CN116616861A - 驱动超声外科手术器械的方法、装置及超声外科手术系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种驱动超声外科手术器械的方法、装置及超声外科手术系统，其中，用于驱动超声外科手术器械的驱动电信号包括三个时间段输出的不同幅值的电信号，其中，在第一时间段至第二时间段的电信号幅值下降过程和第二时间段至第三时间段的电信号幅值上升过程，至少有一个过程设置了过渡时间，以较慢下降或较慢上升的方式代替现有的电信号幅值的阶跃变化，从而使传递至刀头的超声能量在高、低功率变化时具有一定的缓冲时间，有效提高操作人员对超声器械的操控精度，降低刀头超声振动能量突变产生的撕扯力，尤其是避免断刀情况的发生。

Description

驱动超声外科手术器械的方法、装置及超声外科手术系统
技术领域
本发明涉及外科器械领域，特别涉及一种驱动超声外科手术器械的方法、装置及超声外科手术系统。
背景技术
超声外科手术器械，又称超声软组织切割/止血系统，主要利用超声能量来促成软组织的切割和凝结止血，并具有较少的热损伤，适用于除骨组织和输卵管之外的人体软组织切割。超声外科手术器械和信号发生器是超声外科手术系统的关键部件，其中，超声外科手术器械包括换能器和执行器，执行器包括刀头和剪头，执行器通过传输媒介与换能器连接。在工作时，信号发生器按照特定频率和幅值输出驱动电信号至换能器，换能器将驱动电信号转换为机械振动，机械振动经过传输媒介的传输和放大后传递至执行器中的刀头从而使刀头以超声频率振动。操作人员通过操作刀头与剪头配合形成适当的压力对组织部位进行操作，或者直接将刀头作用于组织部位进行操作。
由于超声外科手术器械在止血和热损伤方面的优势使其常用于血管闭合。血管闭合的过程包括：血管的肌肉组织层分离、血管闭合凝固和血管切断三个阶段。不同阶段中，信号发生器输出的驱动电信号的幅值和频率也不相同，从而改变刀头的振动幅度和频率，结合操作人员施加的手持力使刀头与剪头之间的作用力改变，满足不同阶段对血管的施力要求。针对血管闭合的三个阶段，现有方案中的信号发生器输出的驱动电信号为阶跃信号，其第一阶段至第二阶段信号幅值瞬间从高点跳跃至低点，其第二阶段至第三阶段信号幅值瞬间从低点跳跃至高点，这就导致刀头部分的超声振动能量也会发生突变，不但会影响到操作人员的施力稳定性，影响血管闭合过程中的操控精度，同时会影响到作用于组织部位的撕扯力，还可能出现刀头断刀的情形。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有超声外科手术器械用于血管闭合时存在的操控精度易受影响及可能断刀的问题，为此，本发明提出了一种驱动超声外科手术器械的方法、装置及超声外科手术系统。
针对上述技术问题，本发明部分实施例提供一种驱动超声外科手术器械的方法，所述方法包括：
响应于启动信号，在第一时间段内向所述超声外科手术器械输出第一幅值范围的电信号以驱动所述超声外科手术器械中的端部执行器组件；
所述第一时间段结束后，在第一设定时间间隔内向所述超声外科手术器械输出幅值下降的第一过渡电信号以驱动所述端部执行器组件；
所述第一设定时间间隔结束后，在第二时间段内向所述超声外科手术器械输出第二幅值范围的电信号以驱动所述端部执行器组件，所述第二幅值范围的上限值小于所述第一幅值范围的下限值；
所述第二时间段结束后，在第二设定时间间隔内向所述超声外科手术器械输出幅值上升的第二过渡电信号以驱动所述端部执行器组件；
所述第二设定时间间隔结束后，在第三时间段内向所述超声外科手术器械输出第三幅值范围的电信号以驱动所述端部执行器组件，所述第三幅值范围的下限值大于所述第二幅值范围的上限值；
以上，所述第一设定时间间隔与所述第二设定时间间隔中的至少一个时间间隔大于零。
基于相同的发明构思，本发明部分实施例提供一种驱动超声外科手术器械的信号发生器，所述信号发生器包括处理器芯片，所述处理器芯片内预置有程序信息，所述信号发生器响应到启动信号后，所述处理器芯片运行所述程序信息以执行以上方案所述的驱动超声外科手术器械的方法，使所述信号发生器输出驱动电信号至所述超声外科手术器械。
基于相同的发明构思，本发明部分实施例提供一种超声外科手术系统，所述系统包括超声外科手术器械以及上述方案所述的信号发生器，其中：
所述超声外科手术器械包括换能器和操作组件；
所述换能器接收所述信号发生器输出的驱动电信号，将所述驱动电信号转换为超声振动信号；
所述操作组件，配置有中心杆和设置在所述中心杆远端的用于操作组织的端部执行器组件；所述超声振动信号由所述中心杆传递至所述端部执行器组件，所述端部执行器组件产生的超声能量作用于被操作的组织。
本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
本发明提供的驱动超声外科手术器械的方法、装置及超声外科手术系统，用于驱动超声外科手术器械的驱动电信号包括三个时间段输出的不同幅值的电信号，其中，在第一时间段至第二时间段的电信号幅值下降过程和第二时间段至第三时间段的电信号幅值上升过程，至少有一个过程设置了过渡时间，以较慢下降或较慢上升的方式代替现有的电信号幅值的阶跃变化，从而使传递至刀头的超声能量在高、低功率变化时具有一定的缓冲时间，有效提高操作人员对超声器械的操控精度，降低刀头超声振动能量突变产生的撕扯力，尤其是避免断刀情况的发生。
附图说明
下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:
图1为本发明一个实施例所述超声外科手术器械的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施例所述传输组件的结构示意图；
图3为本发明一个实施例所述超声外科手术器械的超声能量生成及传递过程示意图；
图4为本发明一个实施例所述驱动超声外科手术器械的方法的流程图；
图5a-图5e为本发明实施例所述驱动电信号的波形示意图；
图6为本发明实施例所述血管闭合过程中的血管壁厚度变化曲线；
