本申請(qǐng)涉及一種超聲手術(shù)器械，具體地涉及一種具有波導(dǎo)桿的超聲手術(shù)刀。

背景技術(shù)：

目前在臨床上，超聲手術(shù)刀由于具有切口整齊、止血快、熱損傷區(qū)域小、產(chǎn)生煙霧少等優(yōu)點(diǎn)，已越來越廣泛地取代高頻電刀、機(jī)械夾鉗等傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)器械。超聲手術(shù)刀通過超聲頻率發(fā)生器使刀頭以一定的超聲頻率進(jìn)行機(jī)械振蕩，使組織內(nèi)的水分子汽化、蛋白質(zhì)氫鍵斷裂、細(xì)胞崩解，達(dá)到組織被切開或者凝固、血管閉合的目的。有關(guān)研究證明(參見“超聲手術(shù)刀工作原理及臨床應(yīng)用”，林國(guó)慶，曲哲..《醫(yī)療衛(wèi)生裝備》.2008年，以及“超聲手術(shù)刀的優(yōu)化設(shè)計(jì)”，周紅生、許小芳等..《聲學(xué)技術(shù)》.2012年2月)：將質(zhì)點(diǎn)加速度為5x10⁴g(g為重力加速度)的機(jī)械振動(dòng)作用于活體生物組織時(shí)，被作用部位可被迅速切開而不傷及周圍組織。超聲刀刀頭的振幅、頻率和加速度的關(guān)系為：a＝A(2πf)²，其中，a為加速度，A為振幅，f為振動(dòng)頻率。因此，超聲刀刀頭的振動(dòng)頻率和振幅反映其切割能力。

超聲手術(shù)刀一般由主機(jī)、換能器、波導(dǎo)桿、刀頭、連接支撐上述部件的附屬機(jī)構(gòu)及其它附件組成。其中，主機(jī)產(chǎn)生高頻電流；換能器將高頻電流轉(zhuǎn)換成超聲振動(dòng)；再通過波導(dǎo)桿將超聲波能量傳遞給刀頭；刀頭與人體組織接觸摩擦從而產(chǎn)生機(jī)械切割及血液凝固作用。通常，換能器跟波導(dǎo)桿之間采用螺紋連接，波導(dǎo)桿和刀頭可以用螺紋連接、焊接或者直接做成一個(gè)整體。換能器、波導(dǎo)桿和刀頭在正常工作時(shí)按諧振頻率發(fā)生共振。波導(dǎo)桿將超聲振動(dòng)從換能器傳遞給刀頭的過程中，一方面需要將振動(dòng)放大以使刀頭獲得足夠的振幅，另一方面波導(dǎo)桿對(duì)刀頭保持穩(wěn)定合適的振動(dòng)頻率也起著關(guān)鍵性的作用。所以，波導(dǎo)桿的設(shè)計(jì)需要兼顧振動(dòng)頻率和振幅增益。尋求具有穩(wěn)定合適的振動(dòng)頻率及較大的振幅增益的波導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員努力的方向。

在專利CN200480036431.8中公開了一種具有增益臺(tái)階的超聲手術(shù)刀，通過設(shè)定波導(dǎo)桿上增益臺(tái)階與振動(dòng)波節(jié)之間的距離來獲得較大的刀頭振幅；在專利CN201410068159.7中公開了一種具有周期重復(fù)結(jié)構(gòu)波導(dǎo)桿的超聲手術(shù)刀，該重復(fù)結(jié)構(gòu)能使超聲手術(shù)刀工作在穩(wěn)定的頻率之下。然而上述專利中公開的結(jié)構(gòu)都只針對(duì)波導(dǎo)桿振幅和頻率中的一個(gè)方面，沒有將振幅和頻率進(jìn)行綜合起來考慮。

申請(qǐng)內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N新型的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)，使得超聲手術(shù)刀不僅具有較大的刀頭振幅，還能工作在穩(wěn)定合適的振動(dòng)頻率之下，從而使超聲刀能對(duì)人體組織進(jìn)行高效的切割。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿，所述波導(dǎo)桿由近端增益結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)、中間結(jié)構(gòu)和中間結(jié)構(gòu)上的頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)組成。

所述近端增益結(jié)構(gòu)與中間結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)波腹的位置通過近側(cè)增益臺(tái)階相連。

