一種提高急性傷口清創(chuàng)效率的超聲波裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種經(jīng)過改進(jìn)的超聲波清創(chuàng)治療儀，包括主機(jī)(16)、泵(12)、超聲波探頭(1)、探頭前端面(2)、探頭前端面?zhèn)让?3)、探頭內(nèi)通孔(4)，特征在于：所述探頭前端面?zhèn)让?3)設(shè)置若干個(gè)齒形錐體(5)，所述齒形錐體的前側(cè)面被加工成一個(gè)前傾角(9)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，充分發(fā)揮清創(chuàng)刀具的機(jī)械碎裂效應(yīng)，大大提高了清理創(chuàng)傷的效率。
【專利說明】一種提高急性傷口清創(chuàng)效率的超聲波裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高急性傷口清創(chuàng)效率超聲波裝置，屬于超聲醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]傷口的有效護(hù)理和快速愈合一直是世界醫(yī)療界的難題，全球每年用于傷口護(hù)理和感染的醫(yī)療費(fèi)用合計(jì)超過100億美元。急性傷口，如戰(zhàn)爭(zhēng)、自然災(zāi)害、車禍、火災(zāi)等事故造成的傷口，往往存留很多異物，如果消毒，清理不及時(shí)，會(huì)造成相關(guān)組織的潰爛，結(jié)痂等。醫(yī)護(hù)人員對(duì)于急性傷口的處理，往往分為兩個(gè)步驟，1.對(duì)傷口中的異物，潰爛，結(jié)痂壞死的組織的清除；2.對(duì)傷口中的細(xì)菌的滅活。對(duì)于第二個(gè)步驟，本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用超聲波清創(chuàng)裝置，其中的超聲波探頭可以通過和傷口上的藥液發(fā)生相互作用，產(chǎn)生空化效應(yīng)，從而使細(xì)菌的細(xì)胞膜破裂，導(dǎo)致細(xì)菌滅活，然而對(duì)于第1個(gè)步驟，現(xiàn)有技術(shù)往往很難達(dá)到理想的效果。此外，現(xiàn)有技術(shù)的超聲波清創(chuàng)設(shè)備對(duì)超聲機(jī)械碎裂效應(yīng)的利用不充分，這些超聲清創(chuàng)裝置的表面都是光滑的，對(duì)傷口的壞死組織沒有機(jī)械碎裂效應(yīng)。
[0003]美國(guó)專利US7025735和US6916296公開了一種清理創(chuàng)傷的裝置，該裝置通過一個(gè)中空的超聲波探頭對(duì)急性傷口進(jìn)行清理，藥液可以通過探頭中間的通孔到達(dá)患者的傷口部位，由于該超聲波探頭的前端在裝置中的超聲波換能器推動(dòng)下，做沿著探頭軸向方向的往復(fù)式振動(dòng)，振動(dòng)頻率一般為23-30KHZ，振動(dòng)幅度一般為250-350微米，這樣探頭前端的側(cè)面就會(huì)和患者的傷口上的組織產(chǎn)生相互摩擦，摩擦作用一段時(shí)間后，患者傷口上的異物、潰爛和結(jié)痂的壞死組織就會(huì)脫落，達(dá)到清理傷口的目的，但是諸如US7025735以及US6916296中公布的裝置中超聲探頭前端的側(cè)面都是光滑的，所以這種探頭和患者傷口上的異物或者壞死組織的之間的摩擦力就很小，導(dǎo)致其清創(chuàng)效果有限(見圖1)，清理傷口的效率較低，延長(zhǎng)了患者的治療時(shí)間，增加了患者治療過程中的痛苦。
