[发明专利]一种用于超声外科手术切割器械换能装置的标定方法

说明书

本发明提出了一种用于超声外科手术切割器械换能装置的标定方法，在出厂前测量换能柄的当前振幅，计算振幅差，将所述振幅差与振幅容差做对比；当振幅差小于振幅容差时，此时的电流值即为标定后的电流值，将标定后的电流值写入换能柄内的芯片中，将标定后的电流值写入换能柄内的芯片中，所述标定后的电流值被电源主机读出并按照此电流值输出能量，此标定方法在器械出厂前实施，亦可在器械长时间使用后主动采用，使得换能柄输出能量的一致性得到保证。

技术领域

本发明涉及医疗器械能量外科手术领域，具体涉及一种用于超声外科手术切割器械换能装置的标定方法。

背景技术

超声外科手术切割器械，以下简称超声刀。超声刀主要功能是在软组织切割的同时实现最小程度的热损伤和血管的闭合，整个系统主要由电源主机、换能柄、刀头组成，下图超声刀的各系统组成。

超声外科手术切割器械用换能装置，以下简称换能柄，其原理是利用压电陶瓷的逆压电效应将施加在压电陶瓷晶堆上的电能转换为变幅杆上的动能(超声振动)。常见的朗之万型换能柄主要包括：预紧螺栓、后盖板、前盖板、法兰、变幅杆，如图1所示。

现有的功率超声换能柄大多采用朗之万型换能器，其结构简单、前后振幅比高，因此被广泛应用。换能柄中的核心零部件是压电陶瓷片，其生产工艺复杂、耗时长，需经过：配料－混合磨细－预烧－二次磨细－造粒－成型－排塑－烧结成瓷－外形加工－被电极－高压极化－老化测试等工艺过程，很难保证每颗压电陶瓷的性能一致，进而导致换能柄的输出机械振动性能有差异，超声刀头在连接换能柄后会将这种差异放大若干倍(一般取3～5倍)，进而在作用头上输出到患者病变位置的能量层次不齐，医生也会因此而困扰，即同一生产厂家的超声刀在同一档位使用起来切割速度忽快忽慢、难以掌控，进而对患者和医生造成不必要的影响。此外，由于换能柄的组装工艺不稳定、长时间使用性能衰退等现象都能导致以不良影响。

发明内容

本发明针对以上缺陷，提出了一种换能柄标定的方法，此标定方法在器械出厂前实施，亦可在器械长时间使用后主动采用，使得换能柄输出能量的一致性得到保证。

一种用于超声外科手术切割器械换能装置的标定方法，包括：

步骤1，在出厂前测量换能柄的当前振幅A0；

步骤2，计算振幅差T，所述振幅差T等于目标振幅Ast和当前振幅A0之差的绝对值；

步骤3，将所述振幅差T与振幅容差Adet做对比；如果振幅差T小于振幅容差Adet，则此时换能柄初始设定的电流值I0即为最终换能柄标定后的电流值Is；如果振幅差T大于振幅容差Adet，则进入步骤4；

步骤4，重新计算新的电流值；

判断当前振幅A0与目标振幅Ast的大小关系，若当前振幅A0大于目标振幅Ast，则降低默认的输出电流I0，并计算计算标定电流值IS；若当前振幅A0小于目标振幅Ast，则加大默认的输出电流I0，并计算标定电流值IS；

步骤5，按照计算后的标定电流值Is重新测量当前换能柄的输出的当前振幅A0，并回到步骤2，计算振幅差T，直至振幅差T小于振幅容差Adet，当振幅差T小于振幅容差Adet时，此时的电流值即为标定后的电流值；

步骤6，将标定后的电流值写入换能柄内的芯片中。

进一步地，若当前振幅A0大于目标振幅Ast，则降低默认的输出电流I0，计算标定电流值IS公式为：

IS＝Io-(A0-Ast)/C1；

若当前振幅A0小于目标振幅Ast，则加大默认的输出电流I0，计算标定电流值IS公式为：

IS＝Io+(Ast-A0)/C2；

其中，C1、C2为标定常数。