一种医用旋转超声骨刀

本发明涉及超声医疗器械，尤其涉及一种医用旋转超声骨刀。

背景技术：

1、骨切削表面质量直接关系到人工假体和骨组织的配合精度。改善目前骨组织切削中存在的热力损伤，实现安全、高效、低损的骨切削手术，是临床切骨需要解决的技术问题。目前医学领域采用超声骨刀切削具有出血损伤小，组织选择性切割等优点，但是单一超声辅助切削的方式效率较低，单一旋转切割的方式切削力大损伤大，难以满足高医疗水平的要求。因此，现亟需一种可以提高骨切割手术效率的同时降低骨组织力学损伤，能够结合超声和旋转切割优势的旋转超声骨刀。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种可以提高骨切割手术效率的同时降低骨组织力学损伤，能够结合超声和旋转切割优势的旋转超声骨刀。

2、为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案予以实现的：

3、一种医用旋转超声骨刀，包括超声振子，所述超声振子设置在外壳内，外壳由前部外壳、中部外壳、后部外壳和底部外壳依次螺纹连接组成，外壳内在超声振子末端依次设置有非接触能量传输装置和旋转驱动装置，超声振子位于前部外壳和中部外壳中，超声振子的外周设置有阶梯型的套筒；所述套筒的末端设置有连接主轴，套筒的台阶处设置有第一轴承组，轴承之间设置有内套筒，位于前侧的轴承端部与前部外壳之间设置有外套筒，位于后侧的轴承端部与中部外壳相抵；所述连接主轴朝向超声振子的一侧具有用于支撑磁环的圆盘，圆盘上设置有第一接线孔，连接主轴上设置有磁芯固定凸台和锁紧装置，锁紧装置与连接主轴螺纹配合，连接主轴的末端设置有齿轮连接轴；

4、所述非接触能量传输装置包括主边线圈、主边磁芯、副边线圈和副边磁芯，主边磁芯固定设置在后部外壳内，副边磁芯设置在主边磁芯内，主边线圈安装在主边磁芯的内侧，副边线圈安装在副边磁芯外侧，主边线圈与副边线圈正相对；所述副边磁芯同轴的设置在磁芯固定凸台外部且副边磁芯与锁紧装置相抵，所述主边磁芯上设置有主通线槽，副边磁芯上设置有副通线槽，主边线圈的外接线穿过主通线槽和后部外壳的接线口与外部超声电源相连接，副边线圈的外接线穿过副通线槽和第一接线孔与超声振子相连接；

5、所述旋转驱动装置包括前齿轮、后齿轮、连接主杆和快速连接件，前齿轮与后齿轮相啮合，前齿轮固定在齿轮连接轴上，后齿轮固定在连接主杆上，连接主杆的外部设置有第二轴承组，连接主杆与快速连接件相连接；所述第二轴承组的外圈套设有与底部外壳相轴向固定的轴承套筒。

6、进一步的，所述超声振子包括变幅杆、压电陶瓷和后端盖，变幅杆与后端盖配合设置有螺孔，螺孔内设置有连接变幅杆和后端盖的螺杆，螺杆在变幅杆与后端盖之间交互的套设有压电陶瓷和电极片，压电陶瓷与副边线圈的外接线相连接，变幅杆上设置有与套筒前端相连接的法兰。

7、进一步的，所述变幅杆上具有直径缩小的细杆部，所述压电陶瓷和电极片至少设置有两层。

8、进一步的，所述套筒与法兰连接的一侧具有连接面，连接面上设置有与法兰孔相配合的前部连接孔，套筒的台阶处具有用于与轴承相抵的固定面，套筒与连接主轴连接的一侧设置有后部连接孔，所述连接主轴上设置有与后部连接孔配合的第二连接孔。

9、进一步的，所述连接主杆与快速连接件相连的一侧套设有抵在第二轴承组与快速连接件之间的压缩弹簧。

10、进一步的，所述主边磁芯为筒型结构且底部具有空隙，副边磁芯上设置有能够插入主边磁芯空隙处的圆筒。

11、进一步的，所述底部外壳上设置有散热孔和连接凹口。

12、进一步的，所述前部外壳与后部外壳为圆锥状，中部外壳和底部外壳为圆柱状。

13、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

14、本发明通过将旋转运动与超声振动结合，使切割面上的微观轨迹更长，降低了单位长度上的切削力，从而减小切削过程中对人体组织的损伤，改善人体组织表面质量。由于超声振子的变幅杆上具有直径缩减的细杆部，增强了振幅输出，在同样的振幅需求下可以将骨刀的体积设定的更小，使磨削手术更便于操作，提高切削效率。

