CN114343787A - 超声波振动组件及其制造方法和超声波手术装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种超声波振动组件及其制造方法和超声波手术装置，其中超声波振动组件配置为在超声波的激励下发生振动并且包括超声波传输件和末端执行部。所述超声波传输件沿其延伸方向包括彼此相对的近端和远端，所述末端执行部与所述远端连接，所述超声波传输件配置为将所述振动从所述近端传输到所述远端以使所述末端执行部振动。所述末端执行部包括第一合金材料，所述超声波传输件包括第二合金材料，所述第一合金材料的抗拉伸强度大于所述第二合金材料的抗拉伸强度，以使得所述末端执行部的抗拉伸强度大于所述超声波传输件的抗拉伸强度，这样可避免末端执行部在振动时产生裂纹或断裂，由此提高超声波振动组件的使用寿命和安全性。

Description

超声波振动组件及其制造方法和超声波手术装置

技术领域

本公开实施例涉及一种超声波振动组件及其制造方法和超声波手术装置。

背景技术

外科医生在手术中使用超声手术装置来切割组织并且通过凝结作用实现止血，从而最大程度地减轻患者创伤。超声手术装置中，利用电激发压电元件以产生机械波振动，并且通过超声传输件来传输和放大，使超声手术装置的前端振动以实现治疗。

发明内容

本公开第一方面提供了一种超声波振动组件，所述超声波振动组件配置为在超声波的激励下发生振动并且包括超声波传输件和末端执行部。所述超声波传输件沿其延伸方向包括彼此相对的近端和远端，所述末端执行部与所述远端连接，所述超声波传输件配置为将所述振动从所述近端传输到所述远端以使所述末端执行部振动；所述末端执行部包括第一合金材料，所述超声波传输件包括第二合金材料，所述第一合金材料的抗拉伸强度大于所述第二合金材料的抗拉伸强度，以使得所述末端执行部的抗拉伸强度大于所述超声波传输件的抗拉伸强度。

至少一些实施例中，超声波振动组件还包括：连接部，与所述超声波传输件的近端连接；所述连接部配置为可在所述超声波的激励下振动并且将所述振动传输给所述超声波传输件；所述连接部包括第三合金材料，所述第三合金材料的抗拉伸强度大于所述第二合金材料的抗拉伸强度以使得所述连接部的抗拉伸强度大于所述超声波传输件的抗拉伸强度，所述第三合金材料和所述第一合金材料相同或不同。

至少一些实施例中，所述连接部沿其延伸方向包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端连接所述超声波传输件的近端，所述第二连接端远离所述超声波传输件；所述超声波传输件具有沿其延伸方向分布的多个振动节点，所述多个振动节点还包括与所述超声波传输件的近端距离最近的最近侧振动节点，所述连接部的所述第一连接端与所述最近侧振动节点之间的距离小于等于两个相邻的振动节点之间的距离的1/2。

至少一些实施例中，所述第一连接端位于所述超声波传输件的最近侧振动节点处。

至少一些实施例中，所述末端执行部配置为可拆卸连接于所述超声波传输件的远端；和/或所述连接部配置为可拆卸连接于所述超声波传输件的近端。

至少一些实施例中，所述可拆卸连接包括螺纹连接或卡接。

至少一些实施例中，所述第一合金材料的比强度大于所述第二合金材料的比强度；和/或所述第三合金材料的比强度大于所述第二合金材料的比强度。

至少一些实施例中，所述第一合金材料和所述第三合金材料相同且均为第一钛合金材料；所述第二合金材料为第二钛合金材料；所述第一钛合金材料的抗拉伸强度是所述第一钛合金材料的抗拉伸强度的1.1～2.5倍。

