CN107116296A - 医用超声焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医用材料领域内的一种医用超声焊接机，由主机和手柄1连接而成，主机中设置有超声波发生器，手柄1内设置有超声波换能器，其特征在于手柄1的顶端设置有光滑焊接头2和/或导向柱3。本发明克服了现有生物医用材料制品固定时操作复杂，费时，有产生遗留物风险的缺陷，提供的医用超声焊接机结构简单，适合固定生物医用材料制品，操作简便，使用安全。
Description
技术领域
本发明涉及医用材料领域，具体是一种医用超声焊接机。
背景技术
生物医用材料广泛应用于医学领域，在医疗器械、组织工程支架、药物控制释放方面都有很多应用的产品。骨科使用的可降解内固定装置，口腔科使用的植骨塑形装置，及人体腔道支架、管道的封闭等，都采用了生物医用材料。这些以生物医用材料制成的医疗器械在使用的时候有一个共同的特点，都要通过一定的方式将生物医用材料制品固定在体内特定部位，比如有的需要钻孔、攻丝、拧入固定装置，有的需要进行仔细的缝合固定，有的需要使用粘接剂固定，这些操作其过程复杂，且需要一定的熟练技巧，费时间，容易失败，同时也增加了因其他新材料（如缝合线、粘接剂等）进入人体而产生遗留物的风险。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有生物医用材料制品固定时操作复杂，费时，有产生遗留物风险的缺陷，提供一种结构简单，适合固定生物医用材料制品，操作简便，使用安全的医用超声焊接机。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
本发明的医用超声焊接机，主要由主机和手柄1连接而成，主机中设置有超声波发生器，手柄1内设置有超声波换能器，其特征在于手柄1的顶端设置有光滑焊接头2和/或导向柱3。
上述方案中，所述导向柱3为凸起或凹槽。
上述方案中，所述导向柱3的凸起或凹槽的形状为：梯形、锥形、圆柱形、长方形、正方形、灯笼形、橄榄形、多边形或M形。
上述方案中，所述超声波发生器的超声波输出功率为40W~120W，超声波频率为20kHz~80kHz。
上述方案中，所述医用超声焊接机应用于生物医用材料制品的固定。
上述方案中，所述生物医用材料为A组分和B组分的共混物，B组分的质量占共混物总质量的0~50%，A组分为聚乳酸（PLA）均聚物，聚乙交酯（PGA）均聚物，聚己内酯（PCL）均聚物，聚对二氧杂环己烷酮（PDS）均聚物，聚羟基丁酸（PHB）均聚物，聚酐均聚物，超高分子量聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚氨酯，聚甲基丙烯酸甲酯或丙交酯、乙交酯、乙二醇、对二氧杂环己烷酮、羟基丁酸、酸酐、己内酯、甲基丙烯酸和氨基酸中的两种或三种的共聚物；B组分为聚乳酸（PLA），聚乙交酯（PGA），乙交酯-丙交酯共聚物（PLGA），聚乙二醇（PEG），聚对二氧杂环己烷酮（PDS），聚羟基丁酸（PHB），聚酐，聚己内酯（PCL），聚原酸酯，聚氨基酸，聚氰基丙烯酸酯，帕洛沙姆，聚膦腈，聚醚酯，聚酯酰胺，聚醚氨酯，聚磷酸酯，聚羟烷酸酯，超高分子量聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚氨酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸羟乙酯，天然聚糖，改性类聚糖，胶原蛋白，纤维素，明胶，壳聚糖，葡聚糖，丝素蛋白，羟基磷灰石（HA），磷酸三钙（TCP），硫酸钙，可溶性钙铝中的一种或多种。
上述方案中，所述共混物为熔融共混得到的共混物。
