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

Изобретение относится к медицине и может использоваться в хирургии, ортопедии и т.д.

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.

Известен патрон, являющийся частью конструкции, применяемой для проведения спиц, хирургической дрели (авт. св. СССР N1648402, кл. A 61 B 17/16, 1991), содержащий корпус с выходным каналом и 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.

Недостатком этого устройства является 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.

Известен патрон, выбранный в качестве прототипа, также применяемый для проведения спиц хирургической дрели (патент РФ N 2007136, кл. 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 эксплуатацию.

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 диаметров используемых в медицине спиц или хвостовиков инструментов.

Задача изобретения 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 изобретения заключается 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 полую тягу с подвижной рукояткой в виде ключа и установленный коаксиально тяге подвижный приводной ограничитель перемещения вкладыша, соединенный с корпусом с возможностью перемещения и фиксации, при этом тяга выполнена с полостью в виде дополнительного участка установочного канала и соединена с подпружиненным вкладышем, а подвижный приводной ограничитель установлен с возможностью взаимодействия ответной поверхностью с наружной подвижной рукояткой в виде ключа, причем ширина каждой циркулярной рабочей выемки определяется выражением
B = D×sinα/2+c, ,
где B - ширина каждой циркулярной выемки;
D - диаметр поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента;
α - составляющий 20 - 130^o угол 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.

В частности изобретение характеризуется тем, что соединение корпуса с приводным ограничителем перемещения вкладыша и соединение полой тяги с подпружиненным вкладышем выполнены резьбовыми.

Кроме того, если в устройство, содержащее корпус с рабочим 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 образующих полость направляющих пазах, размещенного в корпусе подпружиненного вкладыша, снабженного установочным каналом, сообщающимся с направляющими пазами, дополнительно ввести полую тягу с подвижной рукояткой в виде ключа и установленный коаксиально тяге подвижный приводной ограничитель перемещения вкладыша, соединенный с корпусом, с возможностью перемещения и фиксации, причем тягу, выполненную с полостью в виде дополнительного участка канала и соединенную с подпружиненным вкладышем, а подвижный приводной ограничитель, установленный с возможностью взаимодействия ответной поверхностью с подвижной рукояткой в виде ключа, то в этом случае патрон получит 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.

Такая конструкция позволят хирургу расфиксировать закрепленный в ней инструмент или медицинскую спицу простым выдвижением тяги, что значительно облегчает проведение операции.

Таким образом, 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 диаметров используемых спиц или хвостовиков инструментов.

Каждая рабочая выемка эффективно взаимодействует, например, 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 циркуляционных рабочих выемок, в зависимости от диаметров 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.

Примером наиболее простой конструкции соединения корпуса с приводным ограничителем перемещения вкладыша и соединения полой тяги с подпружиненным вкладышем является резьбовое соединение.

Выполнение соединительной втулки в виде фланца существенно облегчает работу тем хирургам, которым неудобно осуществить 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, его боковая поверхность корпуса и боковая поверхность выступающей из корпуса поверхности соединительной втулки выполнены с одинаковыми или с разными наружными рифлениями, или гранями, или углублениями, которые являются указателями для визуального определения поверхностей патрона при операции.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого патрона; на фиг.2 - сечение А-А 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 имеющими циркулярные рабочие выемки 5 роликовыми стопорами 6, расположенными с возможностью перемещения в направляющих пазах 7, образующих полость, размещенного в корпусе 1 подпружиненного пружиной 8 вкладыша 9, снабженного установочным каналом 10, сообщающимся с направляющими пазами 7.

Патрон также включает в себя полую тягу 11 с подвижной рукояткой в виде ключа 12 и установленный на тяге 11 подвижный приводной ограничитель 13 перемещения вкладыша 9. Подвижный приводной ограничитель 13 соединен с корпусом 1 с возможностью перемещения и фиксации, например, резьбой, при этом тяга 11 выполнена с полостью 14 в виде дополнительного участка установочного клапана 10 для спиц и инструментов и соединена, например, резьбой с подпружиненным вкладышем 9.

Подвижный приводной ограничитель 13 установлен с возможностью взаимодействия ответной поверхностью 15 с наружной подвижной рукояткой в виде ключа 12. При этом соединительная втулка 3 может быть выполнена в виде фланца (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 16 и 17, или гранями, или углублениями.

Работает устройство следующим образом.

Принимая во внимание диаметр необходимых для операции, например, медицинских спиц, устанавливают по описанной выше зависимости, какой патрон требуется использовать для работы с этими спицами.

