SU1097313A1 - Ultrasonic scalpel - Google Patents

Ultrasonic scalpel Download PDF

Info

Publication number
SU1097313A1
SU1097313A1 SU833552896A SU3552896A SU1097313A1 SU 1097313 A1 SU1097313 A1 SU 1097313A1 SU 833552896 A SU833552896 A SU 833552896A SU 3552896 A SU3552896 A SU 3552896A SU 1097313 A1 SU1097313 A1 SU 1097313A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
concentrator
angle
axis
cutting
cutting edge
Prior art date
Application number
SU833552896A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Иванович Бабиков
Ираида Федосьевна Спицына
Виктор Николаевич Балин
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им.В.П.Вологдина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им.В.П.Вологдина filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им.В.П.Вологдина
Priority to SU833552896A priority Critical patent/SU1097313A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1097313A1 publication Critical patent/SU1097313A1/en

Links

Landscapes

  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СКАЛЬПЕЛЬ , содержащий пьезопреобразователь и концентратор, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  усилий резани  м гких и хр щевых биологических тканей путем преобразовани  продольных колебаний концентратора в поперечные колебани  режущей кромки, рабоча  часть имеет форму выступающего в сторону от концентратора п тиугольника , в котором перва  сторона от концентратора ориентирована относительно его оси под углом 30 qi 10°, втора  - под углом 90ч110° к первой, треть  - расположена параллельно оси концентратора,четверта  - под углом 90 ±20° к этой оси и  вл етс  режущей кромкой, а п та  отделена от концентратора продольным пазом. (Л со СА5 О2 У///////// Фиг .1ULTRASONIC SCALPEL, containing a piezo transducer and a concentrator, characterized in that, in order to reduce the cutting efforts of soft and cartilage biological tissues by converting the longitudinal vibrations of the concentrator into transverse vibrations of the cutting edge, the working part is protruding away from the concentrator, in which The first side of the concentrator is oriented with respect to its axis at an angle of 30 qi 10 °, and the second at an angle of 90 ° 110 °. to the first, the third is located parallel to the axis of the concentrator, the fourth - at an angle of 90 ± 20 ° & this axis is the cutting edge, and the heel is separated from the concentrator by a longitudinal groove. (L with CA5 O2 U //////// Fig .1

