Page 8 - 《应用声学》2025年第1期
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4 2025 年 1 月
ᄰ್रᡔܦషѨ ᄰ್रܦᳬศᡔܦషѨ
10 55391 Hz
ͯረ/nm 5
0
54 55 56
ᮠဋ/kHz
(b) ᄰ್रܦᳬศᡔܦషѨ݀᧚ፇ౧
ͯረ/nm 1 55781 Hz
0
54 55 56
ᮠဋ/kHz
(a) Ѿၹ༏А́᧚ːመᡔܦషѨ݀िజүവগࠄᰎ (c) ᄰ್रᡔܦషѨ݀᧚ፇ౧
图 3 两种直梁式超声手术刀的激光测振实验及结果
Fig. 3 Laser measurement vibration experiment and results of the two straight-beam ultrasonic scalpels
ᄰ್रܦᳬศ
ᡔܦషѨ
1 cm
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Ҫဋஊܸ٨ ઈӜᦡኸ
#1 #2
4.07 cm 4.06 cm
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ᄰ್रܦᳬศ
Ნᑜᐛ ᡔܦషѨ
(a) ᄰ್रܦᳬศᡔܦషѨᄊѭҟࠄᰎᇨਓڏ (b) ᄰ್रܦᳬศᡔܦషѨѭҟᲜᑜᐛᄊࠄᰎፇ౧ڏ
图 4 直梁式 ABH 超声手术刀的切割实验及结果
Fig. 4 Cutting experiment and results of the straight-beam ABH ultrasonic scalpel
1.1.3 切割实验 曲梁式 ABH刀头组成，整体设计长度为 3 个纵振半
为了验证直梁式 ABH 超声手术刀的实际可行 波长。超声换能器、复合变幅杆、竹节刀杆的长度分
性，进行鸡胸切割实验。建立如图 4(a) 所示的手术 别为 43.5 mm、44.5 mm、29.1 mm。区别于直梁式
刀功率激发与匹配系统。在有效输入电功率为7 W 刀头，曲梁式 ABH刀头的厚度是关于弯曲角度 θ 的
时，利用手术刀对新鲜鸡胸肉进行两次切割。结果 幂指函数，刀头厚度函数可表示为
如图 4(b) 所示，直梁式 ABH 超声手术刀展现出令
h(θ) = h θ − h 0 m + h 0 , (2)
θ
人满意的切割性能。此外，在切口处可以观察到明 θ m
1
显的蛋白质凝固现象，这表明 ABH 设计可以使手
术刀产生更大侧向声能辐射，同时实现了高效手术
切割与止血。
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1.2 曲梁式ABH超声手术刀 ૱ᑟ٨ ԫࣨీ ലޑ׳Ѩ݀
1.2.1 模型设计
图 5 曲梁式 ABH 超声手术刀结构示意图
图5为曲梁式ABH超声手术刀的结构示意图， Fig. 5 Structure diagram of the curved-beam
其由一个超声换能器、复合变幅杆、竹节刀杆以及 ABH ultrasonic scalpel
