सर्जिकल उपकरणों के विकास को एक महाकाव्य के रूप में वर्णित किया जा सकता है। प्राचीन बर्बर युग से, तांबे और लोहे के युग के माध्यम से, उच्च-आवृत्ति वाले इलेक्ट्रिक चाकू, अल्ट्रासोनिक चाकू, लेजर चाकू, और प्रोटॉन चाकू जैसे अत्याधुनिक प्रौद्योगिकियों के व्यापक अनुप्रयोग के लिए आज, प्रत्येक परिवर्तन ने सर्जरी में बड़ी प्रगति को बढ़ावा दिया है। इस विकास की गति लुभावनी है।
कई सर्जिकल उपकरणों में, अल्ट्रासोनिक स्केलपेल अपने अद्वितीय लाभों के साथ बाहर खड़े हैं। इसमें न केवल कई कार्य हैं जैसे कि कटिंग, हेमोस्टेसिस, पृथक्करण और कर्षण, बल्कि इसकी विशेषताओं जैसे कि तेजी से काटने, कम रक्तस्राव और कम धुएं जैसी विशेषताओं के लिए भी अत्यधिक प्रशंसा की जाती है। सर्जरी में, यह कवच में एक शूरवीर की तरह है, मरीजों के लिए दर्द को मिटाने के लिए उसके हाथ में एक तलवार लहराता है।
इसके बाद, हम काम करने के सिद्धांत, नैदानिक अनुप्रयोग, उत्पाद संरचना और अल्ट्रासोनिक स्केलपेल की तकनीकी कठिनाइयों के साथ -साथ तकनीकी नवाचार और भविष्य के विकास के निर्देशों की गहराई से पता लगाएंगे। मुझे उम्मीद है कि इस विशेष शोध के माध्यम से, हम अल्ट्रासोनिक स्केलपेल के आकर्षण और सर्जरी में उनकी अपरिहार्य स्थिति की अधिक व्यापक समझ रख सकते हैं।
1967 में, डॉ। केलमैन ने अल्ट्रासोनिक ऊर्जा के नवाचार के साथ दुनिया का पहला अल्ट्रासोनिक पायसीकरण उपकरण विकसित किया। यह सफलता आविष्कार नेत्र लेंस के टूटना और पायसीकरण के उपचार के लिए मजबूत समर्थन प्रदान करता है। 1980 के दशक के आगमन के साथ, अल्ट्रासोनिक स्केलपेल के अनुप्रयोग क्षेत्र धीरे -धीरे प्लास्टिक सर्जरी उद्योग में विस्तारित हो गए। 1992 में, दो अमेरिकी नैदानिक विशेषज्ञों को नवाचार करने के लिए पर्याप्त बहादुर थे और उन्होंने लैप्रोस्कोपिक सर्जरी में अल्ट्रासिजन के अल्ट्रासोनिक स्केलपेल उत्पादों को पेश करने का नेतृत्व किया, इस प्रकार सर्जिकल संचालन के क्षेत्र में अल्ट्रासोनिक स्केलपेल के लिए एक व्यापक बाजार संभावना को खोल दिया। विभिन्न नैदानिक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, अल्ट्रासोनिक स्केलपेल उत्पादों के विभिन्न रूप उभरे हैं, जैसे कि नरम ऊतक अल्ट्रासोनिक स्केलपेल, अल्ट्रासोनिक हड्डी स्केलपेल और अल्ट्रासोनिक इमल्सीफिकेशन सक्शन स्केलपेल। यह लेख सर्जिकल सॉफ्ट टिशू अल्ट्रासोनिक स्केलपेल ("अल्ट्रासोनिक स्केलपेल्स" के रूप में संक्षिप्त) की शुरूआत पर ध्यान केंद्रित करेगा।
1.1 ऊर्जा रूपांतरण सिद्धांत
अल्ट्रासोनिक बिजली की आपूर्ति का मुख्य कार्य ऊर्जा उत्पादन के लिए आधार के रूप में पारंपरिक एसी विद्युत संकेतों को अल्ट्रासोनिक आवृत्ति विद्युत संकेतों में कुशलतापूर्वक परिवर्तित करना है। इस रूपांतरण प्रक्रिया में, अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह अल्ट्रासोनिक कंपन इकाई में स्थित है और आगे अल्ट्रासोनिक आवृत्ति विद्युत संकेतों को उच्च-आवृत्ति यांत्रिक कंपन में बदल सकता है। इसके बाद, अल्ट्रासोनिक हॉर्न के प्रवर्धन के माध्यम से, ब्लेड हेड एक विशिष्ट आयाम के साथ अल्ट्रासोनिक आवृत्ति यांत्रिक कंपन को आउटपुट कर सकता है। यह कंपन अल्ट्रासोनिक चाकू के कुशल कटिंग और जमावट की कुंजी है।
