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          超聲乳化儀的原理

          1 引言
          近年來,超聲乳化技術已成為現代眼科白內障治療的主要手段。簡單來說。超聲乳化治療技術就是將超聲針頭以每秒上萬次(超聲)頻率反復錘擊于混濁的晶體核上,使之松動、碎裂。并與眼內平衡鹽溶液混合成乳糜狀,再由抽吸系統吸出眼
          外,同時植入1枚人工晶體,使患者的視力得以恢復。這種方法安全、可靠,手術時間短、創傷小,視力恢復快、術后散光小,同時無須等待白內障成熟即能手術,.避免了漫長等待過程中的種種痛苦與不便。因此,超聲乳化技術已成為目前**際上公認的**先進、**為可靠的白內障治療方法。
          2現代超聲乳化儀的組成與原理
          超聲乳化設備的**要組成部件是超聲波發生器,超聲在傳播時,介質分子受聲波能量的振動而發生縱波方向的彈性振動,將會產生一系列的機械效應、空化效應、碎裂效應闥。當然,現代超聲乳化儀不是僅由超聲發生器構成.它是集聲、光、電、機械于一體的精密手術操作系統。超聲乳化儀設備的種類繁多,但基本結構大致相同,通常由超聲系統、液流系統、控制系統、輔助裝置等幾大部分組成。
          2.1 超聲系統
          超聲系統主要由超聲波發生器、功率放大器、壓電換能器、超聲手柄等組成。眼科超聲乳化設備的工作頻率常在27~
          64 kHz,因手柄的不同,常采用28.5、32、40、48 kHz等頻率,這相對于其他超聲治療類設備如超聲熱療(1—5 MHz)、超聲理療(0.5~5 MHz)等設備的頻率較低.主要考慮較低頻率聲波的衰減少、發熱也較少等因素;功率放大器的作用是將弱電信號進行放大.以激勵壓電換能器產生逆壓電效應(電能到聲能的轉變),當交變電場的頻率≥20 kHz時,壓電換能器就產生超聲波;換能器由壓電晶體(如鋯鈦酸鉛PZT)等構成。此類材料經過極化處理后,若在極化方向上施以電場,將產生逆壓電效應,由此產生的機械振動放大后**乳化針頭.可在乳化針頭端產生>100 000 psi(約689.5 MPa)的應力,此應力足以破碎晶核組織閉;超聲手柄是超聲能量輸出的**部件.一般由振子、配重塊、換能器、針頭及外套組成[4],手柄集成了灌注、抽吸和乳化3種功能。乳化針頭是特殊形狀的聲幅射頭.為中空管狀,它的作用既能產生很大的超聲能量,同時又可以將破碎的組織吸除。外套硅膠管一方面要保持灌注通暢.另一方面還要給乳化針頭起冷卻的作用。
          2.2液流系統
          液流系統也叫注吸系統,主要由泵、管道和手柄組成。隨著超聲乳化儀工作的開始,泵也隨之產生負壓吸引.通過管道和手柄的傳遞將乳糜狀晶核吸出。調節泵的轉速可以調節流量的大小,以控制負壓輸出的大小。超聲乳化設備中使用的泵系統有:蠕動泵、文丘里泵及膜片泵3種,膜片泵現已淘汰。蠕動泵的優點是負壓穩定可靠,它的機理是:依靠滾筒的轉動使管道內產生負壓,無論齒輪以什么速度轉動。通過管道內的液體是恒定的,這就保證了流量的恒定。讓手術醫生有足夠的反應時間,從而提高了前房的穩定性。它的缺點是乳化頭一定要在有堵塞時才能夠產生負壓,因此吸引啟動相對緩慢一些。文丘里泵又稱文氏泵,它能夠提供強大的負壓吸力,但對于前房的穩定性沒有蠕動泵高。文氏泵采用壓縮氣體代替蠕動泵的液體流動產生負壓,它的機理是:壓縮氣體經過管道產生高速氣流,使容器內的空氣被吸出而產生負壓。進而吸出晶體乳化物。它的優點是啟動后很快產生高壓吸引。超乳玻切一體機通常采用文氏泵,因為它**滿足后節玻切手術所需的強大的負壓。
          2.3控制系統
          控制系統采用多個獨立的微處理器。分別控制超聲系統、液流系統和界面系統。根據不同的手柄有多個乳化模式可選.如扭動模式、射流水乳化模式及傳統乳化模式等:可控制超聲能量的調制模式,如脈沖模式、爆破模式及冷超乳模式等;可控制抽吸速率O一60 m‰in和負壓10—650 mmHg(1 mmHg=133.322 Pa);在用戶界面系統的控制方面,可個性化設定手術步驟和參數,形象化、圖形化的界面,動畫、語音提示和確認;另外,控制系統還具有進行無線遙控器手術的控制等功能。
          2.4輔助裝置
          電凝手柄和玻璃體切割手柄是超乳輔助裝置的主要部分。電凝(coag)手柄:將一個隔離開的雙極電流供應給導體(如鑷子)來達到止血的目的。止血的電流強度**關重要,過低無止血效果,過高將造成組織灼傷。玻切手柄是一種可以往復式或擺動式玻璃體切除刀,可以提供抽吸和切除功能,該手柄的切除速度可調,范圍為10~800次,min。切割時有負壓吸引。切割頻率、流量、負壓吸引均可預先設定。
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