超聲刀的工作原理:
超聲手術刀(超聲刀)是一種利用高頻聲波來切割和破碎組織的醫(yī)療器械。它的工作原理主要是通過超聲波的振動來產生高頻的機械振動,這些振動能夠在組織中產生微小的裂縫,從而達到切割和破碎的效果。具體來說,超聲手術刀內部有一個高頻振動器,當電能輸入到振動器時,它會產生高頻的機械振動。這些振動通過手術刀的刀頭傳遞到組織中,刀頭的振動頻率一般在20kHz到40kHz之間。這些高頻振動能夠使組織細胞之間的連接點破裂,從而達到切割和破碎的效果。超聲手術刀的優(yōu)點是切割過程中產生的熱量較少,對周圍組織的損傷較小,適用于需要精確切割的手術,例如神經外科、耳鼻喉科和泌尿外科等領域。 超聲刀在心臟手術中的應用減少了術后并發(fā)癥。世格超聲刀中選
世格賽思醫(yī)療器械有限公司承擔國家重點研發(fā)計劃:在國家科技部重點研發(fā)計劃與深圳市技術攻關重點項目的支持下,世格賽思依托深厚技術積累,采用全棧自主研發(fā)模式,推出新一代人工智能超聲刀系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成智能算法與精密工程,提高手術安全性與操作效率,為醫(yī)護人員提供更好的手術體驗。該系統(tǒng)主機配備高性能NPU(神經網絡處理單元),計算能力達3.6TOPS,媲美小型AI工作站。系統(tǒng)集成五大AI算法,確保手術高效:組織自適應切割算法(tACA):準確切割,自適應調節(jié),提高組織手術標準。組織切斷預警算法(tCAA):實時預警,有效降低組織損傷風險。金屬碰撞剎車算法(mCBA):智能感知碰撞,瞬間剎車保護手術器械安全。智能高溫報警算法(iOTA):溫度實時監(jiān)控,防止組織過熱損傷。低溫切割控制算法(cCCA):低溫切割,減少熱損傷,加快術后恢復。世格超聲刀中選超聲刀的精確切割能力使其在神經外科手術中非常有用。
基于神經網絡控制算法的技術優(yōu)勢Neu-Track智能追蹤系統(tǒng):利用自學習模型算法,智能追蹤諧振頻率,使主機軟件系統(tǒng)能夠適配任何換能器,并在驅動帶寬內無需校正即可直接使用,提高了系統(tǒng)的魯棒性和穩(wěn)定性。Neu-Seal自適應組織切割算法:采用神經網絡諧波控制算法,自適應調整,閉合血管直徑更大,能夠智能識別不同組織,使不同組織的切割及凝血時間更接近。通過自學習算法模型,系統(tǒng)在工作過程中變得更加穩(wěn)定可靠。Neu-Cut智能切割控制算法:利用AI軟件算法,智能感知組織切割進度,在切割即將完成時自動降低驅動功率,并發(fā)出切割不同階段的警示聲,保護鉗頭并延長其墊片壽命,提升超聲刀鈦合金刀芯的耐用性。這些先進的算法技術,使得設備在手術過程中表現得更加智能和高效,提升了手術的安全性和精細度。
超聲刀在微創(chuàng)手術中的作用非常關鍵,它是一種高能量聚焦超聲儀器,主要用于生物組織的切割與血管閉合等操作。其工作原理是利用電致伸縮效應或磁致伸縮效應,將超聲電能轉換為機械能,通過變幅桿的放大和耦合作用,推動刀頭工作并向人體局部組織輻射能量,從而進行手術。這種設備的主要組成包括主機、換能器手柄、超聲刀頭和腳踏板。其中,換能器手柄是超聲手術刀的關鍵部件,它將輸入的電功率轉換成機械功率(即超聲波信號,高于20kHz)的能量轉換器件,其好壞直接關系到切割止血及血管凝閉的效果。iOTA高溫智能報警算法全天候監(jiān)控工作溫度,避免組織燙傷。
醫(yī)療機構越來越多地采用超聲刀,主要用于微創(chuàng)手術,以及醫(yī)療基礎設施的改善。超聲波手術刀越來越多地用于腹腔鏡和開放式普通手術、婦科手術、兒科手術、整形手術和泌尿外科手術,以及暴露于特定的骨科結構,如關節(jié)和脊柱。當在腹腔鏡下使用時,被手術刀破壞的組織通過抽吸從體內移除。兩種代表性的超聲刀產品分別為軟組織超聲刀以及超聲骨刀。軟組織超聲刀是以空化效應和機械振動效應為主,刀頭在超高的振動頻率下接觸組織蛋白,組織內水分迅速汽化,蛋白氫鍵斷裂,蛋白質變性凝結,從而達到切割、凝閉和止血的作用。軟組織超聲刀主要用于腹部外科,并逐步在甲乳科、泌尿科等其他科室得到應用。超聲骨刀以機械振動效應為主,刀頭產生的幾十萬g重力加速度能夠瞬間將骨組織粉碎,其作用范圍有幾百微米,不會對臨近組織造成碎裂及損傷,從而實現精細切割。超聲骨刀主要應用于牙科和口腔額面外科,逐步擴展到脊柱外科。超聲刀提高了手術的安全性和有效性。深圳市世格賽思醫(yī)療科技有限公司超聲刀尺寸
超聲刀的優(yōu)勢在于其減少術后疼痛和恢復時間。世格超聲刀中選
超聲手術刀的原理是機械共振。共振是指當外部激勵頻率等于物體的固有頻率時發(fā)生的常見振動現象。共振在建筑或固體力學中會帶來巨大的風險。在結構設計中,需要盡量避免共振。而超聲波手術刀的操作主要依靠共振,使其實施相對容易。然而,實現良好的性能是非常具有挑戰(zhàn)性的。如左圖所示,它展示了一個經典的物理現象,即一群馬過橋時,由于腳步節(jié)奏的共振而導致橋的倒塌。右邊是美國塔科馬海峽大橋,在其完工40天后,因共振導致了坍塌。對于超聲波手術刀,我們需要它長時間處于共振狀態(tài),這便對鈦合金材料的疲勞性能提出了非常嚴格的要求。世格超聲刀中選