图7为本发明实施例所述驱动电信号的波形示意图；
图8为本发明一个实施例所述驱动超声外科手术器械的方法中对电信号进行调节的流程图；
图9为本发明又一实施例所述驱动电信号的波形示意图；
图10a和图10b为本发明实施例所述超声外科手术系统的结构框图；
图11为本发明一个实施例所述端部执行器组件部分闭合状态的爆炸图；
图12为图11所示端部执行器组件部分打开状态的爆炸图；
图13为本发明一个实施例所述端部执行器组件部分闭合状态示意图；
图14a和图14b为现有技术与本发明的超声外科手术器械在端部执行器组件夹持血管时的变形对比图；
图15a-图15c为本方案与现有技术方案闭合血管闭合试验结果对比图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，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做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。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在本发明各个实施例中，“远端/侧”指外科器械操作时远离操作者的一端，“近端”则指外科器械被操作时靠近操作者的一端/侧。
本申请以下实施例总体涉及一种超声外科手术系统，可用于在外科手术过程中切割组织、凝结组织和/或夹持组织。图1至图3所示是本申请的超声外科手术系统的一种具体实施方式的结构示意图。该超声外科手术系统包括超声外科手术器械，该超声外科手术器械包括操作组件和换能器10，该操作组件包括由近端至远端依次设置的手柄组件20、传输组件30以及端部执行器组件40。通过将换能器10插入到手柄组件20中，操作组件的近端连接换能器10的远端并与该远端装配在一起。该超声外科手术系统还包括用于生成并输出驱动电信号的信号发生器50，其中，换能器10通过电缆与信号发生器50连接，将信号发生器50输出的驱动电信号的功率转换成机械功率，即超声波能量传递出去，传输组件30将超声波能量传输至端部执行器组件40上，手柄组件20适于使操作人员对操作组件进行操控，手柄组件20可通过传输组件30控制端部执行器组件40的运动，以进行切割/止血操作。手柄组件20的形状可以为能够由使用者以传统的方式握持。一种具体的实施方式中，此超声外科手术器械的操作组件通过扳机状设置来操纵端部执行器组件40闭合。
手柄组件20包括主壳体21和手柄22，手柄22从主壳体21向下延伸。手柄组件20适于在使用中被医疗从业者握持，以便于其抓持和操作手术器械，同时将医疗从业者与超声振动隔离开。扳机23安装在手柄组件20上，用于朝向手柄22枢转移动和远离手柄22枢转移动进而引起端部执行器组件40的闭合动作。手柄组件20上设有按钮24，用于朝向手柄按动进而引起端部执行器组件40的超声能量作用。端部执行器组件40在闭合动作下夹持组织(即给组织压力)，同时在超声能量的作用下，进行组织的切割/止血；上述作用在组织上的力及超声能量，可称为加载力。主壳体21的近端是开放的，从而使得换能器10可以被插入到主壳体21的内部。
端部执行器组件40包括刀头41以及能够相对于所述刀头41枢转的剪头42(也称夹持臂)，所述剪头42具有打开位置和闭合位置，在所述打开位置，所述剪头42的至少一部分与所述刀头41间隔开，在所述闭合位置，所述剪头42靠近所述刀头41并用于切割位于所述剪头42与所述刀头41之间的组织。
传输组件30从手柄组件20向远侧延伸。传输组件30包括用于将所述换能器10的超声能量传递至刀头41上的中心杆31、套设于中心杆31上的内套管32，以及套设于所述内套管32上的外套管33；其中，所述外套管33相对所述手柄组件20在轴向上固定，所述剪头42枢转连接于所述外套管33上，所述内套管32一端与所述手柄组件20的操纵机构连接，另一端作用在剪头42上，操纵机构触发内套管32相对所述外套管33沿轴向往复运动，以驱动剪头42绕外套管33上的枢转轴枢转。剪头42上连接剪头垫43，剪头42与剪头垫43一起连接到外套管33和内套管32的远端。剪头垫43安装在剪头42上用于与刀头41协作，剪头42的枢转运动将剪头垫43定位为基本平行于刀头41并与刀头41接触，由此限定组织处理区域。通过这样的结构，组织被夹持在剪头垫43和刀头41之间。
中心杆31、外套管33和内套管32通过卡口连接器组件34彼此连接，从而利用旋钮35可以使得其作为一个整体与换能器10一起相对于手柄组件20旋转，中心杆31通过旋钮35延伸入手柄组件20的主壳体21内。在使用过程中，利用旋钮35可以旋转外套管33和中心杆31，进而将端部执行器组件40和与之相连的剪头42调整至所需的方向。在使用过程中，旋钮35相对于手柄组件20的旋转引起外套管33、中心杆31以及与之可操作地连接的超声换能器10相对于手柄组件20的旋转。
内套管32的往复运动驱动剪头42打开或闭合，力限制机构36可操作地连接到内套管32，其包括管套环帽361，管套环帽361将远侧垫圈362、远侧波形弹簧363、近侧垫圈364和近侧波形弹簧365紧固到套环366上。套环366包括轴向延伸的凸耳，凸耳与管状内套管32的近侧部分中的合适开口接合。内套管32的圆周槽接收O形环367，用于与外套管33的内表面接合。
基于上述超声外科手术系统结构的描述，可以得到如图3所示的超声能量的传递过程示意图。信号发生器50输出驱动电信号，驱动电信号为具有特定电流及频率的电信号，换能器10将所述驱动电信号转换为超声振动信号，通过操作按钮24可将该超声振动信号(超声能量)传递至中心杆31，中心杆31适于将超声能量从换能器10传递到位于中心杆31远端的刀头41，其中，中心杆31可以是柔性的、半柔性的或者刚性的。正如本领域技术人员已知的那样，通过改变中心杆31的直径或者相应其他特征等，可以调整沿着中心杆31长度方向传播的振动波的幅度和/或频率。举例来说，减小直径，尤其是减小中心杆振动节点或者振动节点附近的直径，可以增大从中心杆31传递到刀头41的机械振动的振幅。中心杆31上也可以设置其他特征用于控制沿着中心杆传递的纵向振动的增益(积极的或者消极的)，以及将中心杆31的振动调节到系统的理想谐振频率。这样，中心杆31可以具有不同的横截面尺寸，包括基本上一致的截面，或者在沿着中心杆31的多个位置逐渐变细以提供两个或者两个以上具有不同横截面的段，或者甚至是沿着整个中心杆长度都是锥形的。
