超声刀技术

当前随着外科手术的广泛应用，微创外科器械产品和市场的需求也随之迅速增长。能量平台是指用以剥离和切割病变部位，并对损伤界面进行凝血和血管闭合处理的微创手术的执行设备。微创手术的能量平台主要包括高频电刀、超声手术刀、血管闭合系统和氩气刀等。超声刀并非是真的刀，而是一种高能量聚焦超声仪器，其工作原理是利用电致伸缩效应或磁致伸缩效应，将超声电能转换为机械能，通过变幅杆的放大和耦合作用，推动刀头工作并向人体局部组织辐射能量，从而进行手术。目前超声手术刀主要应用在普外科、泌尿科、胸外科等科室的微创手术，可用于腹腔镜和开放式普通手术、妇科手术、儿科手术、整形手术和泌尿外科手术以及暴露于特定的骨科结构等。超声波手术刀、超声乳化手术刀和波刮器等仪器均利用声波协助切割软/硬组织。超声刀技术

超声手术刀的原理是机械共振。共振是指当外部激励频率等于物体的固有频率时发生的常见振动现象。共振在建筑或固体力学中会带来巨大的风险。在结构设计中，需要尽量避免共振。而超声波手术刀的操作主要依靠共振，使其实施相对容易。然而，实现良好的性能是非常具有挑战性的。如左图所示，它展示了一个经典的物理现象，即一群马过桥时，由于脚步节奏的共振而导致桥的倒塌。右边是美国塔科马海峡大桥，在其完工40天后，因共振导致了坍塌。对于超声波手术刀，我们需要它长时间处于共振状态，这便对钛合金材料的疲劳性能提出了非常严格的要求。血管闭合超声刀型号超声软组织切割止血刀的工作原理是利用电致伸缩效应或磁致伸缩效应。

骨头或牙齿之类的硬组织可以用钻头或牙钻来处理，比如在口腔手术时。这种情况下，超声波可辅助冲击或空化，协助机械工作。选定合适的工作频率后，可以更快、更针对性地处理组织，比如可以在保护好周边血管后进行。作用于肌肉等软组织时，靶向超声波能使得手术刀的刀片以非常高的频率，按特定的方式振荡。手术器械摩擦组织时会生成热量，靶向发热则有助于快速切割组织并凝血（见图1），从而防止大出血并促进止血。对手术器械的接触点施加高密度能量后，由于所需的机械力和压力较低，手术或活检时的切割也会更加容易。手术切口更小，对周围组织的创伤也更少，从而可减少术后疼痛，并缩短伤口的愈合时间，改善患者的愈后恢复。

医用超声刀主要包括超声波发生器、超声波换能器、超声波波导杆和刀头以及手持式动作执行机构组成。公司在超声波发生器和超声波振动系统方面积累了较为丰富的研发经验，、将医用超声刀应用场景的要求转化为医用超声刀产品的技术要求，如超声波发生器的功率，超声振动输出需要控制的与应用相关的参数如频率、振幅、能量、时间、剪切压力、刀型等；其次，通过搭建概念验证装置和平台，进行充分的可行性方案分析和验证；然后，进行医用超声刀的50-60kHz超声波系统的设计制造，并在确保原材料声学性能一致性和稳定性的前提下完成超声波波导杆和刀头的设计制造；，进行医疗器械准入安全规范认证。超声刀的激发时间不宜过长，以不超过7秒为宜。

“超声刀”虽然名字里有“刀”，但并不是传统意义的手术刀。它是一个系统总称，由主机、换能器、超声刀头和脚踏开关组成，而不是简单一把刀头能解决问题的。目前，超声技术手术刀主要应用于白内障乳化（超声乳化吸引）、肝胆吸引（超声乳化吸引）、美容（超声乳化吸引）、切骨（超声骨刀）、切割凝血（超声软组织切割止血刀）、清创（超声清创刀）等，临床中应用多的通常是超声软组织切割止血刀。超声软组织切割止血刀的工作原理是利用电致伸缩效应或磁致伸缩效应，通过换能器将电能转换为机械能，刀柄上的动能被刀柄中的超声波系统放大,从而切割组织。使用超声刀可以进行多种功能操作，包括切割、凝血、抓持及分离，可以有效降低手术中更换器械的频率。剪式超声刀安装与使用

超声刀在使用时，应使用刀头的前2/3夹持组织进行激发。超声刀技术

    安全性高，由于采用超声切割凝固原理，工作时只是刀头接触病患部位，没有电流通过机体，不会发生传导性组织损伤，从而降低手术风险，提高手术安全性。02精细切割，超声刀可以切割的同时实现有效止血，使手术更加精细。更高性能要求的超声刀可以切割和凝闭不超过5mm/7mm的脉管，并且使用过程中不产生烟雾，内窥镜下手术视野清晰。03更快康复，热损伤小，热效应低，超声刀使组织所产生热带来的温度一般不超过80℃，小切割/凝固的热传导损伤，减少组织焦化(焦痂形成)及干燥化坏死，减少术后出血的风险，利于患者术后恢复。04多科室应用，超声刀在临床应用上的禁忌症很少，适用于含妇科、泌尿外科、胸外科、肝胆外科、胃肠外科、头颈外科、耳鼻喉外科、小儿外科等十几个科室，覆盖了几十种外科手术。多操作功能，临床中，使用超声刀可以进行多种功能操作，包括切割、凝血、抓持及分离，可以有效降低手术中更换器械的频率，从而降低医疗成本，提高医疗质量。同时，它还可以减轻医生的操作负担，提高手术效率。 超声刀技术