一种超声止血刀钛杆组件及超声止血刀的制作方法

1.本实用新型涉及超声止血刀技术领域，尤其涉及一种超声止血刀钛杆组件及超声止血刀。


背景技术：

2.随着微创外科手术的普及，特别是在腹腔镜手术等创口小、但手术部位较深的微创手术中，超声止血刀已经成为一种常规的手术器械。超声止血刀通过超声波换能器将电能转换为高频机械振动，通过钛杆等装置将高频机械振动传导至手术部位，利用高频机械振动产生的机械冲击、空化效应及热效应将组织内的水分子汽化、蛋白质氢键断裂变性、组织细胞崩解，从而将组织切开，而且同时通过使组织凝固而将切开部位组织内的血管闭合，同时完成组织切割和凝固止血。和激光切割及电刀切割相比，手术部位温度很低，具有更小的侧向热损伤。
3.超声止血刀主要由外壳、超声波换能器、钛杆等部件组成，其中钛杆通常通过螺纹连接固定至超声波换能器，起到波导杆的作用，用于将超声波换能器产生的高频机械振动传导至位于钛杆另一端的刀头。由于钛杆结构细长、容易出现机械疲劳而损坏，而且不同长度或不同规格的钛杆需要经常更换，因此需要经常将钛杆安装至超声波换能器或从超声波换能器上拆除。同时由于钛杆的细长结构不能承受很高的扭矩，在安装拧紧时需要控制扭矩。因此超声止血刀需要设置扭矩锁紧装置，用于按设定扭矩将钛杆拧紧至超声波换能器。
4.现有技术通常通过在钛杆上打孔，并通过销钉将施加扭矩的部件与钛杆连接。例如公告号为cn213156243u的实用新型专利提供了一种超声刀与超声换能器安装拆卸的结构，用于在安装拆卸超声刀时提供预设的扭矩。其限位套和超声刀的刀杆上均设有通孔，通孔内设有销轴，使限位套和超声刀之间可以传递扭矩。
5.但是上述技术方案还存在以下不足：
6.1.在刀杆上打孔会减少刀杆横截面的有效面积，影响超声波的传导；
7.2.在刀杆上打孔会降低刀杆的局部结构强度，而且在设置销轴时会产生局部应力集中，进一步影响超声波的传导。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的以上不足，本实用新型的目的在于提供一种安装方便可靠、钛杆的固定结构对超声波传导影响小的超声止血刀钛杆组件及超声止血刀。
9.为了实现上述目的，本实用新型提供了下述的技术方案。
10.一种超声止血刀钛杆组件，包括：钛杆，具有刀头端、连接端以及位于所述刀头端和所述连接端之间的拧紧部；固定件，具有固定槽，所述固定槽用于套设或卡设至所述拧紧部；其中所述固定槽的横截面与所述拧紧部的横截面匹配设置，所述固定件旋转时适于带动所述钛杆旋转，使得所述连接端螺纹连接至超声止血刀的超声波换能器。
11.通过横截面匹配的方式传递扭矩，不仅可以保留钛杆完整的横截面、减少对超声
波传导的影响，而且在安装时仅需将固定件从钛杆头部套入至拧紧部，或者从钛杆侧面卡设至拧紧部，安装方便、连接可靠、固定件可重复使用。金属钛具有强度高、刚度好、抗腐蚀性好等许多优点，特别适合用于制作超声止血刀的刀杆，但本技术也适用于其他材料制成的刀杆。
12.优选地，所述超声止血刀钛杆组件还包括转轮，所述转轮具有轴向贯通的滑槽，所述转轮适于套设于所述固定件的外侧，所述滑槽的横截面轮廓与所述固定件的横截面外轮廓匹配设置；所述转轮具有作动部，所述作动部适于连接扭矩扳手，所述扭矩扳手能够带动所述转轮转动，所述转轮能够带动所述固定件转动。
13.转轮的设置可方便扭矩扳手施加预设的扭矩，同时便于固定件和超声止血刀的壳体实现转动连接，并在钛杆固定至超声波换能器后在钛杆的径向提供限位，使钛杆在径向具有稳定支撑，同时不影响超声波在钛杆轴向的传导。
14.优选地，所述固定件还具有侧翼部，所述侧翼部沿所述钛杆的径向向外延伸；所述转轮适于绕所述钛杆的轴向可旋转连接至所述超声止血刀的外壳。
15.侧翼部的设置便于在转轮和固定件之间形成扭矩传递连接，另外也可通过在固定件上设置孔或槽、并在转轮上设置与之匹配的销或凸筋来传递扭矩。
16.优选地，所述拧紧部的外表面凸起设置有沿轴向延伸的花键；所述固定槽具有沿所述钛杆的轴向延伸的键槽；所述花键和所述键槽匹配设置，适于传递扭矩。
17.花键和键槽的配合可以可靠地传递扭矩，同时安装方便，仅需将固定件从钛杆头部套入设置于钛杆的拧紧部既可。
18.优选地，所述花键插设至所述键槽后构成过盈配合。
