一种基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装的制作方法

本技术属于医疗器械的检测设备领域，具体涉及一种基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装。

背景技术：

1、超声外科手术系统具有选择性切割、切缘整齐、创伤面小，微小振幅、极大切割加速度，易于操作等优势，被广泛应用到腹腔镜手术以及颅颌面外科、脊柱外科等外科领域。常见的超声外科手术系统包括：超声骨组织手术设备(又称超声骨刀)和超声软组织切割止血刀系统。yy/t1601-2018《超声骨组织手术设备》要求制造商应公布治疗头尖端主振幅、尖端横向振幅及其偏差；yy/t1750-2020《超声软组织切割止血手术设备》要求制造商应公布每种刀头的尖端主振幅、尖端横向振幅及其偏差，yy/t0644-2008《超声外科手术系统基本输出特性的测量和公布》中给出的尖端振幅测量方法有光学显微镜法、激光测振仪法、反馈电压法，在检测中通过对不同测试方法的比对，在合适的治疗刀头下，激光测振仪是目前能够获取位移和速度分辨率的最佳测量方法，具有分辨率高、线性度高等优点。

2、但是激光测振仪测振是基于参考光与经振动物体反射的光产生多普勒效应，激光多普勒振幅测量的理想条件是被测表面与激光光路垂直，运动方向与激光光路方向一致。这就要求在实际测量中，输出光束光斑面积要足够小，使其能聚焦在振动作用点上，输出光束与作用点振动轨迹重合，事实上这些条件很难被全部满足。在实际检测中遇到的刀头尖端复杂多样，例如：勺形、齿形等。因此造成设备刀头尖端的振动轨迹经常是椭圆形的而并非直线，即便运动轨迹是直线，但在布置时很难确保该轨迹直线与激光光束之间没有角度偏差，这些情况均会造成了激光测振仪的光斑无法时刻锁定刀头的同一位置，甚至导致激光测振仪的激光回波无法沿原路径返回，而造成测量结果的不准确，这些不利因素的影响在测量振动面不规则且面积较小的刀头时表现得尤为突出。因此，造成利用激光测振仪对超声刀的振幅进行测试时很难将超声刀刀头调试到合适的位置，影响测试精度和效率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装，通过本测试工装能够快速调整激光测振仪与超声刀之间的位置关系，并适用于不同形状的超声刀头尖端主振幅的测量，从而提高对超声骨组织手术设备、超声软组织切割止血刀系统的检测能力。

2、本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装，包括操作平台以及设置在操作平台上的激光测振仪固定模块和超声刀固定模块，所述激光测振仪固定模块设置在所述超声刀固定模块y方向的左侧；

3、所述激光测振仪固定模块包括：

4、第一固定台，用于固定激光测振仪；

5、第一行走机构，所述第一行走机构与所述第一固定台联动，用于带动所述第一固定台沿x方向行走；

6、所述超声刀固定模块包括：

7、第二固定台，所述第二固定台用于固定待测超声刀；

8、角度调节机构，所述角度调节机构与所述第二固定台联动，用于调节所述第二固定台台面在x-z方向和x-y方向的角度；

9、第二行走机构，所述第二行走机构与所述第二固定台联动，用于带动所述第二固定台沿x、y、z三个方向行走。

10、本实用新型的技术方案还有：所述第一固定台包括第一紧固螺栓、与激光测振仪固定连接的限位板和与限位板匹配的固定底座；

11、所述限位板可拆卸的设置在固定底座上；

12、所述第一紧固螺栓用于将限位板和固定底座固定在一起。由于激光测振仪为检测设备，不需要经常更换，因此直接将限位板与激光测振仪固定在一起，然后将限位板与固定底座利用第一紧固螺栓固定在一起，从而方便激光测振仪的拆装。

13、本实用新型的技术方案还有：所述第一行走机构包括沿x方向设置的第一导轨，所述第一固定台可滑动的设置在第一导轨上。在第一导轨上沿x方向设置滑动第一固定台，从而调整第一固定台与第二固定台在x方向的距离。

14、本实用新型的技术方案还有：所述第二固定台包括固定台板、下夹持块、上夹持块和第二紧固螺栓；

15、所述固定台板上沿长度方向设置有两个下夹持块，所述上夹持块可拆卸的设置在下夹持块上方，所述下夹持块上端和上夹持块下端分别设置有限位槽；

16、所述第二紧固螺栓用于将下夹持块和上夹持块固定在一起。由于超声刀的刀杆为长条状，将超声刀的刀杆放置在下夹持块上端和上夹持块下端的限位槽内，然后利用第二紧固螺栓将下夹持块和上夹持块固定在一起，从而实现对超声刀的固定。

