专利名称：用于手术工具的切割刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于手术工具的切割刀片。
背景技术：
激光的用途被较好地应用在眼科、耳鼻喉科、妇科、皮肤科和整形手术上。所使用的激光类型是多种多样的，依靠不同的激光-组织间的相互作用，用于某一种特定手术疗法的激光类型随之改变。
很明显，紫外线和近红外线激光射线已经与手术刀相结合，提供了精确地激光射线应用控制和(或者)在邻近刀口处提供血液凝结的一种手段。Auth等的第4,126,136号美国专利描述了一透明解剖刀，该解剖刀与给刀传播激光射线的纤维光波导相结合。刀片最好是由人造兰宝石构成，刀片通过锥形的刀刃发射激光射线凝固血液。Hoskins的第4,627,435号美国专利披露了一种由金刚石刀片构成的手术刀，该手术刀通过纤维光束用光学方法与NdYAG(钕钇-铝-石榴石)结合，所述的金刚石刀片被激光射线加热，当切刀口时提供一种烧灼作用，金刚石刀片还能与可见激光相结合提供照明以增加刀口位置的能见度。
Daikuzono的第4,693,244号美国专利描述了一种人造兰宝石刀片，它结合石英光纤而从NdYAG激光中传播射线，所述的兰宝石刀片被射线加热来凝固在由另外的一个手术刀形成的刀口处的血液。Long等人的第5,320,620号美国专利描述了带钝光发射件来凝固血液的一种激光手术工具，其刀片是由兰宝石、二氧化硅或者YAG(钇-铝-石榴石)构成，刀片结合光纤维吸收激光能量。其刀片可以被涂上高熔点材料以吸收射线和加热刀片。Jones的第5,194,712号美国专利描述了一种简单的单晶体金刚石切割工具，在切割工具的进入面和退刀面粘合有抗反射涂层以有效地提供在所需的刀口处转移激光或者传播激光。
各种不同类型的红外线激光(包括二氧化碳和NdYAG)中，二氧化碳激光最广泛地应用于消蚀和切割组织的手术用途。二氧化碳激光不能通过石英、光纤、二氧化硅或者兰宝石透镜而被传播，原因是二氧化碳激光位于电磁光谱的远红外线区域，且上述材料是不透射10微米波长的光而吸收红外线激光射线的。通常作为透镜和反光镜采用二氧化碳激光射线的材料包括氯化钠、氯化钾、硒化锌和锗。二氧化碳激光射线较典型地通过复杂铰接系统中的一套反光镜引导，射线通过该系统被传播至包含透镜的机头使射线以非接触的方式被调焦进入目标位置。
发明内容
按照本发明所提供的一种用于手术工具的切割刀片，包括由金刚石构成的本体；切割刃；和折射装置，设置在远离所述切割刃的位置，通过该折射装置使进入切割刀片本体的激光射线被折射而远离焦点。
刀片还包括设置了在刀片本体内形成的反射面，该反射面定位成将通过折射装置进入刀片的激光射线朝着刀片切割刃方向反射。
优选地，反射面以内部全反射的方式反射激光射线。
典型地，反射面的横截面呈大致抛物线型。
反射面的抛物线型的焦线通常与折射装置的焦线一样。
反射面的大致抛物线型由一系列的平面部分以彼此相邻排列形成曲面布置而形成。
激光射线是红外线激光射线，更特别的是从二氧化碳激光中发出的射线。
在本发明的优选实施例中，折射装置是光学透镜。
光学透镜包括在刀片本体面内形成的内凹圆柱面。
刀片切割刃沿两表面之间的边缘形成，且该两表面之间的夹角小于或等于60度，优选为36度。
根据本发明还提供一种结合上述切割刀片的手术刀。
参照所附的附图，在如下的内容中详尽描述了本发明的各种实施例，然而，附图仅仅是图解了本发明可以被如何实施，因此其所示的指定形式和结构特征不限定本发明。
图1a是按照本发明所述手术刀片第一实施例的侧视图；图1b是图1a所示手术刀片的俯视图；图1c是图1a所示手术刀片的右视图；图1d是图1a所示手术刀片的左视图；图2是通过图1a至1d中所述的手术刀片的光路的示意图；图3是通过本发明第二实施例的光路的示意图；和图4是本发明第二实施例的一个优点的图形表示。此优点在下文将进行更多的描述。
具体实施例方式
如上文在本发明背景技术中所描述的，因为二氧化碳激光比其它类型激光有少损伤组织和少出血的好处，二氧化碳激光公知地应用于那些包括烧灼等特定要求的手术。
本发明的目的是提供一种用于手术工具的切割刀片，刀片是由金刚石构成，刀片在光学上设计成能获得沿刀片刀刃均匀分布的激光射线，其结果是刀刃整个长度能完成烧灼作用。具体地说，重要地是在形成最深刀口的刀片尖端达到最佳的烧灼效果。
金刚石是透明的、不吸湿的和无毒的，因为金刚石的尖刃上能获得所需的硬度和锐度，金刚石适于用作刀片的材料。
以下结合附图描述本发明的两个实施例。
本发明的第一实施例中(图1中所示)，激光束通过内凹圆柱透镜10偏心进入手术刀，所述的透镜带有抛光背面12。
