ПАТРОН ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ СПИЦ И ИНСТРУМЕНТОВ Российский патент 1998 года по МПК A61B17/16 A61B17/56 

Изобретение относится к медицине и может использоваться в различных областях хирургии, ортопедии и так далее.

В настоящее время известны разнообразные патроны, позволяющие использовать в медицине требуемые инструменты и медицинские спицы, однако все они имеют существенные недостатки, затрудняющие операцию и увеличивающие время ее проведения.

Например, известен патрон, являющийся частью конструкции, применяемой для проведения спиц, хирургической дрели по а.с. СССР N 1648402, A 61 B 17/16, 1991, содержащий корпус с выходным каналом и с выполненной в виде шпинделя втулкой, размещенной в корпусе с возможностью взаимодействия внутренней прижимной полостью с имеющими циркулярные рабочие выемки роликовыми стопорами, расположенными с возможностью перемещения в направляющих пазах, размещенного в корпусе подпружиненного вкладыша, снабженного установочным каналом, сообщающимся с направляющими пазами.

Главными недостатками этого устройства являются невозможность обеспечения вывода спицы в обратном введению направлении при ее неточном попадании в костную ткань, а также проскальзывание роликовых стопоров в местах их контакта с прижимной полостью, имеющей гладкую поверхность, что приводит к остановке спицы в кости.

Следующим примером патрона, частично лишенного вышеперечисленных недостатков, является патрон, также применяемый для проведения спиц, хирургической дрели по патенту РФ N 2007136, A 61 B 17/16, 1994, который содержит корпус с выходным каналом и соединительную втулку, размещенную в корпусе с возможностью взаимодействия внутренними прижимными пазами с имеющими циркулярные рабочие выемки роликовыми стопорами, расположенными с возможностью перемещения в направляющих пазах размещенного в корпусе подпружиненного вкладыша, снабженного установочным каналом, сообщающимся с направляющими пазами.

Кроме того, этот патрон содержит выполненную на вкладыше торцевую цангу, позволяющую зафиксировать спицу для ее извлечения после неудачного проведения через ткани.

Однако наличие в патроне самостоятельного зажимного средства в виде цанги усложняет конструкцию и снижает ее надежность и удобство эксплуатации.

Что же касается требований, предъявляемых к установке спицы в патроне без проскальзывания во время операции, то наличие на прижимной поверхности прижимных пазов, посредством которых втулка взаимодействует с роликами, недостаточно для установки медицинской спицы с требуемой жесткостью и, вместе с тем, для ее быстрого разъединения с дрелью.

Исследования показали, что для такого взаимодействия циркулярные рабочие выемки роликовых стопоров должны выполняться в определенной зависимости от диаметра, используемых в медицине спиц или хвостовиков инструментов.

Вместе с тем, поскольку патрон хирургической дрели по патенту РФ N 2007136 является устройством, наиболее близким к предлагаемому изобретению, он выбран в качестве его прототипа.

Таким образом, решаемая предлагаемым изобретением задача заключается в создании такого патрона для медицинских спиц и инструментов, который при упрощенной конструкции может обеспечить улучшенное взаимодействие этих спиц и инструментов с тканями, облегчить работу хирурга и сократить время операции.

Сущность данного изобретения выражается в том, что патрон для медицинских спиц и инструментов, включающий корпус с выходным каналом и соединенной втулкой, размещенной в корпусе с возможностью взаимодействия внутренними прижимными пазами с имеющими циркулярные рабочие выемки роликовыми стопорами, расположенными с возможностью перемещения в направляющих пазах, размещенного в корпусе подпружиненного вкладыша, снабженного установочным каналом, сообщающимся с направляющими пазами, содержит также соединенную с подпружиненным вкладышем тягу, имеющую рукоятку и полость в виде дополнительного участка инструментального канала, при этом внутренние прижимные пазы выполнены с расположенными напротив друг друга соответственно расходящимися и сходящимися участками, связанными между собой на расстоянии от наружной поверхности спицы или хвостовика инструмента, превышающих величину наибольшего прижимного хода роликовых стопоров; ширина каждой циркулярной рабочей выемки определяется выражением:
B = Dsin(α/2)+c, ,
где
B - ширина каждой циркулярной рабочей выемки;
D - диаметр поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента;
α - угол, составляющий 20 - 130^o, между радиусами поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента, проведенными к точкам контакта роликового стопора с наружной поверхностью спицы или хвостовика инструмента;
c - технологический припуск.