所述近側(cè)增益臺(tái)階的增益大于或小于單位增益。所述近側(cè)增益臺(tái)階與波腹的距離小于波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)半波長(zhǎng)的5％，優(yōu)選的，所述近側(cè)增益臺(tái)階位于波腹的位置。

所述遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)與中間結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)波腹的位置通過遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階相連。所述遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階的增益大于或小于單位增益，所述遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階與波腹的距離小于波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)半波長(zhǎng)的5％，優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階位于波腹的位置。

所述近端增益結(jié)構(gòu)上存在一個(gè)或數(shù)個(gè)近端增益臺(tái)階，所述近端增益臺(tái)階的增益大于單位增益，所述近端增益臺(tái)階靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的波節(jié)的位置，且每一個(gè)波節(jié)附近的位置只有0個(gè)或1個(gè)最近端增益臺(tái)階，近端增益臺(tái)階與波節(jié)的距離小于波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)半波長(zhǎng)的5％，優(yōu)選的，所述近端增益臺(tái)階位于波節(jié)的位置。

所述遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)上存在一個(gè)或數(shù)個(gè)遠(yuǎn)端增益臺(tái)階，所述遠(yuǎn)端增益臺(tái)階的增益大于單位增益，所述遠(yuǎn)端增益臺(tái)階靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的波節(jié)的位置，且每一個(gè)波節(jié)附近的位置只有0個(gè)或1個(gè)最遠(yuǎn)端增益臺(tái)階，遠(yuǎn)端增益臺(tái)階與波節(jié)的距離小于波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)半波長(zhǎng)的5％，優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)端增益臺(tái)階位于波節(jié)的位置。

所述中間結(jié)構(gòu)由N(N>0，且N為整數(shù))個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)波腹的位置通過中間增益臺(tái)階相連，所述中間增益臺(tái)階與波腹的距離小于波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)半波長(zhǎng)的5％，優(yōu)選的，所述中間增益臺(tái)階位于波腹的位置。

所述頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述中間結(jié)構(gòu)的增益保持結(jié)構(gòu)上，所述頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)的數(shù)量為X(X>0，且X為整數(shù))個(gè)，且每個(gè)頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)在增益保持結(jié)構(gòu)上形成前后兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階。

所述前后兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階之間有且僅有一個(gè)波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的波節(jié)，并且前后兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階之間的距離小于與波節(jié)相鄰的兩個(gè)縱向振動(dòng)波腹之間的距離，所述前后兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階的增益其中一個(gè)大于單位增益而另一個(gè)小于單位增益。

根據(jù)本申請(qǐng),近端增益結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案為：1)所述近端增益結(jié)構(gòu)位于波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第一個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，近端增益臺(tái)階靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第一個(gè)波節(jié)的位置；2)所述近端增益結(jié)構(gòu)位于波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的前二個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，近端增益臺(tái)階靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第一個(gè)或第二個(gè)波節(jié)的位置；3)所述遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)位于波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第一個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，遠(yuǎn)端增益臺(tái)階靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第一個(gè)波節(jié)的位置；4)所述遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)位于波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的后二個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，遠(yuǎn)端增益臺(tái)階靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第一個(gè)或倒數(shù)第二個(gè)波節(jié)的位置。除此之外，其它符合本申請(qǐng)要求的近端增益結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方案也在本發(fā)明的保護(hù)之列。

