白内障超声乳化仪制造技术

本发明专利技术是眼科显微外科医疗设备－白内障超声乳化仪的改进和完善。整机采用单片机控制液晶显示汉字化人机界面，包括一个高效小型化超声换能器连接一根可更换的二级阶梯变幅和双曲面过度的变幅杆（治疗针头），一个由开关功率放大电路、频率自动跟踪、恒功率控制组成的超声电源，以及由蠕动泵、电磁阀、真空度测量电路组成的注入抽吸和回流保护系统。整机结构紧凑，电声转换效率高，智能化程度高，运行安全稳定可靠，使用维修方便。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于眼科显微外科手术设备，涉及一种白内障超声乳化仪的改进和完善。超声乳化仪祛除白内障组织的工作原理是用功率超声信号源驱动超声换能器，将电能转化成高速微小振幅的机械能，再由变幅杆聚能将振幅放大，对眼球内白内障组织产生“切割效应”和“空化效应”，使之破碎、乳化之后吸出体外。(然后配合植入人工晶体，使患者恢复视力)。与传统的囊内、囊外白内障摘除手术相比，超声乳化治疗具有切口小、术后并发症少及视力恢复快等优点。这种治疗也适用于白内障未成熟期，使早期治疗成为可能。国外制造的白内障超声乳化仪我国已有进口，我国的研制开发尚属空白。然而国外现有的白内障超声乳化仪存在下列缺点首先是“空化效应”的不利影响，由于所用的超声波频率偏低(约40kHz)，不可控的“空化效应”会引起眼内的扰动，使已被破碎的组织纵向远离操作头，减低了抽吸效率；又由于“空化效应”所引起的气泡可能会挡住医生的视线而影响操作，而且“空化效应”也随之带来功率浪费。其次，整机的电声转换效率偏低，使其所需的电功率偏大，手柄中超声换能器结构和主机的电路方面都有要改进之处。本专利技术的目的是改进和完善已有技术和产品，提供一种高效安全可靠的白内障超声乳化仪。具体地说采用较高的超声频率(50kHz)，提高抽吸效率，改进和完善超声换能器和控制电路设计，手柄为紧凑的整体结构，电声转换效率高，超声发生器系统有功率上限保护功能，注入和抽吸系统具有真空检测和回流保护功能。本专利技术白内障超声乳化仪由手柄和主机两大部分组成。所说的手柄中有超声换能器，注入管路和抽吸管路，所说的主机中包括超声发生器和超声功率上限保护电路，本专利技术的改进之处即特点是手柄中的振动传递杆与前盖板成一体，超声换能器与手柄套用螺纹和软垫圈进行软连接，抽吸管路纵向贯穿整个超声换能器，手柄前端的治疗针头是外形呈阶梯形的管状变幅杆；所说的主机包括一个由单片机控制电路及液晶显示界面组成的控制显示电路，一个由所说单片机控制电路蠕动泵及其驱动电路，注入阀、回流阀及其驱动电路、以及真空度测量电路组成的注入和抽吸系统，一个由所说单片机控制电路、真空度测量电路、以及跨接在注入通路与抽吸通路之间由所说的回流阀所控制的回流支路组成地真空检测和回流保护系统。下面结合附图所示实施例对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明图1．是本专利技术工作原理框2．是本专利技术手柄结构示意图。图3．是本专利技术治疗针头结构示意图。图4．是本专利技术单片机控制及显示电路。图5．是本专利技术蠕动泵驱动电路图。图6．是本专利技术电磁阀驱动器电路图。图7．是本专利技术真空度测量电路图。图1为表明本专利技术系统组成结构的工作原理框图。以下结合图1说明本专利技术白内障超声乳化仪整机组成结构。图1中除手柄10之外为主机部分。主机部分包括一个由单片机控制电路14及液晶显示界面13的控制显示电路，一个包括超声信号电路、可控硅调压电路、开关功率器放大电路、匹配网络及频率自动跟踪电路组成的超声发生器系统15；一个由所说的单片机控制电路14、注入阀3、注入阀驱动器12、三通器2及注入液瓶1组成的注入系统；一个由单片机控制电路14、蠕动泵8、收集器9、三通器5和6以及真空度测量电路7组成的抽吸系统；一个由回流阀4及回流阀驱动器11、单片机控制电路14、以及真空度测量电路7组成的回流保护系统；一个超声功率上限保护电路(图中未示出)，一个脚踏开关16与单片机控制电路14相连接。图2所示是本专利技术手柄10结构示意图。其中的换能器100是一个高效小型化的功率超声换能器，其结构是这样的前盖板110与振动传递杆111为一体，纵向贯穿一中空抽吸管路116，前盖板的后段117较中段的直径小，在与后段117上套装绝缘环140，再在绝缘环140上套装两块压电陶瓷晶体130，两块压电陶瓷晶体130之间有与正极相连的正极片150。