CN112690873B - 一种可弯折的超声刀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可弯折的超声刀，包括主机、换能装置、连杆驱动气缸、连接杆和弯折刀头，主机与换能装置电连接，连接杆包括第一连杆和第二连杆，换能装置的输出端连接有第一旋转部件，第一旋转部件背离换能装置的输出端的一侧连接有第一连杆，主机提供一个稳定的超声频率电信号，换能装置将超声频率电信号转换成机械振动，连接杆将机械振动传递到弯折刀头从而实现可弯折的超声刀的振动切割功能，而弯折刀头、第一连接杆和第二连接杆的设置使得可弯折的超声刀具有更高的操作灵活性，使得医生在微创的腹腔镜手术中，能够更为精准的对患者的病灶部位进行切割，极大的增加了手术的成功率。

Description

一种可弯折的超声刀

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体为一种可弯折的超声刀。

背景技术

超声手术刀是一种高频电外科设备，主要用于生物组织的切割与血管闭合等操作。具有出血少、对周围组织伤害少、术后恢复快等特点，其作用于人体组织起到切割与凝闭的作用，不会引起组织干燥、灼伤等副作用，弯折刀头工作时也没有电流通过人体，在手术室中有着广泛的应用，有无血手术刀之称，现有的切除手术主要采用腹腔镜手术，目前的超声手术刀由于自身结构的限制，弯折刀头部分无法弯折，导致在应对一些特殊角度的切割时，比如脏器的侧后方，这时医生往往无法找到合适的角度来进行操作，从而影响手术效果。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可弯折的超声刀，旨在解决现有的超声手术刀无法弯折的问题；

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：一种可弯折的超声刀，包括主机、换能装置、连杆驱动气缸、连接杆和弯折刀头，所述主机与所述换能装置电连接，所述主机用于提供稳定的超声频率电信号，所述换能装置用于将所述超声频率电信号转换成机械振动，所述连接杆包括第一连杆和第二连杆，所述换能装置的输出端连接有第一旋转部件，所述第一旋转部件背离所述换能装置的输出端的一侧连接有第一连杆，所述第一连杆背离所述第一旋转部件的一端与所述第二连杆铰接，所述第二连杆背离所述第一连杆的一端与所述弯折刀头连接，所述连杆驱动气缸的一端与所述第一连杆铰接，所述连杆驱动气缸的另一端与所述第二连杆铰接。

优选的，所述第一旋转部件包括第一驱动电机、第一旋转盘、第一安装架和第一安装管，所述第一安装管的一端与所述换能装置的输出端固定连接，所述第一安装架固定在所述第一安装管的内壁上，所述第一安装架、所述第一驱动电机、所述第一旋转盘沿背离所述换能装置的方向依次连接，所述第一驱动电机收容于所述第一安装管内，所述第一旋转盘沿垂直所述第一安装管轴线的方向与所述第一驱动电机的输出轴连接，所述第一旋转盘的背离所述第一驱动电机的一侧与所述第一连杆固定连接，且所述第一旋转盘设置在所述第一安装管背离所述换能装置的一端。

优选的，所述弯折刀头包括第二驱动电机、第二旋转盘、第二安装架、底板驱动气缸、第二安装管、固定管、铰接杆、底板和切割刀，所述第二安装管的一端与所述第二连杆固定连接，第二安装架固定在所述第二安装管的内壁上，所述第二安装架、所述第二驱动电机与所述第二旋转盘沿背离所述第二连杆的方向依次连接，所述第二驱动电机收容于所述第二安装管内，所述第二旋转盘沿垂直所述第二安装管轴线的方向与所述第二驱动电机的第一输出轴连接，所述第二旋转盘背离所述第二安装架的一侧与所述固定管固定连接，所述底板与平行于所述底板的所述铰接杆固定连接，所述铰接杆固定在所述固定管的内壁上，所述底板驱动气缸固定在所述固定管的内壁上，所述底板驱动气缸的背离所述第二旋转盘的一端设置有第二输出轴，所述第二输出轴与所述底板铰接，所述底板用于在所述底板驱动气缸的驱动下绕所述铰接杆转动，所述底板背离所述第二安装架的一侧连接有切割刀。