中心杆31可以由多种材料制成，尤其是多种医学上或者外科手术上可接受的金属材料，例如钛、钛合金(例如Ti6Al4V)、铝、铝合金或者不锈钢。在一些实施方式中，例如附图所示的实施方式，刀头41和中心杆31一体成型，例如由一个金属杆铣削制成具有所需要的特征。或者，中心杆31和刀头41可以设置为包括两个或者两个以上可分离的部件，这些可分离的部分可具有相同或不同的成分，各个部件之间通过诸如粘接、焊接、螺纹连接和/或其他本领域的技术人员所知的其他合适方式彼此连接。例如，刀头41可以通过螺纹连接、焊接或其他耦合机构连接到中心杆31上。
作为示例，附图所示的实施方式的信号发生器50和换能器10被配置成产生振动频率大约为55kHz的振动驻波。然而，也可以采用其它超声频率，例如在大约20kHz和大约120kHz之间的频率。
基于上述超声外科手术系统的结构及工作原理，能够确定驱动电信号具有关键作用，其决定了刀头41的超声振动能量，因此提供一种适当的驱动电信号，使刀头41在操作组织的不同阶段产生适当的超声振动能量，对于顺利完成外科手术是极其重要的。在本申请如下实施例中以血管作为被操作组织，对上述超声外科手术系统用于血管闭合时的工作原理进行详细说明。
本发明实施例提供一种驱动超声外科手术器械的方法，如图4所示，所述方法包括如下步骤：
S10：本步骤对应于血管的肌肉组织层分离阶段，其包括：
响应于启动信号，在第一时间段内向所述超声外科手术器械输出第一幅值范围的电信号以驱动所述超声外科手术器械中的端部执行器组件。在本步骤中，端部执行器组件40在第一幅值范围的电信号的驱动作用下，刀头41产生较高的超声振动能量，适应血管壁迅速干燥的需求。
S20：本步骤对应于血管闭合凝固阶段，其包括：
S201：所述第一时间段结束后，在第一设定时间间隔内向所述超声外科手术器械输出幅值下降的第一过渡电信号以驱动所述端部执行器组件；
S202：所述第一设定时间间隔结束后，在第二时间段内向所述超声外科手术器械输出第二幅值范围的电信号以驱动所述端部执行器组件，所述第二幅值范围的上限值小于所述第一幅值范围的下限值；
S203：所述第二时间段结束后，在第二设定时间间隔内向所述超声外科手术器械输出幅值上升的第二过渡电信号以驱动所述端部执行器组件。
以上，所述第一设定时间间隔与所述第二设定时间间隔中的至少一个时间间隔大于零。当所述第一设定时间间隔为零时，则所述第一时间段的终止时刻作为所述第二时间段的起始时刻；当所述第二设定时间间隔为零时，则所述第二时间段的终止时刻作为所述第三时间段的起始时刻。在本步骤中，驱动所述超声外科手术器械的电信号的幅值相对于步骤S10中的电信号的幅值有所下降，端部执行器组件40在第二幅值范围的电信号的驱动作用下，刀头41产生超声振动能量较低，适应血管凝固的需求。
S30：本步骤对应于血管切断阶段，其包括：
所述第二设定时间间隔结束后，在第三时间段内向所述超声外科手术器械输出第三幅值范围的电信号以驱动所述端部执行器组件，所述第三幅值范围的下限值大于所述第二幅值范围的上限值。在本步骤中，驱动所述超声外科手术器械的电信号的幅值相对于步骤S20中的电信号的幅值有所上升，端部执行器组件40在第三幅值范围的电信号的驱动作用下，刀头41产生超声振动能量较高，适应血管切断的需求。
图5a-图5e给出了上述方法中用于驱动超声外科手术器械的电信号的多种信号波形示意图，整体上，驱动电信号均包括第一时段信号S1、第二时段信号S2和第三时段信号S3，在不同的电信号驱动下，端部执行器组件40的操作对应于血管闭合的不同阶段。具体地：
端部执行器组件40执行血管的肌肉组织层分离的阶段：以第一时段信号S1驱动端部执行器组件40执行血管的肌肉组织层分离，在该阶段使血管壁迅速干燥，在第一时间段内输出第一幅值范围的电信号具有较高的幅值，端部执行器组件40能量较高，可快速实现肌肉组织层的分离，所述第一时间段的起始时刻为t10，所述第一时间段的终止时刻为t11。
端部执行器组件40执行血管闭合凝固的阶段：从所述第一时间段的终止时刻t11至所述第三时间段的起始时刻t30，即第二时段信号S2以及所述第二时段信号S2与所述第一时段信号S1、所述第三时段信号S3的过渡信号段整体驱动端部执行器组件40执行血管闭合凝固。在该阶段，所述第二时段信号S2在第二时间段内输出第二幅值范围的电信号，所述第二幅值范围的上限值小于所述第一幅值范围的下限值，所述第二时间段的起始时刻为t20，所述第二时间段的终止时刻为t21。在该阶段内输出的电信号具有较低的幅值，避免端部执行器组件40能量过高导致血管壁碳化影响闭合效果。
端部执行器组件40执行血管切断的阶段：以所述第三时段信号S3驱动端部执行器组件40执行血管切断。在第三时间段内输出第三幅值范围的电信号，所述第三幅值范围的下限值大于所述第二幅值范围的上限值，所述第三时间段的起始时刻为t30，所述第三时间段的终止时刻为t31。在该阶段内输出的电信号具有较高的幅值，端部执行器组件40能量较高，可快速切断血管。
