一种超声手术刀波导杆制造技术

一种振幅和频率都较优的超声刀波导杆，由近端增益结构、远端增益结构、中间结构及频率调整结构组成，其中近端增益结构与中间结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过近侧增益台阶相连,远端增益结构与中间结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过远侧增益台阶相连，中间结构由N(N>0，且N为整数)个增益保持结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过中间增益台阶相连，且在增益保持结构上存在X(X>0，且X为整数)个频率调整结构。所述波导杆使得超声手术刀不仅具有较大的刀头振幅，还能工作在稳定合适的振动频率之下，从而使超声刀能对人体组织进行高效的切割。

【技术实现步骤摘要】
一种超声手术刀波导杆
本申请涉及一种超声手术器械，具体地涉及一种具有波导杆的超声手术刀。
技术介绍
目前在临床上，超声手术刀由于具有切口整齐、止血快、热损伤区域小、产生烟雾少等优点，已越来越广泛地取代高频电刀、机械夹钳等传统微创手术器械。超声手术刀通过超声频率发生器使刀头以一定的超声频率进行机械振荡，使组织内的水分子汽化、蛋白质氢键断裂、细胞崩解，达到组织被切开或者凝固、血管闭合的目的。有关研究证明(参见“超声手术刀工作原理及临床应用”，林国庆，曲哲..《医疗卫生装备》.2008年，以及“超声手术刀的优化设计”，周红生、许小芳等..《声学技术》.2012年2月)：将质点加速度为5x104g(g为重力加速度)的机械振动作用于活体生物组织时，被作用部位可被迅速切开而不伤及周围组织。超声刀刀头的振幅、频率和加速度的关系为：a＝A(2πf)2，其中，a为加速度，A为振幅，f为振动频率。因此，超声刀刀头的振动频率和振幅反映其切割能力。超声手术刀一般由主机、换能器、波导杆、刀头、连接支撑上述部件的附属机构及其它附件组成。其中，主机产生高频电流；换能器将高频电流转换成超声振动；再通过波导杆将超声波能量传递给刀头；刀头与人体组织接触摩擦从而产生机械切割及血液凝固作用。通常，换能器跟波导杆之间采用螺纹连接，波导杆和刀头可以用螺纹连接、焊接或者直接做成一个整体。换能器、波导杆和刀头在正常工作时按谐振频率发生共振。波导杆将超声振动从换能器传递给刀头的过程中，一方面需要将振动放大以使刀头获得足够的振幅，另一方面波导杆对刀头保持稳定合适的振动频率也起着关键性的作用。所以，波导杆的设计需要兼顾振动频率和振幅增益。寻求具有稳定合适的振动频率及较大的振幅增益的波导杆结构一直是本领域技术人员努力的方向。在专利CN200480036431.8中公开了一种具有增益台阶的超声手术刀，通过设定波导杆上增益台阶与振动波节之间的距离来获得较大的刀头振幅；在专利CN201410068159.7中公开了一种具有周期重复结构波导杆的超声手术刀，该重复结构能使超声手术刀工作在稳定的频率之下。然而上述专利中公开的结构都只针对波导杆振幅和频率中的一个方面，没有将振幅和频率进行综合起来考虑。申请内容针对现有技术中的上述不足，本申请提供一种新型的超声手术刀波导杆结构，使得超声手术刀不仅具有较大的刀头振幅，还能工作在稳定合适的振动频率之下，从而使超声刀能对人体组织进行高效的切割。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种超声手术刀波导杆，所述波导杆由近端增益结构、远端增益结构、中间结构和中间结构上的频率调整结构组成。所述近端增益结构与中间结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过近侧增益台阶相连。所述近侧增益台阶的增益大于或小于单位增益。所述近侧增益台阶与波腹的距离小于波导杆纵向振动半波长的5％，优选的，所述近侧增益台阶位于波腹的位置。所述远端增益结构与中间结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过远侧增益台阶相连。