ШПИНДЕЛЬ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ДРЕЛИ Российский патент 1999 года по МПК A61B17/16 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к травматологии и ортопедии. Известен шпиндель хирургической электродрели, установленный в подшипниках с зажимным элементом, при этом шпиндель выполнен со сквозным центральным каналом, зажимной элемент выполнен в виде цангового зажима, установленного внутри вала, и связанного с ним натягивателя. (см. а.с. N 644468, A 61 B 17/16, 1976, БИ N 4).

Однако известное устройство неудобно в эксплуатации и требует в процессе работы по мере внедрения спицы в кость пациента на переднюю глубину множество дополнительных манипуляций. Так после введения части спицы в кость электродрель выключают, спица освобождается в зажиме, электродрель отодвигается назад, высвобождая передний новый участок спицы на 4 - 8 см, вновь закручивают натягиватель, после чего продолжают работу, и так на протяжении всего процесса операции.

Известен шпиндель хирургической электродрели (см. а.с. N 935091, A 61 B 17/16, 1980, БИ N 22) со сквозным центральным каналом, в котором расположена спица, зажимное устройство, связанное со шпинделем и выполненное в виде двух симметрично установленных относительно центрального канала шестерен с циркуляционными пазами под спицу и привод.

Недостатком этого шпинделя является сложность конструкции из-за наличия сложной кинематической связи между элементами дрели: модульной гайкой, шестернями, рычагами и колодочным тормозом.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа шпиндель хирургической электродрели (см. а.с. N 1648402 A1, A 61 B 17/16, 1989, БИ N 18, 1991).

В этой дрели спица вставляется в шпиндель только с задней стороны и свободно проходит вперед в процессе работы. При проведении спиц нередко возникают случаи, когда необходимо вытащить спицу из кости и вернуть ее в исходное положение в дрели. Для этого шпиндель снимается со спицы, после чего спица вытаскивается из кости специальным инструментом (для повторного применения эта спица не годится). После этого устанавливается новая спица и продолжается ведение операции. Это является существенным недостатком данной электродрели.

Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации и расширение функциональных возможностей хирургической электродрели. Для этого решен вопрос нового крепления спицы, обеспечивающего возможность установки спицы как с задней, так и с передней стороны, а также, в необходимый момент, ее жесткое крепление.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом шпинделе хирургической дрели со сквозным центральным отверстием, содержащем наконечник с внутренней поверхностью уменьшающегося сечения, к торцу которой пружиной поджат вкладыш с двумя свободно перемещающимися в нем относительно центрального отверстия опорами качения, согласно данного заявления, внутри наконечника выполнена поверхность уменьшающегося сечения, противоположная аналогичной поверхности направляющей в шпинделе, к которой поджат дополнительный вкладыш с опорами качения, установленными с возможностью зажатия спицы за счет уменьшения изменяющегося между ними зазора при движении по образующей поверхности уменьшающегося сечения, выполненной на наконечнике, при этом дополнительный вкладыш имеет возможность внешнего перемещения вдоль центрального отверстия, а пружина расположена между вкладышами.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый шпиндель хирургической дрели со сквозным центральным отверстием отличается новым выполнением узла зажима, который обеспечивает возможность установки спицы как с задней, так и с передней стороны, а также, в необходимый момент, ее жесткое крепление. С передней стороны можно устанавливать спицы с упором. Этим расширяются функциональные возможности при ведении операции.

Таким образом, заявляемый шпиндель хирургической дрели со сквозным центральным отверстием соответствует критерию изобретения "новизна".

При изучении других технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа не были выявлены, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображена хирургическая дрель с предлагаемым шпинделем, общий вид, разрез; на фиг. 2 - вид А, разрез.

Хирургическая дрель содержит корпус 1 с установленным в нем шпинделем 2 со сквозным центральным отверстием 3, зажимной механизм выполнен в виде двух симметричных относительно центрального отверстия роликов 4, которые находятся в осевом пазу вкладыша 5, выполненного в виде усеченного конуса, ролики 4 свободно перекатываются по образующей конической поверхности направляющей 6, образуя между собой переменный зазор, благодаря которому спица 7 беспрепятственно подается вперед с задней стороны дрели на необходимую величину ее вылета с передней стороны, дополнительное зажимное устройство, состоящее из наконечника 8, вкладыша 9, опор качения 10, упоров 11, и кнопки 12. Дополнительный вкладыш 9 выполнен в виде усеченного конуса с центральным пазом, в котором помещены опоры качения 10, имеющие возможность свободно перекатываться по образующей внутренней поверхности уменьшающегося сечения направляющей 13 в наконечнике 8.

