УПРАВЛЯЕМЫЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 1997 года по МПК A61B17/32 

Известен управляемый хирургический инструмент, содержащий рукоятку, сменный наконечник с трубчато-стержневым рабочим органом, механизм продольного или вращательного перемещения и механизм установки позиции рабочего органа, и механизм замены сменного наконечника (Патент США N 4258716, A 61 B 17/32, 128-318, приоритет Австралии 6.02.78, публикация 1981, прототип).

Трубчато-стержневой рабочий орган включает наружную трубку, жестко закрепленную к корпусу наконечника, и соосно расположенный в ней внутренней стержень. На дистальном конце рабочего органа имеются хирургические элементы, участвующие в рабочем цикле операции.

Механизм продольного или вращательного перемещения рабочего органа, т.е. перемещения внутреннего стержня относительно наружной трубки, включает плунжер продольно скользящий по корпусу наконечника, и управляющий рычаг, закрепленный на корпусе рукоятки, который плечом-толкателем передает усилие от плеча-клавиши, взаимодействующей с пальцем хирурга, плунжеру путем фрикционного взаимодействия с торцевой поверхностью последовательно по всему диаметру. Продольное перемещение плунжера соответственно обеспечивает продольное или за счет спирального элемента вращательное перемещение внутреннего стержня рабочего органа.

Механизм установки позиции рабочего органа, т.е. совместная установка хирургического элементов, включает муфту с кольцевым упором, взаимодействующим с кольцевым выступом, выполненным на корпусе наконечника с возможностью фиксации наконечника от продольных перемещений и с возможностью быть свободно повернутым относительно оси рукоятки в месте взаимодействия поверхностей скольжения наконечника и муфты в необходимую позицию до рабочего цикла.

Механизм замены сменного наконечника включает муфту с резьбовой частью на конце, которая крепится на наконечнике упорным кольцом, и в которую ввинчивается резьбовая часть рукоятки.

Недостатки известного инструмента
1. Расположение механизма продольного или вращательного перемещения рабочего органа между хирургическими элементами и клавишей управляющего рычага не дает возможности уменьшить габариты инструмента, а при больших габаритах велико в частности расстояние между клавишей управляющего рычага и хирургическими элементами рабочего органа, при котором увеличивается амплитуда непроизвольных колебаний хирургических элементов в процессе рабочего цикла, что снижает полезный эффект инструмента.

2. Воздействие плеча-толкателя управляющего рычага по торцевой поверхности на плунжер не позволяет увеличить величину хода рабочего органа без увеличения габаритов инструмента и не позволяет выполнить аспирационный канал или канал подсветки по единой оси симметрии инструмента.

3. Механизм установки позиции рабочего органа не исключает проворот наконечника относительно рукоятки и соответственно рабочего органа с хирургическими элементами в процессе рабочего цикла, т.к. создаваемая сила трения от пальца хирурга через клавишу управляющего рычага, распределяясь по всей поверхности кольцевого выступа наконечника, недостаточна для надежного удерживания от вращения наконечника в рукоятке.

4. В инструменте отсутствует регулировка величины хода рабочего органа до начала рабочего цикла, что снижает полезный эффект инструмента.

5. Механизм замены сменного наконечника в виде муфты с резьбовым соединением наконечника с рукояткой не обеспечивает оперативного подсоединения и съема и усложняет чистку инструмента перед стерилизацией.

6. При действии механизма вращательного перемещения рабочего органа возможна неравномерность хода между взаимодействующими хирургическими элементами рабочего органа из-за малой площади соприкосновения упора спирального элемента с внутренней полостью наконечника, которая при эксплуатации снашиваясь увеличивает неравномерность хода. С другой стороны крепления спирального элемента возможен люфт углового перемещения при вращательном движении из-за зазора в месте соединения направляющей пластины с корпусом наконечника, который при эксплуатации может увеличиваться.

