【行業(yè)分析】之高頻手術(shù)設備系列，將深入介紹高頻手術(shù)相關(guān)設備（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。本文聚焦高頻電刀發(fā)展歷史，技術(shù)原理，設備...

【行業(yè)分析】之高頻手術(shù)設備系列，將深入介紹高頻手術(shù)相關(guān)設備（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。本文聚焦高頻電刀發(fā)展歷史，技術(shù)原理，設備特點及市場情況分析?？锤哳l電刀如何逐步取代手術(shù)刀~

1. 高頻電刀發(fā)展歷程  

灼燒法為高頻電刀治療的基本原理，其應用到疾病治療最早可追溯到史前時代，人們利用加熱的石頭止血。20世紀20年代初，外科醫(yī)生們使用灼燒和通電流的方法對患者進行治療，現(xiàn)在灼燒法已成為最普遍的應用技術(shù)之一。植物生理學家William T. Bovie被認為是高頻電刀之父[1]。

19世紀，醫(yī)療逐步實現(xiàn)了電子化。1897年，F(xiàn)ranz Nagelschmidt撰寫了一篇關(guān)于“電熱療法”的文章來闡述6年前dA rsonval發(fā)現(xiàn)的熱效應。

1900年，巴黎內(nèi)科醫(yī)生Joseph Rivered 在工作中獲得創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn),當他用類似Nagelschmidt的發(fā)電機產(chǎn)生的電流來治療一個失眠癥病人時，電極間的火花電弧使病人的皮膚凝固，最終他使用這種電弧電流治療了一個手部癌性潰瘍的病人，這是首例被記錄的使用高頻電流的外科手術(shù)案例[2]。在隨后的十幾年里，人們普遍地使用電流來治療皮膚損傷、口腔和膀胱血管瘤、痔瘡的凝結(jié)等疾病[3]。

1910年，Clark設計并制作了一臺新設備，這臺設備能夠產(chǎn)生高達3A的電流，通過增加電流和減小電壓來產(chǎn)生熱量更大、時間更短的電火花，從而可以穿透更深層的人體組織[4]。

1914年，他用“干燥方法” 描述由于脫水而使組織損壞、碳化而帶來的影響，Clark成為第一個常規(guī)使用這種方法來去除皮膚、頭部、頸部、乳房和子宮頸惡性增生的美國人，自此開創(chuàng)了美國高頻電刀技術(shù)，推動了該類技術(shù)快速發(fā)展[5]。

應用高頻電刀切割組織后，切割創(chuàng)面整齊、無滲血，但可以引起局部組織血液供應障礙、組織細胞破壞、部分組織炭化和脂肪液化。目前高頻電刀廣泛應用于婦科、口腔科、普外科等科室，可應用于各種傳統(tǒng)的外科手術(shù)，包括：脾切除術(shù)、甲狀腺切除術(shù)、肝臟切除、肺切除、痔瘡切除、胃切除、腎臟切除等。

 2. 高頻電刀 工作原理及技術(shù)特點  

高頻電外科設備通過電極將高頻、高壓的電流作用到病患部位，燒灼性切開組織，切割病變部位或凝血止血，實現(xiàn)切割（肌體組織分離）或凝固（凝血或組織液）。

其主要應用了熱效應、法拉第效應和電解效應這三種物理效應：

熱效應：電刀放電，局部組織溫度超過100℃，細胞液化撐開細胞膜實現(xiàn)切割；溫度不足以使細胞液化時，細胞收縮止血；

法拉第效應：人體神經(jīng)和肌肉對高于300 kHz的交流電刺激不敏感；

電解效應：電流通過人體使組織內(nèi)的電解質(zhì)具有導電性，電解質(zhì)離子兩極位置的組織被灼傷[6]。

傳統(tǒng)高頻電刀原理圖如下圖所示[7]，能量并未穿過細胞，只是加熱細胞外層，致使碳化嚴重，熱損傷大。

高頻電刀技術(shù)特點[8]：

切割速度快、止血效果好、操作簡單方便；

與傳統(tǒng)機械手術(shù)刀相比，在臨床上采用高頻電刀可縮短手術(shù)時間，減少患者失血量及輸血量，從而降低并發(fā)癥及手術(shù)費用；

與其他電外科手術(shù)器（如激光刀、微波刀、超聲刀、水刀、等）相比高頻電刀適應手術(shù)范圍廣，容易進入手術(shù)部位，操作簡便。

 3. 高頻電刀 結(jié)構(gòu)組成  

1928年，高頻電刀開始商品化并迅速成為外科醫(yī)療中應用最廣、使用價值最高的設備，高頻電刀發(fā)生器經(jīng)歷了火花放電、電子管、場效應晶體管、大功率MOS管的演變。目前，計算機技術(shù)的發(fā)展使電刀輸出功率的反饋調(diào)節(jié)更加精確[9]。

高頻電刀一般是由高壓電源、低壓電源、振蕩單元、功率輸出、電刀、電凝選擇等單元組成。

電源單元包括電源變壓器，其初級輸入為220V/50Hz的交流電源，次級輸出為高壓和低壓2組。

振蕩單元包含振蕩線圈、電容、電子管等，其主要功能是產(chǎn)生高頻電流。

功率輸出單元包含晶體管及輸出功率調(diào)節(jié)電路，其作用是將高頻電流進行功率放大，并將其輸出到電刀部件。

電切、電凝選擇單元主要是選擇臨床需要的電切、電凝的功率，傳送到專用刀柄，完成電切、電凝功能[10]。在單極模式中，需要在患者身體上額外增加一個電極片使高頻電流回到發(fā)生器中。