上述方案中，所述生物医用材料制品为圆柱体、圆锥体、棱形、螺钉形状、膜、管道或票夹形状的制品。
本发明的医用超声焊接机使用方法如下：
对于具有导向孔或导向凸起的植入物，先用钻头在骨头上钻一个孔，将植入物的尖端推进孔里，再将手柄1上的导向柱3插入植入物的导向孔或套入导向凸起；或先将手柄1上的导向柱3插入植入物的导向孔或套入导向凸起后，再一起推进骨头上的孔内；给一个压力并保持住，同时启动超声波发生器；植入物表面融化并逐渐进入骨间隙中的腔洞里；当植入物达到期望的深度时，关闭超声波发生器，但不立即与植入物断开；当植入物的融化部分硬化后，再移走手柄1；
对于表面平滑的制品，用光滑焊接头2接触制品，使其表面融化，关闭超声波发生器，当制品的融化部分硬化或者相互之间发生粘接后，再移走手柄1。
本发明的医用超声焊接机其工作原理为：
在超声波的作用下，由生物医用材料制备的制品达到该材料的玻璃化温度，其外型发生“重塑”，使该制品外型与使用的环境形状完全吻合，从而快速、安全、有效地实现固定生物医用材料制品的医学功能。
本发明特别设计的导向柱，可稳定超声波焊接头与生物医用材料制品的位置关系，定向导入超声波能量，避免超声波焊接头直接接触人体。
本发明利用了生物医用材料的可塑形性与超声波能产生热能的作用，将二者结合起来，将原来的螺钉拧入技术、缝合技术、使用粘接剂技术等改为快速超声焊接，能够更加快速、牢固、安全地将生物医用材料内固定产品固定于需要的部位。比如在骨折内固定时，将现有技术的钻孔、攻丝、拧入三步操作缩短为钻孔、生物材料超声波植入式焊接二步操作。
本发明的医用超声焊接机在骨折内固定器械、植骨塑形、颅骨修复、管道封闭、器官固定、颌面部整形等领域提高医疗质量、降低医疗风险方面有着重大的意义。
因此，本发明克服了现有生物医用材料制品固定时操作复杂，费时，有产生遗留物风险的缺陷，提供的医用超声焊接机结构简单，适合固定生物医用材料制品，操作简便，使用安全。
附图说明
图1是本发明实施例一的手柄示意图。
图2是本发明实施例二的手柄示意图。
图3是本发明实施例三的手柄示意图。
图4是本发明实施例四的手柄示意图。
图5是本发明实施例五的手柄示意图。
图6是本发明实施例六的手柄示意图。
图7是本发明实施例七的手柄示意图。
图8是本发明实施例八的手柄示意图。
图9是本发明实施例九的手柄示意图。
图10是本发明实施例十的手柄示意图。
图11是本发明实施例十一的手柄示意图。
图12是本发明实施例十二的手柄示意图。
图13是本发明实施例十三的手柄示意图。
附图中，各数字的含义为：1：手柄；2：光滑焊接头；3：导向柱。
具体实施方式
下面结合实施例进一步详述本发明，但本发明不仅限于所述实施例。
实施例一
本例的医用超声焊接机如图1所示，由主机和手柄1连接而成，主机中设置有超声波发生器，手柄1内设置有超声波换能器，其特征在于手柄1的顶端设置有光滑焊接头2和/或导向柱3。
导向柱3为凸起，凸起的形状为锥形。
主机可以同时外接两个或多个输出线，即可以使用两个或多个不同的手柄1。超声波发生器的超声波输出功率为40W~120W，超声波频率为20kHz~80kHz。
本例的医用超声焊接机应用于生物医用材料制品的固定，生物医用材料为A组分和B组分的共混物，B组分的质量占共混物总质量的0~50%，A组分为聚乳酸（PLA）均聚物，聚乙交酯（PGA）均聚物，聚己内酯（PCL）均聚物，聚对二氧杂环己烷酮（PDS）均聚物，聚羟基丁酸（PHB）均聚物，聚酐均聚物，超高分子量聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚氨酯，聚甲基丙烯酸甲酯或丙交酯、乙交酯、乙二醇、对二氧杂环己烷酮、羟基丁酸、酸酐、己内酯、甲基丙烯酸和氨基酸中的两种或三种的共聚物；B组分为聚乳酸（PLA），聚乙交酯（PGA），乙交酯-丙交酯共聚物（PLGA