超聲手術(shù)刀工作原理

超聲手術(shù)刀的主要作用機(jī)理為主機(jī)輸出電信號(hào)，經(jīng)由換能器利用電致伸縮效應(yīng)或磁致伸縮效應(yīng)，將超聲電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能產(chǎn)生高頻振動(dòng)，通過(guò)變幅桿的放大和耦合作用，推動(dòng)刀頭工作并向人體局部組織傳播能量，從而達(dá)到手術(shù)治療目的 [2]  。超聲手術(shù)刀手持部件的結(jié)構(gòu)如圖所示。

超聲手術(shù)刀手持部件的結(jié)構(gòu)
超聲手術(shù)刀手持部件的結(jié)構(gòu)
超聲刀頭振幅很小，但振動(dòng)頻率極高，從而產(chǎn)生了很高的瞬時(shí)加速度。因此在進(jìn)行軟組織切割時(shí)，被作用部位可迅速被切開，而不傷及其周圍組織。
超聲刀頭接觸到人體后還會(huì)產(chǎn)生微聲流作用、空化效應(yīng)、熱效應(yīng)及止血效應(yīng) [3]  ：
1. 微聲流作用：表現(xiàn)為超聲振動(dòng)使被作用組織變成均漿，切割升溫時(shí)會(huì)使組織中的脂肪逸出。液化組織在刀頭振動(dòng)作用下，可在刀頭附近形成微聲流，微聲流伴生的切應(yīng)力使組織細(xì)胞遭到破壞。
2. 空化效應(yīng)：使組織液中大量的微氣泡（空化核）體積急劇膨脹、破裂引起組織層面的分離從而達(dá)到解剖分離的效果。
3. 熱效應(yīng)：是由于超聲波頻率高、能量大，在被介質(zhì)吸收時(shí)，部分能量轉(zhuǎn)化為熱能，從而引起生物組織溫度的升高。
4. 止血效應(yīng)：超聲手術(shù)刀工作時(shí)，高頻振蕩的刀頭接觸組織液或血液，產(chǎn)生強(qiáng)烈的空化效應(yīng)，大量空化泡爆裂的熱效應(yīng)使其附近的蛋白質(zhì)破碎凝固并堵塞于血管斷口處實(shí)現(xiàn)緊急止血；同時(shí)，手術(shù)刀切割時(shí)不論是振動(dòng)摩擦還是空化效應(yīng)，都會(huì)導(dǎo)致作用機(jī)體出現(xiàn)一定程度的升溫，可提高該區(qū)域附近血液中凝血酶的活性，從而加速凝血反應(yīng)過(guò)程。