优选的，所述换能装置包括罩壳、磁致伸缩材料棒、线圈、换能器和变幅杆，所述磁致伸缩材料棒、所述线圈、所述换能器和所述变幅杆均收容在所述罩壳内，所述罩壳开设有第一通孔和第二通孔，所述主机的电线穿过所述第二通孔与所述线圈电连接，所述线圈套设在所述磁致伸缩材料棒的外径上，所述磁致伸缩材料棒的一端与所述罩壳固定连接，所述磁致伸缩材料棒的另一端与所述换能器固定连接，所述换能器背离所述磁致伸缩材料棒的一侧与所述变幅杆连接，所述第一安装管穿过所述第一通孔与所述变幅杆背离所述换能器的一侧固定连接。

优选的，可弯折的超声刀还包括控制按钮、控制箱和收容在控制箱内的弯折控制系统，所述弯折控制系统包括空气压缩机、电磁阀和PLC，所述控制按钮包括粗调弯折按钮、精调弯折按钮、粗调旋转按钮和精调旋转按钮，所述粗调弯折按钮和所述精调弯折按钮均穿设在所述罩壳的一侧上，所罩壳的另一侧穿设有所述粗调旋转按钮和所述精调旋转按钮。

优选的，所述PLC、所述粗调旋转按钮和所述第一驱动电机依次电连接；所述PLC、所述精调旋转按钮和所述第二驱动电机依次电连接；所述电磁阀包括连杆驱动电磁阀和底板驱动电磁阀；所述PLC、所述连杆驱动电磁阀和所述粗调旋转按钮依次电连接；所述PLC、所述底板驱动电磁阀和所述精调旋转按钮依次电连接；所述空气压缩机、所述连杆驱动电磁阀和所述连杆驱动气缸通过管道依次连接；所述空气压缩机、所述底板驱动电磁阀和所述底板驱动气缸通过管道依次连接。

优选的，所述弯折刀头还包括密封套管，所述密封套管用于所述底板旋转时填充所述底板与所述固定管之间的间隙。

优选的，所述罩壳还开设有第三通孔，所述第三通孔用于所述弯折控制系统的线路的穿设。

优选的，可弯折的超声刀还包括电源，所属电源设置在所述控制箱内，所述电源用于为所述弯折控制系统和各运动元件提供电力支持。

优选的，所述电源为可充电的铅蓄电池。

与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：

本发明的技术方案中，所述主机提供一个稳定的超声频率电信号，所述换能装置将所述超声频率电信号转换成机械振动，所述连接杆将机械振动传递到所述弯折刀头从而实现可弯折的超声刀的振动切割功能，而所述弯折刀头、所述第一连接杆和所述第二连接杆的设置使得可弯折的超声刀具有更高的操作灵活性，使得医生在微创的腹腔镜手术中，能够更为精准的对患者的病灶部位进行切割，极大的增加了手术的成功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提出的一种可弯折的超声刀的的结构示意图；

图2为本发明提出的一种可弯折的超声刀的弯折刀头的结构示意图；

图3为本发明提出的一种可弯折的超声刀的连接杆的结构示意图；

图4为本发明提出的一种可弯折的超声刀的换能装置的结构示意图；

图5为本发明提出的一种可弯折的超声刀的第一旋转部件的结构示意图

图6为本发明提出的一种可弯折的超声刀的换能装置两个视角的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	主机	18	铰接杆
2	换能装置	19	底板
				3	连杆驱动气缸	20	切割刀
4	连接杆	21	第一安装管
				5	弯折刀头	22	罩壳
6	第一连杆	23	磁致伸缩材料棒
				7	第二连杆	24	线圈
8	第一旋转部件	25	换能器
				9	第一旋转盘	26	变幅杆
10	第一驱动电机	27	第一通孔
				11	第一安装架	28	第二通孔
12	第二驱动电机	29	第三通孔
				13	第二旋转盘	30	粗调弯折按钮
14	第二安装架	31	精调弯折按钮
				15	底板驱动气缸	32	粗调旋转按钮
16	第二安装管	33	精调旋转按钮
				17	固定管	34	控制箱

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种可弯折的超声刀。

请参考图1至图6，一种可弯折的超声刀，包括主机1、换能装置2、连杆驱动气缸3、连接杆4和弯折刀头5，所述主机1与所述换能装置2电连接，所述主机1用于提供稳定的超声频率电信号，所述换能装置2用于将所述超声频率电信号转换成机械振动，所述连接杆4包括第一连杆6和第二连杆7，所述换能装置2的输出端连接有第一旋转部件8，所述第一旋转部件8背离所述换能装置2的输出端的一侧连接有第一连杆6，所述第一连杆6背离所述第一旋转部件8的一端与所述第二连杆7铰接，所述第二连杆7背离所述第一连杆6的一端与所述弯折刀头5连接，所述连杆驱动气缸3的一端与所述第一连杆6铰接，所述连杆驱动气缸3的另一端与所述第二连杆7铰接。