），聚乙二醇（PEG），聚对二氧杂环己烷酮（PDS），聚羟基丁酸（PHB），聚酐，聚己内酯（PCL），聚原酸酯，聚氨基酸，聚氰基丙烯酸酯，帕洛沙姆，聚膦腈，聚醚酯，聚酯酰胺，聚醚氨酯，聚磷酸酯，聚羟烷酸酯，超高分子量聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚氨酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸羟乙酯，天然聚糖，改性类聚糖，胶原蛋白，纤维素，明胶，壳聚糖，葡聚糖，丝素蛋白，羟基磷灰石（HA），磷酸三钙（TCP），硫酸钙，可溶性钙铝中的一种或多种。
共混物为熔融共混得到的共混物。
生物医用材料制品为圆柱体、圆锥体、棱形、螺钉形状、膜、管道或票夹形状的制品。
本例的医用超声焊接机使用方法如下：
对于具有导向孔的植入物，先用钻头在骨头上钻一个孔，将植入物的尖端推进孔里；再将医用超声焊接机的导向柱3插入植入物的导向孔，给一个压力并保持住，同时启动超声波发生器；植入物表面融化并逐渐进入骨间隙中的腔洞里；当植入物达到期望的深度时，关闭超声波发生器，但不立即与植入物断开；当植入物的融化部分硬化后，再移走手柄1；
对于表面平滑的制品，用光滑焊接头2接触制品，使其表面融化，关闭超声波发生器，当制品的融化部分硬化或者相互之间发生粘接后，再移走手柄1。
实施例二
本例的医用超声焊接机如图2所示，手柄1的顶端设置有光滑焊接头2，其余同实施例一。
实施例三
本例的医用超声焊接机如图3所示，手柄1的顶端设置有导向柱3。导向柱3为凸起，凸起的形状为锥形。其余同实施例一。
实施例四
本例的医用超声焊接机如图4所示，手柄1的顶端设置有导向柱3。导向柱3为凸起，凸起的形状为梯形。其余同实施例一。
实施例五
本例的医用超声焊接机如图5所示，手柄1的顶端设置有光滑焊接头2，其余同实施例一。
实施例六
本例的医用超声焊接机如图6所示，手柄1的顶端设置有导向柱3。导向柱3为凸起，凸起的形状为长方形。其余同实施例一。
实施例七
本例的医用超声焊接机如图7所示，手柄1的顶端设置有两个导向柱3。导向柱3为凸起，凸起的形状一个为圆柱形，另一个为梯形。其余同实施例一。
实施例八
本例的医用超声焊接机如图8所示，手柄1的顶端设置有导向柱3。导向柱3为凹槽，凹槽的形状为圆柱形。
本例的医用超声焊接机使用方法如下：
对于具有导向凸起的植入物，先用钻头在骨头上钻一个孔，将植入物的尖端推进孔里；再将医用超声焊接机的导向柱3插入植入物的导向凸起，给一个压力并保持住，同时启动超声波发生器；植入物表面融化并逐渐进入骨间隙中的腔洞里；当植入物达到期望的深度时，关闭超声波发生器，但不立即与植入物断开；当植入物的融化部分硬化后，再移走手柄1。
其余同实施例一。
实施例九
本例的医用超声焊接机如图9所示，手柄1的顶端设置有光滑焊接头2和导向柱3。导向柱3为凸起，凸起的形状为圆柱形。其余同实施例一。
实施例十
本例的医用超声焊接机如图10所示，手柄1的顶端设置有光滑焊接头2和导向柱3。导向柱3为凸起，凸起的形状为橄榄形。其余同实施例一。
实施例十一
本例的医用超声焊接机如图11所示，手柄1的顶端设置有光滑焊接头2和导向柱3。导向柱3为凸起，凸起的形状为多边形。其余同实施例一。
实施例十二
本例的医用超声焊接机如图12所示，手柄1的顶端设置有导向柱3。导向柱3为凸起，凸起的形状为M形。其余同实施例一。
实施例十三
本例的医用超声焊接机如图13所示，手柄1的顶端设置有光滑焊接头2和导向柱3。导向柱3为凹槽，凹槽的形状为M形。
本例的医用超声焊接机使用方法如下：