Description

Изобретение относитс  к хирургическим режущим инструментам и может найти применение при операци х, св занных с разрезанием м гких, хр щевых и костных тканей. Известен ультразвуковой скальпель, работающий на продольных колебани х, содержащий преобразователи электрических колебаний в механические, концентратор и рабочую часть, выполненную в сечении по форме остроугольного треугольника, с острым режущим лезвием и дугообразными зубцами на щироком крае. Режущие свойства дугообразных зубцов повыщаютс  за счет небольщого угла между их лезвием и направлением распространени  ультразвуковых волн в данном скальпеле 1. Недостатками такой конструкции  вл ют с  отсутствие возможности производить глубокие разрезы м гких жировых тканей и недостаточна  эффективность резки хр щевых тканей. Наиболее близким к изобретению  вл етс  ультразвуковой скальпель, содержащий пьезопреобразователь и концентратор. Он имеет рабочую и отражающую частотопонижающие накладки, трансформатор скорости и рабочий инструмент. Рабоча  и отражающа  накладки, между которыми расположены пьезокерамические элементы, закреплены в корпусе с помощью резьбового соединени  2. Однако известной конструкции присущи жесткое закрепление корпуса на рабочей и отражающей накладке и раздельное выполнение рабочего инструмента - лезви  скальпел  и корпуса концентратора, что снижает качество электроакустического преобразовател . Кроме того, лезвие скальпел  при работе ультразвукового преобразовател  совершает продольные колебани  и как бы скользит по поверхности разрезаемой биологической ткани. Поэтому дл  резки толстых слоев жировой ткани, демпфирующей лезвие скальпел , или при резке хр щевых тканей хирургу необходимо прикладывать больщие усили . Цель изобретени  - уменьшение усилий резани  м гких и хр щевых биологических тканей путем преобразовани  продольных колебаний концентратора в поперечные колебани  режущей кромки. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в ультразвуковом скальпеле, содержащем пьезопреобразователь и концентратор , рабоча  часть имеет форму выступающего в сторону от концентратора п тиугольника , в котором перва  сторона от концентратора ориентирована относительно его оси под углом , втора  - под углом 90Т10° к первой, треть  - расположена параллельно оси концентратора, четверта  - под углом к этой оси и  вл етс  режущей кромкой, а п та  соединена от концентратора продольным пазом. На фиг. 1 представлен ультразвуковой скальпель, общий вид; на фиг..2 - рабоча  часть скальпел , на которой показано распространение ультразвуковых колебаний. Ультразвуковой скальпель содержит пакетный преобразователь 1, концентратор 2 и рабочую часть 3, имеющую форму п тиугольника , перва  сторона 4 от концентратора ориентирована по отношению к его оси под углом 30±10°, втора  сторона 5 - под углом 90 ±10° к первой, треть  сторона 6 расположена параллельно оси концентратора , 4-6 стороны п тиугольника  вл ютс  ограждающими гран ми рабочей части 3. Четверта  сторона 7  вл етс  режущей кромкой и расположена по отнощению к оси концентратора под углом 90°±20°. П та  сторона 8 рабочей части отделена от концентратора продольным пазом 9. Ультразвуковой хирургический скальпель работает следующим образом. . При подаче электрического напр жени  на пьезокерамические элементы пакетного преобразовател  с частотой, равной механическому резонансу предлагаемого устройства , в нем возбуждаютс  продольные колебани , которые под углом падени  Q 60± ±10° падают на сторону 4 - отражающую грань рабочей части. При таком угле падени  продольной волны на границу раздела металл-воздух происходит обмен пол ризацией между продольной и поперечной волнами и в направлении грани стороны 5 распростран етс  только поперечна  волна. Угол падени  R 36 ± 5° выбираетс  из услови  полного «внутреннего отражени  поперечных волн-, направление колебаний поперечных волн на режущей кромке 7 должно при этом составл ть с плоскостью этой грани угол f 4-20 или - 20°С. Такое направление колебаний (показанное на рис 2 стрелками -) на режущей кромке значительно снижает усилие резани  тканей. Продольный паз, отдел ющий рабочую часть 3 от концентратора, необходим дл  предотвращени  пр мой передачи продольных волн на рабочую часть. Дл  разрезани  сильно демпфирующих скальпель м гких тканей, а также при резке хр щевых тканей, располол ениё режущей кромки сзади рабочей части ультразвукового скальпел  позвол ет хирургу осуществл ть движение скальпел  в направлении «к себе, что при .меньшей прилагаемой силе к инструменту позвол ет, не заглубл   лезвие, более эффективно проводить разрезание труднЪразрезаемых тканей . Изобретение позвол ет снизить усилие резани , что приводит к уменьшению травмировани  разрезаемых тканей и образованию более нежного рубца,что сокрашает сроки пребывани  больных в стационаре.The invention relates to surgical cutting tools and can be used in operations involving the cutting of soft, cartilage and bone tissues. A ultrasonic scalpel, operating on longitudinal oscillations, contains transducers of electrical oscillations into mechanical ones, a concentrator and a working part, made in cross section according to the shape of an acute triangle, with a sharp cutting blade and arcuate teeth on a wide edge. The cutting properties of the arcuate teeth increase due to the small angle between their blade and the direction of propagation of ultrasonic waves in this scalpel 1. The disadvantages of this design are the inability to make deep cuts of soft adipose tissue and insufficient cutting efficiency of cartilage tissues. Closest to the invention is an ultrasonic scalpel containing a piezo transducer and a concentrator. It has a working and reflective frequency-reducing lining, a speed transformer and a working tool. The working and reflective plates, between which piezoceramic elements are located, are fixed in the case by means of a threaded joint 2. However, the known construction is inherent in rigid fixing of the case on the working and reflective plate and separate execution of the working tool, the scalpel blade and the hub body, which reduces the quality of the electro-acoustic transducer. In addition, when the ultrasound transducer is in operation, the scalpel blade makes longitudinal oscillations and, as it were, slides along the surface of the biological tissue being cut. Therefore, for cutting thick layers of adipose tissue, damping the scalpel blade, or for cutting the cartilage tissues, the surgeon needs to put a lot of effort. The purpose of the invention is to reduce the cutting forces of soft and cartilage biological tissues by converting the longitudinal oscillations of the concentrator into transverse oscillations of the cutting edge. The goal is achieved due to the fact that in the ultrasonic scalpel containing a piezo transducer and a concentrator, the working part has the shape of a protruding pentagon in which the first side of the concentrator is oriented relative to its axis at an angle, the second is at an angle of 90Т10 ° to the first , the third is located parallel to the axis of the concentrator, the fourth is at an angle to this axis and is the cutting edge, and the heel is connected from the concentrator by a longitudinal groove. FIG. 1 shows an ultrasonic scalpel, a general view; in Fig.2 - the working part of the scalpel, which shows the propagation of ultrasonic vibrations. The ultrasonic scalpel contains a batch transducer 1, a concentrator 2 and a working part 3 having the shape of a pentagon, the first side 4 of the concentrator is oriented relative to its axis at an angle of 30 ± 10 °, the second side 5 is at an angle of 90 ± 10 ° to the first, the third side 6 is parallel to the axis of the concentrator, 4-6 sides of the pentagon are enclosing edges of the working part 3. The fourth side 7 is the cutting edge and is located relative to the axis of the concentrator at an angle of 90 ° ± 20 °. The front side 8 of the working part is separated from the concentrator by a longitudinal groove 9. The ultrasonic surgical scalpel works as follows. . When electrical voltage is applied to the piezoceramic elements of a batch converter with a frequency equal to the mechanical resonance of the proposed device, longitudinal oscillations are excited in it, which at the angle of incidence Q 60 ± 10 ° fall on the side 4 - the reflecting face of the working part. At such an angle of incidence of the longitudinal wave at the metal – air interface, polarization exchange occurs between the longitudinal and transverse waves, and only the transverse wave propagates in the direction of the face of side 5. The angle of incidence R 36 ± 5 ° is chosen from the condition of complete "internal reflection of the transverse waves; the direction of oscillations of the transverse waves at the cutting edge 7 should then be equal to the angle f 4-20 or -20 ° C with the plane of this face. Such a direction of oscillation (shown in Fig. 2 by arrows -) on the cutting edge significantly reduces the cutting force of the tissue. A longitudinal groove separating the working part 3 from the concentrator is necessary to prevent the direct transfer of longitudinal waves to the working part. To cut the highly damping scalpel of soft tissues, as well as when cutting cartilage tissues, the cutting edge behind the working part of the ultrasonic scalpel allows the surgeon to move the scalpel in the direction "towards itself, which, with a smaller applied force to the instrument, do not dig the blade, it is more efficient to cut difficult-to-cut tissue. The invention makes it possible to reduce the cutting force, which leads to a reduction in trauma to the cut tissues and the formation of a more tender scar, which shortens the length of stay of patients in the hospital.