[0004]針對(duì)上述缺陷，現(xiàn)有技術(shù)才存在一些針對(duì)超聲探頭的改進(jìn)，比如美國(guó)專利US2008/0058775提出了一種改進(jìn)的用于急性傷口處理的超聲探頭。在該專利中超聲探頭的前端面的側(cè)面都加上了滾花(見圖2)，所述專利對(duì)“滾花”的描述是:在超聲波探頭的前端面的側(cè)面，刻上一些平行的溝槽，溝槽深度小于0.5毫米，通過設(shè)置溝槽來增大清理急性傷口時(shí)超聲探頭前端面的側(cè)面與患者傷口上異物或者壞死組織之間的摩擦力，以達(dá)到有效清除患者傷口的目的，但是上述專利所述的平行溝槽一般來說很淺，所以形成的摩擦力是有限的，對(duì)于提高傷口清創(chuàng)效率幫助不大，此外，這些溝槽會(huì)對(duì)超聲波探頭前端面?zhèn)让娴谋砻娌牧辖Y(jié)構(gòu)造成影響，超聲波探頭一般由鈦合金材料構(gòu)成，在工作時(shí)，超聲波探頭在超聲波換能器的推動(dòng)下，沿著超聲波探頭的軸線方向做往復(fù)式振動(dòng)，振動(dòng)頻率一般為25-40KHz，振動(dòng)幅度一般為150-200微米，作為超聲波探頭所采用的鈦合金材料，處于工作疲勞狀態(tài)下時(shí)，鈦合金材料表面的溝槽甚至劃痕，都會(huì)導(dǎo)致鈦合金材料表面產(chǎn)生裂紋，這些裂紋會(huì)逐漸擴(kuò)展到材料深層，最終導(dǎo)致超聲波探頭前端斷裂，大大降低其使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)清創(chuàng)設(shè)備的上述缺陷，本發(fā)明對(duì)超聲清創(chuàng)裝置進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)，在超聲波探頭前端的側(cè)面，加工出一組微小的齒形錐體，這些錐體分布在超聲波探頭前端的側(cè)面之上，其高度為0.5-1毫米。一般來說，這些齒形鋸齒可以選擇圓錐型、三棱錐型、四棱錐型等(如圖6)，此外，這些齒形錐體在超聲探頭前端面?zhèn)让娴姆植际墙诲e(cuò)式的(如圖13)，本發(fā)明在每個(gè)齒型錐體的前傾角(如圖16)，具體地說，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種經(jīng)過改進(jìn)的超聲波清創(chuàng)治療儀，包括超聲波探頭、探頭前端面、探頭前端面?zhèn)让妗⑻筋^內(nèi)通孔，特征在于:所述探頭前端面?zhèn)让嬖O(shè)置若干個(gè)齒形錐體，所述齒形錐體的前側(cè)面被加工成一個(gè)前傾角。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述齒形錐體為圓錐型。作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述齒形錐體為三棱錐型。作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述齒形錐體為四棱錐型。作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述齒形錐體在超聲探頭前端面?zhèn)让娴姆植紴榻诲e(cuò)式分布。通過本發(fā)明的改進(jìn)設(shè)計(jì)，避免了現(xiàn)有技術(shù)由于設(shè)置溝槽而導(dǎo)致探頭使用壽命降低的缺陷，本申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)的交錯(cuò)式排布的錐型鋸齒有利于清理患者傷口內(nèi)的異物或者壞死組織的殘?jiān)〞撑懦?，在每個(gè)齒形錐體的前端加工一個(gè)傾角，有利于這些齒形錐體在工作過程中有效刺入患者傷口中的異物或壞死組織中。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0006]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0007]圖1超聲清創(chuàng)裝置治療患者的傷口 ；
