CN110742685B - 一种新型纳秒脉冲安全电极 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型纳秒脉冲安全电极，包括两个电极上臂，两个电极上臂的上端安装在电极柄上，每个电极上臂的下端安装有一电极下臂，两个电极下臂之间安装有针距测定尺，每个电极下臂内安装有电极针和用于测定电极插入组织深度的深度测定尺，电极针与电极下臂表面的电源线安全接入口电连接，电极下臂的下端具有可伸缩的绝缘套，电极针可穿出绝缘套，当绝缘套未被压缩时，电极针被绝缘套包裹。本发明可以提高纳秒脉冲电极接头的使用寿命及电极的安全性，同时由于新型电极在不同动物实验中具有高度通用型，无须其它备用电极，大幅降低了实验成本。

Description

一种新型纳秒脉冲安全电极

技术领域

本发明涉及一种引导纳秒脉冲进入动物组织的电极装置，尤其涉及一种新型纳秒脉冲安全电极，可以防止触电、电极针暴露在空气中放电，并能指示电极针间距及插入组织的深度。

背景技术

利用纳秒脉冲消融动物组织为近些年来高压脉冲领域研究的热点。纳秒脉冲电极的主要功能是将纳秒脉冲电源输出的纳秒脉冲引入组织中。目前，常用的纳秒脉冲电极主要是由塑料接头、电极柄、电极针及金属接头组成。电极通过塑料接头以榫卯连接的方式固定在电极支架上，金属接头通过鳄鱼夹与纳秒脉冲电源输出线连接，然后将电极针插入动物组织，启动电源。但是，塑料接头和电极支架之间榫卯连接的方式对连接处磨损较大，长期使用往往出现固定不牢容易脱落的情况。金属接头和纳秒脉冲电源输出线通过鳄鱼夹相连往往将金属接头暴露于空气中，可能造成实验人员不经意间触电，具有较严重的安全隐患。两根电极针固定于电极柄上，针距固定，往往要备用大量不同针距的电极，在具体实验中根据对于针距要求来选用不同的电极。同时，每个电极的电极针长度固定，但不同动物实验对于插入组织内的深度要求不同，进一步增加了对于备用电极种类和数量的要求。由于传统电极上没有指示插入动物组织中的深度的装置，实验前需预先用尺子测定标记，较为麻烦。传统电极在插入动物组织中时，可能由于动物呼吸运动、肌肉颤动等原因造成电极针与组织接触段暴露于空气中造成两电极针击穿空气放电，损伤组织，造成热效应，干扰实验结果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的纳秒脉冲电极接头易磨损、安全系数低、不同实验间通用性低、易于击穿空气放电的不足，提供一种新型纳秒脉冲安全电极，该电极的接头耐磨损，可有效防止操作者触电及电极暴露在空气中从而击穿空气放电的现象，同时具有在不同纳秒脉冲消融动物组织的实验中具有高度的通用性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新型纳秒脉冲安全电极，包括两个电极上臂，两个电极上臂的上端安装在电极柄上，每个电极上臂的下端安装有一电极下臂，两个电极下臂之间安装有针距测定尺，每个电极下臂内安装有电极针和用于测定电极插入组织深度的深度测定尺，电极针与电极下臂表面的电源线安全接入口电连接，电极下臂的下端具有可伸缩的绝缘套，电极针可穿出绝缘套，当电极针插入组织时，电极针完全被绝缘套和橡皮吸盘包裹，将两侧电极针进入组织之前的部分完全隔绝开，避免电极针暴露到空气中引起击穿放电。

新型纳秒脉冲安全电极从整体上看，形如圆规。电极柄上还可以具有接头，接头上具有螺纹，接头通过与电极支架螺帽之间的螺旋连接减少磨损。两个电极上臂的上端通过一根轴安装在电极柄上，也可以通过两个相平行的轴安装在电极柄上，从而实现电极上臂相对于电极柄可自由转动。另外，电极上、下臂之间通过螺旋连接实现两臂夹角可调，可保证在两侧电极上臂夹角变化的情况下，两侧下臂始终保持平行。

进一步的，所述电源线安全接入口为一个固定在电极下臂表面的金属螺丝，通过塑料螺帽将接入的电源连接线金属圆环端固定在该金属螺丝上，塑料螺帽边缘完全覆盖电源连接线金属圆环，避免了与操作者接触的机会。这里的电源连接线金属圆环从现有的鳄鱼夹变化而来。

进一步的，所述针距测定尺为一塑料圆棒，表面有具有刻度，该针距测定尺穿过电极下臂侧面的圆孔，通过第一固定旋钮旋入电极下臂前面的螺纹孔将针距测定尺固定在电极下臂上。校零后通过读取电极针在针距测定尺对应的刻度获得电极针距，且针距可任意调节。