圖. 單極模式和雙極模式[11]

高頻電外科設備結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示，實際電路因不同產(chǎn)品而有所差異，但基本功能原理相似。

圖. 晶體管高頻電外科設備結(jié)構(gòu)框圖[12]

視頻：高頻電刀中常用的純切、混切、面凝、電凝、噴凝；[13]

 4. 高頻電刀 市場分析  

隨著科學技術(shù)的不斷進步以及醫(yī)學的快速發(fā)展，醫(yī)用高頻電刀逐漸取代傳統(tǒng)的手術(shù)刀，在醫(yī)院臨床手術(shù)中得到廣泛的應用。

2019年，中國醫(yī)用高頻電刀產(chǎn)量約為5.72萬臺，較2018年上漲了23.54%，行業(yè)增速明顯，產(chǎn)能建設情況較快。2020年上半年，國內(nèi)醫(yī)用高頻電刀產(chǎn)量約為3.34萬臺，較2019年同期上漲了5.05%。2019年，國內(nèi)醫(yī)用高頻電刀行業(yè)的市場規(guī)模約為16.8億元，較2018年上漲19.15%。

隨著國內(nèi)醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展，醫(yī)療機構(gòu)的服務水平提高，相關(guān)醫(yī)療器械的配備情況良好，醫(yī)用高頻電刀的市場需求較大，行業(yè)發(fā)展較快，保持著約20%以上的速度發(fā)展[14]。高頻電刀系統(tǒng)中，電極器械屬于耗材產(chǎn)品，上述內(nèi)容僅統(tǒng)計高頻主機市場，不包含耗材。

圖. 2017-2020年上半年中國醫(yī)用高頻電刀市場規(guī)模及增速[14]

目前高頻電刀設備屬于二、三級醫(yī)院標準配置設備，并且根據(jù)《中國醫(yī)療設備》雜志社2017年-2019年度中國醫(yī)療設備行業(yè)數(shù)據(jù)及售后服務調(diào)研結(jié)果，醫(yī)院高頻電刀品牌的占有率如下表所示：目前國國產(chǎn)高頻電刀占有率第一的使上海滬通，進口品牌占有率第一的是美敦力公司旗下柯惠高頻電刀[15]。

5. 參考資料（上下滑動查看更多）：

【1】宋濤,田金,許鋒.高頻電刀發(fā)展及臨床應用的綜述[J].中國醫(yī)療設備,2016,31(08):75-77. 

【2】KeamsSR，Connonlly EM，McNally S，et a1.Ran domized clinical trial of diathermy versus scalpel incision in elective midline laparotomy [J]．BrJSurg，2001，88(1)：41—44 ． 

【3】Pearlman NW, Stiegmann GV, Vance V, et a1．Aprospective study of in cisional time,blood loss, pain, and healing with carbon dioxide laser, scalpel，and e1ectro surgery [J]．Arch Surg 1991，126(8):1018-1020．

【4】Harold KL, PollingerH, Matthews BD, et al．Comparison of ultrasonic energy, bipolar thermal energy and vascularc lips for hemostasis of small，medium，and large size arteries[J]. surg Endosc, 2003, 17(8)：1228—1230． 

【5】Takada M，Ichihara T，Kttroda Y. Comparitive study of electrothermal bipolar vessel sealer and ultrasonic coagulating shears in laparoscopic colectomy [J]. Surg Endosc, 2005, 19(2) : 226—228． 

【6】羌虹,徐建文,袁佩華,楊振興,李婷.高頻電刀的臨床應用[J].中國醫(yī)療設備,2020,35(11):166-167+178. 

【7】Holder, D S “Brief introduction to Bioimpedance” in: Electrical Impedance Tomography–Methods, History and Applications. IOP Publishing Ltd 2005. 

【8】http://www.hutong.cn/download/4.html 

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

【10】張紅遠,張祖進,李輝,劉大鵬.淺談高頻電刀原理及其安全防護[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2009,30(01):105-106. 

【11】Rey JF, Beilenhoff U, Neumann CS, Dumonceau JM; European Society of Gastrointestinal Endoscopy (ESGE). European Society of Gastrointestinal Endoscopy (ESGE) guideline: the use of electrosurgical units. Endoscopy. 2010 Sep;42(9):764-72. 

【12】石峰,陸曉華.愛爾博VIO2系列高頻電刀常見故障解析[J].中國醫(yī)療設備,2020,35(04):166-169. 

【13】視頻來源于ZERONE CO.,Ltd Electrosurgical unit Demonstration視頻宣傳資料 

【14】中研網(wǎng)—《2021年醫(yī)用高頻電刀行業(yè)市場規(guī)模如何？醫(yī)用高頻電刀行業(yè)深度分析》 

【15】《中國醫(yī)療設備》雜志 

文章來源：和義廣業(yè)創(chuàng)新平臺

作者：杜福崇

審核：曉柏