技术特征：

1.一种医用旋转超声骨刀，包括超声振子，其特征在于：所述超声振子(2)设置在外壳内，超声振子(2)的顶部伸出外壳并设置有磨针(1)，外壳由前部外壳(3)、中部外壳(6)、后部外壳(11)和底部外壳(18)依次螺纹连接组成，外壳内在超声振子(2)末端依次设置有非接触能量传输装置和旋转驱动装置，超声振子(2)位于前部外壳(3)和中部外壳(6)中，超声振子(2)的外周设置有阶梯型的套筒(4)；所述套筒(4)的末端设置有连接主轴(8)，套筒(4)的台阶处设置有第一轴承组，轴承之间设置有内套筒(7)，位于前侧的轴承端部与前部外壳(3)之间设置有外套筒(5)，位于后侧的轴承端部与中部外壳(6)相抵；所述连接主轴(8)朝向超声振子(2)的一侧具有用于支撑磁环的圆盘，圆盘上设置有第一接线孔(81)，连接主轴(8)上设置有磁芯固定凸台(82)和锁紧装置(21)，锁紧装置(21)与连接主轴(8)螺纹配合，连接主轴(8)的末端设置有齿轮连接轴(84)；

2.根据权利要求1所述的一种医用旋转超声骨刀，其特征在于：所述超声振子(2)包括变幅杆(222)、压电陶瓷(225)和后端盖(228)，变幅杆(222)与后端盖(228)配合设置有螺孔，螺孔内设置有连接变幅杆(222)和后端盖(228)的螺杆(227)，螺杆(227)在变幅杆(222)与后端盖(228)之间交互的套设有压电陶瓷(225)和电极片(226)，压电陶瓷(225)与副边线圈(22)的外接线相连接，变幅杆(222)上设置有与套筒(4)前端相连接的法兰(223)。

3.根据权利要求2所述的一种医用旋转超声骨刀，其特征在于：所述变幅杆(222)上具有直径缩小的细杆部(221)，所述压电陶瓷(225)和电极片(226)至少设置有两层。

4.根据权利要求1所述的一种医用旋转超声骨刀，其特征在于：所述套筒(4)与法兰(223)连接的一侧具有连接面(42)，连接面(42)上设置有与法兰孔(224)相配合的前部连接孔(41)，套筒(4)的台阶处具有用于与轴承相抵的固定面(44)，套筒(4)与连接主轴(8)连接的一侧设置有后部连接孔(43)，所述连接主轴(8)上设置有与后部连接孔(43)配合的第二连接孔(85)。

5.根据权利要求1所述的一种医用旋转超声骨刀，其特征在于：所述连接主杆(8)与快速连接件(17)相连的一侧套设有抵在第二轴承组与快速连接件(17)之间的压缩弹簧(16)。

6.根据权利要求1所述的一种医用旋转超声骨刀，其特征在于：所述主边磁芯(9)为筒型结构且底部具有空隙，副边磁芯(23)上设置有能够插入主边磁芯(9)空隙处的圆筒。

7.根据权利要求1所述的一种医用旋转超声骨刀，其特征在于：所述底部外壳(18)上设置有散热孔(181)和连接凹口(182)。

8.根据权利要求1所述的一种医用旋转超声骨刀，其特征在于：所述前部外壳(3)与后部外壳(11)为圆锥状，中部外壳(6)和底部外壳(18)为圆柱状。

技术总结
本发明公开了一种医用旋转超声骨刀，包括超声振子，所述超声振子设置在外壳内，超声振子的顶部伸出外壳并设置有磨针，外壳内在超声振子末端依次设置有非接触能量传输装置和旋转驱动装置，所述非接触能量传输装置包括主边线圈、主边磁芯、副边线圈和副边磁芯，所述主边磁芯上设置有主通线槽，副边磁芯上设置有副通线槽，主边线圈的外接线穿过主通线槽和后部外壳的接线口与外部超声电源相连接，副边线圈的外接线穿过副通线槽和第一接线孔与超声振子相连接；所述旋转驱动装置包括前齿轮、后齿轮、连接主杆和快速连接件。本发明旨在提供一种可以提高骨切割手术效率的同时降低骨组织力学损伤，能够结合超声和旋转切割优势的旋转超声骨刀。

技术研发人员：宋晓菲,荆海波,闫涵,赵佳琦,孙培越,闫锦恒
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14