至少一些实施例中，第一钛合金材料为TB6钛合金和TC18钛合金中的至少一种，第二钛合金材料为TC4钛合金。

至少一些实施例中，所述末端执行部由所述第一合金材料制成，所述超声波传输件由所述第二合金材料制成，所述连接部由所述第三合金材料制成。

本公开第二方面提供了一种超声波手术装置，包括以上所述的超声波振动组件。

至少一些实施例中，所述超声波手术装置，还包括：超声波发生器，与所述超声波振动组件连接，配置为产生使所述超声波振动组件振动的所述超声波；传动组件，套设于所述超声波传输件，所述传动组件包括沿其延伸方向彼此相对的第一端和第二端，所述第一端靠近所述超声波传输件的远端，所述第二端靠近所述超声波传输件的近端；以及端部执行器，所述端部执行器包括所述末端执行部和闭合件，所述闭合件与所述传动组件的第一端枢转连接。所述传动组件构造为可沿所述超声波传输件的延伸方向移动，以带动所述闭合件相对所述末端执行部枢转。所述闭合件具有打开位置和闭合位置，所述端部执行器具有打开状态和夹持状态。所述闭合件、所述末端执行部和所述端部执行器构造为：所述闭合件处于所述打开位置时，所述闭合件的至少一部分与所述末端执行部间隔开，所述端部执行器处于所述打开状态；所述闭合件处于所述闭合位置时，所述闭合件邻近所述末端执行部，所述端部执行器处于所述夹持状态。

本公开第三方面提供了一种超声波振动组件的制造方法，所述超声波振动组件配置为在超声波的激励下发生振动，所述制造方法包括：提供末端执行部和超声波传输件，其中所述超声波传输件沿其延伸方向包括彼此相对的近端和所述远端；以及将所述末端执行部连接到所述超声波传输件的远端。在该制造方法中，所述超声波传输件配置为将所述振动从所述近端传输到所述远端以使所述末端执行部振动；所述末端执行部包括第一合金材料，所述超声波传输件包括第二合金材料，所述第一合金材料的抗拉伸强度大于所述第二合金材料的抗拉伸强度，以使得所述末端执行部的抗拉伸强度大于所述超声波传输件的抗拉伸强度。

至少一些实施例中，所述制造方法还包括：提供连接部；以及将所述连接部连接到所述超声波传输件的近端，所述连接部配置为可在所述超声波的激励下振动并且将所述振动传输给所述超声波传输件。在该制造方法中，所述连接部包括第三合金材料，所述第三合金材料的抗拉伸强度大于所述第二合金材料的抗拉伸强度以使得所述连接部的抗拉伸强度大于所述超声波传输件的抗拉伸强度，所述第三合金材料和所述第一合金材料相同或不同。

至少一些实施例中，所述末端执行部配置为可拆卸连接于所述超声波传输件的远端；和/或所述连接部配置为可拆卸连接于所述超声波传输件的近端。

至少一些实施例中，所述可拆卸连接包括螺纹连接或卡接。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为根据本公开实施例提供的超声波手术装置的结构示意图；

图2为根据本公开实施例提供的超声波手术装置的局部爆炸图；

图3为根据本公开实施例提供的超声刀的结构示意图；

图4为根据本公开实施例提供的刀头的结构示意图；

图5为根据本公开实施例提供的连接部的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

本公开中，超声手术装置包括用于产生超声波振动的超声波发生器(例如超声换能器)，超声波换能器中设置有压电材料制成的压电元件，当超声波换能器通电时，压电元件将电能转换为机械能，以产生超声振动。超声手术装置还包括连接到超声换能器的器械，该器械具有安装在远端的端部执行器，该端部执行器例如包括超声刀。

超声刀通过高频振动(例如每秒55,500次)可以使组织中的蛋白质变性以形成粘性凝结物。通过超声刀的刀头表面施加压力到组织上，使血管塌缩并且允许粘性凝结物形成止血密封。操作者通过调节超声刀施加至组织的力、施加力的时间以及超声刀的偏转角度来控制切割速度和凝结的程度。

超声刀刀头的振动是通过连接到超声换能器的刀杆传递而来，随着刀头使用频率的增加，在振动时，超声刀的刀头可能会产生裂纹甚至存在断裂的风险，另外，刀杆和超声换能器的连接处也有可能因长时间振动而存在断裂风险。

为此，本公开至少一个实施例提供一种超声波振动组件，超声波振动组件配置为在超声波的激励下发生振动并且包括超声波传输件和末端执行部。超声波传输件沿其延伸方向包括彼此相对的近端和远端，末端执行部与远端连接，超声波传输件配置为将振动从近端传输到远端以使末端执行部振动。末端执行部包括第一合金材料，超声波传输件包括第二合金材料，第一合金材料的抗拉伸强度大于第二合金材料的抗拉伸强度，以使得末端执行部的抗拉伸强度大于超声波传输件的抗拉伸强度。

