CN215129646U - 一种监控超声止血刀系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种监控超声止血刀系统，包括主机、脚踏开关和超声刀声学系统，所述超声刀声学系统包括手柄和手术剪，所述手柄和手术剪连接，所述手柄内设有换能器，所述手术剪上设有手控开关和波导杆；所述主机输出电信号至手柄，通过压电效应，使得所述换能器产生机械振动，通过所述波导杆将振动传导到超声刀头，同时，所述换能器两端的电流和电压信号反馈到主机，所述主机根据反馈的电流和电压信号对超声刀声学系统进行搜频。本实用新型中，通过主机每秒输出1‑3次激励电流峰峰值10mA的监控信号的输出，实时监控超声刀声学系统状态，及时提示超声刀手术系统的状态信息，且该监控信号对超声刀声学系统本身及患者未产生有害的能量。

Description

一种监控超声止血刀系统

技术领域

本实用新型涉及超声止血刀系统技术领域，尤其涉及一种监控超声止血刀系统。

背景技术

超声软组织切割止血系统通常由主机和附件组成，附件通常包括手柄(内含有换能器)、手术剪(包含波导杆(末端为超声刀头)、保护外鞘、夹钳和手控开关等)和脚踏开关，主机为换能器及刀头提供能量，脚踏开关、手术剪上的手控开关用以控制主机输出能量，主机中超声频率的电流传导至换能器，换能器将电能转化为前后振动的机械能，通过波导杆的传递和放大使波导杆末端的超声刀头以一定频率(例如55.5kHz)振动，摩擦产生的热量导致与超声刀头接触的组织细胞内水汽化，蛋白质氢键断裂，细胞崩解重新融合，组织凝固后被切开，在切割血管时，刀头与组织蛋白接触，通过机械振动产生热量，导致组织内胶原蛋白结构被破坏，造成蛋白凝固，进而封闭血管，达到止血目的。

然而，在手术操作间隙，医生未使用超声刀系统时或者只使用手术剪进行常规的抓持等操作时，系统的能量未进行激发和传输，就会存在以下几个问题：

(1)若此时主机未输出任何检测信号，则主机不能从换能器手柄两端采样到电压和电流的反馈信号，故不能监控前端手术剪及换能器手柄的状态；

(2)若主机给予换能器手柄一个较低的电流激励信号，如峰峰值10mA的交流电信号，并进行一个搜频过程(此过程一般以1秒为一个时间周期进行搜频)，如在频率52.5KHz-57KHz范围内进行搜频，则系统可以根据反馈的电信号，寻找到手柄及手术剪组成的超声刀声学系统的谐振频率，但此时系统将会持续有一个较低程度的谐振动作，而此动作将会使波导杆末端的超声刀头保持在一个阶段性激发并产生能量的状态，超声刀头持续发热，在医生进行实际切割或分离操作时，对患者的软组织会有多余热损伤，同时，手术剪因为持续间歇性激发，则会造成手术剪核心波导杆的疲劳损伤，极端情况下，易造成超声刀头断裂，对患者造成损伤。

因此，本实用新型提供一种监控超声止血刀系统，持续监控超声止血刀系统的状态，且这种监控方式，对超声刀声学系统本身不会造成持续性的主要谐振，避免超声刀声学系统的损伤并对患者造成伤害。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种监控超声止血刀系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种监控超声止血刀系统，包括主机、脚踏开关和超声刀声学系统，所述超声刀声学系统包括手柄和手术剪，所述手柄和手术剪连接，所述手柄内设有换能器，所述手术剪上设有手控开关和波导杆，所述波导杆端部设有超声刀头，所述换能器和波导杆之间通过螺纹连接；

通过激发所述脚踏开关或者手控开关，控制所述主机输出电信号至手柄，通过压电效应，使得所述换能器产生机械振动，通过所述波导杆将振动传导到超声刀头，同时，所述换能器两端的电流和电压信号反馈到主机，所述主机根据反馈的电流和电压信号对手柄和手术剪组成的超声刀声学系统进行搜频。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述手术剪包括握柄、拨轮和保护外鞘，所述握柄和保护外鞘之间通过拨轮连接，所述保护外鞘套接在波导杆外侧，所述保护外鞘的外侧转动安装有位于超声刀头顶部的夹钳，所述握柄底部一侧安装有控制夹钳转动的扳机。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述保护外鞘包括第一外鞘和第二外鞘，所述第二外鞘套接在波导杆外侧，所述第一外鞘套接在第二外鞘外侧，所述夹钳分别与第一外鞘和第二外鞘转动连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述夹钳的内侧粘接有组织垫。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述握柄顶部另一侧具有与手柄连接的手柄接口。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述波导杆采用钛合金材料制成。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：主机每秒输出1-3次激励电流峰峰值10mA至手柄及手术剪组成的超声刀声学系统，换能器两端的电流和电压信号实时反馈到主机中，主机根据反馈的电流和电压信号对换能器和波导杆在第二谐振点38KHz进行搜频，若主机未能在35-40KHz或者38±1KHz范围内搜索到第二谐振率，说明此时超声刀声学系统不处于正常激发模式中，则产生报警并提示更换手术剪，通过主机每秒输出1-3次激励电流峰峰值10mA的监控信号的输出，实时监控超声刀声学系统状态，及时提示超声刀手术系统的状态信息，且该监控信号对超声刀声学系统本身及患者未产生有害的能量。