透镜折射激光射线好象射线是从圆柱透镜的焦线出射的一样。手术刀的本体是由金刚石构成的，能使激光射线自由地通过手术刀的本体。
参照图1，在手术刀的横截面上与切割刃16相对有一抛物线型表面14，抛物线型表面的焦线与圆柱透镜的焦线相重合。在手术刀本体内抛物线型表面和透镜被制成这样的结构进入本体内的激光射线通过圆柱透镜以与法线呈大于24度的角度照射在抛物线型表面，此角度在射线发生全部内反射而没有射线在抛物线型表面上偏离手术刀的所需范围内是关键的。由于抛物线型表面的焦点与圆柱透镜的焦点相重合，通过圆柱透镜进入手术刀本体内的激光射线被抛物线型表面反射，如在图2中所表示的那样，射线被引导至手术刀片的刀刃方向上。
起因于带有抛物线型的表面加工比较困难，抛物线型表面的形状可由多个平面部分或者刻面近似组成。参照附图2，可见本发明实施例中四个平直的刻面18，20，22，24已经被用于近似组成抛物线型，应该正确认识到近似而成的抛物线表面使从手术刀靠近刀刃的射线密度的不均匀程度上升，研究已经表明当至少三个或者更多刻面被用于近似组成抛物线表面时，射线密度的变化才限制在允许的范围内。
图1中描述了本发明实施例的进一步特征，即刀片切割刃的夹角26为60度或小于25度至36度对于刀片切割刃是优选的。如果所述的角度在39度和57度之间时，被反射的激光射线将被切割刃表面或者刻面内部反射，从而由于射线中的大部分由内部全反射反射回手术刀本体内，以至于只有少量(如果有的话)射线通过刻面被放射。
附图中的图3描述了本发明的第二实施例，反射面30被插入到圆柱透镜32和手术刀的抛物线表面34之间的光路中。该反射面的作用是使激光射线源被定向在相对于手术刀切割刃的一角度。在如图1和图2所描述的本发明第一实施例中，激光射线源相对于刀片的切割刃通常被设置呈直角关系。本发明第二实施例比上文所描述的第一实施例有两大优点，它们是1.手术刀的切割刃相对于安装有手术刀的切割工具的本体被设置成一角度。其好处是符合人机工程学，这允许外科医生在实施诸如身体内腔的手术时而没有刀柄妨碍刀口和(或者)组织。
2.它允许使用较窄的金刚石从而降低了手术刀的生产成本。如图4描述的效果是最好的。对于同样宽度的切割刃40来说，射线被抛物线44较陡的部分反射所使用的较窄的刀片42和射线被抛物线48较平的部分反射所使用的宽刀片42相比，刀片宽度可以更小。或者抛物线型能被制成较陡或者调整相对于表面射线入射的角度以达到此目的。如果使用如图3所示的反射面，则第二种选择是可行的。
权利要求
1.一种用于手术工具的切割刀片，包括由金刚石构成的本体；切割刃；和折射装置，设置在远离所述切割刃的位置，通过该折射装置使进入切割刀片本体的激光射线被折射而远离焦点。
2.按照权利要求1所述的切割刀片，其特征在于，设置了在刀片本体内形成的反射面，该反射面定位成将通过折射装置进入刀片的激光射线朝着刀片切割刃方向反射。
3.按照权利要求2所述的切割刀片，其特征在于，反射面以内部全反射的方式反射激光射线。
4.按照权利要求2或3所述的切割刀片，其特征在于，反射面的横截面呈大致抛物线型。
5.按照权利要求4所述的切割刀片，其特征在于，反射面的抛物线型的焦线通常与折射装置的焦线一样。
6.按照权利要求4或5所述的切割刀片，其特征在于，反射面的大致抛物线型由一系列的平面部分以彼此相邻排列形成曲面而形成。
7.按照上述权利要求中的任一项所述的切割刀片，其特征在于，激光射线是红外线激光射线。
8.按照权利要求7所述的切割刀片，其特征在于，红外线激光射线是从二氧化碳激光中发出的射线。
9.按照上述权利要求中任一项所述的切割刀片，其特征在于，折射装置是光学透镜。
10.按照上述权利要求中任一项所述的切割刀片，其特征在于，光学透镜包括在刀片本体的一表面内形成的内凹圆柱面。
11.按照上述权利要求中任一项所述的切割刀片，其特征在于，刀片切割刃沿两表面之间的边缘形成，且该两表面之间的夹角小于或等于60度。
12.按照权利要求11所述的切割刀片，其特征在于，刀片切割刃沿两表面之间的边缘形成，且该两表面之间的夹角为25度至36度。
13.一种结合上述权利要求中任一项所述的切割刀片的手术刀。
全文摘要
一种用于手术工具的切割刀片,包括:由金刚石构成的本体;切割刃(16);和折射装置(12),通过该折射装置使进入切割刀片本体的激光射线被折射而远离焦点,刀片还包括反射面(14),该反射面通常具有在刀片本体内形成的抛物线型,该反射面定位成将通过折射装置进入刀片的激光射线朝着刀片切割刃方向反射。
文档编号A61B18/22GK1358078SQ00809608
公开日2002年7月10日 申请日期2000年6月29日 优先权日1999年6月29日
发明者赫曼·P·戈德弗里德, 鲍拉斯·G·H·M·斯佩吉 申请人:德鲁克国际公司