1.2 काटने और जमावट का सिद्धांत
अल्ट्रासोनिक ब्लेड हेड एक विशिष्ट आवृत्ति पर कंपन करता है। जब यह ऊतक कोशिकाओं के संपर्क में आता है, तो कोशिकाओं में तरल वाष्पीकृत हो जाता है, जिससे प्रोटीन हाइड्रोजन बॉन्ड टूट जाते हैं, जिससे कोशिकाएं विघटित हो जाती हैं और फिर से फ्यूज हो जाती हैं। इसके बाद, ऊतक को एक संकुचित अवस्था में काट दिया जाता है। रक्त वाहिकाओं को काटने की प्रक्रिया में, अल्ट्रासोनिक ब्लेड हेड का यांत्रिक कंपन ऊतक प्रोटीन के साथ गर्मी उत्पन्न करने के लिए बातचीत करता है, जिससे टिशू में कोलेजन संरचना को नष्ट कर दिया जाता है, प्रोटीन जमावट और रक्त वाहिका बंद हो जाता है, और हेमोस्टेसिस के उद्देश्य को प्राप्त होता है।
(१) यांत्रिक प्रभाव
मध्यम ध्वनि की तीव्रता के साथ अल्ट्रासाउंड की कार्रवाई के तहत, ऊतक लोचदार कंपन पैदा करता है। जैसे -जैसे ध्वनि की तीव्रता बढ़ती जाती है, जब ऊतक का यांत्रिक कंपन इसकी लोचदार सीमा से अधिक हो जाता है, तो यह टूट जाएगा या उसे फुला देगा। नरम ऊतक को काटते समय, सर्जिकल ब्लेड सिर द्वारा आवश्यक न्यूनतम आयाम 40μm होता है, जबकि ओस्टियोटॉमी में, ब्लेड सिर को 100μm से अधिक के आयाम का उत्पादन करने की आवश्यकता होती है।
(२) थर्मल प्रभाव
ऊतक जमावट और हेमोस्टेसिस को प्राप्त करने में गर्मी एक महत्वपूर्ण कारक है। इसमें ऊतक के अंदर विस्कोलेस्टिक थर्मल ऊर्जा और ब्लेड और ऊतक के बीच घर्षण द्वारा उत्पन्न गर्मी शामिल है।
(३) गुहिकायन प्रभाव
गुहिकायन बुलबुले बहुत कम समय में उच्च तापमान और उच्च दबाव उत्पन्न करते हैं, जबकि मजबूत सदमे तरंगों और जेट को जारी करते हैं, जो ऊतक को पायसीकारी और टुकड़ा करते हैं। जब अल्ट्रासोनिक चाकू के उच्च-आवृत्ति कंपन अंत को नरम ऊतकों जैसे वसा ऊतक और वायुकोशीय ऊतक पर रखा जाता है, तो ब्लेड के चारों ओर नरम ऊतक कोशिकाओं के अंदर का तापमान काफी बढ़ जाएगा। एक बार जब तापमान कोशिका में पानी के उबलते बिंदु तक पहुंच जाता है, तो सेल में पानी वाष्पीकृत हो जाएगा और मात्रा में वृद्धि होगी, जिससे सेल टूट जाएगा। सेल टूटने के बाद जारी की गई गैस की बड़ी मात्रा ऊतक परत का विस्तार करने में मदद करती है, जो आधुनिक अंगों के "झिल्ली शरीर रचना" की अवधारणा के तहत सर्जिकल ऑपरेशन की सुविधा प्रदान करती है।
1.3 विभिन्न प्रकार के स्केलपेल की तुलना
ऑपरेशन के दौरान, सही स्केलपेल का चयन करना महत्वपूर्ण है। इसके बाद, हम विभिन्न प्रकार के स्केलपेल की तुलना करेंगे, जिसमें पारंपरिक स्केलपेल, लेजर चाकू, माइक्रोवेव चाकू और अल्ट्रासोनिक चाकू शामिल हैं, ताकि आप उनके फायदे और नुकसान को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकें।