附图说明

图1示出了根据本实用新型实施例提供的一种监控超声止血刀系统的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例提供的一种监控超声止血刀系统的手术剪的立体结构示意图；

图3示出了根据本实用新型实施例提供的一种监控超声止血刀系统的换能器与波导杆的连接示意图；

图4示出了根据本实用新型实施例提供的一种监控超声止血刀系统的A处的放大示意图；

图5示出了根据本实用新型实施例提供的一种监控超声止血刀系统的保护外鞘的立体结构示意图；

图6示出了根据本实用新型实施例提供的一种监控超声止血刀系统的B处的放大示意图。

图例说明：

1、主机；2、脚踏开关；3、手柄；31、换能器；4、手术剪；41、握柄；42、手柄接口；43、手控开关；44、扳机；45、拨轮；46、夹钳；47、组织垫；48、波导杆；481、超声刀头；49、保护外鞘；491、第一外鞘；492、第二外鞘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种监控超声止血刀系统，包括主机1、脚踏开关2和超声刀声学系统，超声刀声学系统包括手柄3和手术剪4，手柄3和手术剪4连接，手柄3内设有换能器31，手术剪4上设有手控开关43和波导杆48，波导杆48采用钛合金材料制成，波导杆48端部设有超声刀头481，换能器31和波导杆48之间通过螺纹连接；

通过激发脚踏开关2或者手控开关43，控制主机1输出电信号至手柄3，通过压电效应，使得换能器31产生机械振动，通过波导杆48将振动传导到超声刀头481，同时，换能器31两端的电流和电压信号反馈到主机1，主机1根据反馈的电流和电压信号对手柄3和手术剪4组成的超声刀声学系统进行搜频；

超声刀声学系统为一个弹性波导，包括纵波主振动模式、低阶的弯曲振动模式和纵-弯耦合振动模式，其谐振频率范围为35-65KHz，纵波主振动模式为手术模式，低阶的弯曲振动模式为待机模式，其中，纵波主振动模式的谐振频率为55.5KHz，为第一谐振点，围绕第一谐振点，主机1对超声刀声学系统的搜频范围在50-60KHz之间，低阶的弯曲振动模式的谐振频率包括38KHz和61KHz，其中，38KHz为第二谐振点，围绕第二谐振点，主机1对超声刀声学系统的搜频范围在35-40KHz之间，61KHz为第三谐振点，围绕第三谐振点，主机1对超声刀声学系统的搜频范围在58-65KHz之间；

具体的，在手术过程中，外科医生通过激发脚踏开关2或者手控开关43，控制主机1输出50-60KHz范围内的高频电信号至手柄3，通过压电效应，使得换能器31产生机械振动，通过波导杆48将振动传导到超声刀头481，通过超声刀头481对患者的软组织进行切割和分离，且在切割及分离的操作过程中，主机1将会实时根据换能器31两端反馈的电流和电压信号，调整输出的电信号的频率与纵波主振动模式的振动频率一致，以使得整个超声刀声学系统处于完美谐振的状态；

其中，主机1每秒输出1-3次激励电流峰峰值10mA至手柄3，换能器31两端的电流和电压信号实时反馈到主机1中，主机1根据反馈的电流和电压信号对换能器31和波导杆48在第二谐振点38KHz进行搜频，若主机1未能在35-40KHz或者38±1KHz范围内搜索到第二谐振率，说明此时超声刀声学系统不处于正常激发模式中，则产生报警并提示更换手术剪4，通过主机1每秒输出1-3次激励电流峰峰值10mA的监控信号的输出，实时监控超声刀声学系统状态，及时提示超声刀手术系统的状态信息，且该监控信号对超声刀声学系统本身及患者未产生有害的能量。

