[发明专利]超声波探头

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于超声外科器械的超声波探头，具有柄部和位于柄部远端的器械头部。器械头部配备有用于处理骨头的切割结构。柄部加工有螺旋形凹槽。此外，本发明还涉及一种制造上述超声波探头的方法。

背景技术

举例来说，这种超声波探头可以被应用到牙科上，用于切割或者切除患者的骨材料。超声波转换器产生高频的机械振动。超声波探头被连接到超声波转换器上，随着超声波转换器而发生振动。当超声波探头上的切割结构与骨头发生接触时，骨材料会由于切割结构的高频振动被切除。

在专利US2009/0236938A1、US2006/0041220A1、WO2010/049684A1中公开有：借助于柄部设有螺旋形凹槽，可以使超声波转换器产生的纵向振动部分转化成器械头部的扭转振动。当超声波转换器的纵向振动施加到柄部的近端时，由于螺旋形凹槽的存在，柄部自身扭转。由此激发位于柄部远端的器械头部的扭转振动。

一般情况下，柄部的螺旋形凹槽的深度和宽度越大，器械头部的扭转振动的幅度就越大。然而，也不可能通过这种方式任意地增大器械头部的扭转振动的幅度，因为不能因为凹槽使柄部变得太脆弱。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超声波探头及其制造方法，可以实现有效地处理骨头。从一开始提到的现有技术出发，本发明用来达成上述目的的解决方案是独立权利要求中所给出的特征。从属权利要求列出了几种有利的实施方式。

根据本发明，柄部的螺旋形凹槽设有横向的延续凸肩。

首先对一些术语进行解释。螺旋形凹槽内的凸肩可被制作为：在螺旋形凹槽的某一区域内，其沿柄部材料的切割深度大于所述螺旋形凹槽的相邻区域。这两个区域之间的过渡部分就被称作凸肩。

螺旋形凹槽具有围绕着柄部的纵向长度。本发明的凸肩相对于纵向长度横向对齐，其中凸肩与螺旋形凹槽的纵向长度之间呈一个夹角。所述凸肩可以延伸到螺旋形凹槽的全部宽度。所述凸肩也可以只延伸到螺旋形凹槽的宽度的部分区域。

本发明认为，螺旋形凹槽内的横向的延续凸肩增大柄部远端的扭转振动的幅度。由此，位于柄部远端的器械头部发生扭转振动，可以实现对骨材料有效地处理。上述增大振幅的原因可能为：凸肩在柄部的内部形成一种奇特的力传递。在这种力传递过程中会出现中断，而这种中断在柄部远端产生增强的扭转振动。

凸肩与螺旋形凹槽的纵向延伸之间的夹角可以是90°。当凸肩与螺旋形凹槽的纵向延伸之间的夹角偏离90°时，其增大效果更佳。例如，凸肩与螺旋形凹槽的纵向延伸之间的夹角可以为10°～80°，优选的是，凸肩与螺旋形凹槽的纵向延伸之间的夹角为30°～60°。

凸肩可以具有横向于螺旋形凹槽的边缘。该边缘可以沿螺旋形凹槽的整个宽度的直线方向延伸。但实验表明，如下方案对于本发明是有利的：当边缘沿螺旋形凹槽的部分宽度直线延伸，然后中断。其中，所述边缘的中断意味着边缘不再沿同一方向直线延长。借助于边缘自身的再中断，在柄部内部的力传递中产生进一步中断，从而对柄部远端的振动幅度具有明显影响。

当螺旋形凹槽具有多个上述特征的凸肩，柄部远端的振动幅度可以进一步增强。凸肩的延伸可以是相互平行的。凸肩与超声波探头的纵向轴线之间的夹角可以是90°。

螺旋形凹槽可以由多个铣槽组成，其中凸肩在一个铣槽与下一个铣槽之间的过渡部分形成。例如，螺旋形凹槽可以包含8个到12个铣槽。所述铣槽可以横向于螺旋形凹槽的纵向延伸方向。

例如，可以通过如下方案制作铣槽：首先将铣刀切入柄部材料，然后由柄部材料向侧面(即垂直于铣刀的轴线和垂直于超声波探头的轴线)进给。每个铣槽在一端具有圆形的轮廓的壁，而在另一端直接并入柄部的圆周表面。为了中断边缘，可以在铣刀沿横向于纵向轴线的方向移动之前，先沿平行于纵向轴线的方向移动一小段距离。当然，通过铣刀的反顺序的移动也可以实现相同的铣槽。为了制得螺旋形凹槽，可以在一个铣槽完成后沿平行于纵向轴线的方向移动柄部，同时沿纵向轴线旋转柄部，从而完成下一个铣槽，其中，铣刀始终保持在起始位置。

超声波探头可以具有多个具有上述特性的螺旋形凹槽。优选的是，所述多个螺旋形凹槽被设置在柄部的同一纵切面。螺旋形凹槽相互交织，共同形成螺旋结构。例如，螺旋形凹槽可以沿柄部的纵向方向延伸8mm～15mm。螺旋形凹槽可以沿圆周方向延伸180°。其中，柄部的直径可以为5mm～8mm。螺旋形凹槽的纵向延伸方向和超声波探头的纵向轴线之间的夹角可以为30°-60°。