超声手术刀的工作机理及力负载特性

超声手术刀作为一种新型的载能刀具在医学临床应用上取得了广泛应用,但因其超声刀的工作对象是复杂的生物组织,人们对于超声刀的工作机理尚不是很明确,对其负载特性的研究也有限。基于此,从超声手术刀的工作机理和力负载特性两方面进行了研究,发现空化效应在超声刀切割组织时具有重要作用;同时研究了负载力对超声刀工作状态的影响,表明在有载情况下,负载力对超声刀的工作频率影响不大,但随着负载力增大,阻抗圆半径和最大导纳均逐渐变小并趋于恒定,即表现为超声刀的振动效果逐渐受到抑制并趋于稳定。

超声手术刀空化频谱特性的实验研究

腹腔镜微创手术的工作区域狭小,因此难以观察超声手术刀的刀头工作状态,影响对手术实时效果的判断,也无法准确控制超声刀的能量输出。对超声手术刀切割软组织过程中产生的空化效应进行观察和分析,结果表明空化效应不仅是超声刀切割软组织时的重要切割机理,而且空化的产生规律和噪声频谱特性易于识别和提取利用,据此提出了采用空化噪声的频谱特性进行空化效应实时表征的方法,并在动物实验中取得了良好效果。该方法对于实现超声手术刀工作状态的实时监控,具有较高的应用价值和意义。