CN219835656U - 一种实时监测组织温度自适应调节能量输出的超声刀设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超声刀设备，包括主机(1)、换能器(2)和刀头组件(3)，其特征在于，刀头组件(3)包括外壳(4)、驱动手柄(5)、刀杆(7)、套管(6)和夹钳组件(8)，其中外壳(4)中设置有传动组件和换能器接口(16)，驱动手柄(5)设置在外壳(4)下部；刀杆(7)设置在套管(6)中，刀杆近端与传动组件连接；夹钳组件(8)设置在刀杆远端(17)上方，夹钳组件(8)包括夹钳本体(9)、组织垫(10)和测温组件。根据本实用新型的超声刀设备，通过在组织垫中设置热电偶，主机监测治疗端被切割组织的实时温度来控制能量输出，可以极大降低组织热损伤的风险，并一定程度上提高切割速度，缩短手术时间。
Description
技术领域
本实用新型总体涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种实时监测组织温度自适应调节能量输出的超声刀设备。
背景技术
超声刀是一种兼有凝固和切割功能的手术器械，广泛应用于各类开放和微创手术。其原理是刀头治疗端夹持组织后，主机输出电量，通过换能器将电能转换为机械能，推动刀头治疗端产生超声频率为55.5kHz的机械震荡，带动组织振动，产生一定热量，继而使组织水汽化，蛋白氢键断裂、分解、重组，组织被凝固后切开，并达到可靠的止血效果。因此该器械有三个重要的技术指标：凝血效果、切割速度、组织热损伤。
市面上的超声刀设备，大部分与CN202111637346.9公开的“一种超声刀、超声刀手柄及手柄组件”类似，其无法监测治疗端的温度变化，只能通过监测整个电路的阻抗，来控制能量输出(参见CN201910124064.5，“一种超声刀组织自适应切割止血控制方法及装置”)。该监测方法的劣势在于，不同刀头和换能器的初始阻抗不同，而且切割不同组织时，电路的阻抗变化也不同，因此通过监测阻抗来控制能量输出的方法，是不精确的。如果器械能量输出过剩，治疗端产生热量过多，会对周围组织产生热损伤。如果能量输出不够，那么会影响切割速度和凝血效果，增长手术时间，增加患者出血风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可以通过实时监测组织温度，自适应调节能量输出的超声刀设备，相较于已公开的技术，可以极大降低组织热损伤的风险，并一定程度上提高切割速度，缩短手术时间。
根据本实用新型的一种超声刀设备，包括主机、换能器和刀头组件，刀头组件包括外壳、驱动手柄、刀杆、套管和夹钳组件，其中外壳中设置有传动组件和换能器接口，驱动手柄设置在外壳下部；刀杆设置在套管中，刀杆近端与传动组件连接；夹钳组件设置在刀杆远端上方，夹钳组件包括夹钳本体、组织垫和测温组件，组织垫设置在夹钳本体与刀杆远端相对的侧面上，其中测温组件设置在夹钳本体和组织垫之间；刀杆远端和夹钳组件共同组成治疗端。
具体情况下，所述组织垫与所述夹钳本体之间通过卡合结构连接。
具体情况下，所述测温组件包括导热垫和热电偶，导热垫嵌设在组织垫中央的孔中，热电偶探头嵌设在导热垫中。
优选情况下，所述导热垫的材质为聚酰亚胺。所述热电偶型号为开普森T型超细测温线。
具体情况下，其中所述组织垫上表面设置有凹槽，所述热电偶的信号线顺着所述凹槽进入所述套管，再进入所述外壳，通过换能器接口与换能器连接，从而与主机连接。
本实用新型的超声刀设备工作时，治疗端会夹持组织或血管，对组织或血管进行切割和止血，此时组织或血管温度会上升，温度的变化会通过导热垫传递至热电偶，热电偶在温度变化时，会产生电压差，压差信号会通过信号线传递至主机，主机收到信号后，根据温度变化，实时调整主机能量输出。
根据本实用新型的超声刀设备，通过在组织垫中设置热电偶，通过主机监测治疗端被切割组织的实时温度。主机根据温度变化，判断组织类型，通过算法来控制设备的能量输出。相较于已公开的技术方案，该方法稳定，对主机算法要求较低，可以极大降低组织热损伤的风险，并一定程度上提高切割速度，缩短手术时间。
附图说明
图1为本实用新型的超声刀设备的总体结构示意图。
图2为本实用新型的超声刀设备的刀头组件结构示意图。
图3为本实用新型的超声刀设备治疗端结构示意图。
图4为本实用新型超声刀设备治疗端爆炸结构示意图。
图5为本实用新型中的组织垫与测温组件的装配示意图。
图6为本实用新型中的组织垫与测温组件的装配结构的剖视示意图。
图7为图6的局部放大示意图。
图8为本实用新型的超声刀设备的外壳内部结构示意图。
图9为本实用新型的超声刀设备切割血管时间-温度曲线。
图10为本实用新型的超声刀设备切割组织时间-温度曲线。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本实用新型的超声刀设备。本领域技术人员应当理解，下面描述的实施例仅是对本实用新型的示例性说明，而非用于对其作出任何限制。