進(jìn)一步地，中間結(jié)構(gòu)由N(N>0，且N為整數(shù))個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)波腹的位置通過中間增益臺(tái)階相連，其優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)形式也有多種：1)所述中間結(jié)構(gòu)上的增益保持結(jié)構(gòu)的數(shù)目N＝1；2)所述中間結(jié)構(gòu)上的增益保持結(jié)構(gòu)的數(shù)目N>1，且N為奇數(shù)，連接各增益保持結(jié)構(gòu)的中間增益臺(tái)階，其增益序列為：從第1到第(N-1)/2個(gè)中間增益臺(tái)階的增益大于單位增益，從第(N-1)/2+1到第(N-1)個(gè)中間增益臺(tái)階的增益小于單位增益；3)所述中間結(jié)構(gòu)上的增益保持結(jié)構(gòu)的數(shù)目N>1，且N為奇數(shù)，連接各增益保持結(jié)構(gòu)的中間增益臺(tái)階，其增益序列為：從第1到第(N-1)/2個(gè)中間增益臺(tái)階的增益小于單位增益，從第(N-1)/2+1到第(N-1)個(gè)中間增益臺(tái)階的增益大于單位增益；4)所述中間結(jié)構(gòu)上的增益保持結(jié)構(gòu)的數(shù)目N>1，且N為奇數(shù)，連接各增益保持結(jié)構(gòu)的中間增益臺(tái)階，其增益序列由大于單位增益和小于單位增益依次交替排列構(gòu)成；5)所述中間結(jié)構(gòu)上的增益保持結(jié)構(gòu)的數(shù)目N>1，且N為奇數(shù)，連接各增益保持結(jié)構(gòu)的中間增益臺(tái)階，其增益序列由小于單位增益和大于單位增益依次交替排列構(gòu)成；6)所述增益保持結(jié)構(gòu)的數(shù)目N＝2，連接2個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)的中間增益臺(tái)階的增益大于單位增益；7)所述增益保持結(jié)構(gòu)的數(shù)目N＝2，連接2個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)的中間增益臺(tái)階的增益小于單位增益；8)所述增益保持結(jié)構(gòu)的數(shù)目N>2，且N為偶數(shù)，連接各增益保持結(jié)構(gòu)的中間增益臺(tái)階，其增益序列由大于單位增益和小于單位增益依次交替排列構(gòu)成；9)所述增益保持結(jié)構(gòu)的數(shù)目N>2，且N為偶數(shù)，連接各增益保持結(jié)構(gòu)的中間增益臺(tái)階，其增益序列由小于單位增益和大于單位增益依次交替排列構(gòu)成。除此之外，其它符合本申請(qǐng)要求的中間結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方案也在本發(fā)明的保護(hù)之列。

進(jìn)一步地，在某些增益保持結(jié)構(gòu)上存在一個(gè)或數(shù)個(gè)頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)，頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)有兩種實(shí)現(xiàn)形式：1)所述頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)的前后兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階，其中前調(diào)頻增益臺(tái)階的增益小于單位增益，后調(diào)頻增益臺(tái)階的增益大于單位增益；2)所述頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)的前后兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階，其中前調(diào)頻增益臺(tái)階的增益大于單位增益，后調(diào)頻增益臺(tái)階的增益小于單位增益。

在一個(gè)超聲刀波導(dǎo)桿的具體的實(shí)施方式中，本發(fā)明由上述近端增益結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)、中間結(jié)構(gòu)及頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)的不同實(shí)現(xiàn)方式組合而成。

上文所述的各增益臺(tái)階選自階梯型、錐型、指數(shù)型或懸鏈型。

從本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)形式可以獲得若干好處。本發(fā)明的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿由近端增益結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)、中間結(jié)構(gòu)及頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)組成。其中，近端增益結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的波節(jié)處有增益大于單位增益的近端增益臺(tái)階；而本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，在靠近波節(jié)處的增益臺(tái)階能顯著的影響振幅增益，大于單位增益的增益臺(tái)階能有效放大振幅，小于單位增益的增益臺(tái)階能有效減小振幅；因此，近端增益結(jié)構(gòu)能為波導(dǎo)桿提供較大的初次振幅增益。中間結(jié)構(gòu)上的增益保持結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的波腹處通過中間增益臺(tái)階相連接；本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，在靠近波腹處的增益臺(tái)階對(duì)振幅增益影響較?。灰虼酥虚g結(jié)構(gòu)可以保證超聲波在波導(dǎo)桿的中間結(jié)構(gòu)上傳播的過程中振幅基本上不發(fā)生衰減和放大，不發(fā)生衰減可以保持近端增益結(jié)構(gòu)放大振幅的有效性，不發(fā)生放大則能減小能量傳遞過程中的損耗。遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)與近端增益結(jié)構(gòu)類似，在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的波節(jié)處有增益大于單位增益的遠(yuǎn)端增益臺(tái)階，能為波導(dǎo)桿提供較大的二次振幅增益。如此，波導(dǎo)桿通過近端增益結(jié)構(gòu)提供較大的初次振幅增益，通過中間結(jié)構(gòu)保持振幅增益基本不發(fā)生衰減和放大，再通過遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)提供較大的二次振幅增益，從而最終能為刀頭的振動(dòng)提供較大的振幅。在中間結(jié)構(gòu)的某些增益保持結(jié)構(gòu)上存在頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)，頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)置在波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的波節(jié)附近，并在波節(jié)前后形成兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階，其中一個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階增益大于單位增益，一個(gè)增益小于單位增益，這樣的結(jié)構(gòu)形式對(duì)振幅增益僅產(chǎn)生較小的影響，卻可以有效調(diào)整波導(dǎo)桿的振動(dòng)頻率，使波導(dǎo)桿振動(dòng)的頻率穩(wěn)定在合適的范圍。由此，由近端增益結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)、中間結(jié)構(gòu)及頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)組合而成的波導(dǎo)桿能使得超聲刀在工作時(shí)不僅能提供較大的振幅，還能穩(wěn)定的工作在合適的工作頻率之下，從而能對(duì)人體組織實(shí)現(xiàn)高效的切割。