两块压电陶瓷晶体130的前后端面相互平行，并且与前盖板110的纵轴线垂直，其前端面紧贴前盖板中段的后端面115，后端面紧贴与负极相连的负极片151，并且用后盖板120将负极片151，正极片150和压电陶瓷晶体130一起向后端面115压紧固定；手柄套由前手柄套160，后手柄套170和过渡套180组成。前盖板110中段的前部有凸肩113，该凸肩113的前后端面各有一软垫圈146和145，凸肩113及其前端面的软垫圈145镶嵌在前手柄套160的前端口内，再用后手柄套170经凸肩后端面的软垫圈146锁紧凸肩113，从而将前盖板110与前手柄套160和后手柄套170连成一体。前手柄套160上连有注入管路161，后手柄套170的后端装有一端盖171，抽吸管路116和电极引线穿孔而过。前手柄套的前部，一个保护套181拧在过渡套180的前端部。图3所示，本专利技术治疗针头即变幅杆20为阶梯管状，工作段采用二级阶梯变幅，前后直径分别为D1和D2，而二级阶梯之间的过渡面为双曲面202，也就是说，该曲面通过轴线剖面的交线为双曲线。阶梯变幅的变幅杆在工作时可以得到最大的放大倍数，使变幅杆顶端有足够的振幅，并且双曲面过渡提高了抗疲劳强度。为适用不同要求，治疗针头即变幅杆顶端201可制成不同角度。超声换能器100与变幅杆20用螺纹连接，换能器前盖板110的前端为平底螺孔112，变幅杆后端的平底螺柱203拧入所说的平底螺孔中，保证二者的端面紧密贴合不留空隙，并与前盖板110的纵轴线垂直。这种连接结构消除了因存在空气隙引起超声波反射而产生的损耗。以下结合图1说明本专利技术白内障超声乳化仪的工作过程。图中注入通路中，注入液瓶1通过注液管与三通器2相接，三通器2的一端接注入阀3的输入端，另一端接回流阀4的输入端，注入阀3的输出端与超声手柄10的注入通路口相接，回流阀4及注入阀3的控制端分别通过回流阀驱动器11和注入阀驱动器12与单片机控制电路14的控制信号端相连，单片机控制电路14与液晶显示器13相连。这里的注入阀和回流阀可以用电磁阀。当主机处于注入功能时，单片机控制电路14控制回流阀4关闭，当脚踏开关16踩下时，打开注入阀3，实施注入功能。注入流量的大小通过调节注入液瓶1的高度来调节。在抽吸通道中，用硅橡胶软管将蠕动泵8的一端接到收集器9，蠕动泵8的另一端接到三通器6的一端，三通器6的另一端接到超声手柄10的抽吸通路117的接头，第三端接到三通器5的一端，三通器5的另一端与回流阀4的输出端相连，而第三端与真空度测量电路7的输入端相连，真空度测量电路7的测量输出接到单片机控制电路14。调整主机处于注入/抽吸功能时，踩下脚踏开关16，单片机控制电路14控制注入阀3打开，回流阀4关闭，同时控制蠕动泵8根据设置好的流量形成抽吸运行。蠕动泵8抽吸出的液体送入收集器9。超声换能系统中的超声手柄10的电极输入端与超声发生器15的高频输出端相连，超声发生器15的功率控制输入端与单片机控制电路14相连，当调整主机处于注入/抽吸/超声功能，踩下脚踏开关16时，单片机控制电路14控制超声发生器15输出超声功率到超声手柄，同时实施注入和抽吸功能，从而同时进行注入/抽吸/超声功能运行，可以实施治疗手术。本专利技术主机部分中，注入和抽吸系统与真空检测和回流保护系统是相互关联的，共同完成注入、抽吸、真空自动检测以及回流保护功能，并且保证工作的安全可靠。参见图1，回流保本文档来自技高网...

【技术保护点】
白内障超声乳化仪，由手柄和主机两大部分组成，所说的手柄中有超声换能器，注入管路和抽吸管路，所说的主机包括超声发生器和超声功率上限保护电路，其特征是手柄中的振动传递杆与前盖板成一体，超声换能器与手柄套用螺纹和软垫圈进行软连接，抽吸管路纵向贯穿整个超声换能器，手柄前端的治疗针头是外形呈阶梯形的管状变幅杆；所说的主机包括一个由单片机控制电路及液晶显示界面组成的控制显示电路，一个由所说的单片机控制电路、蠕动泵及其驱动电路、注入阀和回流阀及其驱动器、以及真空度测量电路组成的注入和抽吸系统；一个由所说的单片机控制电路、真空度测量电路、以及跨接在注入通路与抽吸通路之间由所说的回流阀所控制的回流支路组成的真空检测和回流保护系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：酆惠芬，张连成，徐宝森，王雪顽，张志刚，
申请(专利权)人：北京中科电气高技术公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]