СЛЕДЯЩИЙ КЕРАТОТОМИЧЕСКИЙ НОЖ Российский патент 1995 года по МПК A61B17/32 

Изобретение касается медицинской техники и инструментария и позволяет повысить эффективность операции по восстановлению нормальной рефракции глаза при близорукости, так называемой кератотомии, путем нанесения насечек на роговицу близорукого глаза, в точности соответствующих по профилю, рассчитанному на ЭВМ, с одновременным упрощением техники проведения операции, ее ускорением, снижением утомляемости хирурга и уменьшением риска возможных осложнений в ходе проведения операции.

Кератотомический нож (см. фиг. 1) содержит корпус 1, с упором 2, выполненным в виде ограничительной лапки с расположенным в нем пьезодатчиком 3 ультразвукового измерителя толщины роговицы, подвижное лезвие 4, крепящееся к штоку 5, и перемещающееся совместно с ним посредством магнитоуправляемого элемента 6. На штоке 5 жестко закреплен диск 7 из пермаллоя, являющийся сердечником дифференциального электромагнитного датчика перемещения лезвия, движущийся в зазоре между ферритовыми чашками 8, с намотанными на них катушками 9. Между чашками имеет распорное кольцо 10, определяющее рабочий зазор датчика. Чашки сжимаются между собой пружиной 11 через центрирующую шайбу 12. Шарнир 13 служит для соединения штока 5 с магнитоуправляемым элементом 6, а узел подстройки 14 для соединения магнитоуправляемого элемента с рамкой 15. Магнитоуправляемый элемент 6 имеет два стержня, на каждом из которых расположены катушки 16, создающие магнитное поле, изменением которого регулируется величина деформации магнитоуправляемого элемента, а следовательно, и вылет лезвия 4. В верхней части корпуса 1 имеется гайка 17, через отверстие в которой выходят провода 18 от датчиков и катушек магнитоуправляемого элемента к соответствующим электронным блокам.

Кератотомический нож работает в паре с ЭВМ и подключается к ней согласно приведенной блок-схеме (см. фиг. 2).

Кератотомический нож 1 подключается к ЭВМ 19 посредством блока 20, являющегося преобразователем сигналов датчика измерителя толщины роговицы и блока 21 усилителя сигналов датчика перемещения лезвия. Эти блоки передают в ЭВМ информацию о толщине роговицы в месте производимых насечек и их глубине. Управление ЭВМ глубиной производимых кератотомическим ножом насечек осуществляется путем воздействия выходного сигнала ЭВМ через блок 22 усилителя на катушки магнитоуправляемого элемента.

Магнитоуправляемый элемент представляет собой биметаллическую пластину из неразрывно соединенных между собой полос, выполненных их материалов с высоким модулем магнитострикции, при этом одна полоса имеет положительный, а другая отрицательный модули магнитострикции, например комбинация материалов Fe₂Tb Ni. При воздействии на такой элемент магнитного поля одна полоса удлиняется, а другая укорачивается, в результате элемент деформируется, изгибаясь, как термобиметаллическая пластина при нагреве. Возникающая деформация магнитоуправляемого элемента преобразуется в возвратно-поступательное движение лезвия ножа.

Кератотомический нож работает следующим образом: в ЭВМ вводят все необходимые для расчета числа насечек и их профиля данные оперируемого глаза. По этим данным ЭВМ по специальной программе делает необходимые расчеты, но хирургу выдает только данные о числе насечек, которые необходимо нанести на роговицу оперируемого глаза и их длину. По этим данным хирург наносит на роговицу специальной краской линии, по которым будут производиться насечки. После этого хирург подводит к началу линии, по которой будет делаться насечка-упор 2 кератотомического ножа до касания им роговицы. При этом пьезодатчик измерителя толщины роговицы посылает сигнал о толщине роговицы в ЭВМ 19 через блок 20 преобразователя сигналов датчика измерителя толщины роговицы. Одновременно ЭВМ через блок 21 усилителя сигналов датчика перемещения лезвия получает информацию о длине вылета лезвия 4 за пределы упора 2. Все эти данные ЭВМ соотносит с тем, какой глубины должна быть сделана насечка при данной толщине роговицы в месте касания упора 2 ножа согласно расчетным данным, имеющимся в памяти ЭВМ, так как до касания упора 2 с пьезодатчиком 3 роговицы оперируемого глаза лезвие 4 не выступает за пределы упора 2, ЭВМ дает команду на выдвижение лезвия ножа до тех пор, пока датчик перемещения лезвия не подаст сигнал ЭВМ, что что заданная величина вылета лезвия достигнута. Выдвижением лезвия ножа ЭВМ управляет, изменяя ток в катушках 16 магнитоуправляемого элемента 6, посредством блока 22 усилителя сигналов ЭВМ. Таким образом, когда хирург ведет нож по линии будущей насечки от центра к периферии роговицы, ее толщина непрерывно изменяется, а ЭВМ, обрабатывая всю поступающую информацию, мгновенно изменяет величину вылета лезвия ножа до соответствия необходимой по расчету, поэтому профиль насечек, производимых данным ножом, полностью соответствует расчетному, что позволяет исправлять большие степени близорукости, чем при классической кератотомии.

Использование: в медицине, например, при восстановлении нормальной рефлекции глаз. Сущность изобретения: нож содержит упор, подвижное лезвие, исполнительный механизм и связанный с лезвием привод, причем его упор выполнен в виде ограничительной лапки с измерителем толщины роговицы, привод выполнен в виде магнитоуправляемого элемента, снабженного датчиком перемещения лезвия, при этом исполнительный механизм выполнен в виде ЭВМ, которая соединена с измерителем толщины роговицы через преобразователь сигналов, а с датчиком перемещения лезвия и с магнитоуправляемым элементом - через усилители. Кроме того, магнитоуправляемый элемент выполнен в виде биметаллической пластины из неразрывно соединенных между собой колес, выполненных из материалов с высоким модулем магнитострикции, при этом одна полоса имеет положительный, а другая отрицательный модули магнитострикций. В качестве материала одной полосы может использоваться FE₂Tb а в качестве материала другой Ni. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СЛЕДЯЩИЙ КЕРАТОТОМИЧЕСКИЙ НОЖ, содержащий упор, подвижное лезвие, исполнительный механизм и связанный с лезвием привод, отличающийся тем, что его упор выполнен в виде ограничительной лапки с измерителем толщины роговицы, привод выполнен в виде магнитоуправляемого элемента, снабженного датчиком перемещения лезвия, при этом исполнительный механизм выполнен в виде ЭВМ, которая соединена с измерителем толщины роговицы через преобразователь сигналов, а с датчиком перемещения лезвия и с магнитоуправляемым элементом - через усилители. 2. Нож по п. 1, отличающийся тем, что его магнитоуправляемый элемент выполнен в виде биметаллической пластины из неразрывно соединенных между собой полос, выполненных из материалов с высоким модулем магнитострикции, при этом одна полоса имеет положительный, а другая отрицательный модули магнитострикции. 3. Нож по п.2, отличающийся тем, что в качестве материала одной полосы используется Fe₂Tb, а в качестве материала другой Ni.