17、本实用新型的技术方案还有：所述限位槽为v形槽。由于超声刀的导杆为圆柱形并且不同的超声刀的刀杆直径不同，将限位槽设置成v形槽，适用于固定不同直径刀杆的超声刀。

18、本实用新型的技术方案还有：所述角度调节机构包括旋转台和角位台；

19、所述旋转台包括可沿x-y方向转动的旋转件，所述第二固定台设置在所述旋转件上；

20、所述角位台包括可沿x-z方向转动的转动件，所述旋转台设置在所述转动件上。将第二固定台设置在旋转件上，使第二固定台能够随着旋转件沿x-y方向转动；而旋转台设置在转动件上，则能够使第二固定台和旋转件连接形成的整体随着转动件沿x-z方向转动，进而调整第二固定台的倾斜角度，实现对超声刀刀头角度的调试。

21、本实用新型的技术方案还有：所述第二行走机构包括沿y方向设置的第二导轨和xz两轴平移台，所述xz两轴平移台可滑动的设置在第二导轨上；

22、所述xz两轴平移台包括可沿x、z两个方向平移的平移件，所述角度调节机构机构设置在所述平移件上。通过沿y方向设置的第二导轨滑动xz两轴平移台，从而调整第一固定台与第二固定台在y方向的距离，而xz两轴平移台则通过移动可沿x、z两个方向平移的平移件对第一固定台与第二固定台在x方向的距离以及第二固定台的高度进行微调，提高对超声刀刀头位姿的调试精度。

23、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过第一行走机构带动第一固定台沿x方向行走，并利用第二行走机构带动第二固定台沿y和z方向行走，从而调节待测超声刀的高度和待测超声刀与激光测振仪之间的距离，从而使激光测振仪发射的激光光点准确的照射到待测超声刀刀头尖端。

24、另外，利用角度调节机构调节第二固定台台面在x-z方向和x-y方向的角度，从而尽量使待测超声刀的被测表面与激光光路垂直，运动方向与激光光路方向尽量保证一致，以保证激光测振仪发射出的光束能够沿原路径返回，实现对不同形状超声刀刀头的尖端主振幅、尖端横向振幅及频率信号的测量。

技术特征：

1.一种基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装，其特征在于：包括操作平台(1)以及设置在操作平台(1)上的激光测振仪固定模块(2)和超声刀固定模块(3)，所述激光测振仪固定模块(2)设置在所述超声刀固定模块(3)y方向的左侧；

2.根据权利要求1所述的基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装，其特征在于：所述第一固定台(21)包括第一紧固螺栓(211)、与激光测振仪固定连接的限位板(212)和与限位板(212)匹配的固定底座(213)；

3.根据权利要求1所述的基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装，其特征在于：所述第一行走机构(22)包括沿x方向设置的第一导轨(221)，所述第一固定台(21)可滑动的设置在第一导轨(221)上。

4.根据权利要求1所述的基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装，其特征在于：所述第二固定台(31)包括固定台板(311)、下夹持块(312)、上夹持块(313)和第二紧固螺栓(314)；

5.根据权利要求4所述的基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装，其特征在于：所述限位槽(315)为v形槽。

6.根据权利要求1所述的基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装，其特征在于：所述角度调节机构(32)包括旋转台(321)和角位台(322)；

7.根据权利要求1所述的基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装，其特征在于：所述第二行走机构(33)包括沿y方向设置的第二导轨(331)和xz两轴平移台(332)，所述xz两轴平移台(332)可滑动的设置在第二导轨(331)上；

技术总结
本技术属于医疗器械的检测设备领域，具体涉及一种基于激光测振仪的超声刀刀头尖端振幅测试工装，本技术通过第一行走机构带动第一固定台沿X方向行走，并利用第二行走机构带动第二固定台沿Y和Z方向行走，从而调节待测超声刀的高度和待测超声刀与激光测振仪之间的距离，从而使激光测振仪发射的激光光点准确的照射到待测超声刀刀头尖端。另外，利用角度调节机构调节第二固定台台面在X‑Z方向和X‑Y方向的角度，从而使待测超声刀的被测表面与激光光路垂直，运动方向与激光光路方向保证一致，保证激光测振仪发射出的光束能够沿原路径返回，实现对不同形状超声刀刀头的尖端主振幅、尖端横向振幅及频率信号的测量。

技术研发人员：季升林,田佳,张克,刘铮,黄瑾,魏杰
受保护的技术使用者：山东省医疗器械和药品包装检验研究院
技术研发日：20230630
技术公布日：2024/1/15