附圖說明

圖1為本申請(qǐng)第一個(gè)實(shí)施方式的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿及沿著該波導(dǎo)桿生成的波形。

圖2為本申請(qǐng)第二個(gè)實(shí)施方式的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿及沿著該波導(dǎo)桿生成的波形。

圖3為本申請(qǐng)第三個(gè)實(shí)施方式的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿及沿著該波導(dǎo)桿生成的波形。

圖4為本申請(qǐng)第四個(gè)實(shí)施方式的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿及沿著該波導(dǎo)桿生成的波形。

圖5為本申請(qǐng)第五個(gè)實(shí)施方式的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿及沿著該波導(dǎo)桿生成的波形。

具體實(shí)施方式

參見附圖1，其示出為本申請(qǐng)第一個(gè)實(shí)施方式的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿及沿著該波導(dǎo)桿生成的波形。該超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿由近端增益結(jié)構(gòu)1、遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)2、中間結(jié)構(gòu)3及頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)41、42、43構(gòu)成。附圖1中波導(dǎo)桿下方的曲線50為該波導(dǎo)桿的縱向振動(dòng)振幅曲線，橫軸為歸一化長(zhǎng)度，縱軸為歸一化振幅。在曲線50中，501至509為縱向振動(dòng)的波節(jié)，其中波節(jié)501為第一波節(jié)，波節(jié)509為倒數(shù)第一波節(jié)，510至519為縱向振動(dòng)的波腹位置，其中波腹510為第一波腹，波腹519為倒數(shù)第一波腹。近端增益結(jié)構(gòu)1與中間結(jié)構(gòu)3通過近側(cè)增益臺(tái)階13相連，該近側(cè)增益臺(tái)階13的位置靠近縱向振動(dòng)的第二波腹511，且近側(cè)增益臺(tái)階13的增益大于單位增益。遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)2與中間結(jié)構(gòu)3通過遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階23相連，該遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階23的位置靠近縱向振動(dòng)的倒數(shù)第二波腹518，且遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階23的增益小于單位增益。

近端增益結(jié)構(gòu)1在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第一波節(jié)501的位置有一個(gè)最近端增益臺(tái)階11。該最近端增益臺(tái)階11的增益大于單位增益，即為放大臺(tái)階。遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)2在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第一波節(jié)509的位置有一個(gè)最遠(yuǎn)端增益臺(tái)階21。該最遠(yuǎn)端增益臺(tái)階21的增益大于單位增益，即為放大臺(tái)階。近端增益結(jié)構(gòu)1和遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)2將它們的增益臺(tái)階(即最近端增益臺(tái)階11和最遠(yuǎn)端增益臺(tái)階21)設(shè)置在靠近波節(jié)的位置能有效提高振幅增益。整個(gè)波導(dǎo)桿最終的振幅增益也主要由近端增益結(jié)構(gòu)1和遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)2的增益決定。如附圖1所示，最近端增益臺(tái)階11使得第二波腹511與第一波腹510之間的振幅增益約為1.9，最遠(yuǎn)端增益臺(tái)階21使得倒數(shù)第一波腹519與倒數(shù)第二波腹518之間的振幅增益約為3，從而波導(dǎo)桿最終振幅增益可達(dá)5.7，由此便使得超聲刀刀頭能產(chǎn)生較大的振幅。