नैदानिक अनुप्रयोग के दृष्टिकोण से, अल्ट्रासोनिक स्केलपेल नरम ऊतक काटने में अच्छा प्रदर्शन करते हैं, विशेष रूप से सर्जिकल परिदृश्यों में जिसमें रक्तस्राव और कम से कम थर्मल क्षति के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। इसका उपयोग अक्सर 3 मिमी या उससे कम के व्यास के साथ रक्त वाहिकाओं को बंद करने के लिए किया जाता है, और कभी -कभी 5 मिमी या उससे कम के व्यास के साथ रक्त वाहिकाओं को भी संभाल सकता है। हालांकि, 5 मिमी या उससे अधिक के व्यास के साथ रक्त वाहिकाओं के लिए, डॉक्टर आमतौर पर बड़े पोत क्लोजर, बंधाव क्लिप या बंधाव टांके का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक स्केलपेल न केवल खुली सर्जरी के लिए उपयुक्त हैं, बल्कि व्यापक रूप से लेप्रोस्कोपिक सर्जरी में भी उपयोग किए जाते हैं, और कई विभागों जैसे सामान्य सर्जरी, स्त्री रोग, यूरोलॉजी, थोरैसिक सर्जरी, सिर और गर्दन की सर्जरी में विभिन्न सर्जरी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
आम सर्जिकल अल्ट्रासोनिक स्केलपेल उत्पादों में आम तौर पर एक मेजबान और विभिन्न सामान शामिल होते हैं। इन सामानों में, ट्रांसड्यूसर एक प्रमुख घटक है, जो विद्युत ऊर्जा को अल्ट्रासोनिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है। अल्ट्रासोनिक स्केलपेल हेड, उस हिस्से के रूप में जो सीधे ऊतक से संपर्क करता है, इसका डिज़ाइन प्रमुख घटकों जैसे कि हैंडल, वेवगाइड रॉड और कैन्युला को कवर करता है। इसके अलावा, स्केलपेल हेड पर फुट स्विच और मैनुअल कंट्रोल डिवाइस एक साथ काम करते हैं ताकि मेजबान की आउटपुट ऊर्जा का सटीक नियंत्रण प्राप्त हो सके।
अल्ट्रासोनिक स्केलपेल हेड के विभिन्न हैंडल में क्लैंप प्रकार, ग्रिप प्रकार और कैंची प्रकार शामिल हैं।
अल्ट्रासोनिक चाकू बार की मानक लंबाई आमतौर पर 23 सेमी, 36 सेमी या 45 सेमी होती है। इसके अलावा, ब्लेड की नोक में विभिन्न प्रकार के रूपात्मक संरचनाएं होती हैं, जैसे कि बहुउद्देश्यीय कैंची, घुमावदार बहुउद्देश्यीय कैंची, घुमावदार स्ट्रिपिंग चाकू, पृथक्करण हुक और हेमोस्टैटिक गेंदें। डॉक्टर लचीले ढंग से विभिन्न प्रकार के संचालन और रोगी समूहों, जैसे मोटे मरीज, पारंपरिक लेप्रोस्कोपिक सर्जरी, लैप्रोटॉमी और सतही सर्जरी जैसे विभिन्न प्रकार के संचालन और रोगी समूहों के अनुकूल होने के लिए ऑपरेशन की विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त हैंडल, ब्लेड लंबाई और ब्लेड आकार चुन सकते हैं।
3.1 अल्ट्रासोनिक जनरेटर (होस्ट)
अल्ट्रासोनिक जनरेटर, जिसे अल्ट्रासोनिक बिजली की आपूर्ति के रूप में भी जाना जाता है, एक उपकरण है जिसे विशेष रूप से एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के लिए अल्ट्रासोनिक आवृत्ति विद्युत संकेतों को उत्पन्न करने और प्रसारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके कार्य सिद्धांत के अनुसार, अल्ट्रासोनिक जनरेटर को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एनालॉग सर्किट और डिजिटल सर्किट। वर्तमान में, डिजिटल सर्किट अल्ट्रासोनिक जनरेटर उनकी उत्कृष्ट ऊर्जा रूपांतरण दक्षता के कारण व्यावहारिक अनुप्रयोगों में एक प्रमुख स्थान है।
अल्ट्रासोनिक प्रणाली के मुख्य घटक के रूप में, अल्ट्रासोनिक जनरेटर का प्रदर्शन सीधे पूरे सिस्टम के संचालन प्रभाव को प्रभावित करता है। विभिन्न कार्य सिद्धांतों के अनुसार, अल्ट्रासोनिक जनरेटर को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एनालॉग सर्किट और डिजिटल सर्किट। आज के बाजार में, डिजिटल सर्किट अल्ट्रासोनिक जनरेटर उनकी उत्कृष्ट ऊर्जा रूपांतरण दक्षता और स्थिरता के कारण मुख्यधारा की पसंद बन गए हैं।