所述主机1提供一个稳定的超声频率电信号，所述换能装置2将所述超声频率电信号转换成机械振动，所述连接杆4将机械振动传递到所述弯折刀头5从而实现可弯折的超声刀的振动切割功能，而所述弯折刀头5、所述第一连杆6和所述第二连杆7的设置使得可弯折的超声刀具有更高的操作灵活性，使得医生在微创的腹腔镜手术中，能够更为精准的对患者的病灶部位进行切割，极大的增加了手术的成功率。

请参考图5，优选的，所述第一旋转部件8包括第一驱动电机10、第一旋转盘9、第一安装架11和第一安装管21，所述第一安装管21的一端与所述换能装置2的输出端固定连接，所述第一安装架11固定在所述第一安装管21的内壁上，所述第一安装架11、所述第一驱动电机10、所述第一旋转盘9沿背离所述换能装置2的方向依次连接，所述第一驱动电机10收容于所述第一安装管21内，所述第一旋转盘9沿垂直所述第一安装管21轴线的方向与所述第一驱动电机10的输出轴连接，所述第一旋转盘9的背离所述第一驱动电机10的一侧与所述第一连杆6固定连接，且所述第一旋转盘9设置在所述第一安装管21背离所述换能装置2的一端。

旋转和弯折两个运动共同配合工作，使得所述第一连杆6和所述第二连杆7具有更大的运动自由度，提高了可弯折的超声刀的的使用效果。

请参考图2，优选的，所述弯折刀头5包括第二驱动电机12、第二旋转盘13、第二安装架14、底板驱动气缸15、第二安装管16、固定管17、铰接杆18、底板19和切割刀20，所述第二安装管16的一端与所述第二连杆7固定连接，第二安装架14固定在所述第二安装管16的内壁上，所述第二安装架14、所述第二驱动电机12与所述第二旋转盘13沿背离所述第二连杆7的方向依次连接，所述第二驱动电机12收容于所述第二安装管16内，所述第二旋转盘13沿垂直所述第二安装管16轴线的方向与所述第二驱动电机12的第一输出轴连接，所述第二旋转盘13背离所述第二安装架14的一侧与所述固定管17固定连接，所述底板19与平行于所述底板19的所述铰接杆18固定连接，所述铰接杆18固定在所述固定管17的内壁上，所述底板驱动气缸15固定在所述固定管17的内壁上，所述底板驱动气缸15的背离所述第二旋转盘13的一端设置有第二输出轴，所述第二输出轴与所述底板19铰接，所述底板19用于在所述底板驱动气缸15的驱动下绕所述铰接杆18转动，所述底板19背离所述第二安装架14的一侧连接有切割刀20。

这样的结构设计和装置的选用使得所述弯折刀头5拥有旋转和偏转运动能力，从而使得所述弯折刀头5能根据需要进行偏转从而靠近病灶，提高了可弯折的超声刀的使用精度。

请参考图4，优选的，所述换能装置2包括罩壳22、磁致伸缩材料棒23、线圈24、换能器25和变幅杆26，所述磁致伸缩材料棒23、所述线圈24、所述换能器25和所述变幅杆26均收容在所述罩壳22内，所述罩壳22开设有第一通孔27和第二通孔28，所述主机1的电线穿过所述第二通孔28与所述线圈24电连接，所述线圈24套设在所述磁致伸缩材料棒23的外径上，所述磁致伸缩材料棒23的一端与所述罩壳22固定连接，所述磁致伸缩材料棒23的另一端与所述换能器25固定连接，所述换能器25背离所述磁致伸缩材料棒23的一侧与所述变幅杆26连接，所述第一安装管21穿过所述第一通孔27与所述变幅杆26背离所述换能器25的一侧固定连接。

当所述主机1发出稳定的超声频率电信号后，所述线圈24将所述电信号转换成迅速变化的磁场，所述磁致伸缩材料棒23在所述磁场的影响下快速的发生长度变化，从而产生振动。

优选的，可弯折的超声刀还包括控制按钮、控制箱34和收容在控制箱34内的弯折控制系统，所述弯折控制系统包括空气压缩机、电磁阀和PLC，所述控制按钮包括粗调弯折按钮30、精调弯折按钮31、粗调旋转按钮32和精调旋转按钮33，所述粗调弯折按钮30和所述精调弯折按钮31均穿设在所述罩壳22的一侧上，所罩壳22的另一侧穿设有所述粗调旋转按钮32和所述精调旋转按钮33。