进一步的，所述绝缘套为一带有褶皱的可自由伸缩的绝缘软套，形如连衣裙。

进一步的，所述绝缘套的上端固定在电极下臂的下端，其下端为一个可吸附在组织或器官表面的软橡皮绝缘吸盘，所述深度测定尺的下端与吸盘上表面固定连接，所述吸盘底面上开有一个供电极针穿出的小孔。

进一步的，所述深度测定尺为一空心透明塑料圆杆，电极针位于圆杆内部。

进一步的，所述电极下臂内固定有固定圆环，深度测定尺滑动设置在固定圆环中，致使深度测定尺横向不能移动，但纵向可自由移动。

进一步的，所述深度测定尺的表面含有刻度，当零刻度正对固定圆环下表面时，电极针针尖刚好与吸盘处于同一平面，即深度测定尺固定圆环下表面所对应刻度即为电极针插入组织内的深度。插入深度设定完毕后通过电极下臂前面的第二固定旋钮固定深度测定尺。

进一步的，所述电极下臂采用透明绝缘材质。

进一步的，所述绝缘套的材质为特氟龙。

本发明的有益效果是，本发明可以提高纳秒脉冲电极接头的使用寿命及电极的安全性，同时由于新型电极在不同动物实验中具有高度通用型，无须其它备用电极，大幅降低了实验成本。并且，其多功能性也减少了其它实验辅助器械的使用，提高了实验效率。绝缘套的使用也避免了电极暴露击穿空气放电产生热量、损伤非目标组织的现象，减少了实验误差，提高了实验数据的有效性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1是本发明的正面构造图；

图2是本发明的侧面构造图；

图3是圆孔所在平面的剖视图；

图中，接头1、电极柄2、电极上臂3、固定螺丝4、金属螺丝5、电源连接线金属圆环5’、塑料螺帽6、针距测定尺7、第一固定旋钮8、深度测定尺9、固定圆环10、第二固定旋钮11、侧孔12、绝缘套13、绝缘吸盘14、电极针15、圆孔16、电极下臂17。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有的实施方式。相反，它们仅是与如所附中权利要求书中所详述的，本申请的一些方面相一致的装置的例子。本说明书的各个实施例均采用递进的方式描述。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

如图1-3所示，本实施例提供一种新型纳秒脉冲安全电极，包括两个电极上臂3，两个电极上臂3的上端安装在电极柄2上，每个电极上臂3的下端安装各有一电极下臂17，两个电极下臂17之间安装有针距测定尺7，每个电极下臂17内安装有电极针15和用于测定电极插入组织深度的深度测定尺9，电极针15与电极下臂17表面的电源线安全接入口电连接，电极下臂17的下端具有可伸缩的绝缘套13，电极针15可穿出绝缘套13，当绝缘套13未被压缩时，电极针15被绝缘套13包裹，将两侧电极针15进入组织之前的部分完全隔绝开，避免电极针15暴露到空气中引起击穿放电。

新型纳秒脉冲安全电极从整体上看，形如圆规。电极柄2上还可以具有接头1，接头1上具有螺纹，接头1通过与电极支架螺帽之间的螺旋连接减少磨损。两个电极上臂3的上端通过一根轴安装在电极柄2上，也可以通过两个相平行的轴安装在电极柄2上，从而实现电极上臂3相对于电极柄2可自由转动。另外，电极上臂3下端有一固定螺丝4，电极下臂17采用透明塑料结构，头部带有圆环，可卡入电极上臂3的固定螺丝4内，可以自由调节与电极上臂3的夹角，通过螺帽固定与上臂表面。电极上、下臂之间通过螺旋连接实现两臂夹角可调，可保证在两侧电极上臂3夹角变化的情况下，两侧下臂始终保持平行。

在本申请一实施例中，所述电源线安全接入口为一个固定在电极下臂17表面的金属螺丝5，通过塑料螺帽6将接入到金属螺丝5上的电源连接线金属圆环5’端固定在电极下臂17表面，塑料螺帽6边缘完全覆盖电源连接线金属圆环5’，避免了与操作者接触的机会。这里的电源连接线金属圆环5’从现有的鳄鱼夹变化而来。

在本申请一实施例中，所述针距测定尺7为一塑料圆棒，表面有具有刻度，该针距测定尺7穿过电极下臂17侧面的侧孔12，通过第一固定旋钮8旋入电极下臂17前面的螺纹孔将针距测定尺7固定在电极下臂17上。校零后通过读取电极针15在针距测定尺7对应的刻度获得两侧电极针15针距，且针距可任意调节。

在本申请一实施例中，所述绝缘套13为一带有褶皱的可自由伸缩的绝缘软套，形如连衣裙。所述绝缘套13的材质为特氟龙。

在本申请一实施例中，所述绝缘套13的上端固定在电极下臂17的下端，其下端为一个可吸附在组织或器官表面的软橡皮绝缘吸盘14，所述深度测定尺9的下端与吸盘上表面固定连接，所述吸盘底面上开有一个供电极针15穿出的小孔。