如图所示，所述第二时间段的起始时刻t20与所述第一时间段的终止时刻t11之间具有供电信号幅值下降的第一设定时间间隔△t1，和/或，所述第三时间段的起始时刻t30与所述第二时间段的终止时刻t21之间具有供电信号幅值上升的第二设定时间间隔△t2。也即，驱动电信号的幅值发生变化时，至少有一个阶段取消了阶跃变化，将阶跃跳变改进为在一定过渡时间段内过渡。如图5a所示为在第一时段信号S1向第二时段信号S2变化时设置过渡时间的情形，如图所示：在所述第一时间段的终止时刻t11，电信号幅值为A11，在所述第二时间段的起始时刻t20，电信号幅值为A12，在电信号幅值由A11变化为A12的过程中给予第一设定时间间隔△t1的过渡时间。如图5b所示为在第二时段信号S2向第三时段信号S3变化时设置过渡时间的情形，如图所示：在所述第二时间段的终止时刻t21，电信号幅值为A13，在所述第三时间段的起始时刻t30，电信号幅值为A14，在电信号幅值由A13变化为A14的过程中给予第二设定时间间隔△t2的过渡时间。图5c-图5e为在第二时间段的起始时刻t20之前以及第二时间段的终止时刻t21之后均设置过渡时间的情形。在上述附图所示的波形中，第一时段信号S1、第二时段信号S2和第三时段信号S3的电信号幅值均保持恒定，第三时段信号S3的电信号幅值与第一时段信号S1的电信号幅值不同(如图5a和图5b所示)或相同(如图5c-图5e所示)均可。而实际应用本方法时，在每一个阶段，其电信号幅值都可能存在一定的波动，即并非稳定于幅值A11或A12，A13或A14，在后续实施例中将会进一步详细说明。当第一时段信号S1、第二时段信号S2和第三时段信号S3的电信号幅值保持恒定，且第三时段信号S3的电信号幅值与第一时段信号S1的电信号幅值相同时，则A13＝A12，A14＝A11，此时可得如图5c-图5e所示的信号波形。在本实施例中，以上附图主要用于说明第一设定时间间隔△t1和/或第二设定时间间隔△t2的存在，优选方案为两个阶段变化时均设置时间间隔实现电信号幅值变化的缓慢过渡。
本实施例的上述方案，单独在第一时段信号S1与第二时段信号S2之间设置第一设定时间间隔△t1进行过渡，或者，单独在第二时段信号S2与第三时段信号S3之间设置第二设定时间间隔△t2进行过渡，或者同时在两个阶段变化时设置过渡时间，将两个阶段中的阶跃变化信号部分或全部地调整为在一定时长内过渡，从而使传递至刀头41的超声能量在高、低功率变化时具有一定的缓冲，可有效提高操作人员对超声器械的操控精度，降低对组织撕扯力突变的影响，避免断刀情况的发生。
以上方案中，第一设定时间间隔△t1及第二设定时间间隔△t2存在时，电信号幅值的变化过程可以遵循线性变化过程(如图5d所示)，也可以遵循非线性变化过程(如图5a-图5c及图5e所示)。
针对直径较大的血管，为了能够在操作端部执行器组件40的过程中尽可能的缩短操作时间同时又能提供足够的加载力以顺利完成血管的闭合止血过程，加载力的大小与血管壁壁厚的变化情况相适应为较佳。因此，优选所述第二时段信号S2与第一时段信号S1和第三时段信号S3之间的过渡过程也按照非线性规律进行变化，从而更好地匹配血管壁厚度的变化，以完成对血管凝闭和切割。即，若所述第一设定时间间隔△t1大于零，在第一设定时间间隔△t1内，向所述超声外科手术器械输出的所述第一过渡电信号的幅值依照第一非线性曲线规律下降；若所述第二设定时间间隔△t2大于零，在第二设定时间间隔△t2内，向所述超声外科手术器械输出的第二过渡电信号的幅值依照第二非线性曲线规律上升，从而使得血管在闭合过程中的管壁厚度变化曲线如图6所示。
具体地，本实施例提供的第一过渡电信号和第二过渡电信号的波形优选为图7所示，所述第一非线性曲线为：A＝(A11-A12)×sinΦ+A11，Φ∈(180°，270°)，其中，A为第一过渡电信号的幅值，A11为第一时间段终止时刻的电信号幅值，A12为第二时间段起始时刻的电信号幅值，在所述第一设定时间间隔△t1的起始时刻Φ为180°，在所述第一设定时间间隔△t1的终止时刻Φ为270°。所述第二非线性曲线为：C＝(A14-A13)×sinΦ+A13，Φ∈(0°，90°)，其中，C为第二过渡电信号的幅值，A13为第二时间段终止时刻的电信号幅值，A14为第三时间段起始时刻的电信号幅值，在所述第二设定时间间隔△t2的起始时刻Φ为0°，在所述第二设定时间间隔△t2的终止时刻Φ为90°。图7中，所述第二时段信号S2为恒定幅值的电信号，因此A13＝A12，如果所述第二时段信号S2为图9所示的具有波动幅值的电信号时，A13与A12可以不同。本方案中的驱动电信号，从第一时段信号S1至第二时段信号S2的电信号幅值变化遵循正弦曲线规律变化，相同地，从第二时段信号S2至第三时段信号S3的电信号幅值变化遵循正弦曲线规律变化，使其能够更好地与血管闭合过程中的管壁厚度变化过程相适应。本方案中，图7中的驱动电信号以电流信号为例进行说明，在实际应用时，由于电流、电压之间能够根据欧姆定律进行换算，因此结合阻抗变化规律和电流变化规律能够换算得到电压变化规律，所以采用驱动电流或驱动电压作为驱动电信号均能够实现本发明，可根据实际情况进行选择。
如图7所示的驱动电信号，优选所述超声外科手术系统在对血管进行闭合处理时，其三个阶段的电信号幅值变化如下：
驱动端部执行器组件40执行血管的肌肉组织层分离的阶段：驱动电信号采用恒定幅值输出，使血管壁迅速干燥，该阶段的持续时间可以根据血管的肌肉组织层完成分离的时间进行确定，血管的肌肉组织层是否完成分离可以根据端部执行器组件40反馈的阻抗来确定。在该阶段，刀头41产生具有恒定功率的超声能量并结合操作人员施加的力，能够分离血管的肌肉组织层，且不会引起显著发热损伤。
驱动端部执行器组件40执行血管闭合凝固的阶段：驱动电信号的幅值可以为恒定幅值输出，使血管凝固。该阶段的持续时间可以根据血管完成凝固的时间来确定，血管是否完成凝固可以根据端部执行器组件40反馈的阻抗来确定。
驱动端部执行器组件40执行血管切断的阶段：驱动电信号采用恒定幅值(该恒定幅值与血管的肌肉组织层分离阶段的恒定幅值相同或不同均可)输出，直到血管被切断。
以上三个阶段中，不同阶段信号持续时间的长短，可以根据血管闭合过程中端部执行器组件40反馈的阻抗变化来确定。因此，优选地，如图8所示，驱动超声外科手术器械的方法还可以包括如下步骤：
S40：获取所述超声外科手术器械反馈的电流值或电压值变化量，所述电流值或电压值变化量根据所述端部执行器组件40反馈的阻抗变化量确定。结合图3以及前述的超声外科手术系统中超声能量生成及传递原理，血管闭合过程中，血管壁性质改变(例如血管的壁厚、血管的组织特性等)导致所述端部执行器组件40的阻抗变化，该阻抗变化能够沿超声振动的传输路径反馈至换能器10引起换能器10的电流值或电压值发生改变，本步骤是在执行血管闭合过程中实时进行的，其中所获取的电流值或电压值变化量由所述换能器10提供。
