[發明專利]一種用于超聲外科手術切割器械換能裝置的標定方法

在審

• 申請號: 202210835848.0
• 申請日: 2022-07-15
• 公開（公告）號: CN115192136A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 孫齊齊;徐麗莉
• 申請（專利權）人: 銳曜石醫療科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: A61B17/32
• 分類號: A61B17/32;G01H3/12;G01H17/00
• 代理公司: 天津易企創知識產權代理事務所(普通合伙) 12242
• 代理人: 黃彩榮

本發明提出了一種用于超聲外科手術切割器械換能裝置的標定方法，在出廠前測量換能柄的當前振幅，計算振幅差，將所述振幅差與振幅容差做對比；當振幅差小于振幅容差時，此時的電流值即為標定后的電流值，將標定后的電流值寫入換能柄內的芯片中，將標定后的電流值寫入換能柄內的芯片中，所述標定后的電流值被電源主機讀出并按照此電流值輸出能量，此標定方法在器械出廠前實施，亦可在器械長時間使用后主動采用，使得換能柄輸出能量的一致性得到保證。

技術領域

本發明涉及醫療器械能量外科手術領域，具體涉及一種用于超聲外科手術切割器械換能裝置的標定方法。

背景技術

超聲外科手術切割器械，以下簡稱超聲刀。超聲刀主要功能是在軟組織切割的同時實現最小程度的熱損傷和血管的閉合，整個系統主要由電源主機、換能柄、刀頭組成，下圖超聲刀的各系統組成。

超聲外科手術切割器械用換能裝置，以下簡稱換能柄，其原理是利用壓電陶瓷的逆壓電效應將施加在壓電陶瓷晶堆上的電能轉換為變幅桿上的動能(超聲振動)。常見的朗之萬型換能柄主要包括：預緊螺栓、后蓋板、前蓋板、法蘭、變幅桿，如圖1所示。

現有的功率超聲換能柄大多采用朗之萬型換能器，其結構簡單、前后振幅比高，因此被廣泛應用。換能柄中的核心零部件是壓電陶瓷片，其生產工藝復雜、耗時長，需經過：配料－混合磨細－預燒－二次磨細－造粒－成型－排塑－燒結成瓷－外形加工－被電極－高壓極化－老化測試等工藝過程，很難保證每顆壓電陶瓷的性能一致，進而導致換能柄的輸出機械振動性能有差異，超聲刀頭在連接換能柄后會將這種差異放大若干倍(一般取3～5倍)，進而在作用頭上輸出到患者病變位置的能量層次不齊，醫生也會因此而困擾，即同一生產廠家的超聲刀在同一檔位使用起來切割速度忽快忽慢、難以掌控，進而對患者和醫生造成不必要的影響。此外，由于換能柄的組裝工藝不穩定、長時間使用性能衰退等現象都能導致以不良影響。

發明內容

本發明針對以上缺陷，提出了一種換能柄標定的方法，此標定方法在器械出廠前實施，亦可在器械長時間使用后主動采用，使得換能柄輸出能量的一致性得到保證。

一種用于超聲外科手術切割器械換能裝置的標定方法，包括：

步驟1，在出廠前測量換能柄的當前振幅A0；

步驟2，計算振幅差T，所述振幅差T等于目標振幅Ast和當前振幅A0之差的絕對值；

步驟3，將所述振幅差T與振幅容差Adet做對比；如果振幅差T小于振幅容差Adet，則此時換能柄初始設定的電流值I0即為最終換能柄標定后的電流值Is；如果振幅差T大于振幅容差Adet，則進入步驟4；

步驟4，重新計算新的電流值；

判斷當前振幅A0與目標振幅Ast的大小關系，若當前振幅A0大于目標振幅Ast，則降低默認的輸出電流I0，并計算計算標定電流值IS；若當前振幅A0小于目標振幅Ast，則加大默認的輸出電流I0，并計算標定電流值IS；

步驟5，按照計算后的標定電流值Is重新測量當前換能柄的輸出的當前振幅A0，并回到步驟2，計算振幅差T，直至振幅差T小于振幅容差Adet，當振幅差T小于振幅容差Adet時，此時的電流值即為標定后的電流值；

步驟6，將標定后的電流值寫入換能柄內的芯片中。

進一步地，若當前振幅A0大于目標振幅Ast，則降低默認的輸出電流I0，計算標定電流值IS公式為：

IS＝Io-(A0-Ast)/C1；

若當前振幅A0小于目標振幅Ast，則加大默認的輸出電流I0，計算標定電流值IS公式為：

IS＝Io+(Ast-A0)/C2；

其中，C1、C2為標定常數。