2014,36(04):652-653.

【8】尤顥,楊謙.電外科手術(shù)設(shè)備的進展[J].中國醫(yī)療器械雜志,2012,36(04):285-287.

【9】柳慶君,董釧,王杰,張玲燕,羅剛,劉國旗,王安群.低溫等離子刀的組織損傷研究[J].中國醫(yī)藥指南,2011,9(26):189-190.

【10】北京杰西慧中科技有限公司-實用新型專利-申請?zhí)枺?01820955752.7

【11】美國PEAK surgical公司產(chǎn)品宣傳視頻資料

【12】鈦和投研報告-低溫等離子手術(shù)刀市場格局及投資分析

原創(chuàng)聲明：

轉(zhuǎn)載請注明來源：和義廣業(yè)網(wǎng)

更多醫(yī)械行業(yè)分析圖譜、論壇直播歡迎關(guān)注和義廣業(yè)創(chuàng)新平臺公眾號。和義廣業(yè)網(wǎng)（和義廣業(yè)，醫(yī)械創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)資源信息庫，讓醫(yī)療產(chǎn)品從概念到價值。）作為醫(yī)械創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)一站式門戶網(wǎng)站，提供項目診斷，融資對接，醫(yī)械研究、創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)，會議及路演直播等免費資源。

作者：杜福崇

審核：曉柏

本文由“健康號”用戶上傳、授權(quán)發(fā)布，以上內(nèi)容（含文字、圖片、視頻）不代表健康界立場?！敖】堤枴毕敌畔l(fā)布平臺，僅提供信息存儲服務(wù)，如有轉(zhuǎn)載、侵權(quán)等任何問題，請聯(lián)系健康界（jkh@hmkx.cn）處理。

相關(guān)知識

電磁輻射和電磁輻射污染的區(qū)別？
電磁輻射污染知多少？
電磁輻射
手機、電腦等產(chǎn)生的電磁輻射，會對人體有傷害嗎？
電磁輻射污染.pdf
孕期如何遠離電磁輻射
電磁污染
電磁輻射污染
什么是電磁污染
生孩子要準(zhǔn)備刀紙嗎

網(wǎng)址: 高頻電外科設(shè)備4——等離子刀&電磁刀 http://www.u1s5d6.cn/newsview340985.html