本公开至少一个实施例提供的超声波振动组件中，通过使末端执行部的抗拉伸强度大于超声波传输件的抗拉伸强度，可避免末端执行部在振动时产生裂纹或断裂，由此提高超声波振动组件的使用寿命和安全性。

本公开至少一个实施例还提供一种超声波手术装置，包括前述的超声波振动组件。由于超声波振动组件的使用寿命和安全性得到提高，进一步保证超声波手术装置在使用过程中的稳定性，避免出现手术风险。

本公开实施例中，“近端”是指靠近使用超声波振动组件或超声波手术装置的操作者的一侧，“远端”是指远离操作者的一侧。

下面通过具体的实施例对本公开进行说明。为了保持本公开实施例以下的说明清楚且简明，可省略已知功能和已知部件的详细说明。当本公开实施例的任一部件在一个以上的附图中出现时，该部件在每个附图中可以由相同的参考标号表示。

图1为根据本公开实施例提供的超声波手术装置的结构示意图。图2为根据本公开实施例提供的超声波手术装置的局部爆炸图。

如图1和图2所示，本公开至少一个实施例提供的超声波手术装置100包括超声刀1(即超声波振动组件)、超声波换能器2(即超声波发生器)、套管传动组件3(即传动组件)和端部执行器4。

例如，超声波换能器2中设置有压电元件(未示出)，当通电时，压电元件被电能激发而振动产生机械波，该机械波例如为纵波。如图1所示，超声波换能器2与超声刀1连接，由此机械波可传递到超声刀1，以使超声刀1在超声的激励下发生振动。

例如，超声波换能器2设置在壳体5中，壳体5具有能够由操作者方便握持的形状。壳体5例如具有手持部，以方便操作者握持。

壳体5还构造为使操作者与容纳在换能器50中的压电元件的振动隔开。例如，壳体5中例如设置有单独的容纳空间，以方便超声波换能器2位于该容纳空间中。另外，壳体5可以是一体的，或者由多个外壳部分组合而成。为了维修时方便拆装，壳体5优选由多个外壳部分组合在一起形成。

图3为根据本公开实施例提供的超声刀的结构示意图。

例如，如图2和图3所示，超声刀1包括刀杆10(即超声波传输件)和刀头20(即末端执行器)。

刀杆10沿其延伸方向(例如图中所示D方向)包括彼此相对的近端101和远端102。例如，近端101插入到壳体5中以与超声换能器2连接，远端102与刀头20连接。刀杆10可将超声换能器2产生的机械振动从近端101传输到远端102以使刀头20振动。

例如，刀头20包括第一合金材料，刀杆10包括第二合金材料，第一合金材料的抗拉伸强度大于第二合金材料的抗拉伸强度，以使得刀头20的抗拉伸强度大于刀杆10的抗拉伸强度。抗拉伸强度(tensile strength)指材料在拉断前承受最大应力值，它反映了材料的断裂抗力。本公开实施例中，当刀头20的抗拉伸强度大于刀杆10的抗拉伸强度时，可提高刀头20的抗疲劳能力，从而避免刀头20在振动中出现裂纹或断裂，由此提高操作的安全性和稳定性。

在一个示例中，第一合金材料的抗拉伸强度是第二合金材料的抗拉伸强度的1.1～2.5倍。例如，第二合金材料的抗拉伸强度为800～1000Mpa，第一合金材料的抗拉伸强度为880～2500Mpa。

例如，第一合金材料的比强度大于第二合金材料的比强度。比强度是材料的抗拉强度与材料表观密度之比。比强度越高表明达到相应强度所用的材料质量越轻。优质的结构材料应具有较高的比强度，才能尽量以较小的截面满足强度要求，同时可以大幅度减小结构体本身的自重。

例如，刀头20仅包括第一合金材料，即刀头20由第一合金材料制成。刀杆10仅包括第二合金材料，即刀杆10由第二合金材料制成。这样，可便于刀头20或刀杆10的制作，简化制造工艺。