डिजिटल सर्किट अल्ट्रासोनिक जनरेटर के कोर हार्डवेयर मॉड्यूल में सिग्नल जेनरेटर, पावर एम्पलीफायर सर्किट, प्रतिबाधा मिलान सर्किट और फीडबैक सर्किट शामिल हैं। अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के संचालन के दौरान, प्रतिबाधा परिवर्तन अनिवार्य रूप से होगा, जिसमें प्रतिबाधा आकार और गुंजयमान आवृत्ति का गतिशील समायोजन शामिल है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि लोड अधिकतम शक्ति प्राप्त कर सकता है, बिजली की आपूर्ति प्रतिबाधा लोड प्रतिबाधा के अनुरूप होनी चाहिए। इसलिए, अल्ट्रासोनिक बिजली की आपूर्ति को अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर की ऑपरेटिंग आवृत्ति को ट्रैक करने और तदनुसार संबंधित आवृत्ति के पावर सिग्नल को आउटपुट करने की क्षमता की आवश्यकता होती है।
(२) तकनीकी चुनौतियां - ऊतक अनुकूलन
ऑपरेशन के दौरान, कट और कोगुलेटेड ऊतक की बनावट में अंतर के कारण, लोड गतिशील रूप से बदल जाएगा, जिससे अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के ऑपरेटिंग आवृत्ति और आउटपुट आयाम को बदलने का कारण होगा। यदि बिजली की आपूर्ति गुंजयमान अवस्था तक पहुंचने के लिए समय में आवृत्ति को ट्रैक नहीं कर सकती है, तो ट्रांसड्यूसर की ऊर्जा रूपांतरण दक्षता काफी कम हो जाएगी, जिससे ट्रांसड्यूसर ओवरहीट हो जाएगा, जिससे ऑपरेशन की दक्षता प्रभावित होगी। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक बिजली की आपूर्ति का अनुचित आउटपुट पावर कंट्रोल भी ऊतक को काटने और हेमोस्टेसिस प्रभाव को कम करने के लिए अल्ट्रासोनिक स्केलपेल के लिए लगने वाले समय को लम्बा कर देगा। इसलिए, अल्ट्रासोनिक बिजली की आपूर्ति की आवृत्ति स्वचालित ट्रैकिंग नियंत्रण प्रौद्योगिकी इसकी स्थिरता को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
ऊतक अनुकूलन, अर्थात्, लोड प्रतिबाधा के साथ आउटपुट बदलता है, अल्ट्रासोनिक बिजली आपूर्ति होस्ट की मुख्य तकनीक है। जॉनसन एंड जॉनसन के अल्ट्रासोनिक चाकू को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, इसकी मेजबान प्रणाली एक-बटन कटिंग और हेमोस्टेसिस मोड को अपनाती है, जो गियर पदों की आवश्यकता के बिना एक बटन के साथ विभिन्न ऊतकों को स्वचालित रूप से संचालित कर सकता है। बटन दबाने के बाद, सिस्टम समय के साथ "हाई-लो-हाई" के तीन ऊर्जा खंडों का उत्पादन करेगा। प्रत्येक ऊर्जा खंड का आउटपुट नियंत्रण विधि अलग है, और इसे वास्तविक समय में एकत्र किए गए लोड प्रतिबाधा के अनुसार समझदारी से समायोजित किया जाएगा। यह तकनीक ऊर्जा सहायता लगातार, समझदारी से और प्रभावी ढंग से प्रदान कर सकती है।
दीर्घकालिक नैदानिक डेटा संचय और अनुकूलन के बाद, जॉनसन एंड जॉनसन के अल्ट्रासोनिक चाकू ने घरेलू ब्रांडों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन दिखाया है।
3.2 अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर
अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर, अल्ट्रासोनिक कंपन इकाई के मूल के रूप में, कुशलता से अल्ट्रासोनिक आवृत्ति विद्युत ऊर्जा को उच्च-आवृत्ति यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है। यह प्रक्रिया आगे आयाम को बढ़ाती है और आयाम रॉड के माध्यम से ऊर्जा को इकट्ठा करती है, और अंत में सटीक रूप से ऊर्जा को चाकू के सिर तक पहुंचाती है। वर्तमान में, बाजार पर मुख्यधारा के अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: पीज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर और मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव ट्रांसड्यूसर।
पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री के लोकप्रियकरण के साथ, मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव ट्रांसड्यूसर को धीरे -धीरे पीजोइलेक्ट्रिक अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर द्वारा बदल दिया गया है, और अभी भी केवल कुछ विशेष क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर बाजार में मुख्यधारा की पसंद बन गए हैं। इसके बाद, हम गहराई में पीज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर के मुख्य सिद्धांतों और संरचनाओं का पता लगाएंगे।
(1) पीज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर का कार्य सिद्धांत - पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव
जब पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री यांत्रिक तनाव से विकृत हो जाती है, तो उनकी जाली में परमाणुओं की विशेष व्यवस्था ध्रुवीकरण के उद्भव को जन्म देगी, जिससे पूरी सामग्री में एक औसत दर्जे का संभावित अंतर पैदा होगा, जिसे सकारात्मक पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है। इसके विपरीत, यदि एक वोल्टेज को एक पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री की सतह पर लागू किया जाता है, तो सामग्री को विद्युत क्षेत्र द्वारा विकृत किया जाएगा, जिसे उलटा पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है। विरूपण का आकार और दिशा विद्युत क्षेत्र की दिशा, सामग्री के ध्रुवीकरण की दिशा और आसन्न संरचना के साथ कनेक्शन विधि पर निर्भर करती है। इसका मतलब यह है कि पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री में यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने और विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में वापस बदलने का कार्य होता है। अल्ट्रासोनिक स्केलपेल्स में, यह विशेषता पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल को विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में कुशलता से उलटा पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के माध्यम से यांत्रिक ऊर्जा में बदलने में सक्षम बनाती है।
(2) पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर का संरचनात्मक विश्लेषण
अगला, हम आगे पीज़ोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर की आंतरिक संरचना को समझेंगे।