[0008]圖2超聲清創(chuàng)裝置的原理框圖；
[0009]圖3傳統(tǒng)中空式超聲清創(chuàng)探頭；
[0010]圖4利用超聲波的機(jī)械碎裂效應(yīng)切割清理壞死組織；
[0011]圖5傳統(tǒng)的球型清創(chuàng)探頭；
[0012]圖6傳統(tǒng)的圓柱型清創(chuàng)探頭；
[0013]圖7傳統(tǒng)的方柱型清創(chuàng)探頭；
[0014]圖8是傳統(tǒng)的帶滾花的清創(chuàng)探頭；
[0015]圖9位于超聲清創(chuàng)探頭前端頭側(cè)面的齒形椎體；
[0016]圖10棱錐形的齒形錐體；
[0017]圖11棱臺(tái)形的齒形椎體；
[0018]圖12球錐形的齒形錐體；
[0019]圖13改進(jìn)的帶鋸齒錐體的球形清創(chuàng)探頭；
[0020]圖14改進(jìn)的帶鋸齒錐體的圓柱形清創(chuàng)探頭；
[0021]圖15改進(jìn)的帶鋸齒錐體的葫蘆形清創(chuàng)探頭；
[0022]圖16改進(jìn)的帶鋸齒錐體的馬蹄形清創(chuàng)探頭；
[0023]圖17改進(jìn)的前端面和側(cè)面都帶鋸齒錐體的圓柱形清創(chuàng)探頭；
[0024]圖18改進(jìn)的帶鋸齒錐體的方柱形清創(chuàng)探頭；
[0025]圖19改進(jìn)的斜線排列的鋸齒錐體的圓柱形清創(chuàng)探頭；
[0026]圖20改進(jìn)的直線排列的三棱錐形的鋸齒錐體的圓柱形清創(chuàng)探頭；
[0027]圖21改進(jìn)的斜線排列的三棱錐形的鋸齒錐體的圓柱形清創(chuàng)探頭；
[0028]圖22改進(jìn)的交錯(cuò)排列的鋸齒錐體的清創(chuàng)探頭；
[0029]圖23齒形錐體清除異物和壞死組織示意圖；
[0030]圖24帶有前傾角的齒型錐體；
[0031]圖25現(xiàn)有技術(shù)的超聲探頭與本發(fā)明提出的改進(jìn)的超聲探頭清理傷口效率對(duì)比曲線。
[0032]圖中符號(hào)說明:1_超聲波探頭；2_探頭前端面；3_探頭前端面?zhèn)让妫?_探頭內(nèi)通孔；5_齒形錐體；6-滾花；7_壞死組織；8_新鮮正常組織；9_前傾角；10_清創(chuàng)刀頭；11_患者傷口 ； 12-泵；13-藥液；14-藥液導(dǎo)管；15_電纜；16_主機(jī)；17-壞死組織碎片；18_新鮮正常組織。

【具體實(shí)施方式】
[0033]本發(fā)明中的帶有鋸齒的刀具工作原理如圖1和圖2，主機(jī)16開啟時(shí)，灌注泵12將清創(chuàng)用藥液13灌注到超聲波探頭1上，在這些藥液對(duì)傷口處理的同時(shí)，超聲波探頭前端頭在超聲波換能器的推動(dòng)下沿軸向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，探頭1前端側(cè)面3上的齒型錐體5刺入陰影部分的壞死組織中，將壞死組織剔除，使用者通過手柄控制超聲波探頭1達(dá)到對(duì)傷口清創(chuàng)的目的。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是，探頭前端側(cè)面3上的交錯(cuò)式分布的齒形錐體5有利于清除患者傷口內(nèi)的異物或壞死組織7時(shí)，殘?jiān)?7通暢排出。還有，在每個(gè)齒形錐體的前側(cè)設(shè)置一個(gè)前傾角9，有利于發(fā)揮超聲波探頭的機(jī)械碎裂效應(yīng)，提高了清理創(chuàng)傷的效率；