Изобретение решает задачу устранения указанных недостатков и создание высокоэффективного управляемого хирургического инструмента.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в управляемом хирургическом инструменте, содержащем рукоятку, сменный наконечник с трубчато-стержневым рабочим органом с хирургическими элементами на конце, механизм продольного или вращательного перемещения и механизм установки позиции рабочего органа, и механизм замены сменного наконечника, рукоятка выполнена в виде полого цилиндра, в которую заходит сменный наконечник, обеспечивая минимальное расстояние между клавишей управляющего рычага и хирургического элементами рабочего органа.

В рукоятке размещен механизм продольного или вращательного перемещения рабочего органа, включающий управляющий рычаг с плечом-толкателем в виде рамки, охватывающий корпус рукоятки и передающий усилие от плеча-клавиши управляющего рычага, взаимодействующий с пальцем хирурга, через шарнирно соединенную с рычагом тягу, расположенную ниже оси симметрии рукоятки и приводящую в движение ползун, скользящий по внутренней поверхности рукоятки и преобразующий угловое перемещение управляющего рычага в продольное перемещение плунжера наконечника и, соответственно, в перемещение внутреннего стержня рабочего органа продольное или при помощи спирального элемента вращательное.

На рукоятке размещен механизм установки позиции рабочего органа, который включает защелку, шарнирно закрепленную на корпусе рукоятки, взаимодействующую своим выступом с кольцевой канавкой, выполненной по наружной поверхности наконечника с возможностью быть свободно повернутым относительно оси рукоятки во взаимодействующих, поверхностях скольжения наконечника и корпуса рукоятки в необходимую позицию до начала рабочего цикла и также с возможностью предохранения от случайного проворота во время рабочего цикла путем передачи усилия от управляющего рычага в место соприкосновения канавки с выступом защелки для создания сконцентрированной силы трения, удерживающей наконечник от вращения.

Кроме того, в инструмент введен и размещен в рукоятке механизм регулировки величины хода рабочего органа, который содержит шток, по винтовой поверхности которого при вращении головки штока, выступающей из рукоятки, может перемещаться ползун, изменяя расстояние между ползуном и корпусом рукоятки, определяющее величину хода рабочего органа при регулировке в исходном положении до начала рабочего цикла.

Кроме того, в рукоятке размещен механизм оперативной замены сменного наконечника, который включает запорный рычаг, плечом-клавишей взаимодействующий с пальцем хирурга и плечом-толкателем фрикционно контактирующий с пазом защелки, которая шарнирно закреплена на корпусе рукоятки и своим выступом входит в кольцевую канавку наконечника, и плоскую пружину под клавишей запорного рычага для отжатия запорного рычага и соответственно приведения защелки в фиксирующее положение. При этом ось защелки смещена относительно кольцевой канавки наконечника в сторону дистальной части инструмента, что создает запирающий эффект продольного удерживаемого наконечника в рукоятке.

Кроме того, при вращательном перемещении рабочего органа при помощи спирального элемента, последний с одного конца винтовой поверхностью входит через направляющие упоры во внутрь плунжера, а другим концом жестко соединен с внутренним стержнем рабочего органа и упирается в торец внутренней полости наконечника.

Кроме того, по общей оси инструмента образован аспирационный канал внутренним полым стержнем рабочего органа соосным с осью наконечником сочлененным герметичным уплотнителем или резьбовым соединением с выводной трубкой, проходящей внутри штока соосно оси рукоятки.

На чертеже показан управляемый хирургический инструмент с вращательным перемещением рабочего органа.

Управляемый хирургический инструмент содержит рукоятку, выполненную в виде полого цилиндра 1 и корпуса 2, сменный наконечник с трубчато-стержневым рабочим органом, который включает наружную трубку 3, жестко закрепленную к корпусу 4 наконечника, и соосно расположенный в ней внутренний стержень 5.