Шпиндель хирургической дрели со сквозным центральным отверстием работает следующим образом. Спицу 7 вставляют с передней стороны по каналу центрального отверстия 3. Как только спица дойдет до касания с роликами 4, которые находятся в шпинделе 2, она прочно зажимается. Опоры качения 10, которые находятся в наконечнике, прочно захватывают ее, не давая проскальзывать назад, благодаря тому, что между опорами качения 10 при движении по образующей поверхности направляющей 13 наконечника 8 в сторону уменьшения угла конусности уменьшается зазор между опорами качения и происходит автоматическое зажатие спицы 7. Таким образом обеспечивается передача крутящего момента, необходимого для сверления. Чтобы освободить спицу 7 необходимо нажать на кнопку 12 и повернуть ее, установив вкладыш 9 на упоры 11, между опорами качения 10 будет максимальный зазор - спица свободна.

При установке спицы 7 с задней стороны ее направляют в центральное сквозное отверстие по трубке 14, отверстию в шпинделе 3 на необходимую величину вылета ее с передней стороны. Зажим спицы производится автоматически. Продвижение спицы 7 вперед может происходить как в рабочем, так и в нерабочем состоянии. Если необходимо вытащить спицу 7 из кости, надо повернуть кнопку 12 (снять вкладыш 9 с упоров 11), благодаря действию пружины 15 вкладыш 9 перемещается в сторону уменьшения угла в наконечнике 8, опоры качения 10, выкатываясь по конусной образующей в сторону уменьшения угла, прочно захватывают спицу 7. Далее вытаскивают спицу 7 из кости перемещением дрели на себя. Для продолжения операции кнопку 12 вернуть в исходное положение.

Привод дрели осуществляется с помощью гибкого вала от электродвигателя, который установлен на специальной стойке или от микроэлектродвигателя, который подсоединяется к узлу привода 16 электродрели. Крутящий момент на шпиндель передается при помощи цилиндрических шестерен. Частота оборотов регулируется с помощью пуско-регулирующего устройства.

Предлагаемый шпиндель хирургической дрели обеспечивает возможность установки спицы как с задней, так и с передней стороны, а также, при необходимости, ее жесткую фиксацию без применения дополнительных зажимных устройств.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в травматологии и ортопедии. Шпиндель содержит наконечник с направляющей, к торцу которой, выполненной в виде поверхности уменьшающегося сечения, пружиной поджат вкладыш. Вкладыш имеет две опоры качения, перемещающиеся в нем относительно центрального отверстия. На наконечнике также выполнена поверхность уменьшающегося сечения, противоположная аналогичной поверхности направляющей, к которой поджат дополнительный вкладыш с опорами качения. Пружина расположена между вкладышами. При движении по образующей поверхности уменьшающегося сечения опор качения спица зажимается за счет уменьшения зазора, имеющегося между опорами. Дополнительный вкладыш имеет возможность внешнего перемещения вдоль центрального отверстия. В результате повышается удобство эксплуатации и расширяются функциональные возможности хирургической дрели, за счет установки спицы как с задней, так и с передней стороны патрона с ее жестким креплением. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Шпиндель хирургической дрели, содержащий наконечник с направляющей, к торцу которой, выполненной в виде поверхности уменьшающегося сечения, пружиной поджат вкладыш с двумя свободно перемещающимися в нем относительно центрального отверстия опорами качения, отличающийся тем, что на наконечнике выполнена поверхность уменьшающегося сечения, противоположная аналогичной поверхности направляющей, к которой поджат дополнительный вкладыш с опорами качения, установленными с возможностью зажатия спицы за счет уменьшения имеющегося между ними зазора при движении по образующей поверхности уменьшающегося сечения, выполненной на наконечнике, при этом дополнительный вкладыш имеет возможность внешнего перемещения вдоль центрального отверстия, а пружина расположена между вкладышами. 2. Шпиндель по п.1, отличающийся тем, что дополнительный вкладыш выполнен выступающим из наконечника. 3. Шпиндель по п.2, отличающийся тем, что дополнительный вкладыш снабжен фиксатором продольного положения, взаимодействующим с наконечником. 4. Шпиндель по п.3, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде двух выступов, диаметрально расположенных относительно отверстия на вкладыше, взаимодействующих с двумя пазами, выполненными на наконечнике.