在本申请一实施例中，所述深度测定尺9为一空心透明塑料圆杆，电极针15位于圆杆内部。

在本申请一实施例中，所述电极下臂17内固定有固定圆环10，内径与深度测定尺9相仿，内表面光滑，深度测定尺9可纵向自由通过此处。深度测定尺9滑动设置在固定圆环10中，另外，电极下臂17的下端开有供深度测定尺9穿过的圆孔16，致使深度测定尺9横向不能移动，但纵向可自由移动，所述电极下臂17采用透明绝缘材质。

在本申请一实施例中，所述深度测定尺9的表面含有刻度，当零刻度正对固定圆环10下表面时，电极针15针尖刚好与吸盘处于同一平面，即固定圆环10下表面在深度测定尺9表面上所对应刻度即为电极针15插入组织内的深度。插入深度设定完毕后通过电极下臂17前面的第二固定旋钮11固定深度测定尺9。

接头1与电极支架相连，调节好两个电极上臂3之间的夹角。将两侧电极下臂17插入电极上臂3表面的固定螺丝4内，保持两侧下臂平行。然后将针距测定尺7穿过电极下臂侧面的侧孔12，将0刻度线对准一侧电极针后，调节两侧电极下臂使两侧电极针距至目标数值，然后通过向内旋转第一固定旋钮8固定针距刻度尺。之后将两侧电极上臂3与电极下臂17通过固定螺丝4及螺母固定完毕。接着，将两根电源连接线金属圆环5’卡入电源线接入口螺丝5上，通过电源线接入口塑料螺帽6固定紧，此时塑料螺帽6边缘完全覆盖电源连接线金属圆环5’,可以有效保护操作者人身安全。当绝缘吸盘14与电极针15针尖位于同一平面时，深度测定尺9的0刻度线正对固定圆环10下表面。通过拉伸绝缘套13调节电极针露出至绝缘吸盘14外的长度，即深度测定尺9所示刻度，调节插入深度至目标数值以后通过第二固定旋钮11固定深度测定尺9。最后，将电极针暴露部分插入动物组织中，贴紧橡皮绝缘吸盘14，启动纳秒脉冲电源进行实验。因为电极针15完全处于动物组织及绝缘吸盘14的包裹中，因而不会因外界空气接触产生击穿空气放电。同时，固定深度测定尺9并贴上绝缘吸盘14以后，电极针15插入组织内的深度在实验中可以完全保持不变。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种纳秒脉冲安全电极，其特征在于，包括两个电极上臂，两个电极上臂的上端安装在电极柄上，每个电极上臂的下端安装有一电极下臂，两个电极下臂之间安装有针距测定尺，每个电极下臂内安装有电极针和用于测定电极插入组织深度的深度测定尺，电极针与电极下臂表面的电源线安全接入口电连接，电极下臂的下端具有可伸缩的绝缘套，电极针可穿出绝缘套，当绝缘套未被压缩时，电极针被绝缘套包裹；

所述电源线安全接入口为一个固定在电极下臂表面的金属螺丝，通过塑料螺帽将接入的电源连接线金属圆环端固定在电极下臂表面，塑料螺帽边缘完全覆盖电源连接线金属圆环；所述绝缘套为一带有褶皱的可自由伸缩的绝缘软套；

所述绝缘套的上端固定在电极下臂的下端，其下端为一个可吸附在组织或器官表面的软橡皮绝缘吸盘，所述深度测定尺的下端与吸盘上表面固定连接，所述吸盘底面上开有一个供电极针穿出的小孔；所述电极下臂采用透明绝缘材质。

2.根据权利要求1所述的纳秒脉冲安全电极，其特征在于，所述针距测定尺为一塑料圆棒，表面有具有刻度，该针距测定尺穿过电极下臂侧面的圆孔，通过第一固定旋钮旋入电极下臂前面的螺纹孔将针距测定尺固定在电极下臂上。

3.根据权利要求1所述的纳秒脉冲安全电极，其特征在于，所述深度测定尺为一空心透明塑料圆杆，电极针位于圆杆内部。

4.根据权利要求1所述的纳秒脉冲安全电极，其特征在于，所述电极下臂内固定有固定圆环，深度测定尺滑动设置在固定圆环中。

5.根据权利要求4所述的纳秒脉冲安全电极，其特征在于，所述深度测定尺的表面含有刻度，当零刻度正对固定圆环下表面时，电极针针尖刚好与吸盘处于同一平面，插入深度设定完毕后通过电极下臂前面的第二固定旋钮固定深度测定尺。

6.根据权利要求1所述的纳秒脉冲安全电极，其特征在于，所述绝缘套的材质为特氟龙。