Механизм продольного или вращательного перемещения рабочего органа, т.е. внутреннего стержня относительно наружной трубки, расположен в рукоятке и содержит плунжер 6, который передает продольное перемещение внутреннему стрежню 5, или спиральный элемент 7, который передает вращательное перемещение внутреннему стержню 5. На корпусе 2 рукоятки закреплен управляющий рычаг, у которого одно плечо-клавиша 8, взаимодействующая с пальцем хирурга, другое плечо-толкатель 9, передающий усилие от клавиши рабочему органу. Толкатель 9 выполнен в виде рамки, охватывающей снаружи корпус 2 рукоятки и шарнирно соединенный с тягой 10, расположенной в рукоятке ниже оси симметрии и приводящей в движение ползун 11, скользящий по внутренней поверхности рукоятки и преобразующий угловое перемещение управляющего рычага в продольное перемещение плунжера 6 и соответственно в перемещение внутреннего стержня 5 продольное или при помощи спирального элемента 7 во вращательное.

Спиральный элемент 7 с одного конца винтовой поверхностью входит через направляющие упоры 12 в плунжер 6, что обеспечивает вращение спирального элемента, а другим концом упирается в торцевую внутреннюю полость наконечника цилиндрическим упором 13.

В рукоятке размещен механизм регулировки величины хода рабочего органа (внутреннего стержня относительно наружной трубки), который включает шток 14, проходящий соосно внутри рукоятки, по винтовой поверхности которого может перемещаться ползун 11 при вращении головки штока, выступающей из рукоятки, изменяя расстояние между ползуном 11 и корпусом 2 рукоятки, определяющее величину хода рабочего органа при регулировке в исходном положении до начала рабочего цикла.

Внутри штока 14 соосно проходит выводная трубка 15, жестко закрепленная в голове штока и сочлененная непосредственно с полым внутренним стержнем 5 через резьбовое соединение или через герметический уплотнитель.

Механизм установки позиции рабочего органа включает защелку 16, шарнирно закрепленную в корпусе 2 рукоятки, взаимодействующую своим выступом с кольцевой канавкой, выполненной по наружной поверхности наконечника. Наконечник и соответственно трубчато-стержневой рабочий орган может быть свободно повернут относительно оси рукоятки во взаимодействующих поверхностях скольжения наконечника и корпуса рукоятки в необходимую позицию до начала рабочего цикла. Во время рабочего цикла усилием управляющего рычага создается сила трения в месте соприкосновения кольцевой канавки с выступом защелки достаточная для предохранения рабочего органа от случайного проворота в момент рабочего цикла.

Механизм оперативной замены наконечника размещен в рукоятке и включает запорный рычаг, плечом-клавишей 17 взаимодействующей с пальцем хирурга и плечом-толкателем 18 фрикционно контактирующим с пазом защелки 16, которая на оси 19 закреплена в корпусе 2 рукоятки и своим выступом входит в кольцевую канавку 4 наконечника и плоскую пружину 20 под клавишей 17 запорного рычага для отжатия запорного рычага и соответственно приведения защелки 16 в фиксирующее положение.

По общей оси инструмента образован аспирационный канал внутренним полым стержнем 5 рабочего органа, расположенным соосно оси наконечника и сочлененным герметичным уплотнителем 21 или резьбовым соединением с выводной трубкой 15, проходящей соосно оси рукоятки.

Управляющий рычаг образует рамку-толкатель 9 осями 22 и 23. Внутри корпуса 4 наконечника размещена пружина сжатия 24, сцепляемая с внутренним стержнем 5 или со спиральным элементом 7 для возврата механизма продольного или вращательного перемещения рабочего органа в исходное положение. Ограничитель величины хода внутреннего стержня 5 относительно наружной трубки 3 выполнен в виде паза с кольцевым упором 25. Запорный рычаг закреплен к корпусу рукоятки на оси 26.

Управляемый хирургический инструмент работает следующим образом.