[0034]具體實(shí)施詳細(xì)說明如下:
[0035]如圖1、主機(jī)16內(nèi)含超聲發(fā)生器，當(dāng)超聲發(fā)生器在腳踏開關(guān)/手控開關(guān)的控制下開始工作時(shí)，超聲電能量便可通過電纜15傳遞至超聲探頭1，超聲探頭內(nèi)的超聲換能器將超聲電能量轉(zhuǎn)換成超聲機(jī)械能量傳遞至清創(chuàng)刀頭10，同時(shí)主機(jī)16上的泵12將存貯在吊瓶中的藥液13按照一定的流量，由藥液管道14輸送至超聲探頭1上的清創(chuàng)刀頭10的前端。一般泵12可以將藥液13通過超聲探頭1的末端(如圖4)或者中間部位或者最前端(如圖3)輸送至清創(chuàng)刀頭10的前端。由于清創(chuàng)刀頭10在超聲探頭1中超聲換能器的驅(qū)動(dòng)下，做往復(fù)式超聲震動(dòng)，因此，清創(chuàng)刀頭10前端的藥液就會(huì)被迅速的“空化”，并沿著超聲探頭1的軸向成扇形噴灑到患者的傷口 11上。被“空化”的藥液中含有大量的“空化核”。所謂的“空化核”就是在藥液中的大量微小氣泡在超聲波聲壓的作用下，吸收了超聲波的機(jī)械能，這些攜帶能量微小氣泡，稱之為“空化核”，這種現(xiàn)象稱之為“空化效應(yīng)”。這些“空化核”噴灑在患者的傷口 11上時(shí)，會(huì)釋放能量，氣泡爆炸、消失，而這些能量足以使患者傷口中的細(xì)菌的細(xì)胞膜破裂，細(xì)菌被大量殺死。這就是通過藥液的超聲波空化效應(yīng)治療、清理患者傷口的機(jī)理。超聲探頭1激發(fā)的藥液的空化效應(yīng)越強(qiáng)烈，殺滅患者傷口中的細(xì)菌的效率就越高，并節(jié)約患者的治療時(shí)間，同時(shí)超聲探頭的前端和傷口中的異物或者壞死組織相互作用，利用超聲波的機(jī)械碎裂效應(yīng)，將這些組織碎裂并清除。如圖4，實(shí)驗(yàn)測(cè)得，將超聲探頭的前端運(yùn)動(dòng)的加速度大于103g(g為重力加速度)時(shí)，人體組織(包括軟組織和骨組織)都會(huì)被碎裂成碎片17。
[0036]圖2給出了超聲波創(chuàng)口清創(chuàng)裝置的原理框圖。
[0037]圖3是一個(gè)傳統(tǒng)式的超聲波清創(chuàng)裝置的探頭，內(nèi)置超聲換能器3，探頭的前端面是平面型，前端面的側(cè)面是光滑的，超聲探頭設(shè)有內(nèi)孔10，清創(chuàng)用的藥液可以送至探頭前端面2。
[0038]如圖5a和圖5b，現(xiàn)有技術(shù)中，超聲探頭的前端頭是球形的，整個(gè)球形的外表面3都是光滑的，探頭的中心設(shè)有通孔4，用來輸送藥液。
[0039]如圖6a和6b，現(xiàn)有技術(shù)中，超聲探頭前端頭是圓柱形的，圓柱形前端頭的側(cè)面3是光滑的，探頭的中心設(shè)有通孔4，用來輸送藥液。
[0040]如圖7a和7b中，現(xiàn)有技術(shù)中，超聲探頭前端頭是方柱形的，方柱形前端頭的側(cè)面3是光滑的，探頭的中心設(shè)有通孔4，用來輸送藥液。
[0041]圖8a和圖8b給出了另一種現(xiàn)有技術(shù)，超聲探頭的前端頭是圓柱形的，在圓柱形前端頭的側(cè)面3刻有2組彼此平行的凹槽6，一般稱為“滾花”。
[0042]本發(fā)明提出的改進(jìn)在于，在超聲探頭1的前端頭上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一定數(shù)量的齒形椎體5，這些齒形椎體一般位于超聲探頭前端頭的側(cè)面3，一般優(yōu)選地，取齒形椎體的高度為0.5-1.0毫米。如圖9，這些齒形椎體5的下錐面和超聲探頭的前端頭側(cè)面3的表面成為一體，錐頂部分沿超聲探頭前端的徑向指向外側(cè)。這樣可以保證超聲探頭前端頭的側(cè)面表面無(wú)凹槽、溝痕和裂痕。