सैंडविच पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, इसके मुख्य घटकों में पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक शीट, मेटल फ्रंट कवर, मेटल बैक कवर, मेटल इलेक्ट्रोड शीट और प्रेस्ट्रेस्ड बोल्ट शामिल हैं। डिजाइन के संदर्भ में, फ्रंट कवर आमतौर पर अल्ट्रासोनिक तरंगों की आगे के संचरण दक्षता में सुधार करने के लिए हल्के धातु से बना होता है, जबकि ट्रांसड्यूसर की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बैक कवर भारी धातु से बना होता है।
(३) पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री
पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: अकार्बनिक पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री और कार्बनिक पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री। उनमें से, अकार्बनिक पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री को आगे पीज़ोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल (जैसे कि पीज़ोइलेक्ट्रिक सिंगल क्रिस्टल) और पीज़ोइलेक्ट्रिक सेरामिक्स (सिंथेटिक सामग्री) में विभाजित किया गया है। पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण, रासायनिक निष्क्रियता और सरल विनिर्माण होता है। उन्हें लचीले ढंग से विभिन्न आकारों और आकारों में बनाया जा सकता है, और ध्रुवीकरण की दिशा को स्वतंत्र रूप से चुना जा सकता है, जिससे उन्हें ट्रांसड्यूसर निर्माण के लिए एक आदर्श विकल्प बन जाता है। इस कारण से, Piezoelectric सिरेमिक का व्यापक रूप से ट्रांसड्यूसर के क्षेत्र में उपयोग किया गया है।
पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक बनाने के लिए मुख्य कच्चे माल में बेरियम टाइटनेट, लीड जिरकोनेट टाइटनेट और लिथियम नीबेट शामिल हैं। ये सामग्रियां कई प्राकृतिक सामग्रियों की तुलना में उच्च बिजली उत्पादन क्षमता दिखाती हैं। उनमें से, लीड जिरकोनेट टाइटनेट (PZT) पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के निर्माण में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला कच्चा माल है। यह उच्च तापमान के तहत सीसा और जिरकोनियम से संश्लेषित है। जॉनसन एंड जॉनसन जैसे वाणिज्यिक अल्ट्रासोनिक चाकू निर्माता, आमतौर पर PZT-8 पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का उपयोग करते हैं। हालांकि, विभिन्न कंपनियां अपने स्वयं के ट्रांसड्यूसर की विशेषताओं के अनुसार विभिन्न प्रदर्शन मापदंडों (जैसे सापेक्ष ढांकता हुआ स्थिरांक, ढांकता हुआ हानि, और इलेक्ट्रोमैकेनिकल युग्मन गुणांक) के साथ P8 सामग्री का चयन करेंगी।
(४) तकनीकी चुनौतियां
अल्ट्रासोनिक चाकू की कटिंग और जमावट की गति कई कारकों से प्रभावित होती है, जिसमें ट्रांसड्यूसर की इलेक्ट्रोकॉस्टिक रूपांतरण दक्षता, अल्ट्रासोनिक वेवगाइड की यांत्रिक हानि और संचरण दक्षता और अल्ट्रासोनिक चाकू प्रणाली की आउटपुट स्थिरता शामिल है। ट्रांसड्यूसर के मुख्य संकेतकों में सुधार करना और यह सुनिश्चित करना कि अल्ट्रासोनिक ऊर्जा कुशलता से और ब्लेड की नोक पर प्रेषित की जा सकती है, अल्ट्रासोनिक चाकू की यांत्रिक प्रणाली को अनुकूलित करने की कुंजी है। उच्च-प्रदर्शन पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
