医用超声刀、医用超声刀系统和机器人辅助超声刀系统的制作方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种医用超声刀、医用超声刀系统和机器人辅助超声刀系统。


背景技术：

2.随着超声技术的发展及其与现代医学的结合，医用超声刀也逐渐应用于外科手术中，例如，利用医用超声刀可以对骨组织进行切骨、钻骨或磨骨的操作，从而达到对骨组织进行处理的目的。
3.相关技术中，对骨组织进行切割或破碎时，利用医用超声刀对骨组织进行磨钻，将骨组织磨碎或者将骨组织处理为体积较小的骨块，实现对骨组织的处理。
4.但是相关技术中对骨组织处理的速度较慢，工作效率较低。


技术实现要素：

5.本技术旨在至少解决背景技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提供一种医用超声刀、医用超声刀系统和机器人辅助超声刀系统，以改善相关技术中医用超声刀工作效率低的问题。
6.本技术第一方面的实施例提供一种医用超声刀，医用超声刀包括：刀头，刀头具有第一端面和切割槽，切割槽穿过第一端面，切割槽使得第一端面形成至少一个环形的切割面。
7.在一些实施例中，刀头还具有第二端面和侧面，第一端面与第二端面相对，侧面连接第一端面和第二端面，切割槽为通孔，通孔的一端穿过第一端面，通孔的另一端穿过第二端面和侧面中的一个。
8.在一些实施例中，刀头具有至少两个通孔，通孔的另一端穿过侧面，通孔使得侧面形成排屑部。
9.在一些实施例中，第一端面的面积大于第二端面的面积，通孔的另一端穿过侧面的靠近第二端面的部分。
10.在一些实施例中，沿第一端面到第二端面方向x，任意两个通孔的轴线之间的距离l1先不变再逐渐增大。
11.在一些实施例中，通孔与侧面的交界处形成刮削部。
12.在一些实施例中，刮削部呈锯齿状；或者刮削部具有倒角。
13.在一些实施例中，刀头具有一个通孔，通孔的另一端穿过第二端面。
14.在一些实施例中，切割面呈锯齿状；或者切割面为锉面；或者切割面的边缘具有倒角。
15.在一些实施例中，切割槽在第一端面上的正投影包括圆形、椭圆形、矩形、圆角矩形中的至少一种。
16.在一些实施例中，医用超声刀还包括：刀杆，刀杆与刀头的远离第一端面的一端连
接。
17.在一些实施例中，医用超声刀还包括：刀身，刀身连接刀杆和刀头，平行于第一端面的方向上，刀身的横截面积小于第一端面的面积。
18.根据本技术第二方面的实施例，提供一种医用超声刀系统，医用超声刀系统包括振源和上述实施例中任一项的医用超声刀；振源与医用超声刀的刀头连接，振源用于产生振动。
19.根据本技术第三方面的实施例，提供一种机器人辅助超声刀系统，机器人辅助超声刀系统包括机器人辅助手术装置以及上述实施例中的医用超声刀系统；机器人辅助手术装置与医用超声刀系统中的医用超声刀连接，以控制医用超声刀的移动。
20.本技术实施例提供的医用超声刀的刀头中布置切割槽，切割槽穿过第一端面形成环形的切割面，该切割面对骨组织进行切割或破碎，切割面的中部是空心的，在切割或破碎骨组织时，切割槽所在的位置(也即切割面的中部)对应的骨组织不会与切割面接触，也即不用被切割或破碎，但切割槽的周边(也即环形的切割面)对应的骨组织会与切割面接触从而被切割或破碎，这样切割面对骨组织的切割面较小，但是依然能切割或破碎出较大骨块，同时由于切割面对骨组织的切割或破碎的面小，切割或破碎同样大小的骨块，本技术实施例提供的医用超声刀用时更短，工作效率更高。
附图说明
21.在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本技术公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本技术范围的限制。
22.图1示出了本技术实施例提供的一种医用超声刀的结构示意图；
23.图2示出了本技术实施例提供的一种刀头的结构示意图；
24.图3示出了本技术实施例提供的一种刀头的右视图；
25.图4示出了本技术实施例提供的一种医用超声刀的主视图；
26.图5示出了图4中医用超声刀的a-a面的截面图；
27.图6示出了图4中医用超声刀的俯视图；
28.图7示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的结构示意图；
29.图8示出了本技术实施例提供的一种刀头的结构示意图；
30.图9示出了图7中医用超声刀的刀头处的局部放大图；
31.图10示出了图7中医用超声刀的刀头处的主视图；
32.图11示出了图7中医用超声刀的刀头处的俯视图；
33.图12示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的主视图；
34.图13示出了图12中医用超声刀的b-b面的截面图；
35.图14示出了本技术实施例提供的一种刀头的右视图；
36.图15示出了本技术实施例提供的一种刀头的左视图；
37.图16示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的结构示意图；