Claims (1)

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СКАЛЬПЕЛЬ, содержащий пьезопреобразователь и концентратор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения усилий резания мягких и хрящевых биологических тканей путем преобразования продольных колебаний концентратора в поперечные колебания режущей кромки, рабочая часть имеет форму выступающего в сторону от концентратора пятиугольника, в котором первая сторона от концентратора ориентирована относительно его оси под углом 30 щ 10°, вторая — под углом 90+10° к первой, третья — расположена параллельно оси концентратора,четвертая — под углом 90 ±20° к этой оси и является режущей кромкой, а пятая отделена от концентратора продольным пазом.ULTRASONIC SCALPEL containing a piezoelectric transducer and a concentrator, characterized in that, in order to reduce the cutting forces of soft and cartilaginous biological tissues by converting the longitudinal vibrations of the concentrator into transverse vibrations of the cutting edge, the working part has the shape of a pentagon protruding to the side of the concentrator, in which the first side is the hub is oriented relative to its axis at an angle of 30 ° 10 °, the second is at an angle of 90 + 10 ° to the first, the third is parallel to the axis of the concentrator, the fourth is at an angle of 90 ± 20 ° to this axis and is the cutting edge, and the fifth is separated from the concentrator by a longitudinal groove.
SU833552896A 1983-02-14 1983-02-14 Ultrasonic scalpel SU1097313A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833552896A SU1097313A1 (en) 1983-02-14 1983-02-14 Ultrasonic scalpel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833552896A SU1097313A1 (en) 1983-02-14 1983-02-14 Ultrasonic scalpel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1097313A1 true SU1097313A1 (en) 1984-06-15

Family

ID=21049807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833552896A SU1097313A1 (en) 1983-02-14 1983-02-14 Ultrasonic scalpel

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1097313A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. За вка DE № 2361583, кл. А 61 В 17/32, 1971. 2. Авторское свидетельсто СССР № 344851, кл. А 61 В 17/32, 1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5859509B2 (en) Ultrasonic transducer system
JP4343434B2 (en) Ultrasonic cutting tools
AU2005218499B2 (en) Ultrasonic surgical blade having transverse and longitudinal vibration
US6772490B2 (en) Method of forming a resonance transducer
US9173672B2 (en) Ultrasonic surgical tool
US8454639B2 (en) Dual probe with floating inner probe
CA2463083A1 (en) Long ultrasonic cutting blade formed of laminated smaller blades
SU1097313A1 (en) Ultrasonic scalpel
JPS62236540A (en) Shock wave source
DE60329933D1 (en) SURGICAL ULTRASOUND INSTRUMENT WITH INCREASED WORKING LENGTH
JPH0529697Y2 (en)
RU2002135760A (en) ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM FOR PLASTIC SURGERY
Muhlen Design of an optimized high-power ultrasonic transducer
JPH07110277B2 (en) Hand piece
CN114343775B (en) Longitudinal and bending composite ultrasonic vibration reciprocating sternum saw
JP2002209906A (en) Ultrasonic hand piece
US20230390803A1 (en) Ultrasonic transducers, matching layers, and related methods
RU78724U1 (en) ULTRASONIC KNIFE
SU1140775A1 (en) Ultrasonic surgical instrument
SU1631755A1 (en) Trasducer for surface acoustic wave excitation
SU720577A1 (en) Vibratory motor
SU1015889A1 (en) Ultrasonic instrument for dissecting bone tissues
CN114052838A (en) Cutter arbor structure and supersound sword
PL165506B1 (en) Method for cutting and sonic knife
JPS62176445A (en) Handpiece