所述远侧增益台阶的增益大于或小于单位增益，所述远侧增益台阶与波腹的距离小于波导杆纵向振动半波长的5％，优选的，所述远侧增益台阶位于波腹的位置。所述近端增益结构上存在一个或数个近端增益台阶，所述近端增益台阶的增益大于单位增益，所述近端增益台阶靠近波导杆纵向振动的波节的位置，且每一个波节附近的位置只有0个或1个最近端增益台阶，近端增益台阶与波节的距离小于波导杆纵向振动半波长的5％，优选的，所述近端增益台阶位于波节的位置。所述远端增益结构上存在一个或数个远端增益台阶，所述远端增益台阶的增益大于单位增益，所述远端增益台阶靠近波导杆纵向振动的波节的位置，且每一个波节附近的位置只有0个或1个最远端增益台阶，远端增益台阶与波节的距离小于波导杆纵向振动半波长的5％，优选的，所述远端增益台阶位于波节的位置。所述中间结构由N(N>0，且N为整数)个增益保持结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过中间增益台阶相连，所述中间增益台阶与波腹的距离小于波导杆纵向振动半波长的5％，优选的，所述中间增益台阶位于波腹的位置。所述频率调整结构设置在所述中间结构的增益保持结构上，所述频率调整结构的数量为X(X>0，且X为整数)个，且每个频率调整结构在增益保持结构上形成前后两个调频增益台阶。所述前后两个调频增益台阶之间有且仅有一个波导杆纵向振动的波节，并且前后两个调频增益台阶之间的距离小于与波节相邻的两个纵向振动波腹之间的距离，所述前后两个调频增益台阶的增益其中一个大于单位增益而另一个小于单位增益。根据本申请,近端增益结构和远端增益结构优选的实现方案为：1)所述近端增益结构位于波导杆纵向振动的第一个半波长范围内，近端增益台阶靠近波导杆纵向振动的第一个波节的位置；2)所述近端增益结构位于波导杆纵向振动的前二个半波长范围内，近端增益台阶靠近波导杆纵向振动的第一个或第二个波节的位置；3)所述远端增益结构位于波导杆纵向振动的倒数第一个半波长范围内，远端增益台阶靠近波导杆纵向振动的倒数第一个波节的位置；4)所述远端增益结构位于波导杆纵向振动的后二个半波长范围内，远端增益台阶靠近波导杆纵向振动的倒数第一个或倒数第二个波节的位置。除此之外，其它符合本申请要求的近端增益结构和远端增益结构的实现方案也在本专利技术的保护之列。进一步地，中间结构由N(N>0，且N为整数)个增益保持结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过中间增益台阶相连，其优选的实现形式也有多种：1)所述中间结构上的增益保持结构的数目N＝1；2)所述中间结构上的增益保持结构的数目N>1，且N为奇数，连接各增益保持结构的中间增益台阶，其增益序列为：从第1到第(N-1)/2个中间增益台阶的增益大于单位增益，从第(N-1)/2+1到第(N-1)个中间增益台阶的增益小于单位增益；3)所述中间结构上的增益保持结构的数目N>1，且N为奇数，连接各增益保持结构的中间增益台阶，其增益序列为：从第1到第(N-1)/2个中间增益台阶的增益小于单位增益，从第(N-1)/2+1到第(N-1)个中间增益台阶的增益大于单位增益；4)所述中间结构上的增益保持结构的数目N>1，且N为奇数，连接各增益保持结构的中间增益台阶，其增益序列由大于单位增益和小于单位增益依次交替排列构成；5)所述中间结构上的增益保持结构的数目N>1，且N为奇数，连接各增益保持结构的中间增益台阶，其增益序列由小于单位增益和大于单位增益依次交替排列构成；6)所述增益保持结构的数目N＝2，连接2个增益保持结构的中间增益台阶的增益大于单位增益；7)所述增益保持结构的数目N＝2，连接2个增益保持结构的中间增益台阶的增益小于单位增益；8)所述增益保持结构的数目N>2，且N为偶数，连接各增益保持结构的中间增益台阶，其增益序列由大于单位增益和小于单位增益依次交替排列构成；9)所述增益保持结构的数目N>2，且N为偶数，连接各增益保持结构的中间增益台阶，其增益序列由小于单位增益和大于单位增益依次交替排列构成。除此之外，其它符合本申请要求的中间结构的实现方案也在本专利技术的保护之列。