38.图17示出了本技术实施例提供的一种刀头的结构示意图；
39.图18示出了图16中医用超声刀的刀头处的局部放大图；
40.图19示出了图16中医用超声刀的刀头处的主视图；
41.图20示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的主视图；
42.图21示出了本技术实施例提供的一种刀头的右视图；
43.图22示出了本技术实施例提供的一种刀头的左视图；
44.图23示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的结构示意图；
45.图24示出了本技术实施例提供的一种刀头的结构示意图；
46.图25示出了图23中医用超声刀的刀头处的局部放大图；
47.图26示出了图23中医用超声刀的刀头处的主视图；
48.图27示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的主视图；
49.图28示出了本技术实施例提供的一种刀头的右视图；
50.图29示出了本技术实施例提供的一种刀头的左视图；
51.附图标记说明：
52.10、刀头；20、刀杆；30、刀身；
53.101、第一端面；102、切割槽；103、切割面；104、第二端面；105、侧面；106、排屑部；107、刮削部；201、外螺纹。
具体实施方式
54.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
55.目前，从市场形势的发展来看，医用超声刀也逐渐应用于外科手术中，并且，由于超声的特性，当医用超声刀与硬度较高的骨组织接触时，骨组织不易变形，从而可以在接触位置产生切割或破碎，而当医用超声刀与软组织接触时，在软组织的弹性作用下，软组织会被弹开或变形，并随着医用超声刀的振动而进行微振动，从而抵消了刀头处的能量，避免了切割或破碎。因此，尤其是针对手术位置位于骨头与软组织交界面附近的外科手术，医用超声刀的切骨优势明显。
56.本技术人注意到，在相关技术中，利用医用超声刀对骨组织进行切割或破碎时，主要通过医用超声刀的刀头对骨组织进行钻骨，将需要切割或破碎处的骨组织磨碎或者切割为体积较小的骨块实现对骨组织的处理。但是骨组织的硬度较高，对骨组织进行切割或破碎的速度较慢，工作效率较低。
57.为了提高医用超声刀的工作效率，本技术实施例提供了一种医用超声刀，医用超声刀包括刀头，刀头具有第一端面和切割槽，切割槽穿过第一端面，切割槽使得第一端面形成至少一个环形的切割面。在切割或破碎骨组织时，切割槽所在的位置对应的骨组织不会与切割面接触，也即不用被切割或破碎，但切割槽的周边(也即环形的切割面)对应的骨组织会与切割面接触从而被切割或破碎，这样切割面对骨组织的切割面较小，但是依然能切割或破碎出较大骨块，同时由于切割面对骨组织的切割或破碎的面小，切割或破碎同样大小的骨块，本技术实施例提供的医用超声刀用时更短，速度更快，工作效率更高。
58.本技术实施例提供了一种医用超声刀，图1示出了本技术实施例提供的一种医用超声刀的结构示意图。参见图1，医用超声刀包括刀头10。图2示出了本技术实施例提供的一
种刀头的结构示意图，图3示出了本技术实施例提供的一种刀头的右视图。结合图2和图3，刀头10具有第一端面101和切割槽102，切割槽102穿过第一端面101，切割槽102使得第一端面101形成至少一个环形的切割面103。
59.在本技术实施例中，切割面103用于对骨组织进行切割或破碎，在实际的应用中，刀头10振动带动切割面103振动，在切割面103振动的过程中对骨组织进行切割或破碎。
60.在本技术实施例中，在刀头10中布置切割槽102，切割槽102穿过第一端面101形成环形的切割面103，该切割面103对骨组织进行切割或破碎，切割面103的中部是空心的，在切割或破碎骨组织时，切割槽102所在的位置(也即切割面103的中部)对应的骨组织不会与切割面103接触，也即不用被切割或破碎，但切割槽102的周边(也即环形的切割面103)对应的骨组织会与切割面103接触从而被切割或破碎，这样切割面103对骨组织的切割或破碎面较小，但是依然能切割或破碎出较大骨块，同时由于切割面103对骨组织的切割或破碎的面小，切割或破碎同样大小的骨块，本技术实施例提供的医用超声刀用时更短，工作效率更高。
61.本技术实施例提供的医用超声刀的切割面103较大，可以对骨组织进行宽槽切割或破碎。
62.在本技术的一种实现方式中，切割面103呈锯齿状，增大切割面103的摩擦力，使用该医用超声刀时稳定不打滑。
63.在本技术的另一种实现方式中，切割面103为锉面，同样可以增大切割面103的摩擦力，同时锉面的切割面103切割或破碎速度更快，提高医用超声刀的工作效率。
64.在本技术的另一种实现方式中，切割面103的边缘具有倒角。
65.在本技术的一种实现方式中，环形的切割面103的环宽d大于或等于0.3毫米且小于或等于0.6毫米，例如环形的切割面103的环宽d等于0.45毫米。一方面保证切割面103的强度，另一方面避免切割面103的尺寸太大造成医用超声刀的体积太大不变操作。