在一个示例中，刀头20由钛合金材料制成，刀杆10由铝合金材料制成。钛合金的密度一般在4.51g/cm3左右，其比强度(强度/密度)远大于铝合金材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。在150℃～500℃范围内，钛合金仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。所以，钛合金兼具了高强度、低密度、高热强度、耐腐蚀等优点。另外，钛合金对人体体液有极好的耐蚀性，没有毒性，与肌肉组织亲合性能良好，适于用作刀头材料使用。

在另一示例中，刀头20由第一钛合金材料制成，刀杆10由第二钛合金材料制成，并且第一钛合金材料的抗拉伸强度是第一钛合金材料的抗拉伸强度的1.1～2.5倍；优选为1.1～1.5倍。例如，第一钛合金材料的抗拉伸强度为880～1500Mpa，第二钛合金材料的抗拉伸强度为800～1000Mpa。

例如，第一钛合金材料为TB6钛合金和TC18钛合金中的至少一种,第二钛合金材料为TC4钛合金。

TC4钛合金的名义化学成分为Ti-6Al-4V，其主要成分为铝和钒。TC4钛合金中，铝的质量百分比为5.5～6.8％，钒的质量百分比约为3.5～4.5％，余量为Ti。TC4钛合金有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50％～100％；高温强度高，可在400C°～500C°的温度下长期工作。相比于铝合金或镁合金，更适合用作刀杆材料。

TB6钛合金的名义成分为Ti-10V-2Fe-3Al，其主要成分为钒、铝和铁。在TB6钛合金中，钒的质量百分比约为10％，铝的质量百分比约为3％，铁的质量百分比约为2％，余量为Ti。TB6钛合金的室温弹性模量为104GPa，β相变温度为800C°±15C°，比TC4钛合金低约200C°，提供了较低的金属热加工温度，使此合金能在比TC4钛合金以正常的压力锻造时所采用的温度更低，这使得模具寿命和成本大为降低。TB6钛合金在相变点附近锻造的流动应力相当于TC4钛合金在935C°时锻造的流动应力，因此等温变形时对模具材料的要求比TC4钛合金低，非常适合于热模锻造或等温锻造，适用于生产锻件、棒材、板材等。热模锻造或等温锻造所提供的锻件精度比常规模锻造中更高，不仅可避免制作材料的浪费，也降低了加工量，从而降低锻件的成本。相比于TC4钛合金的800Mpa的抗拉伸强度，TB6钛合金的抗拉伸强度可达到1000～1310Mpa，由此可提高刀头20的耐疲劳性能，避免刀头出现裂纹或断裂。

TC18钛合金的名义成分为Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe，其主要成分是铝、钼、钒、铬和铁。在TB6钛合金中，铝的质量百分比为4.4～5.7％，钼的质量百分比为4.0～5.5％，钒的质量百分比为4.0～5.5％，铬的质量百分比0.5～1.5％，铁的质量百分比为0.5～1.5％，余量为Ti。TC18在退火状态下具有数量大致相等的α相和β相，是退火状态下强度最高的钛合金。TC18的抗拉伸强度可达到1270～1480Mpa，显著优于TC4钛合金的抗拉伸强度。另外，用TC18钛合金代替TC4钛合金，可减重15％～20％，TC18适于用作刀头材料。

本公开实施例中，刀头20可以由TB6钛合金制成，也可以由TC18钛合金制成，还可以由TB6钛合金和TC18钛合金制成，均可以提高刀头20的抗拉伸强度。当刀头20由TB6钛合金和TC18钛合金制成时，TB6钛合金和TC18钛合金各自所占的重量百分比可以相同，也可以不同，本公开实施例对此不做限定。

例如，如图1和图2示，套管传动组件3套设于超声刀1的刀杆10上。套管传动组件3的延伸方向与刀杆10的延伸方向相同，例如均为图示的D方向。套管传动组件3沿D方向包括彼此相对的第一端31和第二端32，第一端31靠近刀杆10的远端102，第二端32靠近刀杆10的近端101。