Приведенная совокупность признаков обеспечивает получение упомянутого выше технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

При этом в частных случаях для достижения этого же технического результата изобретение характеризуется тем, что его соединительная втулка может быть выполнена составной и содержать расходящиеся и сходящиеся участки прижимных пазов, расположенные соответственно на ее разных частях, связанных или не связанных друг с другом, причем расходящиеся и сходящиеся участки прижимных пазов могут быть расположены в виде образующих усеченных конусов, ориентированных друг к другу большими основаниями, тем, что соединение тяги с подпружиненным вкладышем может быть выполнено резьбовым, тем, что тяга может содержать ограничитель осевого перемещения, а также тем, что его рукоятка может быть выполнена или в виде расположенного на тяге утолщения, или в виде сужения тяги, или в виде ограничителя осевого перемещения тяги.

Причинно-следственная связь признаков, характеризующих предлагаемый патрон, с достигаемым техническим результатом заключается, в частности, в том, что если устройство, содержащее корпус с рабочим каналом и соединительную втулку, размещенную в корпусе с возможностью взаимодействия выемки роликовыми стопорами, расположенными с возможностью перемещения в образующих полость направляющих пазах, размещенного в корпусе подпружиненного вкладыша, снабженного установочным каналом, сообщающимся с направляющими пазами, дополнительно ввести соединительную с подпружиненным вкладышем тягу, имеющую рукоятку и полость в виде дополнительного участка установочного канала, а внутренние прижимные пазы выполнить с расположенными напротив друг друга соответственно расходящимися и сходящимися участками, соединенными между собой на расстояниях от наружной поверхности спицы или хвостовика инструмента, превышающих величину наибольшего прижимного хода роликовых стопоров, то в этом случае патрон получает возможность дополнительной фиксации, например, спицы для ее вывода из ткани при помощи уже имеющихся в нем роликовых стопоров и не прибегая к таким средствам фиксации, как, например, цанга.

Кроме того, такая конструкция позволят хирургу фиксировать и освобождать установленный в ней инструмент или медицинскую спицу простым движением тяги в одном направлении, что значительно облегчает проведение операции.

Иными словами, получается упрощенная конструкция, обеспечивающая улучшенное взаимодействие, например, медицинских спиц с тканями за счет возможной перестановки, как самой спицы на упомянутых тканях, так и патрона на спице для точности введения.

На улучшенное взаимодействие медицинских спиц и инструментов с тканями также влияет выполнение циркулярных рабочих выемок роликовых стопоров в определенной зависимости от диаметра используемых спиц или хвостовиков инструментов.

Здесь важно подчеркнуть, что каждая рабочая выемка эффективно взаимодействует со спицей только в том случае, если выемка прижимается к ней в точках контакта, расположенных друг от друга на расстоянии меньшем, чем диаметр спицы, при этом спица не должна касаться дна выемки или ее других внутренних поверхностей, так как такое касание ослабляет силу трения в точках контакта.

Следовательно, при правильном подборе ширины циркулярных рабочих выемок, в зависимости от диаметра спиц, можно при имеющемся усилии фиксации получить большую силу трения, исключающую остановку спицы в кости.

Опытным путем установлено, что такая сила трения достигается при ширине циркулярной рабочей выемки, опирающейся на угол с вершиной в центре спицы, составляющий 20 - 130^o.

Можно также отметить, что примером наиболее простой конструкции соединения тяги с подпружиненным вкладышем является резьбовое соединение, а расположение расходящихся и сходящихся участков прижимных пазов в виде образующих усеченных конусов, ориентированных друг к другу большими основаниями, наиболее просто в изготовлении, то есть непосредственно влияет на характер предлагаемой конструкции, в частности, упрощая ее.

Такую же причинно-следственную связь с достигаемым техническим результатом имеет и выполнение соединительной втулки составной, то есть из разных частей, связанных или не связанных друг с другом, а также расположением расходящихся и сходящихся участков прижимных пазов соответственно на этих разных частях.

Очевидно, что выполнение расходящихся и сходящихся прижимных пазов на отдельных частях втулки с последующим их сопоставлением является более простой технологической операцией, чем выполнение упомянутых участков в соединительной втулке, выполненной за единое целое, хотя и такое выполнение возможно, например, литьем с последующей обработкой доступных поверхностей.

Кроме того, работу хирурга облегчает размещенный на тяге ограничитель осевого перемещения, который позволяет зафиксировать тягу в нужном положении и не удерживать ее в дальнейшем руками.

Выполнение рукоятки в виде утолщения или в виде сужения тяги является наиболее простым способом добиться удобного захвата этой рукоятки пальцами, если выполнение тяги с наружным участком, то есть рукояткой, равной по диаметру тяги, не соответствует индивидуальным требованиям врача, которым также наряду с упрощением конструкции может способствовать выполнение рукоятки в виде ограничителя осевого перемещения.