66.根据本技术的一些实施例，参见图2和图3，刀头10还具有第二端面104和侧面105，第一端面101与第二端面104相对，侧面105连接第一端面101和第二端面104，
67.图4示出了本技术实施例提供的一种医用超声刀的主视图，图5示出了图4中医用超声刀的a-a面的截面图，图6示出了图4中医用超声刀的俯视图。结合图2至图6，切割槽102为通孔，通孔的一端穿过第一端面101，通孔的另一端穿过第二端面104。
68.在对骨组织进行切割或破碎后，被切下来的骨块会从第一端面101进入到切割槽102中，在本技术实施例中，将切割槽102布置为通孔，在切割或破碎完骨组织后，可以使用工具从第二端面104将通孔中的骨块推出方便清洁刀头。
69.在本技术的另一种实施例中，切割槽102可以不为通孔，也即切割槽102仅穿过第一端面101，在切割或破碎完骨组织后，可以使用工具从第一端面101将切割槽102中的骨块掏出。
70.在图1至图6所示的刀头10中，环形的切割面103类似跑道的形状，也即切割面103的中部为矩形，矩形的两端分别连接一个半圆。
71.示例性地，跑道形状的切割面103的长l2大于或等于4毫米(mm)且小于或等于6毫米，跑道形状的切割面103的宽l3大于或等于2毫米且小于或等于4毫米。
72.例如，跑道形状的切割面103的长l2等于5毫米，跑道形状的切割面103的宽l3等于
2.9毫米。
73.在图1至图6所示的刀头10中，刀头10具有一个通孔。
74.图7示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的结构示意图。图8示出了本技术实施例提供的一种刀头的结构示意图。图9示出了图7中医用超声刀的刀头处的局部放大图。图10示出了图7中医用超声刀的刀头处的主视图。图11示出了图7中医用超声刀的刀头处的俯视图。图12示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的主视图。图13示出了图12中医用超声刀的b-b面的截面图。图14示出了本技术实施例提供的一种刀头的右视图。图15示出了本技术实施例提供的一种刀头的左视图。
75.参见图7至图15，刀头10具有两个通孔。通孔的另一端穿过侧面105，通孔使得侧面105形成排屑部106。
76.由于切割或破碎完的骨块会进入在通孔中，在本技术实施例中，通孔的另一端穿过侧面105，也即通孔的两端均没有被遮挡，这样切割或破碎下来的骨块可以通过排屑部106排出，实现对骨块的自动清洁，使用更加方便。
77.在图7至图15所示的刀头10中，环形的切割面103为圆角矩形。示例性地，圆角矩形的切割面103的长l4大于或等于4毫米且小于或等于6毫米，圆角矩形的切割面103的宽l5大于或等于2毫米且小于或等于4毫米。
78.例如，圆角矩形的切割面103的长l4等于5毫米，圆角矩形的切割面103的宽l5等于2.9毫米。
79.在本技术的一种实施例中，第一端面101的面积大于第二端面104的面积，通孔的另一端穿过侧面105的靠近第二端面104的部分。
80.在本技术实施例中，由于第一端面101的面积大于第二端面104的面积，且切割面103位于第一端面101，使得在使用本公开实施例提供的医用超声刀对骨组织进行钻孔时时，即使钻孔的深度超过刀头10的高度还能继续钻孔，直到达到需求的钻孔深度。
81.在本技术实施例中，通孔与侧面105的交界处形成刮削部107，也即该刮削部107为侧面105的一部分。在使用医用超声刀时，可能需要对骨组织进行刮削，本技术实施例提供的医用超声刀可以通过刮削部107对骨组织进行刮削，更加方便。
82.在本技术的一种实现方式中，刮削部107呈锯齿状，增大刮削部107的摩擦力，使用该医用超声刀时稳定不打滑。
83.在本技术的另一种实现方式中，刮削部107具有倒角。
84.在本技术的一些实施例中，参见图13，沿第一端面101到第二端面104方向x，任意两个通孔的轴线之间的距离l1先不变再逐渐增大。
85.示例性地，从第一端面101到第一端面101和第二端面104的中部，任意两个通孔的轴线之间的距离l1不变，从第一端面101和第二端面104的中部到第二端面104，任意两个通孔的轴线之间的距离l1逐渐增大。
86.在本技术实施例中，通孔远离第一端面101的端部向侧面105靠近，也即通孔靠近第二端面104的部分向外侧倾斜，通孔内的骨块在移动时也会向外侧倾斜，使得通孔内的骨块更容易排出。
87.在图7至图15所示的刀头10中，刀头10具有两个通孔。
88.其中，两个通孔在第一端面101形成了两个环形的切割面103。
89.图16示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的结构示意图。图17示出了本技术实施例提供的一种刀头的结构示意图。图18示出了图16中医用超声刀的刀头处的局部放大图。图19示出了图16中医用超声刀的刀头处的主视图。图20示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的主视图。图21示出了本技术实施例提供的一种刀头的右视图。图22示出了本技术实施例提供的一种刀头的左视图。
