超聲手術刀

結構

超聲手術刀的主要組成包括：主機、換能器手柄、超聲刀頭、腳踏板，如圖所示。

1. 主機是一個高頻電流發生器，負責提供穩定的超聲頻率電信號。

2. 換能器手柄是超聲手術刀的關鍵部件，超聲刀中的超聲換能器是將輸入的電功率轉換成機械功率（即超音波信號，高於20kHz）的能量轉換器件，其好壞直接關係到切割止血及血管凝閉的效果。

3. 刀頭連線換能器手柄使用，對人體軟組織起到切割止血、分離、凝閉作用。

4. 腳踏板有兩個踏板起到激發最小或最大功率的作用。超聲刀手柄上同樣有兩個激發最小或最大功率的按鈕。最大功率主要用於組織切割，最小功率主要用於止血。

工作原理

超聲手術刀的主要作用機理為主機輸出電信號，經由換能器利用電致伸縮效應或磁致伸縮效應，將超聲電能轉換為機械能產生高頻振動，通過變幅桿的放大和耦合作用，推動刀頭工作並向人體局部組織傳播能量，從而達到手術治療目的。超聲手術刀手持部件的結構如圖所示。

超聲刀頭振幅很小，但振動頻率極高，從而產生了很高的瞬時加速度。因此在進行軟組織切割時，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後還會產生微聲流作用、空化效應、熱效應及止血效應：

1. 微聲流作用：表現為超聲振動使被作用組織變成均漿，切割升溫時會使組織中的脂肪逸出。液化組織在刀頭振動作用下，可在刀頭附近形成微聲流，微聲流伴生的切應力使組織細胞遭到破壞。

2. 空化效應：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到解剖分離的效果。

3. 熱效應：是由於超音波頻率高、能量大，在被介質吸收時，部分能量轉化為熱能，從而引起生物組織溫度的升高。

4. 止血效應：超聲手術刀工作時，高頻振盪的刀頭接觸組織液或血液，產生強烈的空化效應，大量空化泡爆裂的熱效應使其附近的蛋白質破碎凝固並堵塞於血管斷口處實現緊急止血；同時，手術刀切割時不論是振動摩擦還是空化效應，都會導致作用機體出現一定程度的升溫，可提高該區域附近血液中凝血酶的活性，從而加速凝血反應過程。

臨床套用與適應證

超聲手術刀臨床用於切割與凝血、白內障乳化、腫瘤吸引切除、吸脂等方面。對於含水分多、膠原成分少的組織效果最好，如腦、肝、脾等器官，而對膠原成分多的組織作用甚微，如血管、筋膜等。臨床主要套用在腦外科、神經外科腫瘤、肝腫瘤、胸外科各種腫瘤的切除，脂肪吸除以及各種含水分豐富的細胞組織的切除。近年來其使用領域已覆蓋眼科、腦外科、神經外科、普外科、泌尿外科、胸外科、婦科、小兒外科、五官科等。