[實用新型]一種超聲刀傳導桿及超聲刀

有效

• 申請號: 201821304502.3
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN209360825U
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 洪文亮;張學武
• 申請（專利權）人: 北京銳諾醫療技術有限公司
• 主分類號: A61B17/32
• 分類號: A61B17/32
• 代理公司: 北京北匯律師事務所 11711
• 代理人: 李英杰

本實用新型公開了一種超聲刀傳導桿及超聲刀，該傳導桿包括依次連接的近部桿體、中部桿體及遠部桿體，近部桿體一端連接超聲換能器、另一端連接中部桿體，遠部桿體一端連接中部桿體、另一端連接刀頭，聲波自與超聲換能器連接的近部桿體一端傳入；近部桿體的外表面沿周向設置有凸起結構；中部桿體和/或遠部桿體的外表面沿周向設置有增益臺階；該超聲刀包括上述傳導桿。與現有技術相比，本實用新型能夠顯著提高諧振的相位容限和振幅、降低聲波能量損失，而且本實用新型提供的傳導桿阻抗更小，從而使超聲刀具有更穩定的工作狀態以及更高效率的輸出，所以本實用新型不僅能適用于一般場合，還能夠適用于復雜的工作環境中，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本實用新型涉及超聲手術刀技術領域，更為具體地，本實用新型為一種超聲刀傳導桿及超聲刀。

背景技術

超聲刀(即超聲手術刀)是一種新型的外科器械，與傳統電刀相比，其具有明顯的優勢，比如，精確的切割、止血、熱損傷小、手術時間短、可用于重要器官、極少煙霧及焦化、保證手術過程視野清晰、無電流通過人體、可切除骨組織以外的任何實質性組織等。隨著超聲刀被越來越多的使用，對超聲刀的性能要求也越來越高。

超聲刀振動系統的諧振特性，具體包括諧振頻率、諧振阻抗及諧振振幅，這直接決定超聲刀的工作狀態，并影響超聲刀的電聲轉換效率。一般而言，超聲刀振動系統的串聯諧振點(Fs)與并聯諧振點(Fp)之間的間距(也即頻寬)越大說明超聲振動系統的諧振特性越好。超聲刀的諧振振幅、阻抗等由刀身結構決定，尤其是增益臺階的設置與分布，同時這也影響超聲刀的頻率特性。

更具體地，在現有技術中，刀桿工作的相位容限基本位于80Hz以內，這樣的容限對于維持刀桿在復雜的工作環境下始終保持良好的諧振狀態是不夠的。就現有的方案來看，造成這種容限很窄的根本原因在于現有的超聲刀刀桿傳導部分的結構設計。圖1例示了現有技術中的超聲刀。如圖1所示，現有的超聲刀的傳導桿部分，在相較于刀頭較遠的刀桿的近端首個半波長節點處設置了增益臺階。而在該半波長節點處設置增益臺階，就增大了刀桿輸入超聲波的振動幅度，而振動幅度越大，聲波在傳播過程中與固體介質內部的摩擦就越大，聲波能量損失就越明顯，從而也就導致聲波傳導的不穩定，犧牲了諧振的相位容限。因此，如何有效地優化超聲刀傳導桿結構，以提高諧振的相位容限、降低聲波能量損失，已成為了本領域技術人員亟待解決的技術問題和始終研究的重點。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提出了一種技術解決方案，該技術方案擯棄了在刀桿的近端首個半波長節點處設置增益臺階的現有結構，通過在該首個半波長節點處引入一個形象稱之為“竹節”的凸起型增強結構(在下文中可以簡稱為“凸起結構”)，并且在刀桿軸向上不同位置處設置不同增益比的增益臺階，使得本實用新型的超聲刀具有更優的頻率特性、阻抗特性以及振幅特性，從而改進了本實用新型的超聲刀的刀桿諧振的相位容限，減少了聲波損耗，提高了電能聲能轉化比率，增強了超聲刀的刀桿強度，使得超聲刀具有更穩定的工作狀態，并從整體上提高了超聲刀的工作效率。

根據本實用新型的實施例，提供了一種超聲刀傳導桿，該傳導桿包括依次連接的近部桿體、中部桿體及遠部桿體，該近部桿體一端連接超聲換能器、另一端連接中部桿體，該遠部桿體一端連接中部桿體、另一端連接刀頭，聲波自與超聲換能器連接的近部桿體一端傳入；近部桿體的外表面沿周向設置有凸起結構，在軸向方向上，該凸起結構處于聲波傳入的首個半波長的長度范圍內；中部桿體和/或遠部桿體的外表面沿周向設置有增益臺階。

基于上述的技術方案，通過凸起結構和增益臺階雙重設計，本實用新型所提供的超聲刀傳導桿具有相位容限更大、振幅更大、阻抗更小、工作狀態更穩定、輸出效率更高等優點；另外，凸起結構還能起到加強局部強度、支撐傳導桿、加長傳導桿的作用，以滿足復雜環境的工作需要。

進一步地，凸起結構的幾何中心處于聲波傳入的首個半波長的波節處。