一种神经外科超声聚焦辅助三级雾化冷却与术后创口成膜装置和生物骨低损伤可控磨削装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种神经外科超声聚焦辅助三级雾化冷却与术后创口成膜装置和生物骨低损伤可控磨削装置，它解决了现有技术中颅底肿瘤摘除装置无法对磨削区进行冷却、对创口进行及时包覆的问题，具有可实现及时包覆的有益效果，其方案如下：一种神经外科超声聚焦辅助三级雾化冷却与术后创口成膜装置，换能器外壳，换能器外壳内设置变幅杆II，变幅杆II顶部设置至少两层压电陶瓷片II，相邻两层压电陶瓷片II之间设置与超声波发生器连接的电极片，换能器外壳底部呈半球面结构，在该球面结构内侧设置多个与所述超声波发生器连接的压电元件；喷嘴，设于变幅杆II底部，喷嘴与医用纳米流体储液杯连接，且喷嘴内还可通入压缩气体，喷嘴内侧还设置电极。

A neurosurgical ultrasound focusing assisted three-stage atomization cooling and wound film-forming device and a bio-bone low-damage controllable grinding device

The utility model discloses a neurosurgical ultrasound focusing assisted three-stage atomization cooling and wound film-forming device after operation and a bio-bone low-damage controllable grinding device, which solves the problem that the skull base tumor removal device in the prior art can not cool the grinding area and cover the wound in time, and has the beneficial effect of timely coating. The scheme is as follows: Three-stage atomization cooling and film-forming device for wound after operation assisted by ultrasound focus, transducer shell and transducer shell are provided with horn II, at least two layers of piezoelectric ceramic plate II are set at the top of horn II, and electrodes connected with ultrasonic generator are set between two adjacent layers of piezoelectric ceramic plate II. The bottom of transducer shell is hemispherical structure, and a plurality of electrodes are arranged inside the spherical structure. The piezoelectric element connected by the ultrasonic generator is described. The nozzle is located at the bottom of the horn II. The nozzle is connected with the medical nano-fluid storage cup. The compressed gas can also be introduced into the nozzle, and the electrodes are arranged inside the nozzle.

【技术实现步骤摘要】
一种神经外科超声聚焦辅助三级雾化冷却与术后创口成膜装置和生物骨低损伤可控磨削装置
本技术涉及一种神经外科颅骨磨削、术中冷却、术后创口成膜柔性集成装置，特别是涉及一种神经外科超声聚焦辅助三级雾化冷却与术后创口成膜装置和生物骨低损伤可控磨削装置。
技术介绍