Защелка механизма оперативной замены наконечника осуществляет жесткую фиксацию наконечника в рукоятке. При нажатии клавиши 17 запорный рычаг поворачивается вокруг оси 26 и плечо-толкатель 18 фрикционно контактирует с пазом защелки 16, которая поворачиваясь на своей оси 19 прижимает плоскую пружину 20 и поднимает выступ защелки 16. Наконечник своей хвостовой частью-плунжером 6 вставляют в корпус 2 рукоятки, где он своей кольцевой канавкой устанавливается против выступа защелки 16, который затем заходит в кольцевую канавку наконечника. Когда отпускают клавишу рычага, то пружина разжимается.

Для установки в необходимую позицию рабочего органа поворачивают наконечник за выступающую часть его корпуса вокруг оси рукоятки и затем фиксируют необходимую позицию управляющим рычагом.

В исходном положении до начала рабочего цикла величину хода внутреннего стержня рабочего органа, определяемую расстоянием между ползуном 11 и корпусом 2 рукоятки, регулируют до необходимой величины вращением головки штока 14, выступающей из рукоятки.

При нажатии на клавишу 8 управляющего рычага, рамка-толкатель 9, поворачиваясь на оси 22, взаимодействует через ось 23 с тягой 10, перемещающей ползун 11, который передает движение штоку 14, который взаимодействуя с плунжером 6, перемещает его и соответственно внутренний стержень 5 продольно или при помощи спирального элемента 7 вращательно. При этом хирургические элементы выполняют функцию рабочего цикла. После окончания рабочего цикла инструмент разъединяют для чистки и стерилизации, для чего нажимая на клавишу 17 запорного рычага плечо-толкатель 18 контактируя с пазом защелки 16, поворачивает ее и поднимая выступ освобождает наконечник.

Преимущества заявляемого инструмента
1. Расположение механизма продольного или вращательного перемещения рабочего органа, механизма установки позиции рабочего органа, механизма регулировки величины хода рабочего органа и механизма оперативной замены сменного наконечника формирует непосредственно в рукоятке единый механизм управления инструмента и сокращает расстояние между клавишей управляющего рычага, взаимодействующей с пальцем хирурга и хирургическими элементами рабочего органа и уменьшает при работе амплитуду непроизвольных колебаний хирургических элементов, что повышает полезный эффект инструмента.

2. Выполнение плеча-толкателя управляющего рычага в виде рамки, схватывающей корпус рукоятки, позволяет без увеличения габаритов инструмента увеличить величину хода рабочего органа за счет того, что усилие воздействия от рычага передается на тягу, смещенную относительно оси инструмента, которая приводит в движение ползун, и это обеспечивает возможность выполнения аспирационного канала или канала подсветки по единой оси симметрии инструмента.

3. Механизм установки позиции рабочего органа выполнен с возможностью предохранения от случайного проворота при выполнении рабочего цикла путем концентрации силы трения в месте соприкосновения кольцевой канавки наконечника с выступом защелки.

4. Введение механизма регулировки величины хода рабочего органа до начала рабочего цикла позволяет задавать необходимую величину хода хирургических элементов рабочего органа.

5. Механизм замены сменного наконечника в виде защелки создает оперативность при замене и запирающий эффект за счет смещения оси защелки относительно кольцевой канавки наконечника в сторону дистальной части инструмента, что направляет удерживающую наконечник силу в сторону корпуса инструмента.

6. При действии механизма вращательного перемещения рабочего органа обеспечивается плавность хода между взаимодействующими хирургическими элементами рабочего органа за счет увеличения площади соприкосновения упора спирального элемента в торцевой внутренней полости наконечника, которая при эксплуатации не изменяется, и исключается вращательный лифт между взаимодействующими хирургическими элементами за счет того, что направляющие упоры спирального элемента с другой стороны жестко установлены в плунжере наконечника.

