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。超声刀头温度小,周围导热距离<5μm,对周围重要脏器及组织更为安全。止血超声刀原理与作用
世格赛思医疗由博士后、博士、硕士等几十人组成超声能量平台研发团队,从软件控制算法、精密机械传动设计、医用金属材料及抗组织黏附涂层为基础,自主研发出耐超高周疲劳钛合金、高性能压电陶瓷材料、抗组织黏附刀头技术,掌握了超声设备人工智能控制算法及材料技术,是当前国产企业里一家在高性能高可靠性超声刀领域可以整机国产化的企业,其材料及部件有效的化解了国外断供的风险。部件的成本上不足进口品牌的十分之一,材料成本不足进口品牌的三分之一,加工工艺钛合金利用率提高45%,加工效率提高至少30%,组织切割速度及中大血管切割闭合效果表现优异媲美进口品牌,整机国产化,不仅成本低,供货周期稳定,原材料一致性好,批间误差小,性价比高,在国家集采来临时具备强大的成本与性能优势。深圳市世格赛思医疗科技有限公司超声刀手术设备超声设备是我们的眼睛,探头是我们的导航员。
算法:基于神经网络控制算法技术1)Neu-Track智能追踪系统谐振频率,通过自学习模型算法,让主机软件系统可以适配任何换能器,并在驱动带宽内无需矫正直接使用,提高了系统的鲁棒性及稳定性。2)Neu-Seal自适应组织切割神经网络谐波控制算法,其闭合血管直径更大,不同组织智能识别,使不同组织切割及凝血时间更接近,采用自学习算法模型,系统随工作时间更加稳定可靠。3)Neu-Cut通过AI软件算法,智能感知组织切割进度,在组织切割即将完成时自动降低驱动功率并发出切割不同阶段警戒声,保护钳头,提高钳头垫片寿命,提高超声刀钛合金刀芯寿命。
超声成像是目前医学临床中应用频繁的医学影像技术之一。其中,超声换能器是所有超声设备的器件,其性能高低直接决定了整个超声设备的效能,且约占设备总成本的一半。高质量的换能器可以提高成像质量,增强诊断能力,从而提高整个设备的性能和可靠性。超声换能器的组成部分是压电材料,该材料能够将电信号转换为机械振动,再以超声波的形式在介质中传播并发生反射,反射回的超声波被超声换能器接收,这时压电材料又反过来将接收到的机械振动转化为电信号,电信号再经过处理,就可以得到屏幕上显示的影像。超声刀的激发时间不宜过长,以不超过7秒为宜。
超声刀虽然叫刀,但是它并不是真的刀,而是一种高能量聚焦超声仪器。超声刀的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。超声手术刀振动系统由压电换能器、变幅杆、刀头三部分组成:压电片由预紧螺钉固定,将电源的电能转化成振动机械能;变幅杆通过将超声能量聚集到较小面积上来放大机械振动的位移或速度,其外形具有指数型、阶梯型、悬链线型以及复合型等不同型式;刀头辐射声能,将人体组织切断或乳化并利用负压吸出体外。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。软组织切割止血超声刀原理
超声刀使组织所产生热带来的温度一般不超过80℃。止血超声刀原理与作用
医疗机构越来越多地采用超声刀,主要用于微创手术,以及医疗基础设施的改善。超声波手术刀越来越多地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,如关节和脊柱。当在腹腔镜下使用时,被手术刀破坏的组织通过抽吸从体内移除。两种代表性的超声刀产品分别为软组织超声刀以及超声骨刀。软组织超声刀是以空化效应和机械振动效应为主,刀头在超高的振动频率下接触组织蛋白,组织内水分迅速汽化,蛋白氢键断裂,蛋白质变性凝结,从而达到切割、凝闭和止血的作用。软组织超声刀主要用于腹部外科,并逐步在甲乳科、泌尿科等其他科室得到应用。超声骨刀以机械振动效应为主,刀头产生的几十万g重力加速度能够瞬间将骨组织粉碎,其作用范围有几百微米,不会对临近组织造成碎裂及损伤,从而实现精细切割。超声骨刀主要应用于牙科和口腔额面外科,逐步扩展到脊柱外科。 止血超声刀原理与作用