19.固定件可由尼龙等具有一定强度的高分子材料制成，使其可以向细长结构的钛杆施加足够的拧紧力矩。通过花键和键槽的过盈配合，可实现可靠稳定的连接。同时由于变形主要发生在固定件上，而且花键凸出钛杆的表面设置，因此过盈配合连接不会在钛杆内产生局部应力集中，即不会影响超声波的传导。
20.优选地，所述拧紧部的横截面呈多边形；所述固定槽的横截面至少部分呈多边形。
21.除了通过花键和键槽的配合传递扭矩之外，固定件和钛杆之间的扭矩传递也可通过将固定槽的横截面和拧紧部的横截面外轮廓设置成匹配的多边形来实现。固定槽的横截面略大于拧紧部的横截面，以便将固定件套设或卡设至钛杆的拧紧部并构成间隙配合。
22.优选地，所述拧紧部的横截面外轮廓呈矩形，所述矩形不超出所述钛杆主体的横截面外轮廓；所述固定槽的一侧具有第一开口，所述第一开口设置于所述矩形的一短边处，所述第一开口与所述固定槽连通处的宽度小于所述短边的长度，所述第一开口的宽度向外逐渐扩大至大于所述短边的长度；所述第一开口适于供所述拧紧部从侧面卡入所述固定槽。
23.矩形横截面易于加工并适于传递扭矩，同时也不会明显减少横截面的面积，避免应力集中；在固定槽的一侧开口时，可将固定件从钛杆的侧面卡入拧紧部而不必从细长钛杆的头部套入；将第一开口设置于矩形的短边时可使固定件更易于卡设；第一开口的敞口设计也方便钛杆的卡设。当第一开口与固定槽的连通处的宽度小于矩形状固定槽的短边时，可在此处构成卡扣状的结构，结合第一开口的敞口设计，使钛杆易于卡入，且卡入后不易脱出。需要将钛杆和固定件分离时，需用工具将第一开口向两侧扩大，即可将钛杆从固定
槽中取出。
24.优选地，所述超声止血刀钛杆组件还包括止动件，所述止动件包括至少部分呈环形的卡环和卡接部，所述卡接部沿径向连接于所述卡环的两侧；所述侧翼部具有卡槽，所述卡接部适于卡设至所述卡槽内，所述卡环适于至少在所述第一开口处围合所述固定槽。
25.可将卡环设置成一侧开口的结构，即可从钛杆的侧面将止动件卡设至固定件上设置的卡槽内，同时卡环的环形结构围合固定槽的第一开口部分，使固定件的开口结构得到加强，以防止拧紧钛杆时由于第一开口两侧的变形使钛杆的拧紧部在固定槽内打滑，更适于可靠地传递扭矩，降低对固定件的结构强度要求及对其材料的强度要求。
26.优选地，所述卡环呈完整圆环状；所述卡槽在远离所述连接端的一侧具有第二开口，供所述卡环穿入所述卡槽并围合所述固定槽。
27.卡环亦可设置成封闭的圆环，以提高其结构强度。由于封闭结构的卡环无法从侧面卡设至固定件的卡槽内，因此需在卡槽的一侧设置第二开口。卡环可从钛杆的头部套入、通过第二开口后进入卡槽内，然后将卡接部卡设至卡槽内完成连接。此时的卡环围合于固定槽的四周，可有效防止钛杆拧紧过程中固定件的变形，即保持固定槽与钛杆的拧紧部的匹配关系。
28.本技术还提供了一种超声止血刀，包括外壳、超声波换能器和前述的任一种的超声止血刀钛杆组件；所述超声波换能器安装至所述外壳；所述钛杆螺纹连接至所述超声波换能器，所述固定件旋转连接至所述外壳、用于对所述钛杆施加扭矩、将所述钛杆拧紧至所述超声波换能器或从所述超声波换能器拆除。
29.在需要拧紧钛杆时，可将钛杆连接端的外螺纹预先旋入超声波换能器上的螺纹孔内，但不施加过度的扭矩。然后通过扭矩扳手施加设定力矩于转轮上，或直接施加设定力矩于固定件上，力矩传递至钛杆后即可将钛杆可靠固定至超声波换能器上。
30.本实用新型的技术效果在于：
31.1.通过固定件上设置的固定槽和钛杆上设置的拧紧部之间的轮廓配合实现扭矩传递，不仅便于安装，而且不会破坏钛杆的横截面的完整性、不会造成局部应力集中、从而减小对钛杆中超声波传导的影响；
32.2.通过花键和键槽的配合传递扭矩，可使钛杆横截面的变化对超声波传导的影响减至最小，同时连接可靠、仅用较小尺寸的固定件即可传递较高的扭矩；
33.3.通过设置矩形横截面的固定槽和拧紧部，使拧紧部易于加工、成本较低，同时固定件易于安装、可多次重复使用；
34.4.通过在固定槽上设置第一开口，同时将第一开口设置于固定槽的短边处、并在第一开口的外侧设置逐渐敞开的倒角结构，使固定件易于卡设至钛杆的拧紧部，将第一开口底部的宽度设置成略小于固定槽的短边，可使固定件可靠卡设至拧紧部；
35.5.通过设置止动件，使固定槽上开设第一开口后强度较弱的结构得到加强，以便可靠传递扭矩；
36.6.通过在卡槽上设置第二开口，可将卡环设置成完整的圆环，以更好地加强固定槽的结构。
附图说明