对于具有导向凸起的植入物，先用钻头在骨头上钻一个孔，将植入物的尖端推进孔里；再将医用超声焊接机的导向柱3插入植入物的导向凸起，也可以先将医用超声焊接机焊接头上的导向柱3插入植入物的导向孔或套入导向凸起后，再一起推进骨头上的孔内。给一个压力并保持住，同时启动超声波发生器；植入物表面融化并逐渐进入骨间隙中的腔洞里；当植入物达到期望的深度时，关闭超声波发生器，但不立即与植入物断开；当植入物的融化部分硬化后，再移走手柄1；
对于表面平滑的制品，用光滑焊接头2接触制品，使其表面融化，关闭超声波发生器，当制品的融化部分硬化或者相互之间发生粘接后，再移走手柄1。
其余同实施例一。
Claims (9)
1.一种医用超声焊接机，主要由主机和手柄（1）连接而成，主机中设置有超声波发生器，手柄（1）内设置有超声波换能器，其特征在于手柄（1）的顶端设置有光滑焊接头（2）和/或导向柱（3）。
2.根据权利要求1所述的医用超声焊接机，其特征在于所述导向柱（3）为凸起或凹槽。
3.根据权利要求2所述的医用超声焊接机，其特征在于所述导向柱（3）的凸起或凹槽的形状为：梯形、锥形、圆柱形、长方形、正方形、灯笼形、橄榄形、多边形或M形。
4.根据权利要求1所述的医用超声焊接机，其特征在于所述超声波发生器的超声波输出功率为40W~120W，超声波频率为20kHz~80kHz。
5.根据权利要求4所述的医用超声焊接机，其特征在于所述医用超声焊接机应用于生物医用材料制品的固定。
6.根据权利要求5所述的医用超声焊接机，其特征在于所述生物医用材料为A组分和B组分的共混物，B组分的质量占共混物总质量的0~50%，A组分为聚乳酸均聚物，聚乙交酯均聚物，聚己内酯均聚物，聚对二氧杂环己烷酮均聚物，聚羟基丁酸均聚物，聚酐均聚物，超高分子量聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚氨酯，聚甲基丙烯酸甲酯或丙交酯、乙交酯、乙二醇、对二氧杂环己烷酮、羟基丁酸、酸酐、己内酯、甲基丙烯酸和氨基酸中的两种或三种的共聚物；B组分为聚乳酸，聚乙交酯，乙交酯-丙交酯共聚物，聚乙二醇，聚对二氧杂环己烷酮，聚羟基丁酸，聚酐，聚己内酯，聚原酸酯，聚氨基酸，聚氰基丙烯酸酯，帕洛沙姆，聚膦腈，聚醚酯，聚酯酰胺，聚醚氨酯，聚磷酸酯，聚羟烷酸酯，超高分子量聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚氨酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸羟乙酯，聚糖，胶原蛋白，纤维素，明胶，壳聚糖，葡聚糖，丝素蛋白，羟基磷灰石，磷酸三钙，硫酸钙，可溶性钙铝中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的医用超声焊接机，其特征在于所述共混物为熔融共混得到的共混物。
8.根据权利要求5所述的医用超声焊接机，其特征在于所述生物医用材料制品为圆柱体、圆锥体、棱形、螺钉形状、膜、管道或票夹形状的制品。
9.根据权利要求1所述的医用超声焊接机，其特征在于医用超声焊接机使用方法如下：
对于具有导向孔或导向凸起的植入物，先用钻头在骨头上钻一个孔，将植入物的尖端推进孔里，再将手柄（1）上的导向柱（3）插入植入物的导向孔或套入导向凸起；或先将手柄（1）上的导向柱（3）插入植入物的导向孔或套入导向凸起后，再一起推进骨头上的孔内；给一个压力并保持住，同时启动超声波发生器；植入物表面融化并逐渐进入骨间隙中的腔洞里；当植入物达到期望的深度时，关闭超声波发生器，但不立即与植入物断开；当植入物的融化部分硬化后，再移走手柄（1）；
对于表面平滑的制品，用光滑焊接头（2）接触制品，使其表面融化，关闭超声波发生器，当制品的融化部分硬化或者相互之间发生粘接后，再移走手柄（1）。
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