Выполнение соединительной втулки в виде фланца существенно облегчает работу тем хирургам, которым неудобно осуществлять управление патроном, удерживая одной рукой дрель. В этом случае выполнение втулки в виде фланца позволит удерживать дрель с патроном за внешнюю боковую поверхность фланца.

Поскольку патрон является средством, предназначенным для непосредственного взаимодействия с одетыми в хирургические перчатки руками, боковая поверхность корпуса и выступающая из корпуса боковая поверхность соединительной втулки выполнение с одинаковыми или разными наружными рифлениями, или гранями, или углублениями, которые являются указателями для визуального определения поверхности патрона при операции.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого патрона; на фиг. 2 - сечение А-А, показанное на фиг. 1; на фиг. 3 - расположение элементов условных обозначений, используемых в формуле.

Патрон для медицинских спиц и инструментов содержит: корпус 1 с выходным каналом 2 и соединительную втулку 3, размещенную в корпусе 1 с возможностью взаимодействия внутренними прижимными пазами 4 с имеющим циркулярные рабочие выемки 5 роликовыми стопорами 6, расположенными с возможностью перемещения в образующих полость направляющих пазах 7, размещенного в корпусе 1 подпружиненного пружиной 8 вкладыша 9, снабженного установочным каналом 10, сообщающимся с направляющими пазами 7.

Патрон также включает соединительную с подпружиненным вкладышем 9 тягу 11, имеющую рукоятку 12 и полость 13 в виде дополнительного участка установочного канала 10.

При этом внутренние прижимные пазы 4 выполнены с расположенными напротив друг друга соответственно расходящимися 14 и сходящимися 15, связанными между собой на расстояниях от наружной поверхности, например, спицы 16 или хвостовика инструмента, превышающих величину наибольшего прижимного хода роликовых стопоров 6.

В частных случаях выполнение соединения тяги 11 с подпружиненным вкладышем 9 может быть выполнено резьбовым.

Расходящиеся 14 и сходящиеся 15 участки прижимных пазов 4 могут быть расположены на отдельных частях 17 и 18 втулки 3 и выполняться в виде образующих усеченных конусов, ориентированных друг к другу большими основаниями. Рукоятка 12 может быть ориентирована в виде утолщения (см. чертеж) или в виде сужения тяги 11, или в виде ограничителя осевого перемещения тяги 11.

При этом соединительная втулка 3 может быть выполнена в виде фланца (см. фиг. 1), а боковая поверхность корпуса 1 и выступающая из корпуса 1 боковая поверхность соединительной втулки 3 могут выполняться с одинаковыми или разными наружными рифлениями 19 и 20, или гранями, или углублениями.

Работает устройство следующим образом; принимая во внимание диаметр необходимых для операции, например, медицинских спиц 16 устанавливают по описанной выше зависимости, какой патрон требуется использовать для этой спицы.

Такая взаимосвязь может быть отражена в таблице, которую целесообразно приложить к патрону или набору патронов, подготовленных для операции.

Патрон при помощи соединительной втулки 3 устанавливается на дрель, и в него через шпиндель дрели и упомянутую втулку 3 вставляется спица 16, которая, воздействуя на роликовые стопоры 6, перемещает вкладыш 9 в осевом направлении вместе с роликовыми стопорами 6, расходящимися в радиальных направлениях. Раздвинув роликовые сопоры 6, медицинская спица 16 из установочного канала 10 попадает в полость 13 тяги 11 и через нее выходит наружу.

Когда спица выходит из тяги 11 на требуемую величину, ее отпускают, и вкладыш 9, подпружиненный пружиной 8, возвращается в исходное положение, зажимая спицу 16 роликовыми стопорами 6, попадающими в распор между спицей 16 и внутренними прижимными пазами 4 соединительной втулки 3. В этом положении спица 16, как указывалось выше, зафиксирована и готова к сверлению кости.

В случае, если сверление произведено неудачно и спицу 16 необходимо удалить, перемещая за тягу 11 вкладыша 9, отводят роликовые стопоры 6 от расходящихся участков 14 прижимных пазов 4 и подводят их к сходящимся участкам 15 этих же пазов, в результате взаимодействия с которыми роликовые стопоры 6 зажимают спицу 16 для ее извлечения в направлении, противоположном сверлению. Поскольку расходящиеся 14 и сходящиеся 15 участки прижимных пазов 4 связаны между собой на расстояниях от наружной поверхности, например, спицы 16, превышающих величину наибольшего прижимного хода роликовых стопоров 6, в этом месте роликовые стопоры 6 не прижимаются к спице 16, и патрон вместе с дрелью можно, в случае необходимости, переставить так, как требуют обстоятельства, при этом блокировка спицы 16 происходит автоматически за счет пружины 8 или ограничителя осевого перемещения тяги 11.

