本發(fā)明涉及醫(yī)療手術(shù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種末端多自由度超聲刀。

背景技術(shù)：

外科微創(chuàng)手術(shù)中常用到手術(shù)機(jī)器人超聲刀，超聲刀的壓電驅(qū)動(dòng)器與超聲刀頭在同一軸線，通過(guò)壓電驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)超聲刀頭，使其產(chǎn)生縱向振動(dòng)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能?，F(xiàn)有超聲刀的超聲振動(dòng)在縱軸的傳輸無(wú)法改變方向，嚴(yán)重削弱了手術(shù)機(jī)器人器械的靈巧性，極大限制了超聲刀在手術(shù)機(jī)器人手術(shù)中的應(yīng)用。并且，目前常用機(jī)器人超聲刀為鈦合金材料，成本昂貴，提高了醫(yī)療成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制作、操作方便、靈活性高、應(yīng)用范圍廣、可提高手術(shù)效率的末端多自由度超聲刀。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種末端多自由度超聲刀，包括刀桿和刀頭，所述刀桿的一端安裝有兩個(gè)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，所述刀頭裝設(shè)在兩個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器之間，且刀頭與各壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器之間填充有導(dǎo)電膠，所述末端多自由度超聲刀還包括用于調(diào)節(jié)刀頭和兩個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)角度的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述刀桿上固接有一U型座，所述U型座包括底板和連接于底板兩側(cè)的兩塊側(cè)板，兩塊側(cè)板分設(shè)于兩個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的外側(cè)，各壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合安裝于相應(yīng)側(cè)的側(cè)板上。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)軸插設(shè)于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器上的沉孔中，且轉(zhuǎn)軸以膠接方式與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器連接固定。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與任意一個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)軸相連。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件為電機(jī)或手動(dòng)搖柄；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述刀頭為硅晶片。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述刀頭包括圓盤(pán)部和自圓盤(pán)部向外延伸的切割部，所述切割部的寬度沿遠(yuǎn)離圓盤(pán)部的方向逐漸減小，所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器為圓盤(pán)結(jié)構(gòu)，所述圓盤(pán)部位于兩個(gè)圓盤(pán)結(jié)構(gòu)的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的末端多自由度超聲刀，通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件能夠驅(qū)使兩個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器帶著刀頭轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)相對(duì)于刀桿的角度，增加了刀頭運(yùn)動(dòng)的自由度和靈活性，擴(kuò)大了超聲刀的手術(shù)應(yīng)用范圍，并使得在狹小空間內(nèi)的手術(shù)操作更加方便快捷，可大大提高手術(shù)效率。該末端多自由度超聲刀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制作。

附圖說(shuō)明

圖1為末端多自由度超聲刀的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為末端多自由度超聲刀的側(cè)剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為末端多自由度超聲刀中刀頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說(shuō)明：

1、刀桿；2、刀頭；21、圓盤(pán)部；22、切割部；3、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器；4、U型座；41、側(cè)板；5、轉(zhuǎn)軸。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的末端多自由度超聲刀，包括刀桿1和刀頭2，刀桿1的一端安裝有兩個(gè)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3，刀頭2裝設(shè)在兩個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3之間，且刀頭2與各壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3之間填充有導(dǎo)電膠，末端多自由度超聲刀還包括用于調(diào)節(jié)刀頭2和兩個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件，通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件能夠驅(qū)使兩個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3帶著刀頭2轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)相對(duì)于刀桿1的角度，增加了刀頭2運(yùn)動(dòng)的自由度和靈活性，擴(kuò)大了超聲刀的手術(shù)應(yīng)用范圍，并使得在狹小空間內(nèi)的手術(shù)操作更加方便快捷，可大大提高手術(shù)效率。

上述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3驅(qū)使刀頭2產(chǎn)生超聲振動(dòng)的原理為現(xiàn)有技術(shù)，當(dāng)電流傳導(dǎo)至壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3時(shí)，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3驅(qū)使刀頭2產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，刀頭2的振動(dòng)頻率可達(dá)55500 Hz（次/秒）。通過(guò)兩個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3的橫向電流驅(qū)動(dòng)刀頭2在縱向產(chǎn)生超聲振動(dòng)，可起到切割、組織細(xì)胞凝固和凝血的作用。

本實(shí)施例中，如圖2所示，刀桿1上固接有一U型座4，U型座4包括底板和連接于底板兩側(cè)的兩塊側(cè)板41，兩塊側(cè)板41分設(shè)于兩個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3的外側(cè)，各壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3連接有轉(zhuǎn)軸5，轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)配合安裝于相應(yīng)側(cè)的側(cè)板41上。

本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)軸5插設(shè)于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3上的沉孔中，且轉(zhuǎn)軸5以膠接方式與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3連接固定，該種連接方式能夠增加轉(zhuǎn)軸5與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3連接的穩(wěn)固性，保證超聲刀工作穩(wěn)定可靠。

本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與其中一個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3的轉(zhuǎn)軸5相連，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使該轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，由于刀頭2與兩個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3之間填充有導(dǎo)電膠，在驅(qū)動(dòng)該壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀頭2和另外的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3會(huì)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù)，例如，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件可采用電機(jī)或手動(dòng)搖柄等，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。本實(shí)施例優(yōu)選采用電機(jī)和帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且使一個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3的轉(zhuǎn)軸5貫穿伸出至側(cè)板41的外部，該轉(zhuǎn)軸5伸出側(cè)板41的一段通過(guò)傳動(dòng)帶與電機(jī)的輸出軸相連。

本實(shí)施例中，刀頭2為硅晶片，其制作成本低。如圖3所示，刀頭2包括圓盤(pán)部21和自圓盤(pán)部21向外延伸的切割部22，切割部22的寬度沿遠(yuǎn)離圓盤(pán)部21的方向逐漸減小，該種形狀的切割部22不僅便于切割，且在保證具有足夠強(qiáng)度的同時(shí)節(jié)省了材料。本實(shí)施例的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3為圓盤(pán)結(jié)構(gòu)，圓盤(pán)部21位于兩個(gè)圓盤(pán)結(jié)構(gòu)的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器3之間，該種配合結(jié)構(gòu)能夠增加刀頭2振動(dòng)的穩(wěn)定性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思前提下所得到的改進(jìn)和變換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。