उच्च गुणवत्ता वाले पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री में उच्च यांत्रिक गुणवत्ता कारक, उच्च पीजोइलेक्ट्रिक गुणांक, उच्च इलेक्ट्रोमैकेनिकल युग्मन गुणांक, कम ढांकता हुआ हानि और स्थिर प्रदर्शन (जैसे तापमान और आवृत्ति स्थिरता) होना चाहिए। डोपिंग संशोधन के माध्यम से, बहु-घटक विकास और सिरेमिक सामग्री की तैयारी प्रक्रिया के अनुकूलन, भौतिक गुणों का ठीक नियंत्रण प्राप्त किया जा सकता है। वर्तमान में, अधिकांश निर्माता घर और विदेश में अपस्ट्रीम निर्माताओं से पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक खरीदने के लिए चुनते हैं, लेकिन कुछ निर्माताओं के पास अपने स्वयं के शोध को विकसित करने की क्षमता भी है।
3.3 आयाम ट्रांसफार्मर
अल्ट्रासोनिक कंपन प्रणाली में, आयाम ट्रांसफार्मर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। चूंकि अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर की विकिरण सतह द्वारा उत्पन्न कंपन आयाम छोटा होता है, आमतौर पर 20kHz की एक परिचालन आवृत्ति पर, इसका आयाम केवल कुछ माइक्रोन है, जो वास्तविक जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त है। इसलिए, आयाम ट्रांसफार्मर पेश किया जाता है, जो यांत्रिक कंपन कणों के विस्थापन और आंदोलन की गति को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकता है, एक छोटे से क्षेत्र में अल्ट्रासोनिक ऊर्जा को केंद्रित कर सकता है, और इस प्रकार ऊर्जा एकत्रीकरण प्रभाव को प्राप्त करता है। इसके अलावा, आयाम ट्रांसफार्मर भी एक यांत्रिक प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर के रूप में कार्य करता है, ट्रांसड्यूसर और लोड के बीच प्रतिबाधा से मेल खाता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि अल्ट्रासोनिक ऊर्जा को ट्रांसड्यूसर से लोड अंत तक कुशलता से प्रेषित किया जा सकता है।
3.4 अल्ट्रासोनिक स्केलपेल हेड
अल्ट्रासोनिक स्केलपेल हेड, एक प्रमुख घटक, में सटीक घटक होते हैं जैसे कि एक हैंडल, एक वेवगाइड रॉड (यानी, एक टांग) और एक आस्तीन। उनमें से, शंक स्केलपेल हेड का मूल है, और इसका सामग्री चयन और प्रक्रिया स्तर सीधे स्केलपेल टूटने के जोखिम से संबंधित है। वर्तमान में, टाइटेनियम मिश्र धातु अपने कम ध्वनिक प्रतिबाधा, उच्च तन्यता ताकत और हल्के वजन के लिए इष्ट है, और TC4 (TI-6AL-4V) मिश्र धातु उनमें से सबसे अच्छा है। TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु में न केवल दोनों और टाइटेनियम मिश्र धातुओं के फायदे हैं - उत्कृष्ट प्लास्टिसिटी और थर्मल ताकत, बल्कि 400 डिग्री पर लंबे समय तक काम कर सकते हैं, और समुद्री जल जंग के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध है। इसके अलावा, इसकी उत्पादन प्रक्रिया सरल है, और इसे वेल्डिंग, गर्म और ठंडे गठन, शमन और उम्र बढ़ने के उपचार से मजबूत किया जा सकता है, जिससे टांग को मजबूत और टिकाऊ दोनों बन जाते हैं। हालांकि, आयातित टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री की उच्च लागत अभी भी एक चुनौती है, और निर्माता उत्पादन लागत को कम करने के लिए सक्रिय रूप से घरेलू विकल्प की तलाश कर रहे हैं।