S50：根据所述电流值或电压值变化量调节各时间段内的电信号的幅值，所述各时间段包括所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段、所述第一设定时间间隔和/或所述第二设定时间间隔。本步骤中根据端部执行器组件40当前所执行操作阶段确定被调节的时间段，例如：在端部执行器组件40执行血管的肌肉组织层分离的阶段，则根据所述电流值或电压值变化量调节第一时间段输出的电信号的幅值；在端部执行器组件40执行血管闭合凝固的阶段，则根据所述电流值或电压值变化量调节第二时间段输出的电信号的幅值。
进一步地，上述方法还可以包括如下步骤：根据所述电流值或电压值变化量确定所述第一时间段、所述第二时间段和所述第三时间段的时间长度。与步骤S50相同，本步骤中根据端部执行器组件40当前所执行操作阶段确定被调节的时间段，即在执行血管闭合的过程中，实时地根据超声外科手术器械反馈的电流值或电压值变化量对输出的电信号的幅值进行调节，或实时地调整电信号的波形。
优选地，以上方法中在调整端部执行器组件40执行血管闭合凝固的阶段，还包括调整过渡电信号持续时长的步骤S60，具体地：
在所述第一设定时间间隔△t1大于零时，上述方法包括S601：根据所述电流值或电压值变化量确定所述第一设定时间间隔△t1的时间长度。
在所述第二设定时间间隔△t2大于零时，上述方法包括S602：根据所述电流值或电压值变化量确定所述第二设定时间间隔△t2的时间长度。
另外，在具体实现时，所述第一设定时间间隔△t1与所述第二设定时间间隔△t2可以相等也可以不相等，如果二者相等可以简化对于波形的设计，如果二者不相等时两者差值在一定的允许误差范围内，且该允许误差范围可根据经验值或者试验标定的方式确定。
如前所述，在超声外科手术系统对血管闭合凝固的阶段，由于血管组织特性的改变，端部执行器组件40的阻抗值也在变化，因此将第二时段信号S2设计为具有波动性的信号，即刀头41的超声能量具有较小的波动，使端部执行器组件40更好地反应血管闭合过程中的阻抗变化，该波动范围较小能避免刀头能量波动对血管或组织产生不必要的撕扯。优选所述第二时段信号S2的第二幅值范围的上限值A5与下限值A6之间的差值小于设定值。以图9中所示的波形图为例，所述第二时间段内输出的电信号优选为周期信号，具体地所述周期信号可选择如下函数表示：B＝A5-设定值×sin(π×τ/T)；其中，B为所述第二时间段内输出的电信号幅值，τ为时间变量，τ∈(0，T)，T为所述第二时间段的时间长度。以上，因为血管闭合凝固阶段需要端部执行器组件40用较低能量持续作用于血管以使血管完全凝固，所以在该阶段中，刀头41的超声能量与持续时间需要很好配合，也即第二时段信号的幅值与持续时间需要很好配合，避免第二时段信号的幅值过高或持续时间过长引起血管碳化，影响闭合凝固效果。在此前提下，以上公式中的所述设定值的选择与刀头41在血管凝固阶段所需要的较低能量值相适配，可通过标定实验或经验值进行获取。在本步骤中，针对血管闭合过程的阻抗扰动规律对第二时段信号S2的电信号幅值进行设计，以正弦波方式周期性地波动变化能够更好地反应血管闭合凝固过程中的阻抗变化。
本发明实施例还提供一种驱动超声外科手术器械的信号发生器，如图10a-10b所示为所述信号发生器50用于超声外科手术系统中时与其他部件间的连接关系示意图。所述信号发生器50包括处理器芯片501(如单片机、PLC、DSP等芯片)所述处理器芯片501内预置有用于生成各类预设波形信号的程序信息，所述信号发生器50响应到启动信号后，所述处理器芯片501运行所述程序信息以执行上述方法实施例中提供的方法步骤，使所述信号发生器50输出如图5a-5e或图7、图9所示的驱动电信号至所述超声外科手术器械。所述处理器芯片501通过预置程序信息，可以直接输出符合驱动电信号要求的波形信号，即电信号的幅值、各阶段持续时间均满足超声外科手术器械的驱动要求。又或者，如图10b所示，所述处理器芯片501连接有信号调理电路502，所述处理器芯片501运行所述程序信息后输出预设波形信号(作为初始电信号)，所述信号调理电路502将所述预设波形信号处理为所述驱动电信号，在此方案中，预设波形信号的幅值可以较小，信号调理电路502可具备信号放大功能，将较小幅值的初始电信号放大为符合驱动要求的驱动电信号。信号调理电路502的功能与处理器芯片501输出的初始电信号和驱动需求相适应，除了放大功能外还可具备变压、滤波功能等。
进一步地，上述的信号发生器50还包括阻抗检测电路503，所述阻抗检测电路503与超声外科手术器械中的换能器10相连接，所述阻抗检测电路503用于检测所述换能器10反馈的电流值或电压值变化量并将所述电流值或电压值变化量转换为数字信号后反馈至所述处理器芯片501，所述电流值或电压值变化量根据所述端部执行器组件40的阻抗变化量确定；所述处理器芯片501根据所述阻抗检测电路503反馈的所述数字信号调节所述驱动电信号的幅值。进一步地，所述处理器芯片501还能够根据所述阻抗检测电路503反馈的所述数字信号调节所述驱动电信号中第一时间段、第二时间段和第三时间段的时间长度、在所述第一设定时间间隔大于零时，根据所述电流值或电压值变化量确定所述第一设定时间间隔的时间长度；和/或，在所述第二设定时间间隔大于零时，根据所述电流值或电压值变化量确定所述第二设定时间间隔的时间长度。
以上驱动超声外科手术器械的信号发生器，能够输出驱动电信号至超声外科手术器械中的端部执行器组件40，端部执行器组件40中的刀头41在驱动电信号的驱动下，产生与血管闭合过程中不同阶段相适应的超声能量，结合操作者对端部执行器组件40操作后施加的夹持力，快速完成血管闭合。