优选的，所述PLC、所述粗调旋转按钮32和所述第一驱动电机10依次电连接；所述PLC、所述精调旋转按钮33和所述第二驱动电机12依次电连接；所述电磁阀包括连杆驱动电磁阀和底板驱动电磁阀；所述PLC、所述连杆驱动电磁阀和所述粗调旋转按钮32依次电连接；所述PLC、所述底板驱动电磁阀和所述精调旋转按钮33依次电连接；所述空气压缩机、所述连杆驱动电磁阀和所述连杆驱动气缸3通过管道依次连接；所述空气压缩机、所述底板驱动电磁阀和所述底板驱动气缸15通过管道依次连接。

当可弯折的超声刀使用时，医护人员需要先按动粗调旋转按钮32，所述PLC接受到所述粗调旋转按钮32的电信号后，所述第一驱动电机10转动从而带动所述第一旋转盘9转动，进而带动所述第一连杆6转动，使得需要切除或切割的组织部分位于所述第一连杆6和所述第二连杆7的夹角方向上，再次按下所述粗调旋转按钮32，随后所述PLC控制所述第一驱动电机10停止转动；接下来按动所述粗调弯折按钮30，所述PLC接收到所述粗调弯折按钮30的电信号后，控制所述空气压缩机的启动以及所述连杆驱动电磁阀开启阀门，从而控制所述连杆驱动气缸3的运动，进而使得所述第二连杆7朝向病灶部位弯折至合理位置(医生可在内窥镜上自主观察，内窥镜为常用的腹腔镜手术中的工具)，随后再次按下所述粗调弯折按钮30，此时PLC控制所述空气压缩机停止运动，所述连杆驱动气缸3的输出轴保持在原位。

当粗调的校准完成后，观察所述切割刀20所处的位置，如果还有较小的偏差，可以先按下所述精调旋转按钮33，所述PLC在接收到所述精调旋转按钮33的电信号后，所述PLC控制所述第二驱动电机12旋转，从而带动所述第二旋转盘13旋转，进而带动所述底板驱动气缸15跟随所述固定管17旋转，从而使得所述切割刀20能够偏转的方向朝向病灶处，随后再次按下所述精调旋转按钮33，所述第二驱动电机12在所述PLC的控制下停止运动；接着按下所述精调弯折按钮31，所述PLC接收到所述精调弯折按钮31的电信号后，控制所述空气压缩机的启动以及所述底板驱动电磁阀开启阀门，从而控制所述底板驱动气缸15的运动，进而使得所述切割刀20朝向病灶部位弯折至合理位置，随后再次按下所述精调弯折按钮31，此时PLC控制所述空气压缩机停止运动，所述气缸的输出轴保持在原位。

优选的，所述弯折刀头5还包括密封套管，所述密封套管用于所述底板19旋转时填充所述底板19与所述固定管17之间的间隙，密封管的加设增加了可弯折的超声刀的使用效果。

优选的，所述罩壳22还开设有第三通孔29，所述第三通孔29用于所述弯折控制系统的线路的穿设，使得所述控制系统的线路被固定住，增加了可弯折的超声刀的使用效果。

优选的，可弯折的超声刀还包括电源，所述电源设置在所述控制箱内，所述电源用于为所述弯折控制系统和各运动元件提供电力支持，电源的加设增加了可弯折的超声刀使用时的稳定性，减少了意外断电的可能。

优选的，所述电源为可充电的铅蓄电池，铅蓄电池的电量大，成本低，适用于可弯折的超声刀的使用场合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种可弯折的超声刀，其特征在于，包括主机、换能装置、连杆驱动气缸、连接杆和弯折刀头，所述主机与所述换能装置电连接，所述主机用于提供稳定的超声频率电信号，所述换能装置用于将所述超声频率电信号转换成机械振动，所述连接杆包括第一连杆和第二连杆，所述换能装置的输出端连接有第一旋转部件，所述第一旋转部件背离所述换能装置的输出端的一侧连接有第一连杆，所述第一连杆背离所述第一旋转部件的一端与所述第二连杆铰接，所述第二连杆背离所述第一连杆的一端与所述弯折刀头连接，所述连杆驱动气缸的一端与所述第一连杆铰接，所述连杆驱动气缸的另一端与所述第二连杆铰接；所述第一旋转部件包括第一驱动电机、第一旋转盘、第一安装架和第一安装管，所述第一安装管的一端与所述换能装置的输出端固定连接，所述第一安装架固定在所述第一安装管的内壁上，所述第一安装架、所述第一驱动电机、所述第一旋转盘沿背离所述换能装置的方向依次连接，所述第一驱动电机收容于所述第一安装管内，所述第一旋转盘沿垂直所述第一安装管轴线的方向与所述第一驱动电机的输出轴连接，所述第一旋转盘的背离所述第一驱动电机的一侧与所述第一连杆固定连接，且所述第一旋转盘设置在所述第一安装管背离所述换能装置的一端。

