超声手术刀的原理是机械共振。共振是指当外部激励频率等于物体的固有频率时发生的常见振动现象。共振在建筑或固体力学中会带来巨大的风险。在结构设计中,需要尽量避免共振。而超声波手术刀的操作主要依靠共振,使其实施相对容易。然而,实现良好的性能是非常具有挑战性的。如左图所示,它展示了一个经典的物理现象,即一群马过桥时,由于脚步节奏的共振而导致桥的倒塌。右边是美国塔科马海峡大桥,在其完工40天后,因共振导致了坍塌。对于超声波手术刀,我们需要它长时间处于共振状态,这便对钛合金材料的疲劳性能提出了非常严格的要求。世格赛思计划从超声刀切入市场,将公司打造成智能微创外科手术器械平台。软组织切割止血超声刀手术设备
“超声刀”虽然名字里有“刀”,但并不是传统意义的手术刀。它是一个系统总称,由主机、换能器、超声刀头和脚踏开关组成,而不是简单一把刀头能解决问题的。目前,超声技术手术刀主要应用于白内障乳化(超声乳化吸引)、肝胆吸引(超声乳化吸引)、美容(超声乳化吸引)、切骨(超声骨刀)、切割凝血(超声软组织切割止血刀)、清创(超声清创刀)等,临床中应用多的通常是超声软组织切割止血刀。超声软组织切割止血刀的工作原理是利用电致伸缩效应或磁致伸缩效应,通过换能器将电能转换为机械能,刀柄上的动能被刀柄中的超声波系统放大,从而切割组织。高频超声刀套装世格赛思的优势在于手术器械及手术耗材的研发创新。
骨头或牙齿之类的硬组织可以用钻头或牙钻来处理,比如在口腔手术时。这种情况下,超声波可辅助冲击或空化,协助机械工作。选定合适的工作频率后,可以更快、更针对性地处理组织,比如可以在保护好周边血管后进行。作用于肌肉等软组织时,靶向超声波能使得手术刀的刀片以非常高的频率,按特定的方式振荡。手术器械摩擦组织时会生成热量,靶向发热则有助于快速切割组织并凝血(见图1),从而防止大出血并促进止血。对手术器械的接触点施加高密度能量后,由于所需的机械力和压力较低,手术或活检时的切割也会更加容易。手术切口更小,对周围组织的创伤也更少,从而可减少术后疼痛,并缩短伤口的愈合时间,改善患者的愈后恢复。
超声刀在微创手术中的作用非常关键,它是一种高能量聚焦超声仪器,主要用于生物组织的切割与血管闭合等操作。其工作原理是利用电致伸缩效应或磁致伸缩效应,将超声电能转换为机械能,通过变幅杆的放大和耦合作用,推动刀头工作并向人体局部组织辐射能量,从而进行手术。这种设备的主要组成包括主机、换能器手柄、超声刀头和脚踏板。其中,换能器手柄是超声手术刀的关键部件,它将输入的电功率转换成机械功率(即超声波信号,高于20kHz)的能量转换器件,其好坏直接关系到切割止血及血管凝闭的效果。超声刀的凝闭止血功能强大,其止血功能优于其他能量器械。
国内医学超声应用主要分为体外诊断超声和介入超声两大类。体外诊断超声的发展历史相对较长,其整体设计架构已经相对成熟稳定。目前市场上的体外诊断超声换能器,大多沿用保罗·朗之万所发明的换能器基本思路。尽管后续技术材料的不断创新使得压电材料的灵敏度和带宽有所提升,但体外诊断超声的发展仍面临一定瓶颈,尤其是在临床要求的超声实时性和微型化方面,尚缺乏手术中精细定位及的有效手段。近年来,介入类超声产品如ICE和IVUS在心血管疾病诊疗领域率先打开市场,显示出介入超声在房颤、结构性心脏病、冠脉介入、泌尿、消化道等多个领域的广阔应用前景。超声手术刀是一种高频电外科设备。京津冀集采中标超声刀手术
超声软组织切割止血刀的工作原理是利用电致伸缩效应或磁致伸缩效应。软组织切割止血超声刀手术设备
数据显示,目前,国内微创手术医疗器械90%都依赖进口,2013年,内窥镜微创手术配套器的规模为216.62亿元,到2020年已经达到743.42亿元。今年上半年,受影响,医疗器械耗材国外内市场均受到重大影响。随着的有效控制及各项医疗工作的有序恢复,接下来,医疗器械耗材领域必将迎来新一轮的增长。2021年,除了整机国产化的超声刀系统即将面世,世格赛思医疗内窥镜腹腔穿刺器也将进入量产。此外,血管结扎夹子、智能全电动吻合器等微创领域一系列其他产品的研发工作也正在加快进行当中。软组织切割止血超声刀手术设备