4.1 प्रमुख प्रदर्शन संकेतक
नैदानिक अनुप्रयोगों में, अल्ट्रासोनिक स्केलपेल के प्रदर्शन संकेतकों को व्यापक ध्यान दिया गया है। ये संकेतक संवहनी बंद होने वाले प्रभाव, क्लोजर दक्षता, थर्मल क्षति रेंज, ठीक काटने और पृथक्करण क्षमता, क्लैंपिंग बल और एंटी-एडिशन जैसे पहलुओं को कवर करते हैं। उनमें से, कटिंग दक्षता और संवहनी बंद प्रभाव को सबसे अधिक मुख्य संकेतक माना जाता है, जो सीधे सर्जिकल प्रभाव और सुरक्षा को प्रभावित करते हैं। उसी समय, उद्योग के मानक और प्रासंगिक दिशानिर्देश भी इन प्रदर्शन संकेतकों के लिए स्पष्ट मूल्यांकन विधियों और मानक प्रदान करते हैं।
4.2 आम नैदानिक समस्याएं
नैदानिक अनुप्रयोगों में, हमने पाया कि बाजार पर अल्ट्रासोनिक स्केलपेल उत्पादों में आम तौर पर निम्नलिखित समस्याएं होती हैं: सबसे पहले, जमावट प्रभाव अक्सर आदर्श नहीं होता है; दूसरा, चीरा में नरम ऊतक गर्मी से आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप विफलता सामान्य रूप से बंद हो जाती है, विफलता या ब्लेड टूटना; इसके अलावा, एक जोखिम है कि विदेशी मामले को शरीर में छोड़ दिया जा सकता है, जैसे कि ऊतक पैड शेडिंग या उत्पाद के आंतरिक घटक। ये समस्याएं कई कारणों से होती हैं, आमतौर पर अल्ट्रासोनिक स्केलपेल सिस्टम के कई घटकों के समन्वित कार्य से संबंधित होती हैं। अनुचित नैदानिक संचालन के अलावा, किसी भी घटक के तकनीकी या प्रक्रिया दोष अल्ट्रासोनिक स्केलपेल के समग्र प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं।
नैदानिक अनुप्रयोगों में, हम अक्सर अल्ट्रासोनिक स्केलपेल उत्पादों द्वारा लाए गए निम्नलिखित जोखिमों का सामना करते हैं: सबसे पहले, खराब जमावट प्रभाव के कारण, पोस्टऑपरेटिव रक्तस्राव हो सकता है; दूसरा, चीरा में नरम ऊतक थर्मल क्षति के कारण सामान्य रूप से बंद करने में सक्षम नहीं हो सकता है, जिससे गंभीर परिणाम हो सकते हैं जैसे कि विफलता या ब्लेड टूटना; इसके अलावा, एक संभावित जोखिम है कि विदेशी पदार्थ शरीर में छोड़ दिया जा सकता है, जैसे कि ऊतक पैड टुकड़ी या
नैदानिक अनुप्रयोगों में, हम अक्सर अल्ट्रासोनिक स्केलपेल उत्पादों द्वारा लाए गए निम्नलिखित जोखिमों का सामना करते हैं: सबसे पहले, खराब जमावट प्रभाव के कारण, पोस्टऑपरेटिव रक्तस्राव हो सकता है; दूसरा, चीरा में नरम ऊतक थर्मल क्षति के कारण सामान्य रूप से बंद नहीं हो सकता है, जिससे गंभीर परिणाम हो सकते हैं जैसे कि विफलता या टूटी हुई स्केलपेल; इसके अलावा, एक संभावित जोखिम है कि विदेशी पदार्थ को शरीर में छोड़ा जा सकता है, जैसे कि ऊतक पैड गिरना या उत्पाद के आंतरिक घटक गिरने से। इन जोखिमों का अस्तित्व न केवल अल्ट्रासोनिक स्केलपेल के नैदानिक अनुप्रयोग प्रभाव को प्रभावित करता है, बल्कि रोगियों की सुरक्षा को भी खतरा हो सकता है।
इसलिए, नैदानिक संचालन में, हमें इन जोखिमों के बारे में विशेष रूप से सतर्क रहने की आवश्यकता है और रोगियों की सुरक्षा और ऑपरेशन की सुचारू प्रगति को सुनिश्चित करने के लिए इसी निवारक उपायों को लेने की आवश्यकता है।