例如，如图1所示，端部执行器4包括刀头20和闭合件40，闭合件40与套管传动组件3的第一端31枢转连接，套管传动组件3构造为可沿D方向移动，以带动闭合件40相对刀头20枢转。例如，闭合件40具有打开位置和闭合位置，端部执行器4具有打开状态和夹持状态。闭合件40、刀头20和端部执行器4构造为：当闭合件40处于打开位置时，闭合件40的至少一部分与刀头20间隔开，端部执行器4处于打开状态；当闭合件40处于闭合位置时，闭合件40邻近刀头20，端部执行器4处于夹持状态，以将组织夹持在刀头20和闭合件40之间。

例如，套管传动组件3包括外套管311和内套管312，外套管311套设在刀杆10上，相对刀杆10固定不动。内套管312沿刀杆10的径向方向(即穿过刀杆10的直径的方向)位于外套管311和刀杆10之间，用作致动件，可相对外套管311或刀杆10移动，例如可被控制为沿D方向往复运动。例如，可沿D方向前后移动，向前移动是指朝远离超声换能器2的方向移动，向后移动是指朝靠近超声换能器2的方向移动。

例如，如图2所示，闭合件40包括夹臂401和设于夹臂401的面向刀头20一侧的组织垫402。夹臂401和组织垫402一起连接到外套管311和与内套管312的远端，以使内套管312沿D方向前后移动时带动夹臂401相对刀头20旋转。例如，当内套管312在沿D方向朝远离超声换能器2的方向移动时，可带动夹臂401和组织垫402打开，与刀头20分离，使端部执行器4处于打开状态。当内套管312在沿D方向朝靠近超声换能器2的方向移动时，可带动夹臂401和组织垫402朝靠近刀头20的方向闭合，产生所需的组织夹钳力，使端部执行器4处于夹持状态。

本公开实施例中，仅以套筒传动组件方式为例对传动组件进行描述，可以理解的是，在其他实施例中，还可以采用其他传动组件带动端部执行器执行动作，本公开实施例对此不做限定。

本公开实施例中，组织垫402设置为与刀头20的平面相平行。当端部执行器4处于夹持状态时，组织被夹在刀头20和组织垫402之间，这样组织垫402可增加摩擦力，防止组织的滑脱，例如，组织垫402的表面可以是平滑的或者具有防滑特征，例如锯齿结构。当端部执行器4处于闭合状态时，由于夹臂401和刀头20之间设有组织垫402，即使误操作使刀头20发生振动，由于组织垫402的存在，也可避免夹臂401与刀头20直接接触，从而提高夹臂401的耐磨损性。

本公开实施例中，组织垫402和夹臂401可采用本领域已知的合适材料，例如组织垫402包括聚合物材料，夹臂401包括金属，例如不锈钢或钛。

图4为根据本公开实施例提供的刀头的结构示意图。

例如，如图3和图4所示，刀头20沿D方向包括前端201和后端202，前端201远离刀杆10，后端202连接刀杆10的远端102。

例如，从超声换能器2产生的超声波振动是沿刀杆10的近端101朝向远端102(本实施例中为刀杆10的长度方向)振动的纵波。纵波是质点的振动方向与传播方向同轴的波(或称平行)。纵波是波动的一种(波动分为横波和纵波)，亦称“疏密波”，纵波的传播过程是沿着波前进的方向出现疏密不同的部分。如图3所示，刀杆10具有沿D方向分布的多个振动节点P，例如振动节点P1、P2、P3……Pt-1、Pt，其中t为大于等于2的正整数。当超声波在刀杆10上传播时，刀杆10的振动节点对应超声波的疏部和密部之间的中心。也就是说，在振动节点处，刀杆10的振幅最小。

例如，如图3所示，多个振动节点P包括最远侧振动节点P1(即与刀杆10的近端101距离最远)以及最近侧振动节点Pt(即与刀杆10的近端101距离最近)。

例如，如图3所示，超声刀1还包括连接部30，连接部30与刀杆10的近端101连接。连接部30配置为可在超声波的激励下振动并且将振动传输给刀杆10。

在超声波手术装置100处于工作状态时，刀头20本身会产生发热，而且与组织之间有摩擦，工作环境相对恶劣，所以更容易出现裂纹或断裂。连接部30将刀杆10连接到超声换能器2上，在工作时产生的热量较低，几乎没有摩擦，相比于刀头20不容易出现断裂。即使如此，在反复多次且长时间使用后，由于连接部30也发生振动，当超过材料的疲劳极限时，也会有断裂的潜在风险。