本发明实施例还提供一种超声外科手术系统，所述系统包括超声外科手术器械以及以上实施例提供的信号发生器50。其中，所述超声外科手术器械包括换能器10和操作组件；所述换能器10接收所述信号发生器50输出的驱动电信号，将所述驱动电信号转换为超声振动信号；所述操作组件配置有中心杆31和设置在所述中心杆31远端的用于操作组织的端部执行器组件40；所述超声振动信号由所述中心杆31传递至所述端部执行器组件40，所述端部执行器组件40产生的超声能量作用于被操作的组织，本发明实施例中，被操作的组织以血管为例，但超声外科手术系统能够应用于除血管之外的其他组织的切割、凝结和/或夹持。
如图10b所示，所述超声外科手术系统还可以包括启动信号开关50A(如操作按钮24、与信号发生器50连接的脚踏开关等)，所述信号发生器50接收来自于启动信号开关50A的启动信号后(图中以处理器芯片501的信号接收端作为所述信号发生器50的信号接收端)，处理器芯片501即可以运行预置其内部的程序信息，输出预设波形信号，预设波形信号经过信号调理电路502的处理后形成驱动电信号输入至换能器10。端部执行器组件40中的刀头41发生超声振动后与剪头42配合夹持组织，端部执行器组件40的阻抗变化量反馈至换能器10引起换能器10电流值或电压值的变化，阻抗检测电路503能够检测到该电流值或电压值的改变，并且将该电流值或电压值的改变处理为数字信号后反馈至所述处理器芯片501，所述处理器芯片501能够根据该电流值或电压值的改变确定上述阻抗变化量并根据阻抗变化量对初始波形进行调节改变驱动电信号的幅值以改变端部执行器组件40的超声能量，使端部执行器组件40工作在任何阶段时都能够产生与被操作组织特性变化相适应的超声能量，更好地满足被操作组织的操作需求。
另外，本发明以上各实施例中所提出的驱动电流波形中，是按照电流有效值表示的情形，有效值是用于计量交流电大小的值，具体计算过程为：交流电通过某电阻，在一周期内所产生的热量与直流电通过该电阻在同样时间内产生的热量相等，此直流电的量值则是该交流电的有效值，因此，有效值能够依据电流瞬时值计算得到。在具体应用时，可选择瞬时值或有效值作为变量进行显示。经验证，采用本申请以上实施例中的驱动电信号控制刀头41工作，在对较大直径的血管进行闭合止血的过程中，当各阶段信号均采用谐振频率工作，且在第二时段信号S2的两端均采用正弦波曲线实现电信号过渡时，刀头41部分的超声振动能量能够实现在满足血管闭合需要的前提下，单位时间内输出的功率值达到最大，从而使整个闭合流程用时较短。
基于上述实施例中的驱动电信号，能够实现刀头41振动时长有效缩短的效果，降低了刀头41由于机械振动产生的热量，相比当前已有的带有散热膜的刀头41结构(因为现有技术刀头需要振动的时间更长，所以会产生更多的热量，因此刀头需要额外增加散热膜)，本申请能够实现：刀头41的外部不必涂覆散热膜。现有刀头41所涂覆的散热膜，不但提高了器械成本，而且在高频振动的情况下可能会出现散热膜脱落至人体内的情况，容易引起人体排异。本方案中刀头41取消散热膜后有效解决了上述问题。
上述超声外科手术系统，在常规使用场景下(如直径约为5mm或以下的血管闭合凝结)，当端部执行器组件40夹持血管时，需要刀头41与剪头42配合以对组织施加加载力。具体地，如图11和图12，剪头42相对刀头41的枢转运动是通过在剪头42上设置一对枢转点来实现的，这一对枢转点分别与外套管33和内套管32结合。外套管33与手柄组件20固定连接。剪头42经由剪头42上的第一通孔421以及外套管33上对应的第二通孔331枢转地连接至外套管33。紧固销或铆钉滑动穿过第一通孔421与所述第二通孔331以将剪头42枢转地连接到外套管33上。内套管32沿着外套管33的纵向轴线移动。剪头42上的枢轴销422接合内套管32远端处的枢轴孔321。由此，内套管32相对于外套管33的往复运动使剪头42相对刀头41进行枢转运动。扳机23朝向手柄的运动使内套管32向近侧移动，由此使剪头42向刀头41枢转。由扳机23和协作的手柄22提供的扳动动作帮助方便有效地操纵并定位器械以及操作器械远端的剪头42向刀头41侧枢转，由此组织被有效地驱动推靠到刀头41上。扳机23远离手柄22的运动使内套管32向远侧移动，由此使剪头42朝向远离刀头41的方向枢转。
如图13所示，所述中心杆31的外周中形成有多个用于安装密封支撑部39的槽或凹口，槽位于中心杆31的节点处，由于中心杆31的节点处的超声波振幅为零，在此位置设置密封支撑部39，能够实现中心杆31有效支撑的同时不影响中心杆31的超声波传递。所述密封支撑部39具体为设置于所述槽内的密封胶圈，所述密封胶圈为硅胶等柔性材料制成。设置在最远侧的节点处的密封支撑部39最靠近端部执行器组件40，该密封支撑部39还可以避免端部执行器组件40切割时产生的组织残液经过中心杆31与内套管32之间的区域中进入传输组件30内部。
当端部执行器组件40作用于较大直径血管的闭合凝结时，需要较大力度操纵扳机23以夹持血管，剪头42向Z向的力较大，进而使刀头41有向Z向移动的趋势，内外套管间的装配间隙可允许刀头41向Z向移动。如图13所示，与刀头41紧固或一体的中心杆31通过密封支撑部39与内套管32抵接没有间隙，内外套管间具有装配间隙。如图14a所示，上述一对枢转点形成的直线上方向左倾斜(也可以认为是，形成的直线下方向右倾斜)，这时，端部执行器组件40的远端F处已闭合，而其近端W处还存在很大的缝隙。近端W处存在缝隙很大，其如果夹持血管，压力较小，这时容易出现远端夹持的血管在压力和能量的作用下已完成切割/止血，而近端夹持的血管还未完成切割/止血。也就是，端部执行器组件40作用在较大直径的血管上加载力一致性较差，易出现部分血管未被切断或凝结的问题。
而在本申请提供的以上实施方案中，驱动电信号能够控制刀头41在单位时间内输出足够高的超声能量，这就使得操作人员在控制剪头42动作时，可适当地降低来自操作人员的夹持力，从而缓解上述端部执行器组件40加载力一致性差的情况。