具体的，如图2和图4所示，手术剪4包括握柄41、拨轮45和保护外鞘49，握柄41和保护外鞘49之间通过拨轮45连接，保护外鞘49套接在波导杆48外侧，保护外鞘49的外侧转动安装有位于超声刀头481顶部的夹钳46，夹钳46的内侧粘接有组织垫47，握柄41底部一侧安装有控制夹钳46转动的扳机44。

具体的，如图4-6所示，保护外鞘49包括第一外鞘491和第二外鞘492，第二外鞘492套接在波导杆48外侧，第一外鞘491套接在第二外鞘492外侧，夹钳46分别与第一外鞘491和第二外鞘492转动连接，通过控制扳机44带动第二外鞘492在水平方向上移动，而第一外鞘491保持不动，从而使得夹钳46相对超声刀头481发生转动，实现夹钳46相对超声刀头481的夹持和放松，配合超声刀头481的高频振动以进行手术。

具体的，如图2所示，握柄41顶部另一侧具有与手柄3连接的手柄接口42。

工作原理：使用时，在手术过程中，外科医生通过激发脚踏开关2或者手控开关43，控制主机1输出50-60KHz范围内的高频电信号至手柄3，通过压电效应，使得换能器31产生机械振动，通过波导杆48将振动传导到超声刀头481，同时，通过控制扳机44带动第二外鞘492在水平方向上移动，而第一外鞘491保持不动，从而使得夹钳46相对超声刀头481发生转动，实现夹钳46相对超声刀头481的夹持和放松，配合超声刀头481的高频振动，对患者的软组织进行切割和分离，且在切割及分离的操作过程中，主机1将会实时根据换能器31两端反馈的电流和电压信号，调整输出的电信号的频率与纵波主振动模式的振动频率一致，以使得整个超声刀声学系统处于完美谐振的状态；

其次，主机1每秒输出1-3次激励电流峰峰值10mA至手柄3，换能器31两端的电流和电压信号实时反馈到主机1中，主机1根据反馈的电流和电压信号对换能器31和波导杆48在第二谐振点38KHz进行搜频，若主机1未能在35-40KHz或者38±1KHz范围内搜索到第二谐振率，说明此时超声刀声学系统不处于正常激发模式中，则产生报警并提示更换手术剪4，通过主机1每秒输出1-3次激励电流峰峰值10mA的监控信号的输出，实时监控超声刀声学系统状态，及时提示超声刀手术系统的状态信息，且该监控信号对超声刀声学系统本身及患者未产生有害的能量。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种监控超声止血刀系统，其特征在于，包括主机(1)、脚踏开关(2)和超声刀声学系统，所述超声刀声学系统包括手柄(3)和手术剪(4)，所述手柄(3)和手术剪(4)连接，所述手柄(3)内设有换能器(31)，所述手术剪(4)上设有手控开关(43)和波导杆(48)，所述波导杆(48)端部设有超声刀头(481)，所述换能器(31)和波导杆(48)之间通过螺纹连接；

通过激发所述脚踏开关(2)或者手控开关(43)，控制所述主机(1)输出电信号至手柄(3)，通过压电效应，使得所述换能器(31)产生机械振动，通过所述波导杆(48)将振动传导到超声刀头(481)，同时，所述换能器(31)两端的电流和电压信号反馈到主机(1)，所述主机(1)根据反馈的电流和电压信号对手柄(3)和手术剪(4)组成的超声刀声学系统进行搜频。

2.根据权利要求1所述的一种监控超声止血刀系统，其特征在于，所述手术剪(4)包括握柄(41)、拨轮(45)和保护外鞘(49)，所述握柄(41)和保护外鞘(49)之间通过拨轮(45)连接，所述保护外鞘(49)套接在波导杆(48)外侧，所述保护外鞘(49)的外侧转动安装有位于超声刀头(481)顶部的夹钳(46)，所述握柄(41)底部一侧安装有控制夹钳(46)转动的扳机(44)。

3.根据权利要求2所述的一种监控超声止血刀系统，其特征在于，所述保护外鞘(49)包括第一外鞘(491)和第二外鞘(492)，所述第二外鞘(492)套接在波导杆(48)外侧，所述第一外鞘(491)套接在第二外鞘(492)外侧，所述夹钳(46)分别与第一外鞘(491)和第二外鞘(492)转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种监控超声止血刀系统，其特征在于，所述夹钳(46)的内侧粘接有组织垫(47)。

5.根据权利要求4所述的一种监控超声止血刀系统，其特征在于，所述握柄(41)顶部另一侧具有与手柄(3)连接的手柄接口(42)。

6.根据权利要求5所述的一种监控超声止血刀系统，其特征在于，所述波导杆(48)采用钛合金材料制成。

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