2.根据权利要求1所述的一种可弯折的超声刀，其特征在于，所述弯折刀头包括第二驱动电机、第二旋转盘、第二安装架、底板驱动气缸、第二安装管、固定管、铰接杆、底板和切割刀，所述第二安装管的一端与所述第二连杆固定连接，第二安装架固定在所述第二安装管的内壁上，所述第二安装架、所述第二驱动电机与所述第二旋转盘沿背离所述第二连杆的方向依次连接，所述第二驱动电机收容于所述第二安装管内，所述第二旋转盘沿垂直所述第二安装管轴线的方向与所述第二驱动电机的第一输出轴连接，所述第二旋转盘背离所述第二安装架的一侧与所述固定管固定连接，所述底板与平行于所述底板的所述铰接杆固定连接，所述铰接杆固定在所述固定管的内壁上，所述底板驱动气缸固定在所述固定管的内壁上，所述底板驱动气缸的背离所述第二旋转盘的一端设置有第二输出轴，所述第二输出轴与所述底板铰接，所述底板用于在所述底板驱动气缸的驱动下绕所述铰接杆转动，所述底板背离所述第二安装架的一侧连接有切割刀。

3.根据权利要求2所述的一种可弯折的超声刀，其特征在于，所述换能装置包括罩壳、磁致伸缩材料棒、线圈、换能器和变幅杆，所述磁致伸缩材料棒、所述线圈、所述换能器和所述变幅杆均收容在所述罩壳内，所述罩壳开设有第一通孔和第二通孔，所述主机的电线穿过所述第二通孔与所述线圈电连接，所述线圈套设在所述磁致伸缩材料棒的外径上，所述磁致伸缩材料棒的一端与所述罩壳固定连接，所述磁致伸缩材料棒的另一端与所述换能器固定连接，所述换能器背离所述磁致伸缩材料棒的一侧与所述变幅杆连接，所述第一安装管穿过所述第一通孔与所述变幅杆背离所述换能器的一侧固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种可弯折的超声刀，其特征在于，还包括控制按钮、控制箱和收容在控制箱内的弯折控制系统，所述弯折控制系统包括空气压缩机、电磁阀和PLC，所述控制按钮包括粗调弯折按钮、精调弯折按钮、粗调旋转按钮和精调旋转按钮，所述粗调弯折按钮和所述精调弯折按钮均穿设在所述罩壳的一侧上，所罩壳的另一侧穿设有所述粗调旋转按钮和所述精调旋转按钮。

5.根据权利要求4所述的一种可弯折的超声刀，其特征在于，所述PLC、所述粗调旋转按钮和所述第一驱动电机依次电连接；所述PLC、所述精调旋转按钮和所述第二驱动电机依次电连接；所述电磁阀包括连杆驱动电磁阀和底板驱动电磁阀；所述PLC、所述连杆驱动电磁阀和所述粗调旋转按钮依次电连接；所述PLC、所述底板驱动电磁阀和所述精调旋转按钮依次电连接；所述空气压缩机、所述连杆驱动电磁阀和所述连杆驱动气缸通过管道依次连接；所述空气压缩机、所述底板驱动电磁阀和所述底板驱动气缸通过管道依次连接。

6.根据权利要求2所述的一种可弯折的超声刀，其特征在于，所述弯折刀头还包括密封套管，所述密封套管用于所述底板旋转时填充所述底板与所述固定管之间的间隙。

7.根据权利要求5所述的一种可弯折的超声刀，其特征在于，所述罩壳还开设有第三通孔，所述第三通孔用于所述弯折控制系统的线路的穿设。

8.根据权利要求5所述的一种可弯折的超声刀，其特征在于，还包括电源，所属电源设置在所述控制箱内，所述电源用于为所述弯折控制系统和各运动元件提供电力支持。

9.根据权利要求8所述的一种可弯折的超声刀，其特征在于，所述电源为可充电的铅蓄电池。

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