骨磨削是颅底肿瘤摘除手术中常见的和基本的手术操作之一，临床中外科医生常用高速微型砂轮去除骨病理。然而，高速磨削产生大量的热，导致骨坏死和周围组织的热损伤，对组织的凝血功能也有一定的影响。临床中常用生理盐水滴灌式冷却，通过自然对流的方式带走部分磨削热。磨削热损伤得到临床上公认的关注，因为在磨削过程中不能确定温度从而不能控制热损伤的程度。Kondo等人指出，在浇注式生理盐水冷却方式下，热损伤的最高临界温度是43℃，高于43℃时，视神经就会受到损伤，严重时会导致失明。涉及到骨磨削，面部瘫痪和股骨头坏死也是骨科手术中普遍存在的一个问题。因此，在磨骨手术中，对温度的控制直接关系到手术的成败。经检索，美国伊利诺伊州喷雾系统公司D·J·菲利西恰等专利技术了一种具有锥形喷雾特征的超声雾化喷嘴(专利号：ZL200880125586.7)，对喷嘴组件施加加压空气，相互连通的端口、隔室、槽道将加压空气引导到雾化表面。为得到锥形喷雾，端口、隔室、槽道引导加压气体围绕雾化杆旋转。当旋转的加压气体通过邻近雾化表面离开喷嘴组件时，雾化液滴被夹带在气体中。旋转的加压气体向前推动液滴，液滴以锥形喷雾形式沿周向向外运动。经检索，清华大学向东等专利技术了一种组合超声雾化装置(专利号：ZL201010122821.4)，其中，一级低频超声雾化喷嘴轴线与二级高频超声雾化喷嘴阵列前端雾化表面呈一定角度配置，在二级高频超声雾化喷嘴阵列的雾化表面形成良好液膜的基础上，提供足够的振幅使液体在表面波的作用下，破裂成细小的雾状液滴，增加了液体雾化的适应范围。经检索，清华大学向东等专利技术了一种相控超声波雾化喷嘴(专利号：ZL201010122838.X)，阵元以分组等间距环阵方式分布，镶嵌有阵元的支撑件与前盖和后盖成夹心式结构，变幅杆尖端是液体雾化表面，待雾化的液体经中央通道到达其表面。采用相控超声波换能器阵列方案，减小了单个阵元压电片的尺寸，可提供较高的超声雾化频率，并基于同一变幅杆结构，雾化表面的振幅可以满足较大粘度液体的雾化要求。经检索，苏州科技学院李华等专利技术了一种超声聚焦汽雾冷却器(专利号：ZL201010221499.0)，包括后盖板、压电陶瓷片、电极片、变幅杆、聚焦圆盘、传振杆和汽雾罩，后盖板、压电陶瓷片及电极片通过螺栓前端的螺纹和变幅杆夹紧，聚焦圆盘通过双头螺钉夹紧在传振杆和变幅杆之间，汽雾罩通过粘接剂粘接在聚焦圆盘上，振子部分采用夹心式换能器结构，具有功率容量大、汽雾聚焦能力强的优点，在保证高效冷却的基础上，可最大限度的减少冷却液用量，从而实现绿色环保冷却。经检索，长沙理工大学毛聪等专利技术了一种对切削加工进行润滑和冷却的方法及其装置(专利号：ZL201010551978.9)，在植物油或去离子水中加入体积比为1～5％，纳米颗粒粒径为20～40nm，添加体积比为0.05～0.15％的分散剂并配以频率为10～40kHz的超声波振动，以获得均匀且分散性好的油基或水基纳米颗粒悬浮液，在压力为0.3～1MPa的压缩空气作用下将纳米颗粒悬浮液充分雾化成直径达到微米级的雾粒，高压雾粒通过喷嘴冲破刀具及工件表面气障层射向切削区，对切削区进行润滑和冷却。经检索，苏州科技学院李华等专利技术了一种分体式超声聚焦汽雾冷却装置(专利号：ZL201310029236.3)，超声雾化器和超声聚焦器的换能器独立设计，不需要保证超声雾化器和超声聚焦器的固有频率相同，和一体式的超声聚焦汽雾冷却器相比，该分体式结构超声聚焦汽雾冷却装置制造容易，超声振动聚焦器和超声振动雾化器的相对位置调节方便，超声振动雾化器和超声振动聚焦器的功率均较大，超声雾化和超声聚焦的效果较好，后期维修方便。经检索，千藤(南京)环保科技有限公司李涛等专利技术了一种自然聚焦式超声雾化喷头(专利号：ZL201410648984.4)液体喷嘴通过减震支撑机构固定设置在外壳的下方，液体出口环绕雾化头端面成同心环绕式设置，可有效解决现有自然发散型的雾化喷头存在体积大、中心孔无效液体飞溅、相对耗气量大、最大液流量小、喷雾距离近等问题。经检索，江苏大学王晓英等专利技术了一种静电雾化喷嘴(专利号：ZL201510161434.4)，转体肋片形成肋片式流道，转体旋转时，液体沿周向进入静电雾化喷嘴，在肋片式流道出口处具有较大的轴向速度，喷嘴出口处的液雾呈锥状。旋转密封实现可靠的轴向密封，针形电极合理布置，保证了电极干燥，提高荷电效率与电安全性。其优点是能耗小、不易堵塞、荷电效果好，能实现旋转雾化轴向远程输运。经检索，华北理工大学李海英等公开了一种超声波辅助雾化的双介质雾化喷嘴(申请号：201510630442.9)，压电超声换能器产生超声波，对液体腔内的水产生空化作用，同时超声波的振荡作用也防止了水中的杂质在液体腔内积累，防止水中的杂质在喷嘴内壁积累，避免喷嘴堵塞的现象发生。超声波使液体腔内的水产生空化现象，辅助雾化，空化后的水从第一喷口喷出，高压蒸汽从第二喷口喷出，撞击液膜，使液膜破碎。