进一步地，在某些增益保持结构上存在一个或数个频率调整结构，频率调整结构有两种实现形式：1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声手术刀波导杆，其特征在于，所述波导杆包括近端增益结构、远端增益结构、中间结构及在中间结构上的频率调整结构，其中所述近端增益结构与中间结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过近侧增益台阶相连；所述远端增益结构与中间结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过远侧增益台阶相连；所述中间结构由N个增益保持结构组成，N>0且N为整数；当N>1时，各增益保持结构之间在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过中间增益台阶相连；所述频率调整结构设置在所述增益保持结构上，所述频率调整结构数量为X个，X>0且X为整数。

【技术特征摘要】
1.一种超声手术刀波导杆，其特征在于，所述波导杆包括近端增益结构、远端增益结构、中间结构及在中间结构上的频率调整结构，其中所述近端增益结构与中间结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过近侧增益台阶相连；所述远端增益结构与中间结构在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过远侧增益台阶相连；所述中间结构由N个增益保持结构组成，N>0且N为整数；当N>1时，各增益保持结构之间在靠近波导杆纵向振动波腹的位置通过中间增益台阶相连；所述频率调整结构设置在所述增益保持结构上，所述频率调整结构数量为X个，X>0且X为整数。2.根据权利要求1所述的波导杆，其特征在于：所述近侧增益台阶的增益大于或小于单位增益；所述近侧增益台阶与波腹的距离小于波导杆纵向振动半波长的5％。3.根据权利要求2所述的波导杆，所述近侧增益台阶位于波导杆纵向振动波腹的位置。4.根据权利要求1所述的波导杆，其特征在于：所述远侧增益台阶的增益大于或小于单位增益；所述远侧增益台阶与波腹的距离小于波导杆纵向振动半波长的5％。5.根据权利要求4所述的超声手术刀波导杆，所述远侧增益台阶位于波导杆纵向振动波腹的位置。6.根据权利要求1所述的超声手术刀波导杆，其中：所述近端增益结构位于波导杆纵向振动的第一个半波长范围内或者前二个半波长范围内。7.根据权利要求1所述的超声手术刀波导杆，其中：所述远端增益结构位于波导杆纵向振动的倒数第一个半波长范围内或者后二个半波长范围内。8.根据权利要求1所述的波导杆，其特征在于：所述近端增益结构上靠近波导杆纵向振动的波节的位置存在一个或数个近端增益台阶，且每一个波节附近的位置只有0个或1个近端增益台阶；近端增益台阶与波节的距离小于波导杆纵向振动半波长的5％，所述近端增益台阶的增益大于单位增益。9.根据权利要求8所述的波导杆，所述近端增益台阶位于波导杆纵向振动波节的位置。10.根据权利要求1所述的波导杆，其特征在于：所述远端增益结构上靠近波导杆纵向振动的波节的位置存在一个或数个远端增益台阶，且每一个波节附近的位置只有0个或1个远端增益台阶，远端增益台阶与波节的距离小于波导杆纵向振动半波长的5％，所述远端增益台阶的增益大于单位增益。11.根据权利要求10所述的超声手术刀波导杆，所述远端增益台阶位于波导杆纵向振动波节的位置。12.根据权利要求1所述的超声手术刀波导杆，所述中间增益台阶与波导杆纵向振动波腹的距离小于波导杆纵向振动半波长的5％。13.根据权利要求12所述的超声手术刀波导杆，所述中间增益台阶位于波导杆纵向振动波腹的位置。14.根据权利要求1所述的超声手术刀波...

【专利技术属性】
技术研发人员：李枝东，刘瑞轩，张宇，聂红林，石秀凤，
申请(专利权)人：上海逸思医疗科技有限公司，逸思苏州医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31