90.参见图16至图22，刀头10具有四个通孔，四个通孔在第一端面101形成了四个环形的切割面103。
91.在其他实现方式中，刀头10可以具有三个通孔、五个通孔或者更多数量的通孔，本技术对此不作限制。多个通孔可围绕刀头10的中心轴线对称分布。
92.在图16至图22所示的刀头10中，环形的切割面103为圆角正方形。示例性地，圆角正方形的切割面103的边长l6大于或等于4毫米且小于或等于6毫米。例如，圆角正方形的切割面103的边长l6等于5毫米。
93.在图7至图22所示的刀头10中，环形的切割面103为多边形。
94.图23示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的结构示意图。图24示出了本技术实施例提供的一种刀头的结构示意图。图25示出了图23中医用超声刀的刀头处的局部放大图。图26示出了图23中医用超声刀的刀头处的主视图。图27示出了本技术实施例提供的另一种医用超声刀的主视图。图28示出了本技术实施例提供的一种刀头的右视图。图29示出了本技术实施例提供的一种刀头的左视图。
95.参见图23至图29，环形的切割面103为圆形。示例性地，圆形的切割面103的直径r大于或等于4毫米且小于或等于8毫米。例如，圆形的切割面103的直径r等于6.2毫米。
96.上述实施例中对切割面103的描述均是对切割面103整体形状的描述。
97.在本技术实施例中，切割槽102在第一端面101上的正投影的形状不限制，可以包括圆形、椭圆形、矩形、圆角矩形中的至少一种。
98.在其他实现方式中，切割槽102在第一端面101上的正投影的形状还可以为不规则的形状。
99.在本技术的一些实施例中，参见图7、图12、图13、图16、图20、图23和图27，医用超声刀还包括刀杆20，刀杆20与刀头10的远离第一端面101的一端连接。
100.在本技术实施例中，刀杆20可用于与其他装置连接，便于医用超声刀与其他装置连接。示例性地，其他装置可以为振源。
101.示例性地，刀杆20远离刀头10的一端连接具有外螺纹201，刀杆20可以与其他装置通过螺纹连接。
102.在本技术的一些实施例中，参见图7、图12、图13、图16、图20、图23和图27，医用超声刀还包括刀身30，刀身30连接刀杆20和刀头10，平行于第一端面101的方向上，刀身30的横截面积小于第一端面101的面积。
103.在本技术实施例中，由于刀身30的横截面积小于第一端面101的面积，且切割面103位于第一端面101，使得在使用本公开实施例提供的医用超声刀对骨组织进行钻孔时时，即使钻孔的深度超过刀头10的高度还能继续钻孔，直到达到需求的钻孔深度。同时刀身30连接振源和刀头10，刀身30的尺寸较小便于通过刀身30调节刀头10的振动。
104.在本技术实施例的一种实现方式中，切割槽102的中心轴线与刀身30的中心轴线
平行，可减小使用医用超声刀时的阻力。
105.在本技术实施例中，刀头10的第二端面104与刀身30连接，此时刀头10的第二端面104被刀身30覆盖。
106.在其他实现方式中，刀身30和刀头10可以一体化制作。
107.本技术实施例还提供了一种医用超声刀系统，医用超声刀系统包括振源和上述实施例中的医用超声刀，振源与医用超声刀的刀头10连接，振源用于产生振动。
108.本技术实施例提供的医用超声刀系统的工作效率更高。
109.本技术实施例还提供了一种机器人辅助超声刀系统。机器人辅助超声刀系统包括机器人辅助手术装置以及上述实施例中的医用超声刀系统。机器人辅助手术装置与医用超声刀系统中的医用超声刀连接，以控制医用超声刀的移动。
110.本技术实施例提供的机器人辅助超声骨动力系统提高了骨科手术的工作效率。
111.应当理解的是，在本说明书中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系或尺寸为基于附图所示的方位或位置关系或尺寸，使用这些术语仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，并且因此不能理解为对本技术的保护范围的限制。
112.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
113.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
114.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
115.本说明书提供了能够用于实现本技术的许多不同的实施方式或例子。应当理解的是，这些不同的实施方式或例子完全是示例性的，并且不用于以任何方式限制本技术的保护范围。本领域技术人员在本技术的说明书的公开内容的基础上，能够想到各种变化或替换，这些都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求所限定的保护范围为准。