经检索，东莞市长原喷雾技术有限公司宋志明设计了一种分体式超声波喷嘴(专利号：ZL201520738520.2)，喷嘴主体内部设有与喷嘴主体轴向相通的芯体，喷嘴主体进口端有连接管，芯体的外壁、连接管的外壁与喷嘴主体的内壁之间形成液体流道。喷嘴主体的出口端外部设有超声波振动头，采用喷嘴与超声波振动头结合的方式，形成多重雾化。经检索，宁波大学王伟强等设计了一种三级雾化超声喷嘴组件(专利号：ZL201520881683.6)，压电陶瓷换能器与锥形变幅杆的大头端固定连接，锥形变幅杆的小头端与雾化喷头固定连接，压电陶瓷换能器与锥形变幅杆内设置有用于通入液体的流道，雾化喷头内设置有多个沿圆周方向均匀分布的雾化孔道，雾化孔道与所流道相连通，锥形变幅杆的小头端固定设置有雾化圆盘，可实现液体的三级雾化。经检索，江苏大学高建民等公开了一种低频静电超声雾化喷头(申请号：201610198692.4)，喷嘴变幅杆轴向中心设有进液通道，在偏离轴向中心的位置设有进气通道，喷嘴变幅杆的顶部加工为凹球面，凹球面上设有悬浮球。利用轴向偏心运动的压缩空气使悬浮球高速旋转，电极通电使得悬浮球产生电场，使经过低频超声雾化产生的雾滴再次被静电雾化，并且带上静电荷，带电雾滴从喷头喷出，既突破了低频超声雾化喷头难以生成超细雾滴的瓶颈，又使雾滴带上静电，增加了其粘附性。经检索，江苏大学高建民等公开了一种两相流超声雾化装置(申请号：201610334607.2)，需要雾化的液体通过空气雾化喷嘴喷出后进行第一次雾化，喷出的高速雾滴撞击在高频振动的超声换能器上，破碎成更加细小的雾滴，发生第二次雾化。经检索，现有的气动雾化喷嘴或静电雾化、超声雾化喷嘴，均使用单一机理雾化或两种机理组合雾化，液滴雾化效果并不能达到理想效果；且液滴从喷嘴体喷出后不能有效可控的注入磨削区，部分液滴会散发到周围环境中，降低磨削区的对流换热。目前并没有一种装置或方法能实现液滴超细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种神经外科超声聚焦辅助三级雾化冷却与术后创口成膜装置，其特征在于，包括：换能器外壳，换能器外壳内设置变幅杆Ⅱ，变幅杆Ⅱ顶部设置至少两层压电陶瓷片Ⅱ，相邻两层压电陶瓷片Ⅱ之间设置与超声波发生器连接的电极片，换能器外壳底部呈半球面结构，在该球面结构内侧设置多个与所述超声波发生器连接的压电元件，在压电元件表面设置铜网公共电极，变幅杆Ⅱ底部突出换能器半球面结构设置；喷嘴，设于变幅杆Ⅱ底部，喷嘴与医用纳米流体储液杯连接，且喷嘴内还可通入压缩气体，喷嘴内侧还设置电极，以对医用纳米流体进行气动‑超声‑静电雾化后，以纳米流体液滴射流的形式冲入磨削区进行有效冷却及润滑，同时，对术后创口进行有效包覆。

【技术特征摘要】
1.一种神经外科超声聚焦辅助三级雾化冷却与术后创口成膜装置，其特征在于，包括：换能器外壳，换能器外壳内设置变幅杆Ⅱ，变幅杆Ⅱ顶部设置至少两层压电陶瓷片Ⅱ，相邻两层压电陶瓷片Ⅱ之间设置与超声波发生器连接的电极片，换能器外壳底部呈半球面结构，在该球面结构内侧设置多个与所述超声波发生器连接的压电元件，在压电元件表面设置铜网公共电极，变幅杆Ⅱ底部突出换能器半球面结构设置；喷嘴，设于变幅杆Ⅱ底部，喷嘴与医用纳米流体储液杯连接，且喷嘴内还可通入压缩气体，喷嘴内侧还设置电极，以对医用纳米流体进行气动-超声-静电雾化后，以纳米流体液滴射流的形式冲入磨削区进行有效冷却及润滑，同时，对术后创口进行有效包覆。2.根据权利要求1所述的一种神经外科超声聚焦辅助三级雾化冷却与术后创口成膜装置，其特征在于，所述变幅杆Ⅱ内部设置进液通道与进气通道，进液通道与所述喷嘴的纳米流体入口相通，进气通道与喷嘴的压缩气体入口相通；或者，电极与外置高压静电发生器连接。3.根据权利要求2所述的一种神经外科超声聚焦辅助三级雾化冷却与术后创口成膜装置，其特征在于，所述喷嘴内设置纳米流体通道与压缩气体通道，在喷嘴内还设置与纳米流体通道相通的内置压缩气体通道，纳米流体通道底部设置加速室，压缩气体通道与加速室连通，内置压缩气体通道通过旋向压缩气体通道进入纳米流体通道。4.根据权利要求3所述的一种神经外科超声聚焦辅助三级雾化冷却与术后创口成膜装置，其特征在于，所述加速室包括两个相通的缩径段，第一缩径段与第二缩径段均呈倒圆台状，第二缩径段通过圆筒段与第三段连接，第三段为涡流室。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨敏，李长河，贾东洲，张彦彬，张效伟，李润泽，侯亚丽，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：山东,37