为此，为避免上述风险，本实施例中，连接部30包括第三合金材料，第三合金材料的抗拉伸强度大于第二合金材料的抗拉伸强度以使得连接部30的抗拉伸强度大于刀杆10的抗拉伸强度。通过使连接部30的抗拉伸强度大于刀杆10的抗拉伸强度，可提高连接部30的抗疲劳能力，从而避免连接部30在振动中出现裂纹或断裂，由此提高操作的安全性和稳定性。

本公开实施例中，第三合金材料和第一合金材料可以相同，也可以不同，当二者相同时，可节省用料的种类，降低设计难度。例如，第三合金材料可以采用与前面描述的第一合金材料，在一个示例中，第三合金材料的抗拉伸强度是第二合金材料的抗拉伸强度的1.1～2.5倍。例如，第三合金材料的抗拉伸强度为800～1000Mpa，第一合金材料的抗拉伸强度为880～2500Mpa。

再例如，第三合金材料的比强度大于第二合金材料的比强度，有关比强度的定义和效果可参考前面的描述，此处不再赘述。

例如，连接部30仅包括第三合金材料，即连接部30由第三合金材料制成。刀杆10仅包括第二合金材料，即刀杆10由第二合金材料制成。这样，可便于连接部30或刀杆10的制作，简化制造工艺。

在一个示例中，连接部30由钛合金材料制成，刀杆10由铝合金材料制成，有关钛合金材料的技术效果可参考前面的描述，此处不再赘述。

在另一示例中，连接部30由第一钛合金材料制成，刀杆10由第二钛合金材料制成，并且第一钛合金材料的抗拉伸强度是第一钛合金材料的抗拉伸强度的1.1～2.5倍；优选为1.1～1.5倍。例如，第一钛合金材料的抗拉伸强度为880～1500Mpa，第二钛合金材料的抗拉伸强度为800～1000Mpa。进一步地，例如，第一钛合金材料为TB6钛合金和TC18钛合金中的至少一种,第二钛合金材料为TC4钛合金，有关这三种合金的主要成分和效果可参考前面的描述，此处不再赘述。

例如，第一钛合金材料为TB6钛合金和TC18钛合金中的至少一种,第二钛合金材料为TC4钛合金。本公开实施例中，连接部30可以由TB6钛合金制成，也可以由TC18钛合金制成，还可以由TB6钛合金和TC18钛合金制成，均可以提高连接部30的抗拉伸强度。当连接部30由TB6钛合金和TC18钛合金制成时，TB6钛合金和TC18钛合金各自所占的重量百分比可以相同，也可以不同，本公开实施例对此不做限定。

图5为根据本公开实施例提供的连接部的结构示意图。

例如，连接部30的延伸方向与刀杆10的延伸方向相同，均为图示的D方向。连接部30沿D方向包括第一连接端301和第二连接端302，第一连接端301连接刀杆10的近端101，第二连接端302远离刀杆10。

如图5所示，第一连接端301位于刀杆10的最近侧振动节点Pt处，由此可减小连接部30与刀杆10在连接处的振幅，提高连接处的稳固性，避免连接部和刀杆在连接处断裂。

本公开实施例中，第一连接端301的位置仅为示意性的，在其他实施例中，第一连接端301也可以设置在最近侧振动节点Pt的附近，例如第一连接端301与最近侧振动节点P2之间的距离小于等于两个相邻的振动节点P之间的距离的1/2，同样可以提高连接部和刀杆间连接处的稳固性。

本公开实施例中，刀头20配置为可拆卸地连接于刀杆10的远端102；和/或连接部30配置为可拆卸地连接于刀杆10的近端101，这样不仅方便刀头20和连接部30的拆装，也有利于后续维修或更换。例如，可拆卸连接包括螺纹连接或卡接，本公开实施例对具体连接方式不做限定。

