[实用新型]一种柔性夹持的超声手术刀

说明书

本实用新型公开了一种柔性夹持的超声手术刀，包括：刀头组件、手柄和与刀头组件连接的换能器机构，换能器机构包括：前外壳、后外壳、换能器和柔性法兰，前外壳内设有圆环状卡槽，后外壳后部设有小孔；柔性法兰包括：圆环套筒和多个缺口型柔性铰链，圆环套筒卡合在圆环状卡槽中，并过盈配合套在变幅杆前端，每个柔性铰链的两侧均对称设有有两个弧形缺口，多个柔性铰链以变幅杆为中心轴呈矩形阵列排出，并连接在变幅杆前端和圆环套筒的内侧之间，本实用新型使换能器在纵向振动方向能产生一定程度的平动和转动，从而降低夹持外壳和夹持法兰之间的能量损失，提高换能器的运动解耦能力。

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体是一种柔性夹持的超声手术刀。

背景技术

超声切割止血系统(以下简称“超声手术刀”)是临床医疗过程中广泛使用的外科手术器械之一，是一种精准高效的能量手术器械。超声手术刀将分离、切割、止血三大功能集成于一体，显著提高了手术的效率和安全性。

市面上的超声手术刀多采用交流电源供电，经过函数发生器和信号放大器生成高频电脉冲信号。生成的高频电脉冲信号经超声换能器的压电材料转换为高频机械振动，再经变幅杆和连接杆输送传递至刀头组件工作部，最终在刀头组件工作部输出高频机械振动。高频振动的超声手术刀头组件工作部可在局部产生多种生理效应，包括微声流作用、空化效应、热效应等，最终达到切割、止血的功能。

在整个超声刀系统中，换能器作为将电能转换为机械能的关键性元件，发挥着核心的作用。超声手术刀系统能否完成切割和止血的性能，很大程度上依赖于换能器的性能。换能器的安装大多是通过夹持法兰安装到类套筒状外壳上。在换能器的工作过程中，由于夹持外壳和夹持法兰的相互作用，来自夹持外壳的力和力矩扰动不可避免。如果夹持法兰的位置选择不合适，部分超声能量会通过法兰传递到夹持外壳上，导致超声能量的损失和换能器振动幅度的降低。为了解决这一问题，通常是将法兰设计在换能器纵向振动节点处。

理论上换能器纵向振动的节点处的振动位移为0，夹持法兰在此处设计不会产生纵向的振动，这样就消除了夹持外壳对换能器的干扰影响，不会产生能量的损失。但是，实际上：第一，振动节点是一个点，夹持法兰是一个有厚度的刚性固体，因此不可能完全的消除夹持外壳和夹持法兰之间的相互作用。第二，振动节点的分布位置跟换能器的谐振频率密切相关，而换能器的谐振频率随着换能器的激励电压、螺栓预紧力、负载情况、自身发热情况等密切先关，这些都导致振动节点的位置在换能器工作的条件下是不确定的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种柔性夹持的超声手术刀，以解决上述问题。

本实用新型的技术方案是：

一种柔性夹持的超声手术刀，包括：刀头组件、手柄和与所述刀头组件连接的换能器机构，所述换能器机构包括：前外壳、后外壳、换能器和柔性法兰，所述前外壳和后外壳螺纹连接形成主壳体，换能器设置在所述主壳体内部，所述前外壳内设有圆环状卡槽，所述柔性法兰的外壳固定卡合在所述环形状卡槽中，所述柔性法兰夹持在所述换能器的变幅杆前端上，所述后外壳后部设有小孔，用于换能器的供电线以及信号线路的铺设；

所述柔性法兰包括：圆环套筒和多个缺口型柔性铰链，所述圆环套筒卡合在所述圆环状卡槽中，并过盈配合套在变幅杆前端，每个所述柔性铰链的两侧均对称设有有两个弧形缺口，多个柔性铰链以所述变幅杆为中心轴呈矩形阵列排出，并连接在所述变幅杆前端和所述圆环套筒的内侧之间。

进一步的，所刀头组件选取直杆式和阶梯式其中的一种，且所述刀头组件采用双头螺柱与换能器机构的变幅杆相连接。

进一步的，变幅杆和柔性法兰采用铝合金材料制造，所述换能器的后端盖和螺栓采用合金钢加工制造。

进一步的，其特征在于，所述柔性法兰的柔性铰链的长2L为4mm，宽w为1mm，高h为1mm。