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。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。组织切割超声刀中选
当前临床上超声软组织切割止血系统(以下简称“超声刀“)至少面临四大问题,首先是手术烟雾,超声刀振动产生的空化效应在组织液或血液中产生了雾气,过大的雾气遮挡了腹腔镜的视线,导致医生无法看清组织;其次是切割及凝血不稳定,术中使用不顺畅,术后存在较大的风险。第三是刀头稳定性,常出现术中刀头断裂,超声刀工作于高频共振状态,加速度非常大,刀头极易断裂失效,近些年随着超声刀头复用概率下降,断刀事件发生较少,但刀头随着手术时间长切割和凝血稳定性大幅度下降。是经济问题,质量的进口超声刀,购置成本高,病人收费低,导致不得不复用,存在巨大的交叉风险。胸外科超声刀费用世格赛思计划从超声刀切入市场,将公司打造成智能微创外科手术器械平台。
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。
高能超声聚焦刀:利用超声波为能源,将多束超声波聚焦在一个点上,通过热能转化,形成一个高能聚焦点,强烈、高频的机械效应可破坏肿瘤细胞膜和细胞内结构,使其出现空化、坏死,导致组织受损,并将其灭活。过程:我们拿放大镜在太阳底下,它就会聚焦出一个点,这个点的温度会升高。HIFU高能超声聚焦刀灭杀肿瘤细胞的原理,就跟这个类似。它是将多束低能量超声波聚焦在体内病灶部位,通过热能转化,形成一个高能聚焦点,在病灶内产生70-100℃的瞬态高温,利用高温效应对肿瘤细胞进行杀灭,可以多次,终实现组织缩小直至消失,就好比是一把在体外操作,对体内组织进行“切除”的“手术刀”。“超声刀”虽然名字里有“刀”,但并不是传统意义的手术刀。而是由主机、换能器、超声刀头和脚踏开关组成。
AI赋能提升手术精细性与安全性,世格赛思G600AI超声能量主机通过多种AI算法,实现了手术操作的智能化和自动化:金属器械碰撞智能算法,实时监测手术器械,类似“倒车雷达”功能。当发生碰撞时,主机通过智能算法在10微秒内识别并报警,同时调整能量输出,确保手术安全。低温切割智能控制算法。精确控制能量输出,保持比较好刀头温度,减少组织热损伤。同时减少切割过程中的雾气,提高手术操作视野。智能高温预警算法,连续监测刀头温度。当刀头温度超出上限时,系统进行预警,确保手术安全。组织自适应智能切割算法,自动识别不同组织,调整能量输出,提升手术的精细度和效率。组织切断预警提示算法,实时分析数据,预测组织切断的比较好时机,自动调整能量,并提供操作提示。这些智能算法的应用,使得G600AI超声能量主机在手术过程中能够提供的安全性和精细度,极大地提升了手术效果和效率。通过先进的AI技术,G600不仅为医生提供了有力支持,也为患者带来了更高质量的医疗服务。 超声刀也可以单独用于出血点的止血。一次性使用超声刀设备
使用超声刀更利于降低并发症的发生和肠功能的恢复。组织切割超声刀中选
超声能量器械临床应用情况:超声能量疗法已广泛应用于临床环境,包括口腔颌面外科、脊柱外科、白内障超声乳化手术、超声溶栓等。,我们将重点介绍超声波手术刀,主要用于软组织的切割和止血。主要应用于普外科、胸外科、乳腺外科、胃肠外科、泌尿外科、妇科、肝胆外科等领域。世格追光超声刀基于科技部国家重点研发计划课题,以及深圳市技术攻关重点项目的研究成果,集成了世格赛思多年的底层技术积累,主机采用了NPU(神经网络处理单元)处理器,性能媲美小型AI工作站,浮点数据每秒采集运算能力高达3.6TOPs(3.6万亿次),智能实现不同手术的操作要求。全栈自主研发的智能软件、硬件电路、手柄换能器、刀头为整机系统提供比较好的匹配效果。组织切割超声刀中选