本公开至少一个实施例还提供一种超声波振动组件超声刀的制造方法。例如，参考图1至图5，本公开实施例提供一种超声刀1的制造方法，超声刀1配置为在超声波的激励下发生振动，该制造方法包括：

S1：提供刀头20和刀杆10，其中刀杆10沿D方向包括彼此相对的近端101和远端102；

S2：将刀头20连接到刀杆10的远端102，其中刀杆10配置为将振动从近端101传输到远端102以使刀头20振动；刀头20包括第一合金材料，刀杆10包括第二合金材料，第一合金材料的抗拉伸强度大于第二合金材料的抗拉伸强度，以使得刀头20的抗拉伸强度大于刀杆10的抗拉伸强度。

本公开至少一个实施例提供的超声波振动组件的制造方法中，通过使刀头20的抗拉伸强度大于刀杆10的抗拉伸强度，可避免刀头20在振动时产生裂纹或断裂，由此提高超声刀1的使用寿命和安全性。

例如，上述制造方法还包括：

S3：提供连接部30；

S4：将连接部30连接到刀杆10的近端101，连接部30配置为可在超声波的激励下振动并且将振动传输给刀杆10。例如，连接部30包括第三合金材料，第三合金材料的抗拉伸强度大于第二合金材料的抗拉伸强度以使得连接部30的抗拉伸强度大于刀杆10的抗拉伸强度，第三合金材料和第一合金材料相同或不同。

本实施例中，通过使连接部30的抗拉伸强度大于刀杆10的抗拉伸强度，可提高连接部30的抗疲劳能力，从而避免连接部30在振动中出现裂纹或断裂，由此提高超声波振动组件在工作时的安全性和稳定性。

在本公开实施例提供的超声波振动组件及其制造方法和超声波手术装置中，通过使末端执行部包括第一合金材料，超声波传输件包括第二合金材料，且第一合金材料的抗拉伸强度大于第二合金材料的抗拉伸强度，以使得末端执行部的抗拉伸强度大于超声波传输件的抗拉伸强度，这样能避免末端执行部在振动时产生裂纹或断裂，由此提高超声波振动组件的使用寿命和安全性。进一步地，可选地，通过使连接部包括第三合金材料且第三合金材料的抗拉伸强度大于第二合金材料的抗拉伸强度，以使得连接部的抗拉伸强度大于刀杆10的抗拉伸强度，这样能提高连接部的抗疲劳能力，从而避免连接部在振动中出现裂纹或断裂，由此提高超声波振动组件以及超声波手术装置的安全性和稳定性。

本文中，有以下几点需要注意：

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

(3)以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种超声波振动组件，所述超声波振动组件配置为在超声波的激励下发生振动并且包括超声波传输件和末端执行部，其中：

所述超声波传输件沿其延伸方向包括彼此相对的近端和远端，所述末端执行部与所述远端连接，所述超声波传输件配置为将所述振动从所述近端传输到所述远端以使所述末端执行部振动，

所述末端执行部包括第一合金材料，所述超声波传输件包括第二合金材料，所述第一合金材料的抗拉伸强度大于所述第二合金材料的抗拉伸强度，以使得所述末端执行部的抗拉伸强度大于所述超声波传输件的抗拉伸强度。

2.根据权利要求1所述的超声波振动组件，还包括：连接部，与所述超声波传输件的近端连接；其中：

所述连接部配置为可在所述超声波的激励下振动并且将所述振动传输给所述超声波传输件；

所述连接部包括第三合金材料，所述第三合金材料的抗拉伸强度大于所述第二合金材料的抗拉伸强度以使得所述连接部的抗拉伸强度大于所述超声波传输件的抗拉伸强度，所述第三合金材料和所述第一合金材料相同或不同。

3.根据权利要求2所述的超声波振动组件，其中所述连接部沿其延伸方向包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端连接所述超声波传输件的近端，所述第二连接端远离所述超声波传输件；

所述超声波传输件具有沿其延伸方向分布的多个振动节点，所述多个振动节点还包括与所述超声波传输件的近端距离最近的最近侧振动节点，所述连接部的所述第一连接端与所述最近侧振动节点之间的距离小于等于两个相邻的振动节点之间的距离的1/2。