参见图1-3，根据本实用新型的超声刀设备主要包括主机1、换能器2和刀头组件3。刀头组件3包括外壳4、驱动手柄5、刀杆7、套管6和夹钳组件8。其中，外壳4中设置有传动组件和换能器接口，驱动手柄5设置在外壳下部。刀杆7设置在套管6中，刀杆近端与传动组件连接，刀杆远端伸出套管6。夹钳组件8设置在刀杆远端17上方，刀杆远端17和夹钳组件8共同组成治疗端。
具体参见图4-7，夹钳组件8包括夹钳本体9、组织垫10和测温组件，组织垫10设置在夹钳本体9与刀杆远端17相对的侧面上，其中测温组件设置在夹钳本体9和组织垫10之间。夹钳组件8的一端与套管6通过枢转轴连接，另一端为自由端。组织垫10下表面为波纹面或锯齿面，用来与刀杆7配合夹持组织或血管。组织垫10上表面设置有卡合结构，通过卡合结构与夹钳本体9连接。
测温组件包括导热垫11和热电偶12，导热垫11嵌设在组织垫10中央的孔中，热电偶探头15嵌设在导热垫11中。组织垫10上表面设置有凹槽13，热电偶12的信号线14顺着凹槽13进入套管6，再进入外壳4，通过换能器接口16与换能器2连接，从而与主机1连接(参见图8)。
本实用新型在组织垫10中央采用导热垫11传热更均匀，热电偶检测导热垫温度更准确。具体情况下，导热垫11的材质优选为聚酰亚胺，该材料具有良好的生物相容性，导热性，耐磨，耐高温。热电偶12的型号优选为开普森T型超细测温线，测温线直径小于0.2mm，不占空间，测量范围为30℃-120℃，范围小，精度高。
下面具体介绍本实用新型的超声刀设备的工作过程。
使用本实用新型的超声刀设备进行治疗时，治疗端会夹持组织或血管，对组织或血管进行切割和止血，此时组织或血管温度会上升，温度的变化会通过导热垫11传递至热电偶12，热电偶12在温度变化时，会产生电压差，压差信号通过信号线14传递至换能器2，随后传递至主机1。
主机1收到信号后，处理流程如下：
1.使用芯片处理压差信号，形成数字信号；
2.软件接受数字信号，生成实时温度曲线；
3.根据温度变化，实时调整主机能量输出。
使用本类手术器械，一般有两种操作，一为对组织进行切割，切割的同时对组织内部毛细血管进行凝闭，此时比较注重切割速度；二为对较粗的血管(3mm以上)进行单独切割凝闭，此时注重切割后的凝闭效果。由于切割组织或血管的不同，温度变化也不同，可以通过温度变化曲线，主机自动识别出所切割的是组织还是血管。
参见图9，在对单独血管切割凝闭时，由于血液的存在，血管温度上升较慢。此时主机自动识别切割的为血管，进入凝闭模式。主机能量输出分为三段，初始阶段能量输出较高，对血管外的组织进行切割。随后进入中间凝闭阶段，能量平缓，控制血管温度的波动。当凝闭基本完成时，治疗端夹持的血管焦痂化，组织垫与刀杆直接接触，温度迅速上升，主机判断进入收尾阶段，发出信号提示用户，减少能量输出，防止组织垫过度磨损。
参见图10，在对组织进行切割时，温度变化较快，主机自动进入切割模式，增大能量输出，缩短切割时间，同时监测组织温度，控制组织热损伤。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种超声刀设备，包括主机(1)、换能器(2)和刀头组件(3)，其特征在于，刀头组件(3)包括外壳(4)、驱动手柄(5)、刀杆(7)、套管(6)和夹钳组件(8)，其中外壳(4)中设置有传动组件和换能器接口(16)，驱动手柄(5)设置在外壳(4)下部；刀杆(7)设置在套管(6)中，刀杆近端与传动组件连接；夹钳组件(8)设置在刀杆远端(17)上方，夹钳组件(8)包括夹钳本体(9)、组织垫(10)和测温组件，组织垫(10)设置在夹钳本体(9)与刀杆远端(17)相对的侧面上，其中测温组件设置在夹钳本体(9)和组织垫(10)之间；刀杆远端(17)和夹钳组件(8)共同组成治疗端。
2.根据权利要求1所述的超声刀设备，其特征在于，其中，所述组织垫(10)与所述夹钳本体(9)之间通过卡合结构连接。
3.根据权利要求1所述的超声刀设备，其特征在于，所述测温组件包括导热垫(11)和热电偶(12)，导热垫(11)嵌设在组织垫(10)中央的孔中，热电偶探头(15)嵌设在导热垫(11)中。
4.根据权利要求3所述的超声刀设备，其特征在于，所述导热垫(11)的材质为聚酰亚胺。
5.根据权利要求3所述的超声刀设备，其特征在于，所述热电偶(12)型号为开普森T型超细测温线。
6.根据权利要求3所述的超声刀设备，其特征在于，其中所述组织垫(10)上表面设置有凹槽(13)，所述热电偶(12)的信号线(14)顺着所述凹槽(13)进入所述套管(6)，再进入所述外壳(4)，通过换能器接口(16)与换能器(2)连接，从而与主机(1)连接。
7.根据权利要求3所述的超声刀设备，其特征在于，工作时，治疗端会夹持组织或血管，对组织或血管进行切割和止血，此时组织或血管温度会上升，温度的变化会通过导热垫(11)传递至热电偶(12)，热电偶(12)在温度变化时，会产生电压差，压差信号会通过信号线(14)传递至主机(1)，主机(1)收到信号后，根据温度变化，实时调整主机能量输出。
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