本发明专利技术公开了一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置，包括设置于底座上方的横向直线进给系统和竖直直线进给系统，所述竖直直线进给系统上设有纵向直线进给系统，所述纵向直线进给系统的一端设有与横向直线进给系统对应的角度控制系统，所述角度控制系统的一侧设有切削力检测系统和超声振动切削系统。本发明专利技术采用上述的一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置，可以控制生物组织切削的四个自由度，使其更加符合在手术中的实际工况，精确的模拟整个切削过程，从而得到提高切削效率的最佳参数。并且，用力传感器对切削力进行实时监测，再由计算机对数据进行处理，实现对切削力的测量。实现对切削力的测量。实现对切削力的测量。
【技术实现步骤摘要】
一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置
[0001]本专利技术涉及外科实验
，尤其是涉及一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置。
技术介绍
[0002]目前，超声振动技术具有精度高、出血少、无灼伤、术后恢复快等优点而被广泛使用于医疗外科领域。超声作用于人体会产生一系列生理效应，主要表现为空化效应、机械效应、热效应等。然而，在不同的超声手术系统中，往往以一种效应为主，伴随其他效应。现有技术中，整个超声手术系统分为三部分：超声电源、超声换能器和超声刀头，超声电源生成一定频率的高功率信号，向超声换能器充能，超声换能器受激之后将电能转换为机械振动，引起超声刀纵向振动，从而作用于切削生物组织。
[0003]但是，由于超声切削时超声刀的关键参数与切削效率、切削质量的关系非常复杂，缺少精准研究切削参数、切削效率和切削质量相互作用的试验手段，导致在切削时切削效率低、切削质量差。
[0004]此外，在切削时超声刀与生物组织之间的机理也是亟待解决的关键问题。因此迫切需要开发新的超声振动辅助切削的试验装置，用来提高切削效率与切削质量，解决超声刀与生物组织的机理问题，从而为开发新型的高效手术刀具做铺垫。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置，可以控制生物组织切削的四个自由度，使其更加符合在手术中的实际工况，精确的模拟整个切削过程，从而得到提高切削效率的最佳参数。并且，用力传感器对切削力进行实时监测，再由计算机对数据进行处理，实现对切削力的测量。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置，包括设置于底座上方的横向直线进给系统和竖直直线进给系统，所述竖直直线进给系统上设有纵向直线进给系统，所述纵向直线进给系统的一端设有与横向直线进给系统对应的角度控制系统，所述角度控制系统的一侧设有切削力检测系统和超声振动切削系统。
[0007]优选的，所述横向直线进给系统包括位于第一固定座两侧横向导轨上的生物组织夹具，所述第一固定座的中部设有位于横向导轨之间且与生物组织下端连接的第一滚珠丝杠，所述第一固定座的一侧设有第一步进电机。
[0008]优选的，所述生物组织夹具的框型结构两端下方设有与横向导轨对应的第一卡接部，其上方滑块之间设有动力杆，所述动力杆上设有与生物组织夹具一侧对应的夹板，所述夹板的两侧设有与滑块对应的限位块，所述动力杆的外侧设有把手。
[0009]优选的，所述底座上靠近横向直线进给系统的两侧分别设有控制器、电源，所述电源上远离控制器的一侧还设有计算机。
[0010]优选的，所述竖直直线进给系统包括设置于第二固定座两侧的竖直导轨，所述竖
直导轨之间设有与连接滑台对应的第二滚珠丝杠，所述第二固定座的上方设有第二步进电机。
[0011]优选的，所述纵向直线进给系统包括位于第三固定座内两侧的第三滚珠丝杠，所述第三滚珠丝杠之间设有纵向导轨，所述第三固定座上远离横向直线进给系统的一侧设有第三步进电机。
[0012]优选的，所述连接滑台的内侧设有与第二滚珠丝杠连接的水平连接部，其外侧设有与第三滚珠丝杠连接的竖直连接部。
[0013]优选的，所述连接滑台的内侧竖直两端设有与竖直导轨对应的第二卡接部，其外侧水平两端均设有与纵向导轨对应的第三卡接部。
[0014]优选的，所述第三固定座上靠近横向直线进给系统的一侧设有角度控制系统的第四步进电机，所述第四步进电机的一侧通过水平输出轴与超声刀夹具连接，所述超声刀夹具一侧的固定孔处与力传感器连接，所述力传感器上设有超声手术刀。
[0015]优选的，所述第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机均与控制器连接，所述超声手术刀与电源连接，所述力传感器与计算机连接。