波導(dǎo)桿的中間結(jié)構(gòu)3由N(N>0，且N為整數(shù))個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)組成，在附圖1所述的實(shí)施方式中是由三個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)31、32和33組成的。第一增益保持結(jié)構(gòu)31和第二增益保持結(jié)構(gòu)32由中間增益臺(tái)階312相連。該中間增益臺(tái)階312的位置靠近縱向振動(dòng)的第四波腹513，并且該中間增益臺(tái)階312的增益大于單位增益。第二增益保持結(jié)構(gòu)32和第三增益保持結(jié)構(gòu)33由中間增益臺(tái)階323相連。該中間增益臺(tái)階323的位置靠近縱向振動(dòng)的倒數(shù)第三波腹517，并且該中間增益臺(tái)階323的增益小于單位增益。本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，增益保持結(jié)構(gòu)31、32和33這種在靠近縱向振動(dòng)的波腹處由增益臺(tái)階相連的結(jié)構(gòu)能夠保證超聲振動(dòng)在波導(dǎo)桿的中間結(jié)構(gòu)上傳播的過程中振幅基本上不發(fā)生衰減和放大，從而有利于能量更穩(wěn)定的傳遞到刀頭。

在中間結(jié)構(gòu)3的某些增益保持結(jié)構(gòu)上，在附圖1所示的實(shí)施方式中，為第二增益保持結(jié)構(gòu)32上，還布置有頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)41、42、43，每個(gè)頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)均具有前后兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階。參見附圖1，以頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)43為例，它在增益保持結(jié)構(gòu)32上形成前后兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階431和432，其中前調(diào)頻增益臺(tái)階431的增益小于單位增益，后調(diào)頻增益臺(tái)階432的增益大于單位增益。且前后兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階431與432之間有且僅有一個(gè)波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的波節(jié)506，前后兩個(gè)調(diào)頻增益臺(tái)階之間的距離小于與波節(jié)506相鄰的兩個(gè)縱向振動(dòng)波腹515和516之間的距離。本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，通過增加或減少頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)的數(shù)目、增加或減少頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)前后增益臺(tái)階之間的距離或者增加或減少前后增益臺(tái)階的增益大小可以調(diào)整波導(dǎo)桿振動(dòng)的頻率而基本不會(huì)對(duì)波導(dǎo)桿最終輸出的振幅產(chǎn)生影響。如上所述的調(diào)整頻率結(jié)構(gòu)41、42、43使得波導(dǎo)桿的諧振頻率保持在所需的范圍內(nèi)，從而使得超聲刀能穩(wěn)定工作在合適的頻率之下。

按照本申請(qǐng)附圖1所述的結(jié)構(gòu)形式，由近端增益結(jié)構(gòu)1和遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)2提供較大的振幅增益，從而為超聲刀頭的振動(dòng)提供較大的振幅；中間結(jié)構(gòu)3上的增益保持結(jié)構(gòu)31、32和33可以保證超聲振動(dòng)在波導(dǎo)桿的中間結(jié)構(gòu)上傳播的過程中振幅基本上不發(fā)生衰減和放大；頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)41、42、43使得波導(dǎo)桿振動(dòng)的頻率穩(wěn)定在合適的范圍。由此，超聲刀在工作時(shí)不僅能提供較大的振幅，還能穩(wěn)定的工作在合適的頻率之下，從而能實(shí)現(xiàn)對(duì)人體組織的高效切割。

附圖2為本申請(qǐng)第二個(gè)實(shí)施方式的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿及沿著該波導(dǎo)桿生成的波形。該實(shí)施方式由近端增益結(jié)構(gòu)1、遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)2、中間結(jié)構(gòu)3及頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)4組成。其中近端增益結(jié)構(gòu)在波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第一個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，且最近端增益臺(tái)階靠近第一個(gè)縱向振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)；遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)在波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第一個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，且最遠(yuǎn)端增益臺(tái)階靠近倒數(shù)第一個(gè)縱向振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)。近端增益結(jié)構(gòu)與中間結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第二個(gè)波腹的位置相連，近側(cè)增益臺(tái)階的增益大于單位增益；遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)與中間結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第二個(gè)波腹的位置相連，遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階的增益小于單位增益。該實(shí)施方式的中間結(jié)構(gòu)僅由一個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)組成，在該增益保持結(jié)構(gòu)上存在一個(gè)頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)，頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)的前調(diào)頻增益臺(tái)階的增益小于單位增益，后調(diào)頻增益臺(tái)階的增益大于單位增益。