[0043]如圖10a、19b、10c，本發(fā)明提出的齒形椎體是三棱錐、四棱錐、圓錐。
[0044]如圖lla、llb、llc,本發(fā)明提出的齒形椎體是三棱臺(tái)、四棱臺(tái)、圓臺(tái)。
[0045]如圖12a、12b、12c，本發(fā)明提出的齒形椎體是三棱球錐、四棱球錐、圓球錐。
[0046]圖13a、13b是本發(fā)明改進(jìn)的帶有齒形椎體5的超聲清創(chuàng)探頭，探頭的前端頭為球形。齒形椎體5位于球形探頭1的前端頭側(cè)面3上，探頭中心設(shè)有通孔4。
[0047]圖14a、14b是本發(fā)明改進(jìn)的帶有齒形椎體5的超聲清創(chuàng)探頭，探頭的前端頭為圓柱形。齒形椎體5位于圓柱形探頭1的前端頭側(cè)面3上，探頭中心設(shè)有通孔4。
[0048]圖15a、15b是本發(fā)明改進(jìn)的帶有齒形椎體5的超聲清創(chuàng)探頭，探頭的前端頭為葫蘆形。齒形椎體5位于葫蘆形探頭1的前端頭側(cè)面3上，探頭中心設(shè)有通孔4。
[0049]圖16a、16b是本發(fā)明改進(jìn)的帶有齒形椎體5的超聲清創(chuàng)探頭，探頭的前端頭為馬蹄形。齒形椎體5位于馬蹄形探頭1的前端頭側(cè)面3上，探頭中心設(shè)有通孔4。
[0050]圖17a、17b是本發(fā)明改進(jìn)的帶有齒形椎體5的超聲清創(chuàng)探頭，探頭的前端頭為圓柱形，齒形椎體5位于圓柱形探頭1的前端頭側(cè)面3上，探頭中心設(shè)有通孔4，而且探頭的軸線垂直的前端面2上也分布有齒形椎體5。
[0051]圖18a、18b是本發(fā)明改進(jìn)的帶有齒形椎體5的超聲清創(chuàng)探頭，探頭的前端頭為方柱形，齒形椎體5位于方柱形探頭1的前端頭側(cè)面3上，探頭中心設(shè)有通孔4。
[0052]圖19a、19b是本發(fā)明改進(jìn)的帶有齒形椎體5的超聲清創(chuàng)探頭，探頭的前端頭為圓柱形，齒形椎體5位于圓柱形探頭1的前端頭側(cè)面3上，而且齒形椎體5在圓柱形探頭1的前端頭側(cè)面3上是按斜線排布的，探頭中心設(shè)有通孔4。
[0053]圖20a、20b是本發(fā)明改進(jìn)的帶有齒形椎體5的超聲清創(chuàng)探頭，探頭的前端頭為圓柱形，齒形椎體5位于圓柱形探頭1的前端頭側(cè)面3上，齒形椎體5為三棱錐，探頭中心設(shè)有通孔4。
[0054]圖21a、21b是本發(fā)明改進(jìn)的帶有齒形椎體5的超聲清創(chuàng)探頭，探頭的前端頭為圓柱形，齒形椎體5位于圓柱形探頭1的前端頭側(cè)面3上，齒形椎體5為三棱錐，而且齒形椎體5在圓柱形探頭1的前端頭側(cè)面3上是按斜線排布的，探頭中心設(shè)有通孔4。
[0055]如圖22，本發(fā)明在超聲探頭前端頭的側(cè)，3上，排布齒形椎體5時(shí)，是交錯(cuò)排列的，也就是說每?jī)蓚€(gè)齒形椎體5是隔行對(duì)齊的。
[0056]在本發(fā)明中，超聲探頭1的前端頭的分布有齒形椎體5，當(dāng)超聲探頭的前端頭的側(cè)面3和患者傷口中的異物或者壞死組織7相互作用時(shí)，這些齒形椎體5，就可以“刺入”到需要清除的異物或者壞死組織7中，如圖23所示，每個(gè)齒形椎體5都可以發(fā)揮其超聲波碎裂效應(yīng)，這樣使齒形椎體周圍的異物或者壞死組織7被快速的破裂，從而從正常組織8上脫落。
