[发明专利]一种超声外科器械的超声换能器及其超声外科器械

说明书

本发明提供了一种超声外科器械的超声换能器，上述超声换能器包括节点和压电晶堆，上述压电晶堆包括多个压电陶瓷片，上述节点至少为2个，上述超声换能器包括热导块，上述热导块以上述节点为中心，上述热导块的两侧均为上述压电晶堆，上述热导块与上述压电陶瓷片接触连接，上述热导块设有端面，上述热导块的端面与上述压电陶瓷片接触连接，上述热导块的阻尼系数小于上述压电陶瓷片的阻尼系数。本发明技术方案增加的热导块结构，尤其结构变换后的效果更好的热导块结构，使处于节点附近的压电陶瓷片发热量减小，均衡了压电晶堆各陶瓷片的发热量，同时对压电晶堆进行热传导及散热，减缓其老化速度，提高换能器整体的工作稳定性和使用寿命。

技术领域

本发明涉及生物医药的医疗器械领域，进一步涉及超声外科器械，特别涉及一种超声外科器械的超声换能器及其超声外科器械。

背景技术

现有的超声治疗技术中，超声换能器以电能转换为机械能的形式输出超声振动，该振动被传送到手术端部的执行器，例如手术刀片，用于对组织的切割和凝血。

现有技术中，超声换能器的一般结构如图1和图2所示，包括由多个现有压电陶瓷片102组成的现有压电晶堆100，现有前质量块101和现有后质量块103，以及现有压紧螺栓104，其中超声换能器的第一现有节点N，即振动幅度为零的位置设计在现有压电晶堆100中心。

当施以在换能器的现有压电陶瓷片102周期性电压时，超声换能器以其谐振频率振动，超声换能器内任意位置的纵向应变或纵向应力在拉伸或压缩状态之间周期性变动，如图3所示，如图2所示的超声换能器内第二现有节点A处的纵向应变可在ε_max(拉伸)和-ε_max(压缩)之间循环，其中压缩和拉伸最大纵向应变的绝对值相等，或至少基本相等。相应地，超声换能器内第二现有节点A处的纵向应力可在σ_max(压缩)和-σ_max(拉伸)之间循环，其中压缩和拉伸最大纵向应力的绝对值相等，或至少基本相等。

一般地，超声换能器在工作状态时，现有压电陶瓷片102在交流电场的作用下存在介质损耗，从而产生一定的热量，除介质损耗外，结构的形变也会导致能量的损耗，由于材料内部总是存在介质阻力，在振动过程中不断克服介质阻力做功，因此消耗能量，导致材料发热，压电陶瓷在相同的介质损耗下，形变越大，能量损耗就越大，发热量也越大。

现有技术中，缺陷是此结构的换能器靠近节点的陶瓷片应变能最大，发热量也最大，而温度对压电材料的机电耦合系数、介电系数、压电系数等参数影响较大，性能衰退，且温度过高导致老化程度加快，导致压电晶堆各陶瓷片性能参数不均匀，进而影响整体对超声换能器工作效率和使用寿命。故有待提出一种新的超声外科器械的超声换能器及其超声外科器械，以解决换能器靠近节点的陶瓷片应变能大且发热量大而影响整体对超声换能器工作效率和使用寿命的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种用于超声外科手术切割器械的换能装置及其超声外科器械，以至少解决现有技术中换能器靠近节点的陶瓷片应变能大且发热量大而影响整体对超声换能器工作效率和使用寿命的技术问题。

本发明提供了一种超声外科器械的超声换能器，上述超声换能器包括节点和压电晶堆，上述压电晶堆包括多个压电陶瓷片，上述节点至少为2个，上述超声换能器包括热导块，上述热导块以上述节点为中心，上述热导块的两侧均为上述压电晶堆，上述热导块与上述压电陶瓷片接触连接，上述热导块设有端面，上述热导块的端面与上述压电陶瓷片接触连接，上述热导块的阻尼系数小于上述压电陶瓷片的阻尼系数。

可选的，上述热导块的端面面积大于或等于上述热导块与上述压电陶瓷片实际接触的面积。

可选的，每个上述节点均设有上述热导块，每个上述热导块以每个上述节点为中心，每个上述热导块的两侧均为上述压电晶堆。