附圖3為本申請(qǐng)第三個(gè)實(shí)施方式的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿及沿著該波導(dǎo)桿生成的波形。該實(shí)施方式由近端增益結(jié)構(gòu)1、遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)2、中間結(jié)構(gòu)3及頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)4組成。其中近端增益結(jié)構(gòu)在波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第一個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，且最近端增益臺(tái)階靠近第一個(gè)縱向振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)；遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)在波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第一個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，且最遠(yuǎn)端增益臺(tái)階靠近倒數(shù)第一個(gè)縱向振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)。近端增益結(jié)構(gòu)與中間結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第二個(gè)波腹的位置相連，近側(cè)增益臺(tái)階的增益大于單位增益；遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)與中間結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第二個(gè)波腹的位置相連，遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階的增益小于單位增益。該實(shí)施方式的中間結(jié)構(gòu)由31、32、33三個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)組成，且第一個(gè)中間增益臺(tái)階的增益小于單位增益，第二個(gè)中間增益臺(tái)階的增益大于單位增益。在最中間的增益保持結(jié)構(gòu)32上存在一個(gè)頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)4，該頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)的前調(diào)頻增益臺(tái)階的增益大于單位增益，后調(diào)頻增益臺(tái)階的增益小于單位增益。

附圖4為本申請(qǐng)第四個(gè)實(shí)施方式的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿及沿著該波導(dǎo)桿生成的波形。該實(shí)施方式由近端增益結(jié)構(gòu)1、遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)2、中間結(jié)構(gòu)3及頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)4組成。其中近端增益結(jié)構(gòu)在波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第一個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，且最近端增益臺(tái)階靠近第一個(gè)縱向振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)；遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)在波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第一個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，且最遠(yuǎn)端增益臺(tái)階靠近倒數(shù)第一個(gè)縱向振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)。近端增益結(jié)構(gòu)與中間結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第二個(gè)波腹的位置相連，近側(cè)增益臺(tái)階的增益大于單位增益；遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)與中間結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第二個(gè)波腹的位置相連，遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階的增益大于單位增益。該實(shí)施方式的中間結(jié)構(gòu)由31、32、33、34四個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)組成，且中間增益臺(tái)階的增益序列由小于單位增益和大于單位增益交替排列構(gòu)成。在第二個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)32上存在一個(gè)頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)4，該頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)的前調(diào)頻增益臺(tái)階的增益大于單位增益，后調(diào)頻增益臺(tái)階的增益小于單位增益。

附圖5為本申請(qǐng)第五個(gè)實(shí)施方式的超聲手術(shù)刀波導(dǎo)桿及沿著該波導(dǎo)桿生成的波形。該實(shí)施方式由近端增益結(jié)構(gòu)1、遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)2、中間結(jié)構(gòu)3及頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)4組成。其中近端增益結(jié)構(gòu)在波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的前二個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，且最近端增益臺(tái)階分別靠近第一個(gè)和第二個(gè)縱向振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)；遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)在波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第一個(gè)半波長(zhǎng)范圍內(nèi)，且最遠(yuǎn)端增益臺(tái)階靠近倒數(shù)第一個(gè)縱向振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)。近端增益結(jié)構(gòu)與中間結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的第三個(gè)波腹的位置相連，近側(cè)增益臺(tái)階的增益大于單位增益；遠(yuǎn)端增益結(jié)構(gòu)與中間結(jié)構(gòu)在靠近波導(dǎo)桿縱向振動(dòng)的倒數(shù)第二個(gè)波腹的位置相連，遠(yuǎn)側(cè)增益臺(tái)階的增益小于單位增益。該實(shí)施方式的中間結(jié)構(gòu)僅由一個(gè)增益保持結(jié)構(gòu)組成，在該增益保持結(jié)構(gòu)上存在一個(gè)頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)，頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)的前調(diào)頻增益臺(tái)階的增益小于單位增益，后調(diào)頻增益臺(tái)階的增益大于單位增益。

需要說明的是，本申請(qǐng)示例中的增益臺(tái)階都為階梯型，但本申請(qǐng)并不限定增益臺(tái)階的類型，常用的增益臺(tái)階類型比如錐型、指數(shù)型、懸鏈型都在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。另外，附圖1至附圖5中的實(shí)施方案僅為本申請(qǐng)比較有代表性的幾種實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，本申請(qǐng)的保護(hù)范圍不僅僅限定在各實(shí)施方式所限定的范圍內(nèi)，對(duì)各實(shí)施方式的組合、變形、變化均落在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。