4.根据权利要求3所述的超声波振动组件，其中所述第一连接端位于所述超声波传输件的最近侧振动节点处。

5.根据权利要求2所述的超声波振动组件，其中：

所述末端执行部配置为可拆卸连接于所述超声波传输件的远端；和/或

所述连接部配置为可拆卸连接于所述超声波传输件的近端。

6.根据权利要求5所述的超声波振动组件，其中所述可拆卸连接包括螺纹连接或卡接。

7.根据权利要求2所述的超声波振动组件，其中：

所述第一合金材料的比强度大于所述第二合金材料的比强度；和/或

所述第三合金材料的比强度大于所述第二合金材料的比强度。

8.根据权利要求7所述的超声波振动组件，其中：

所述第一合金材料和所述第三合金材料相同且均为第一钛合金材料；

所述第二合金材料为第二钛合金材料；

所述第一钛合金材料的抗拉伸强度是所述第一钛合金材料的抗拉伸强度的1.1～2.5倍。

9.根据权利要求8所述的超声波振动组件，其中：

第一钛合金材料为TB6钛合金和TC18钛合金中的至少一种，第二钛合金材料为TC4钛合金。

10.根据权利要求8所述的超声波振动组件，其中：

所述末端执行部由所述第一合金材料制成，所述超声波传输件由所述第二合金材料制成，所述连接部由所述第三合金材料制成。

11.一种超声波手术装置，包括根据权利要求1至10任一项所述的超声波振动组件。

12.根据权利要求11所述的超声波手术装置，还包括：

超声波发生器，与所述超声波振动组件连接，配置为产生使所述超声波振动组件振动的所述超声波；

传动组件，套设于所述超声波传输件，所述传动组件包括沿其延伸方向彼此相对的第一端和第二端，所述第一端靠近所述超声波传输件的远端，所述第二端靠近所述超声波传输件的近端；以及

端部执行器，所述端部执行器包括所述末端执行部和闭合件，所述闭合件与所述传动组件的第一端枢转连接；

其中所述传动组件构造为可沿所述超声波传输件的延伸方向移动，以带动所述闭合件相对所述末端执行部枢转；

其中所述闭合件具有打开位置和闭合位置，所述端部执行器具有打开状态和夹持状态；

其中所述闭合件、所述末端执行部和所述端部执行器构造为：

所述闭合件处于所述打开位置时，所述闭合件的至少一部分与所述末端执行部间隔开，所述端部执行器处于所述打开状态；

所述闭合件处于所述闭合位置时，所述闭合件邻近所述末端执行部，所述端部执行器处于所述夹持状态。

13.一种超声波振动组件的制造方法，所述超声波振动组件配置为在超声波的激励下发生振动，所述制造方法包括：

提供末端执行部和超声波传输件，其中所述超声波传输件沿其延伸方向包括彼此相对的近端和所述远端；以及

将所述末端执行部连接到所述超声波传输件的远端，其中所述超声波传输件配置为将所述振动从所述近端传输到所述远端以使所述末端执行部振动；

其中，所述末端执行部包括第一合金材料，所述超声波传输件包括第二合金材料，所述第一合金材料的抗拉伸强度大于所述第二合金材料的抗拉伸强度，以使得所述末端执行部的抗拉伸强度大于所述超声波传输件的抗拉伸强度。

14.根据权利要求13所述的超声波振动组件的制造方法，还包括：

提供连接部；以及

将所述连接部连接到所述超声波传输件的近端，所述连接部配置为可在所述超声波的激励下振动并且将所述振动传输给所述超声波传输件；

其中，所述连接部包括第三合金材料，所述第三合金材料的抗拉伸强度大于所述第二合金材料的抗拉伸强度以使得所述连接部的抗拉伸强度大于所述超声波传输件的抗拉伸强度，所述第三合金材料和所述第一合金材料相同或不同。

15.根据权利要求14所述的超声波振动组件的制造方法，其中：

所述末端执行部配置为可拆卸连接于所述超声波传输件的远端；和/或

所述连接部配置为可拆卸连接于所述超声波传输件的近端。

16.根据权利要求15所述的超声波振动组件的制造方法，其中所述可拆卸连接包括螺纹连接或卡接。

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