專利名稱：一種精確校訂超聲外科手術(shù)刀諧振頻率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波醫(yī)療儀器，特別是涉及作為超聲外科手術(shù)裝置中有手持治療頭的超聲手術(shù)刀，尤其是一種可精確校訂超聲外科手術(shù)刀諧振頻率的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可精確校訂諧振頻率的超聲外科手術(shù)刀根據(jù)“局部共振工具系統(tǒng)”的思路，提出了一種簡潔的設(shè)計方案，即采用1/4波長振子系統(tǒng)配合無前蓋板的一級階梯型變幅桿的復(fù)合體構(gòu)成的手持治療頭設(shè)計，將傳統(tǒng)的超聲手持治療頭振子的前蓋板及其相連的λ/2變幅桿匹配級簡化省略，使得其外型尺寸大為減小，重量減輕；同時根據(jù)式(1)和式(2)，通過裝配后微調(diào)式中Δl(Δl的范圍約0.5～5mm之間)的加工尺寸，可使超聲手持治療頭精確工作于設(shè)計的諧振頻率上。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種精確校訂超聲外科手術(shù)刀諧振頻率的方法，包括端蓋和螺釘用于與手柄外殼的封裝；后蓋板用于與壓電晶片的裝夾；電極用于與壓電晶片的電氣連接，壓電晶片用于將電能轉(zhuǎn)換成為超聲機械能；密封圈用于密封；手柄外殼固定超聲刀刀頭，超聲刀刀頭采用1/4波長振子系統(tǒng)配合無前蓋板的一級階梯型變幅桿的復(fù)合體構(gòu)成的手持治療頭設(shè)計，變幅桿小端長度l4，l4＝λ/4+Δl，Δl設(shè)計工藝公差，用于裝配后精確校訂超聲手持治療頭的諧振頻率，通過裝配后微調(diào)式中Δl的加工尺寸，可使超聲手持治療頭精確工作于設(shè)計的諧振頻率上。
具體言之(1)結(jié)構(gòu)采用夾芯式壓電換能器結(jié)構(gòu)形式(如

圖1所示)，PZT壓電陶瓷晶片構(gòu)成一組電-聲換能器組件(如圖1中所示)。中間電極片采用薄電極型式，外圓及中心孔直徑與壓電晶片相同。
(2)后蓋板l3(如圖1中所示)壓電陶瓷晶片構(gòu)成的1/4波長振子系統(tǒng)，長度l3由式tgθ3=Z2Z3(ctgθ2-2K33θ2)]]>和l3=c3θ3ω]]>確定，并與壓電陶瓷晶片裝于手柄外殼中。
(3)超聲變幅桿為一般階梯型變幅桿的結(jié)構(gòu)形式(如圖1中I區(qū)所示)，變幅桿l1桿總長由l1＝(2n+1)λ/4 (1)確定，式(4-2)中n＝1，2，3…，λ為聲波波長；圖1中的IV區(qū)為安裝工藝結(jié)構(gòu)，用于與手柄外殼的連接。變幅桿小端長度l4。
l4＝λ/4+Δl(2)式中，Δl設(shè)計工藝公差，用于裝配后精確校訂超聲手持治療頭的諧振頻率。通過磨削Δl的長度，精確校訂超聲手持治療頭的諧振頻率。
本發(fā)明的特點是采用1/4波長振子系統(tǒng)配合無前蓋板的一級階梯型變幅桿的復(fù)合體構(gòu)成的手持治療頭設(shè)計，將傳統(tǒng)的超聲手持治療頭振子的前蓋板及其相連的λ/2變幅桿匹配級簡化省略，使得其外型尺寸大為減小，重量減輕；同時根據(jù)式(1)和式(2)，通過裝配后微調(diào)式中Δl(Δl的范圍約0.5～5mm之間)的加工尺寸，可使超聲手持治療頭精確工作于設(shè)計的諧振頻率上。本發(fā)明避免用電路調(diào)節(jié)頻率的方法來精確校訂超聲手持治療頭的諧振頻率，因為電路本身的工作頻率一般在超聲的20-35kc范圍內(nèi)，一般固定電路的工作頻率較好，這樣使電路的工作可靠，對于使用者更方便。
五具體實施例方式
如圖中裝配超聲外科手術(shù)刀，并使變幅桿小端長度l4如上式設(shè)計，有意留出Δl，其范圍約0.5～5mm之間。
Δl為設(shè)計工藝公差，裝配后超聲手持治療頭的諧振頻率通過磨削Δl的長度來決定，即精確校訂超聲手持治療頭的諧振頻率。
權(quán)利要求
1.一種精確校訂超聲外科手術(shù)刀諧振頻率的方法，包括端蓋和螺釘用于與手柄外殼的封裝；后蓋板用于與壓電晶片的裝夾；電極用于與壓電晶片的電氣連接，壓電晶片用于將電能轉(zhuǎn)換成為超聲機械能；密封圈用于密封；手柄外殼和超聲刀刀頭，其特征是超聲刀刀頭采用1/4波長振子系統(tǒng)配合無前蓋板的一級階梯型變幅桿的復(fù)合體構(gòu)成的手持治療頭設(shè)計，變幅桿小端長度l4，l4＝λ/4+Δl，Δl設(shè)計工藝公差，用于裝配后精確校訂超聲手持治療頭的諧振頻率，通過裝配后微調(diào)式中Δl的加工尺寸，可使超聲手持治療頭精確工作于設(shè)計的諧振頻率上。
2.由權(quán)利要求1所述的精確校訂超聲外科手術(shù)刀諧振頻率的方法，其特征是Δl的范圍約0.5～5mm之間。
全文摘要
一種可精確校訂諧振頻率的超聲外科手術(shù)刀以電插頭用于與超聲刀主機電氣連接；端蓋和螺釘用于與手柄外殼的封裝；后蓋板用于與壓電晶片的裝夾；電極用于與壓電晶片的電氣連接，壓電晶片7用于將電能轉(zhuǎn)換成為超聲機械能；密封圈用于密封；手柄外殼和刀頭等。采用1/4波長振子系統(tǒng)配合無前蓋板的一級階梯型變幅桿的復(fù)合體構(gòu)成的手持治療頭設(shè)計，將傳統(tǒng)的超聲手持治療頭振子的前蓋板及其相連的λ/2變幅桿匹配級簡化省略，使得其外型尺寸大為減小，重量減輕；通過裝配后微調(diào)式中Δl(Δl的范圍約2～5mm之間)的加工尺寸，可使超聲手持治療頭精確工作于設(shè)計的諧振頻率上。
文檔編號A61B17/32GK1451358SQ03131540
公開日2003年10月29日 申請日期2003年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月23日
發(fā)明者寧新寶, 吳巍, 徐寅林, 李德華, 馬千里 申請人:南京大學(xué)