Патрон для медицинских спиц и инструментов может использоваться, например, в различных областях хирургии или ортопедии. Корпус 1 имеет выходной канал 2 и соединительную втулку 3, размещенную с возможностью взаимодействия внутренними прижимными пазами 4 с имеющими циркулярные рабочие выемки 5 роликовыми стопорами 6. Роликовые стопоры 6 расположены с возможностью перемещения в направляющих пазах 7 подпружиненного пружиной 8 вкладыша 9. Вкладыш 9 имеет установочный канал 10, сообщающиййся с направляющими пазами 7. Патрон также включает соединенную с подпружиненным вкладышем 9 тягу 11, имеющую наружную рукоятку 12, полость 13 в виде дополнительного участка установочного канала 10 и внутренние прижимные пазы 4, выполненные с расположенными напротив друг друга соответственно расходящимися 14 и сходящимися 15 участками, связанными между собой на расстояниях от наружной поверхности, например, спицы 16 или хвостовика инструмента, превышающих величину наибольшего прижимного хода роликовых стопоров 6. Ширина каждой циркулярной рабочей выемки 5 определяется в зависимости от диаметра поперечного сечения, например, медицинской спицы, выражением: где B - ширина каждой циркулярной рабочей выемки 5, D - диаметр поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента, α - угол, составляющий 20 - 130^o, между радииусами поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента, проведенными к точкам контакта роликового стопора 6 с наружной поверхностью спицы или хвостовика инструмента, c технологический припуск. Циркулярные рабочие выемки 5, имеющие ширину, выполненную в зависимости от поперечного сечения спицы или инструмента, улучшают работу патрона, обеспечивая при имеющемся усилии фиксации большую силу трения, исключая остановку спицы в кости, а выполнение внутренних прижимных пазов 4 с расходящимися 14 и сходящимися 15 участками позволяет хирургу фиксировать и освобождать инструмент простым движением тяги 11 в одном направлении. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Патрон для медицинских спиц и инструментов, содержащий корпус с выходным каналом и соединительную втулку, размещенную в корпусе с возможностью взаимодействия внутренними прижимными пазами с имеющими циркулярные рабочие выемки роликовыми стопорами, расположенными с возможностью перемещения в направляющих пазах размещенного в корпусе подпружиненного вкладыша, снабженного установочным каналом, сообщающимся с направляющими пазами, отличающийся тем, что в него введена соединенная с подпружиненным вкладышем тяга, имеющая рукоятку и полость в виде дополнительного участка установочного канала, при этом внутренние прижимные пазы выполнены с расположенными напротив друг друга соответственно расходящимися и сходящимися участками, соединенными между собой на расстояниях от наружной поверхности спицы или хвостовика инструмента, превышающих величину наибольшего прижимного хода роликовых стопоров, ширина каждой циркулярной рабочей выемки определяется выражением
B = D•sin(α/2)+c,
где B - ширина каждой циркулярной рабочей выемки;
D - диаметр поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента;
α - угол, составляющий 20 - 130^oС, между радиусами поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента, проведенными к точкам контакта роликового стопора с наружной поверхностью спицы или хвостовика инструмента;
c - технологический припуск. 2. Патрон по п.1, отличающийся тем, что его соединительная втулка выполнена составной, причем расходящиеся и сходящиеся участки прижимных пазов расположены соответственно на ее разных частях, связанных или не связанных друг с другом. 3. Патрон по п.1 или 2, отличающийся тем, что расходящиеся и сходящиеся участки прижимных пазов расположены в виде образующих усеченных конусов, ориентированных друг к другу большими основаниями. 4. Патрон по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что соединение тяги с подпружиненным вкладышем выполнено резьбовым. 5. Патрон по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что его тяга содержит ограничитель осевого перемещения. 6. Патрон по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, отличающийся тем, что его рукоятка выполнена в виде расположенного на тяге утолщения или в виде сужения тяги, или в виде ограничителя осевого перемещения тяги. 7. Патрон по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, отличающийся тем, что соединительная втулка выполнена в виде фланца. 8. Патрон по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, отличающийся тем, что боковая поверхность корпуса и выступающая из корпуса боковая поверхность соединительной втулки выполнены с одинаковыми или с разными наружными рифлениями, или гранями, или углублениями.