为了进一步使端部执行器组件40对较大直径血管闭合凝结时刀头41近端至远端的加载情况一致，需要使刀头41的受力大小由近端至远端呈逐渐减小的趋势。优选地，本实施例中，在所述内套管32与所述外套管33在两者的远端侧设置抵触部，所述抵触部在内套管32和外套管33之间形成支撑，以使内外套管的远端的间隙接近于零，其可以在不影响内外套管相对滑动运动的前提下，防止内外套管之间的径向间隙变化，即刀头41受到剪头42沿Z方向的作用力时，内套管32沿Z向的偏移距离接近于零，避免了内外套管之间的径向间隙变化。如图14b所示，所述剪头42向接近刀头41的方向上枢转对较大直径的血管进行闭合止血时，刀头41在内套管32与外套管33远端的支撑下沿其径向Z向的位置偏移减小，其几乎为零，这时，端部执行器组件40的远端F处已闭合，其近端W处缝隙较小，以实现刀头41的受力由远端至近端逐渐增大。更具体地，所述抵触部的内侧抵接于所述内套管32外壁上或与所述内套管32外壁一体成型，所述抵触部的外侧与所述外套管33内壁一体成型或抵接于所述外套管33内壁上。这样，通过在远端侧设置抵触部使得所述内套管32与所述外套管33之间的间隙进一步减小。在一些方案中，所述抵触部为设置于所述内套管32与所述外套管33之间的至少一条夹片P。通过设置独立于内套管32与外套管33的夹片P可以降低内、外套管33的加工难度。更具体地，夹片P的表面成型为与内外套管33的管壁匹配的弧形表面，以使夹片P与内套管32的外管壁及外套管33的内管壁具有较大的接触面积以实现对中心杆31进行稳定地支撑。可以理解，以上抵触部的实现方式仅为一种示意性的说明，在具体实现时可将夹片P以其他能够实现相同功能的结构件替换。
本实施例中的以上方案，通过改进端部执行器组件40的机械结构配合改进后的驱动电信号，更进一步地缩短了对于较大直径血管进行闭合所需的时间，且提升了端部执行器组件40加载力的一致性。在实现本方案的过程中，选择本实施例提供的超声外科手术器械与现有技术中一款超声外科手术器械对60个直径约为7mm的血管样本模型执行闭合凝结试验，从闭合时间长度、闭合后血管爆破压验证结果两个方面对本方案的效果进行说明。具体地，使用两种器械对多个直径约为7mm的血管样本模型进行闭合凝结操作，完成整个闭合凝结过程后，对血管闭合处进行爆破压测量，分别对不同爆破压测试结果对应的闭合时长进行统计，最终本方案验证结果如图15a所示，现有产品验证结果如图15b所示，对比结果如图15c所示。其中：
本方案提供的超声外科手术器械执行闭合的时间在2.8-7.2s范围内，平均闭合时间为6.067s，闭合时间的标准差为0.928s，完成血管闭合后，血管闭合处的平均爆破压为1186.1mmHg，根据各爆破压测试结果得到的标准差为271.9mmHg。
采用现有产品执行闭合的时间在5.4-19.4s，平均闭合时间为11.225s，闭合时间的标准差为3.485s，完成血管闭合后，血管闭合处的平均爆破压为969.71mmHg，爆破压的标准差为303.78mmHg。
根据图中所示的试验结果，在针对直径约为7mm的血管进行闭合时，本方案显然能够利用更短的闭合时间，得到更优的闭合结果。采用本方案，能够在保证血管闭合质量的前提下，进一步提高血管闭合效率。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (24)

1.一种驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于，所述方法包括：
响应于启动信号，在第一时间段内向所述超声外科手术器械输出第一幅值范围的电信号以驱动所述超声外科手术器械中的端部执行器组件；
所述第一时间段结束后，在第一设定时间间隔内向所述超声外科手术器械输出幅值下降的第一过渡电信号以驱动所述端部执行器组件；
所述第一设定时间间隔结束后，在第二时间段内向所述超声外科手术器械输出第二幅值范围的电信号以驱动所述端部执行器组件，所述第二幅值范围的上限值小于所述第一幅值范围的下限值；
所述第二时间段结束后，在第二设定时间间隔内向所述超声外科手术器械输出幅值上升的第二过渡电信号以驱动所述端部执行器组件；
所述第二设定时间间隔结束后，在第三时间段内向所述超声外科手术器械输出第三幅值范围的电信号以驱动所述端部执行器组件，所述第三幅值范围的下限值大于所述第二幅值范围的上限值；
以上，所述第一设定时间间隔与所述第二设定时间间隔中的至少一个时间间隔大于零。
2.根据权利要求1所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
若所述第一设定时间间隔大于零，则在所述第一设定时间间隔内向所述超声外科手术器械输出的所述第一过渡电信号的幅值依照第一非线性曲线规律下降。
3.根据权利要求2所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
所述第一非线性曲线为：A＝(A11-A12)×sinΦ+A11，Φ∈(180°，270°)，其中，A为第一过渡电信号的幅值，A11为第一时间段终止时刻的电信号幅值，A12为第二时间段起始时刻的电信号幅值。
4.根据权利要求1所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
若所述第二设定时间间隔大于零，则在所述第二设定时间间隔内向所述超声外科手术器械输出的所述第二过渡电信号的幅值依照第二非线性曲线规律上升。
5.根据权利要求4所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
所述第二非线性曲线为：C＝(A14-A13)×sinΦ+A13，Φ∈(0°，90°)，其中，C为第二过渡电信号的幅值，A13为第二时间段终止时刻的电信号幅值，A14为第三时间段起始时刻的电信号幅值。
6.根据权利要求1所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
若所述第一设定时间间隔大于零，则在所述第一设定时间间隔内向所述超声外科手术器械输出的所述第一过渡电信号的幅值依照第一线性规律下降。
7.根据权利要求1所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
