报告题目:

一种旋转复合超声骨刀的设计与开发

报告人:

宋晓菲

所在单位:

天津大学

报告人简介：

宋晓菲，天津大学机械工程学院，副教授，博士生导师。主要研究方向为超声骨组织加工技术、水射流软组织分离技术、人体腔道支架设计等。主持国家自然科学基金4项，天津市自然科学基金1项；作为主要研究人参加863支撑计划项目、973重大项目、04重大专项等国家重点项目6项、ACSRF澳/中国际合作项目1项。在Int J Mach Tool Manu、JMP、ASME等发表SCI论文30余篇，其中ISI一区及 Top期刊论文7篇，引用800余次；发表Springer出版专著1章；授权/申请中国发明专利13项，成果转化2项。              

摘要：

骨切削是医疗外科手术最常见的操作之一。目前常规的骨切削手术损伤大，出血多；而单纯超声骨切割手术效率低，仅适用于小骨量精细骨切削手术。本研究针对大骨量切削手术高效低损的临床需求，设计并开发一种新型的旋转复合超声骨刀，旨在提高骨组织切削手术效率的同时降低损伤。为解决临床上的尺寸和功率限制问题，设计了一种具有中间缩减结构的增强型超声变幅杆，提高了常规阶梯型变幅杆的振动幅值。设计并优化了一种“T+U”形磁芯的非接触式旋转变压器，实现了小尺寸限制下的超声能量的高效率传输，传输效率可达到94%。体外骨切削实验表明该旋转超声骨刀在保证骨切削效率的同时可以有效降低切削力和骨组织损伤。该复合超声骨刀有望取代常规旋转骨切割工具，同时突破单纯超声骨刀技术只能用于小骨手术的局限。