[0057]如圖24，本發(fā)明中的齒形椎體5還可以設(shè)計(jì)成帶有前傾角9的，前傾角9可以設(shè)計(jì)在齒形椎體朝向超聲探頭前端最遠(yuǎn)端方向的一個(gè)棱線上。
[0058]在圖25中，給出了現(xiàn)有技術(shù)中光滑的超聲探頭前端頭，現(xiàn)有技術(shù)中帶“滾花”的超聲探頭前端頭，以及本發(fā)明中改進(jìn)后的帶有齒形椎體的超聲探頭前端頭，三種不同的實(shí)現(xiàn)方法下，分別清理不同面積傷口的所需要的時(shí)間曲線圖。其中，圖中橫坐標(biāo)軸為清理傷口的面積，縱坐標(biāo)軸為清理一定面積的傷口所需的時(shí)間，曲線C3是光滑的超聲探頭前端頭清理傷口面積時(shí)間曲線；曲線C2是帶有“滾花”的超聲探頭前端頭清理傷口面積時(shí)間曲線；曲線(^是帶有齒形椎體超聲探頭前端頭清理傷口面積時(shí)間曲線。從圖25可以看出，帶有齒形椎體的超聲探頭清理創(chuàng)傷的效率大大提聞現(xiàn)有技術(shù)。
[0059]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】和實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出各種不需要本領(lǐng)域技術(shù)人員付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的變化，這些變化均在本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種經(jīng)過改進(jìn)的超聲波清創(chuàng)治療儀，包括主機(jī)(16)、泵(12)、超聲波探頭(1)、探頭前端面(2)、探頭前端面?zhèn)让?3)、探頭內(nèi)通孔(4)，特征在于:所述探頭前端面?zhèn)让?3)設(shè)置若干個(gè)齒形錐體(5)。
2.按照權(quán)利要求1所述的超聲波清創(chuàng)治療儀，其特征在于:所述的超聲探頭前端面?zhèn)让?3)上設(shè)置的齒形錐體(5)為圓錐型。
3.按照權(quán)利要求1所述的超聲波清創(chuàng)治療儀，其特征在于:所述的超聲探頭前端面?zhèn)让?3)上設(shè)置的齒形錐體(5)為三棱錐型。
4.按照權(quán)利要求1所述的超聲波清創(chuàng)治療儀，其特征在于:所述的超聲探頭前端面?zhèn)让?3)上設(shè)置的齒形錐體(5)為四棱錐型。
5.按照權(quán)利要求1所述的超聲波清創(chuàng)治療儀，其特征在于:所述的超聲探頭前端面?zhèn)让?3)上設(shè)置的齒形錐體(5)為圓臺(tái)型。
6.按照權(quán)利要求1所述的超聲波清創(chuàng)治療儀，其特征在于:所述的超聲探頭前端面?zhèn)让?3)上設(shè)置的齒形錐體(5)為棱臺(tái)型。
7.按照權(quán)利要求1所述的超聲波清創(chuàng)治療儀，其特征在于:所述的超聲探頭前端面?zhèn)让?3)上設(shè)置的齒形錐體(5)為棱球型。
8.按照權(quán)利要求1-7任一權(quán)利要求所述的超聲波清創(chuàng)治療儀，所述齒形錐體(5)在超聲探頭前端面?zhèn)让?3)的分布為交錯(cuò)式分布。
9.按照權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的超聲波清創(chuàng)治療儀，所述齒形椎體的前側(cè)面被加工成一個(gè)前傾角(9)。
【文檔編號(hào)】A61B17/22GK104338246SQ201310315414
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】史文勇 申請(qǐng)人:厚凱(北京)醫(yī)療科技有限公司