37.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
38.图1是实施例一的超声止血刀钛杆组件透视图；
39.图2是图1中局部a的放大图；
40.图3是实施例一和实施例二的钛杆局部示意图；
41.图4是实施例二的超声止血刀钛杆组件侧视图；
42.图5是实施例一和实施例二的固定件和钛杆剖面图；
43.图6是图5中局部b的放大图；
44.图7是实施例三的钛杆局部示意图；
45.图8是实施例三的固定件和钛杆局部示意图；
46.图9是实施例三的固定件透视图；
47.图10是实施例三的固定件侧视图；
48.图11是实施例三的止动件透视图；
49.图12是实施例三的止动件安装步骤示意图；
50.图13是扭矩扳手透视图；
51.附图标号说明：
52.10.钛杆，11.连接端，12.拧紧部，20.固定件，21.固定槽，22.侧翼部，23.卡槽，24.第二开口，30.转轮，40.止动件，41.卡环，42.卡接部，50.扭矩扳手，121.花键，211.键槽，212.第一开口。
具体实施方式
53.为了更清楚地说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
54.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
55.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
56.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
57.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
58.实施例一：一种超声止血刀钛杆组件。
59.如图1和图2所示，本实施例的超声止血刀钛杆组件包括钛杆10和固定件20，钛杆10具有刀头端、连接端11以及位于刀头端和连接端11之间的拧紧部12，连接端11为螺纹杆，用于螺纹连接至超声止血刀的超声波换能器。如图3和图5所示，拧紧部12带有花键121，与钛杆10主体的横截面为不同的设置，以适于传递扭矩。如图5和图6所示，固定件20具有沿钛杆10的轴向延伸并贯通的固定槽21，固定槽21用于套设至拧紧部12；固定槽21的横截面与拧紧部12的横截面匹配设置，即设置有键槽211，此时固定件20套设至拧紧部12后可以传递扭矩，使固定件20旋转时可带动钛杆10旋转。
60.实际应用于超声止血刀时，连接端11固定至超声波换能器上对应设置的螺纹孔上；固定件20用于将细长结构的、难以直接施加扭矩的钛杆10以设定扭矩拧紧至超声波换能器。具体地，可将固定件20旋转设置于超声止血刀的外壳上，使固定件20在旋转时可带动钛杆10旋转，实现拧紧操作。为了防止细长结构的钛杆10损坏，可在固定件20上设置连接扭矩扳手50的接口，用扭矩扳手50对固定件20施加设定的扭矩。扭矩扳手50可为独立于超声止血刀的拧紧工具，还可集成至固定件20上、或集成至超声止血刀的外壳上。
61.本实施例的超声止血刀钛杆组件通过固定件20的固定槽21和钛杆10的拧紧部12之间形状配合来实现扭矩传递，避免了在钛杆10上打孔和设置销轴，从而避免了超声波传导阻尼的升高，避免了钛杆10的截面突变造成的超声波反射和传导效率降低。固定件20还可方便地套设至拧紧部12上，安装方便。
62.作为本实施例的一种变化方式，连接端(11)也可设置内螺纹孔，用于螺纹连接至超声波换能器上对应设置的螺纹杆上。
63.实施例二：一种超声止血刀钛杆组件。
64.如图4所示，本实施例在实施例一的基础上，还包括转轮30。转轮30具有沿钛杆10的轴向贯通的滑槽，该滑槽的横截面轮廓与固定件20的横截面外轮廓匹配设置，使转轮30适于套设于固定件20的外侧、并使固定件20轴向可滑动地设置于该滑槽内。转轮30旋转时可带动固定件20旋转，并进一步通过固定件20对钛杆10施加扭矩。同时转轮30具有作动部，该作动部适于连接扭矩扳手50。如图13所示，扭矩扳手50为专用工具，扭矩扳手50通过该作动部与转轮30连接后，通过其扭矩限制结构，即可向转轮30施加设定的扭矩。扭矩限制结构可采用现有的技术方案，在此不再详述。