Такая взаимосвязь может быть заранее 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, которая, воздействуя на роликовые стопоры 6, перемещает вкладыш 9 в осевом направлении вместе с роликовыми стопорами 6, расходящимися в радиальных направлениях.

Раздвинув роликовые стопоры 6, медицинская спица из установочного канала 10 попадает в полость 14 и через нее выходит наружу.

Когда спица выходит из корпуса 1 на требуемую величину, ее отпускают, и вкладыш 9, подпружиненный пружиной 8, возвращается в исходное положение, зажимая спицу роликовыми стопорами 6, попадающими в распор между спицей и внутренними прижимными пазами 4 соединительной втулки 3, где пазы 4 могут быть, например, ориентированы по образующей конуса.

В этом положении спица зафиксирована и готова к сверлению кости.

В случае, если сверление произведено неудачно, но при этом часть спицы осталась в патроне, а часть - в костной ткани и спицу необходимо удалить из костной ткани, то подвижной рукояткой в виде ключа 12, поворачивая приводной ограничитель 13, за счет ответной ключу 12 поверхности 15, перемещают вкладыш 9, который осуществляет дополнительное давление на роликовые стопоры 6 их прижима к прижимным пазам 4 соединительной втулки 3, вследствие чего, происходит принудительная фиксация спицы. После чего, включив дрель, вытягивают движением на себя, спицу из костной ткани.

В случае корректировки спицы, ранее проведенной в костную ткань, необходимо, перемещая полую тягу 11 за рукоятку 12, оттянуть вкладыш 9 и роликовые стопоры 6, установить патрон на выступающую из костной ткани часть спицы. Отпустив рукоятку 12, под действием пружины 8 вкладыш 9 и роликовые стопоры 6 возвращаются в исходное рабочее положение. Фиксация спицы происходит автоматически.

Использование: хирургия или ортопедия. 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), сообщающийся с направляющими пазами (7). Патрон также включает полую тягу (11) с подвижной рукояткой в виде ключа (12) и установленный на тяге (11) подвижный приводной ограничитель (13) перемещения вкладыша (9). Подвижный приводной ограничитель (13) соединен с корпусом (1) с возможностью перемещения и фиксации, например, резьбой, при этом тяга (11) выполнена с полостью (14) в виде дополнительного участка установочного канала (10) и соединена, например, резьбой с подпружиненным вкладышем (9). Подвижный приводной ограничитель (13) установлен с возможностью взаимодействия ответной поверхностью (15) с подвижной рукояткой в виде ключа (12), а ширина каждой циркулярной рабочей выемки (5) определяется в зависимости от диаметра поперечного сечения, например, медицинской спицы по формуле где B - ширина каждой циркулярной рабочей выемки (5), D - диаметр поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента, α - составляющий 20 - 130^o угол между радиусами поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента, проведенными к точкам контакта роликового стопора (6) с наружной поверхностью спицы или хвостовика инструмента, с - технологический припуск. Циркулярные рабочие выемки (5), имеющие ширину, выполненную в зависимости от поперечного сечения спицы или инструмента улучшают работу патрона, обеспечивая при имеющимся усилии фиксации большую силу трения, исключающую остановку спицы в кости. 3 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 введены полая тяга с подвижной рукояткой в виде ключа и установленный коаксиально тяге подвижный приводной ограничитель перемещения вкладыша, соединенный с корпусом с возможностью перемещения и фиксации, при этом тяга выполнена с полостью в виде дополнительного участка установочного канала и соединена с подпружиненным вкладышем, а подвижный приводной ограничитель установлен с возможностью взаимодействия ответной поверхностью с подвижной рукояткой в виде ключа, причем ширина каждой циркулярной рабочей выемки определяется по формуле
B = D•sinα/2+c,
где В - ширина каждой циркулярной рабочей выемки;
D - диаметр поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента;
α - составляющий 20 - 130^o угол между радиусами поперечного сечения медицинской спицы или хвостовика инструмента, проведенными к точкам контакта роликового стопора с наружной поверхностью спицы или хвостовика инструмента;
с - технологический припуск. 2. Патрон по п.1, отличающийся тем, что соединение корпуса с приводным ограничителем перемещения вкладыша и соединение полой тяги с подпружиненным вкладышем выполнены резьбовыми. 3. Патрон по п. 1 или 2, отличающийся тем, что соединительная втулка выполнена в виде фланца. 4. Патрон по п.1, или 2, или 3, 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.