Изобретение относится к медицине, в частности к хирургическим инструментам. Изобретение решает задачу создания высокоэффективного управляемого хирургического инструмента. Сущность изобретения заключается в том, что единый механизм управления инструмента, включающий механизм продольного или вращательного перемещения рабочего органа, механизм установки позиции рабочего органа, механизма регулировки величины хода и механизм оперативной замены сменного наконечника, сформирован в рукоятке и обеспечивает минимальное расстояние между клавишей управляющего рычага и хирургическими элементами, что уменьшает амплитуду непроизвольных колебаний хирургических элементов в рабочем цикле операции. Кроме того, механизм установки позиции рабочего органа выполнен с возможностью предохранения от случайного проворота путем концентрации силы трения в месте соприкосновения кольцевой канавки наконечника с выступом защелки. Введена регулировка величины хода рабочего органа. Введен механизм оперативной замены сменного наконечника в виде защелки с запирающим эффектом. 1 ил.

Управляемый хирургический инструмент, содержащий рукоятку, сменный наконечник с трубчато-стержневым рабочим органом с хирургическими элементами на конце, механизм продольного или вращательного перемещения, механизм установки позиции рабочего органа и механизм замены сменного наконечника, отличающийся тем, что рукоятка выполнена в виде полого цилиндра, в который заходит сменный наконечник, обеспечивая минимальное расстояние между воздействием от пальца хирурга и хирургическими элементами, а в рукоятке размещен механизм продольного или вращательного перемещения рабочего органа, включающий управляющий рычаг с плечом-толкателем, выполненным в виде рамки, охватывающей корпус, шарнирно соединенный с тягой, расположенной ниже оси симметрии рукоятки и приводящей в движение ползун, скользящий по внутренней поверхности рукоятки и преобразующий угловое перемещение управляющего рычага в продольное перемещение плунжера, взаимодействующего с корпусом наконечника, и соответственно в перемещение рабочего органа продольное или при помощи спирального элемента во вращательное, кроме того, в инструмент введен и размещен в рукоятке механизм регулировки величины хода рабочего органа, который содержит шток, по винтовой поверхности которого может перемещаться ползун при вращении головки штока, выступающей из рукоятки, изменяя расстояние между ползуном и корпусом рукоятки, определяющее величину хода рабочего органа, при регулировке в исходном положении до начала рабочего цикла, кроме того, в рукоятке размещен механизм установки позиции рабочего органа, который включает защелку, шарнирно закрепленную в корпусе рукоятки, взаимодействующую своим выступом с кольцевой канавкой, выполненной по наружной поверхности наконечника, с возможностью быть свободно повернутым относительно оси рукоятки во взаимодействующих поверхностях скольжения наконечника и корпуса рукоятки в необходимую позицию до начала рабочего цикла, а также с возможностью предохранения от случайного проворота в процессе рабочего цикла путем передачи усилия от управляющего рычага в место соприкосновения кольцевой канавки с выступом защелки для создания сконцентрированной силы трения, кроме того, в рукоятке размещен механизм оперативной замены сменного наконечника, который включают запорный рычаг, плечом-клавишей взаимодействующий с пальцем хирурга и плечом-толкателем фрикционно контактирующий с пазом защелки, которая шарнирно закреплен на корпусе рукоятки своим выступом входит в кольцевую канавку наконечника, и плоскую пружину под клавишей запорного рычага для отжатия запорного рычага и соответственно приведения защелки в фиксирующее положение, при этом ось защелки смещена относительно кольцевой канавки наконечника в сторону дистальной части инструмента, что создает запирающий эффект, удерживающий наконечник в рукоятке, кроме того, при вращательном перемещении рабочего органа при помощи спирального элемента, последний винтовой поверхностью с одного конца входит через направляющие упоры во внутрь плунжера, а другим концом жестко соединен с внутренним стержнем и упирается в торец внутренней полости наконечника.