[0016]因此，本专利技术采用上述一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置，可以在试验时控制生物组织切削的四个自由度，使其能更加符合在手术中使用超声手术刀时的真实工况，更加精确的模拟整个生物组织的切削过程，从而得到提高切削效率和切削质量的最佳切削参数。并利用力传感器对切削力进行实时监测，经过计算机对测力数据进行处理之后，实现对整个切削过程的自动测量，测试速度快，精度高，可以为研究组织切削过程中超声与组织间的作用机理提供完善的试验平台。
[0017]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的试验装置实施例的结构示意图；
[0019]图2是横向直线进给系统的结构示意图；
[0020]图3是竖直直线进给系统的结构示意图；
[0021]图4是纵向直线进给系统的结构示意图；
[0022]图5是角度控制系统、超声振动切削系统、切削力检测系统的结构示意图。
[0023]附图标记
[0024]1、底座；2、横向直线进给系统；3、竖直直线进给系统；4、纵向直线进给系统；5、角度控制系统；6、切削力检测系统；7、超声振动切削系统；8、控制器；9、电源；10、计算机；
[0025]11、横向导轨；12、第一滚珠丝杠；13、生物组织夹具；14、第一步进电机；
[0026]15、第二步进电机；16、竖直导轨；17、连接滑台；18、第二滚珠丝杠；
[0027]19、第三步进电机；20、纵向导轨；21、第三滚珠丝杠；
[0028]22、力传感器；23、超声刀夹具；24、超声手术刀；25、第四步进电机。
具体实施方式
[0029]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0030]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具
有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0031]对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的主旨或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0032]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。这些其它实施方式也涵盖在本专利技术的保护范围内。
[0033]还应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本专利技术，本专利技术的保护范围并不限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术/专利技术的保护范围之内。
[0034]本专利技术中使用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置，其特征在于：包括设置于底座上方的横向直线进给系统和竖直直线进给系统，所述竖直直线进给系统上设有纵向直线进给系统，所述纵向直线进给系统的一端设有与横向直线进给系统对应的角度控制系统，所述角度控制系统的一侧设有切削力检测系统和超声振动切削系统。2.根据权利要求1所述的一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置，其特征在于：所述横向直线进给系统包括位于第一固定座两侧横向导轨上的生物组织夹具，所述第一固定座的中部设有位于横向导轨之间且与生物组织下端连接的第一滚珠丝杠，所述第一固定座的一侧设有第一步进电机。3.根据权利要求2所述的一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置，其特征在于：所述生物组织夹具的框型结构两端下方设有与横向导轨对应的第一卡接部，其上方滑块之间设有动力杆，所述动力杆上设有与生物组织夹具一侧对应的夹板，所述夹板的两侧设有与滑块对应的限位块，所述动力杆的外侧设有把手。4.根据权利要求3所述的一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置，其特征在于：所述底座上靠近横向直线进给系统的两侧分别设有控制器、电源，所述电源上远离控制器的一侧还设有计算机。5.根据权利要求4所述的一种用于生物组织切削的超声外科手术刀的试验装置，其特征在于：所述竖直直线进给系统包括设置于第二固定座两侧的竖直导轨，所述竖直导轨之间设有...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈锋，韦先洪，韩晓筱，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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