[實用新型]超聲骨科精細手術系統及其復合超聲振動手柄

有效

• 申請號: 201220224265.6
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN203107225U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 張毓笠;周兆英;羅曉寧
• 申請（專利權）人: 北京速邁醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B17/3211
• 分類號: A61B17/3211
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技術領域

本發明涉及一種具有擺動功能超聲手柄的超聲骨科精細手術系統和一種超聲骨科精細手術中使用具有擺動結構的復合超聲振動手柄。?

現代醫學發展迅猛，超聲手術系統已普遍地應用于臨床外科手術治療中，它利用超聲能量進行外科手術，它的突出的特點是切割精細、安全、組織選擇性和低溫止血等。超聲切割止血手術系統的使用，極大地豐富了外科手術的手段，提升了外科手術的質量，一定程度上減輕了患者的疼痛。常規超聲骨骼手術系統，該系統主要由主機、超聲手柄、超聲刀具和腳踏開關組成。其中主機主要包括超聲信號發生器、功率放大器和嵌入式計算機。超聲信號發生器產生的小功率超聲電信號經功率放大器放大后，可驅動手柄中的換能器工作；嵌入式計算機主要負責協調和控制整機工作，接收控制指令，顯示儀器工作狀態，實現人機交互和腳踏控制等功能。超聲手柄包括超聲換能器和變幅桿，完成將超聲電信號轉化為超聲機械波，經變幅桿實現振幅放大后，傳遞到手術刀具。?

在公開號為CN1039780C的中國發明專利文獻中，公開一種超聲手術儀，該超聲手術儀包括手柄和主機，其中手柄內設有換能器、變幅桿、沖洗管、電纜、手術刀具等。?

在美國專利文獻US5486162A、US5562609A、US5562610A、US6033375A中，分別公開了可以產生縱向超聲振動的超聲手術儀。?

但是，在現有的超聲骨骼手術儀中，超聲信號發生器產生的超聲電信號驅動手柄中的超聲換能器，換能器將超聲電信號轉化為超聲機械波，再經變幅桿實現振幅放大后，傳遞到手術刀具。手術刀具只能在縱向方向上前后振動，其切割骨骼的效率低，而且手術刀具和創傷表面之間的摩擦力較大，容易引起切割創傷表面溫度的升高，甚至會造成切割傷口附近的神經和血管的熱損傷。?

在公開號為CN1732861的中國發明專利文獻中，公開了一種復合振動的超聲骨骼手術儀，其手柄在超聲換能器上配置驅動電機，使手術刀具既可縱向振動又可旋轉，從而提高切割效率。?

但是，該專利通過電機直接實現擺動，電機效率低，擺動力矩小。本發明通過電機帶動擺動結構來實現擺動，電機始終發揮最高效率，擺動力矩大，作用能力強。?

另外，現有的超聲骨骼手術系統中，超聲刀具在切割骨骼的同時，很可能會同時切割到骨骼軟組織，不僅會影響手術進程，更會對患者產生極大的傷害。現有的超聲骨骼手術系統中，還沒有避免超聲刀具傷害到骨骼軟組織的功能。?

發明內容

本發明的目的是提供一種具有擺動功能超聲手柄的超聲骨科精細手術系統和一種超聲骨科精細手術中使用具有擺動結構的復合超聲振動手柄。?

本發明設計的具有擺動功能超聲手柄的超聲骨科精細手術系統，由超聲刀具、超聲手柄、主機和腳踏開關組成。超聲手柄通過電纜與主機相接，腳踏開關也通過電纜與主機相接。?

超聲手柄是一種擺動結構的復合超聲振動手柄，其結構包括：換能器，將超聲頻率電信號轉換成機械振動；擺動機構，將旋轉運動變為擺動，并帶動換能器一起擺動；柔性密封部件，其內圈固定于換能器上，外圈固定與外殼上，在換能器擺動時實現密封作用；電機，產生旋轉運動，驅動擺動機構運動；外殼，用于固定換能器、擺動機構和電機。具有擺動結構的復合超聲振動手柄，其為中空結構，具有完整的液體通路。在上述超聲手柄中，由于在所述外殼內的后端設置了驅動電機，并且該驅動電機通過一個擺動機構驅動換能器旋轉，這樣就使安裝在手柄前端的手術刀具在縱向移動的同時，還可進行軸向的旋轉擺動，從而產生具有擺動的復合運動，對手術部位的骨骼進行切割、鉆孔、磨削等，使手術者可以像握筆一樣平穩的控制超聲刀對骨骼“雕刻”出任何形狀，同時提高了切割效率，降低了刀具與創傷面之間的摩擦力，從而降低了創傷面的切割溫度，并可避免手術刀具由于應力集中而引發斷裂。主機包括：驅動電路，主機中心控制器，超聲信號發生器，寬頻帶激勵信號發生器，軟組織識別模塊。主機中心控制器發出控制信號給超聲信號發生器，使其開始或停止產生超聲信號。超聲信號發生器產生的超聲信號輸出給驅動電路，通過驅動電路驅動超聲手柄與超聲刀桿，使其工作。主機具有的這個輔助信號激勵源，其能夠產生寬頻帶激勵信號來激勵超聲手柄。超聲手柄受到寬頻帶激勵信號激勵后會產生響應信號，通過分析所述響應信號，計算出諧振頻率便宜，判斷超聲刀具是否接觸到軟組織，反饋給主機中心控制器。?

腳踏開關，用于控制超聲輸出，方便操作者在手術過程中，使用腳來控制超聲骨科精細手術系統，解放了操作者的雙手，便于手術操作。?