若所述第二设定时间间隔大于零，则在所述第二设定时间间隔内向所述超声外科手术器械输出的所述第二过渡电信号的幅值依照第二线性规律下降。
8.根据权利要求1所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
在所述第二时间段内向所述超声外科手术器械输出的电信号的第二幅值范围的上限值与下限值之间的差值小于设定值。
9.根据权利要求8所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
在所述第二时间段内向所述超声外科手术器械输出的电信号为周期信号。
10.根据权利要求9所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
在所述第二时间段内向所述超声外科手术器械输出的所述周期信号为正弦波信号。
11.根据权利要求10所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
在所述第二时间段内向所述超声外科手术器械输出的所述正弦波信号以如下函数表示：B＝A5-设定值×sin(π×τ/T)；其中，B为所述第二时间段内输出的电信号的幅值，τ为时间变量，τ∈(0，T)，T为所述第二时间段的时间长度，A5为所述第二时间段内输出的电信号幅值的上限值。
12.根据权利要求1所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述超声外科手术器械反馈的电流值或电压值变化量，所述电流值或电压值变化量根据所述端部执行器组件的阻抗变化量确定；
根据所述电流值或电压值变化量调节各时间段内的电信号的幅值，所述各时间段包括所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段、所述第一设定时间间隔和/或所述第二设定时间间隔。
13.根据权利要求12所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述电流值或电压值变化量确定所述第一时间段、所述第二时间段和所述第三时间段的时间长度。
14.根据权利要求13所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一设定时间间隔大于零时，根据所述电流值或电压值变化量确定所述第一设定时间间隔的时间长度；和/或，
所述第二设定时间间隔大于零时，根据所述电流值或电压值变化量确定所述第二设定时间间隔的时间长度。
15.根据权利要求1-14任一项所述的驱动超声外科手术器械的方法，其特征在于：
所述第一时间段内、所述第二时间段内、所述第三时间段内输出的电信号中的至少一者，其频率为所述超声外科手术器械的谐振频率。
16.一种驱动超声外科手术器械的信号发生器，其特征在于：
所述信号发生器包括处理器芯片，所述处理器芯片内预置有程序信息，所述信号发生器响应到启动信号后，所述处理器芯片运行所述程序信息以执行权利要求1-15任一项所述的驱动超声外科手术器械的方法，使所述信号发生器输出驱动电信号至所述超声外科手术器械。
17.根据权利要求16所述的驱动超声外科手术器械的信号发生器，其特征在于，所述信号发生器还包括：
信号调理电路，所述处理器芯片运行所述程序信息后输出预设波形信号，所述信号调理电路将所述预设波形信号处理为所述驱动电信号。
18.根据权利要求16或17所述的驱动超声外科手术器械的信号发生器，其特征在于，所述信号发生器还包括：
阻抗检测电路，所述阻抗检测电路用于检测所述超声外科手术器械反馈的电流值或电压值变化量并将所述电流值或电压值变化量转换为数字信号后反馈至所述处理器芯片，所述电流值或电压值变化量根据所述端部执行器组件的阻抗变化量确定；
所述处理器芯片根据所述阻抗检测电路反馈的所述数字信号调节所述驱动电信号的幅值。
19.根据权利要求18所述的驱动超声外科手术器械的信号发生器，其特征在于：
所述处理器芯片根据所述阻抗检测电路反馈的所述数字信号调节所述驱动电信号中第一时间段、第二时间段和第三时间段的时间长度。
20.根据权利要求19所述的驱动超声外科手术器械的信号发生器，其特征在于：
所述处理器芯片在所述第一设定时间间隔大于零时，根据所述电流值或电压值变化量确定所述第一设定时间间隔的时间长度；和/或，在所述第二设定时间间隔大于零时，根据所述电流值或电压值变化量确定所述第二设定时间间隔的时间长度。
21.一种超声外科手术系统，其特征在于，所述系统包括超声外科手术器械以及权利要求16-20任一项所述的信号发生器，其中：
所述超声外科手术器械包括换能器和操作组件；
所述换能器接收所述信号发生器输出的驱动电信号，将所述驱动电信号转换为超声振动信号；
所述操作组件，配置有中心杆和设置在所述中心杆远端的用于操作组织的端部执行器组件；所述超声振动信号由所述中心杆传递至所述端部执行器组件，所述端部执行器组件产生的超声能量作用于被操作的组织。
22.根据权利要求21所述的超声外科手术系统，其特征在于，还包括：
启动信号开关，所述启动信号开关的输出端与所述信号发生器的输入端连接，所述启动信号开关被触发后向所述信号发生器发送启动信号。
23.根据权利要求21所述的超声外科手术系统，其特征在于：
将所述端部执行器组件的阻抗变化量反馈至所述换能器；
所述换能器生成与所述阻抗变化量对应的电流值或电压值变化量并将所述电流值或电压值变化量发送至所述信号发生器。
24.根据权利要求21-23任一项所述的超声外科手术系统，其特征在于，所述操作组件还包括内套管和外套管：
所述内套管套设于所述中心杆上，所述外套管套设于所述内套管上；
所述外套管的远端连接剪头，所述内套管的远端作用于所述剪头上，所述内套管相对所述外套管滑动并带动所述剪头相对所述刀头枢转；
所述内套管与所述外套管远端侧设置有抵触部，所述抵触部在所述内套管和所述外套管之间形成支撑，以在不影响内外套管相对滑动运动的前提下，防止内外套管之间的径向间隙变化。
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