65.如图5所示，固定件20还具有侧翼部22，侧翼部22沿钛杆10的径向向外延伸。如图3和图5所示，拧紧部12的外表面凸起设置有沿轴向延伸的花键121；固定槽21具有沿钛杆10的轴向延伸的键槽211；花键121和键槽211匹配设置，适于传递扭矩。如图6中的局部c所示，花键121插设至键槽211后构成过盈配合。固定件20由尼龙制成，在套设至拧紧部12时，键槽211受挤压而产生一定的变形，从而使花键121牢固卡设至键槽211内。由于尼龙具有一定的自润滑性，且具有足够的强度，可使花键121方便卡设和拉出，同时可传递较高的扭矩。固定件20当然也可采用其他可产生微量变形的高分子材料制成。
66.实际应用于超声止血刀时，可将转轮30绕钛杆10的轴向可旋转连接至超声止血刀的外壳，并在转轮30上设置与扭矩扳手50连接的接口，即可将钛杆10以设定扭矩拧紧至超声波换能器上，并对钛杆10提供径向上的支撑。
67.本实施例的花键结构对超声波的传导影响小，而且适于配合键槽传递较大的扭
矩，可应用于钛杆直径较大，需要施加较大拧紧力矩的应用场合。
68.实施例三：一种超声止血刀钛杆组件。
69.如图7和图8所示，本实施例和实施例二的区别在于，拧紧部12的横截面呈矩形，固定槽21的横截面呈一侧开口的矩形。拧紧部12的横截面外轮廓不超出钛杆10主体的横截面外轮廓，以使钛杆10易于加工。如图10所示，固定槽21上的第一开口212设置于矩形的短边处，其底部宽度略小于该短边的长度，同时第一开口212的宽度向外逐渐扩大至大于该短边的长度，使第一开口212的两侧形成卡扣状的结构。此时固定件20可从钛杆10的一侧卡设至拧紧部12。第一开口212的结构有利于卡扣状结构在钛杆10的挤压作用下向两侧发生少量变形，从而使钛杆10容易卡入固定槽21，而且卡入完成后不易脱出。
70.如图11所示，本实施例还包括止动件40，止动件40包括呈环形的卡环41和卡接部42，卡接部42沿径向连接于卡环41的两侧。相应地，如图9所示，侧翼部22具有卡槽23，卡接部42适于卡设至卡槽23内。卡槽23在远离连接端11的一侧具有第二开口24，供卡环41穿入卡槽23并围合固定槽21，以加强固定槽21。
71.图12示出了止动件40卡设至卡槽23的过程。首先将卡环41从钛杆10的头部套入；然后使卡接部42呈竖直姿态，将卡环41穿过第二开口24并进入卡槽23内；最后将止动件40绕钛杆10的轴向旋转90
°
，使卡接部42卡入卡槽23。
72.本实施例的拧紧部12的轮廓小于钛杆10主体的轮廓，因此与拧紧部12匹配的固定槽21的尺寸亦小于钛杆10主体的尺寸，因而无法从钛杆10的头部套入。而第一开口212的设置使固定件20可从钛杆10的侧面卡设至拧紧部12上。
73.作为本实施例的变化方式，也可将拧紧部12的轮廓设置成其内接圆直径不小于钛杆10主体的直径，以使固定件20可从钛杆10的头部套入。此时可不设置第一开口212、止动件40等结构或零件。作为本实施例的另一种变化方式，在拧紧钛杆10所需的力矩较小时，也可省去止动件40，而保留第一开口212，以便固定件20可从侧面卡设至拧紧部12上。此外，卡环41上也可设置一个开口，使止动件40可从钛杆10的侧面卡入卡槽23，此时卡环41仍可在第一开口212处围合固定槽21，起到加强固定件20、使之可传递较高扭矩的作用。
74.本实施例的拧紧部12易于加工，使钛杆10的成本相对较低，同时固定件20可有多种变化方式，可适应不同的需要。
75.实施例四：一种超声止血刀。
76.本实施例的超声止血刀包括外壳、超声波换能器和实施例二的超声止血刀钛杆组件，超声波换能器安装至外壳，钛杆10螺纹连接至超声波换能器，固定件20通过转轮30旋转连接至外壳、以对钛杆10施加预设的拧紧扭矩并可靠固定至超声波换能器，或将钛杆10从超声波换能器拆除。
77.作为本实施例的变化方式，也可采用实施例一或实施例三的超声止血刀钛杆组件，均可实现钛杆10方便可靠的安装和超声波的高效传导。
78.上述仅为本技术的较佳实施例及所运用的技术原理，在不脱离本技术构思的情况下，还可以进行各种明显的变化、重新调整和替代。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点和功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神的情况下进行各种修饰或改变。在不冲突的情况下，以上实施例及实施例中的特征可
以相互组合。