ОДНОРАЗОВОЕ СВЕРЛО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОСТНЫХ ТКАНЕЙ Российский патент 2004 года по МПК A61B17/16 

Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к устройствам для сверления костной ткани при травматологических, нейрохирургических и других операциях, и может быть использовано в условиях полевой и экстренной хирургии.

Известны сверла для обработки костей, являющиеся аналогами металлорежущих сверл [1]. Указанные сверла, именно потому, что являются аналогами металлорежущих сверл, имеют ограниченное применение. Известны также разновидности сверл для обработки костной ткани по каталогам зарубежных фирм, а также по ряду авторских свидетельств СССР [2].

Общим недостатком известных конструкций является сложность их конструкций и, как следствие, сложность и высокая стоимость их изготовления, что обуславливает невозможность их использования в одноразовом варианте и требует систематической абразивной переточки для периодического восстановления режущих свойств. Кроме того, известные сверла имеют низкие режущие способности, из-за невозможности использования для одноразовых сверл нержавеющих сталей аустенитного класса высшей коррозионной стойкости, но не принимающих закалку, и для них отсутствуют технические регламенты на режущую часть, обеспечивающие эффективные режущие свойства у сверл с пилообразной режущей частью.

Наиболее близким по конструктивному выполнению является инструмент для трепанации костей [3]. Инструмент содержит полую цилиндрическую среднюю часть, снабженную торцовыми зубьями, расположенными в три ряда и составляющими рабочую поверхность резания. Зуб среднего и зуб наружного рядов заточены внутрь, а зуб внутреннего ряда - наружу; эти зубья имеют треугольную форму. Каждый четвертый зуб выполнен в виде лемеха на всю ширину резания.

Недостатком данной конструкции является отсутствие отверстия для аспирации, что может вызвать травматизацию прилегающих тканей, с последующим воспалительным процессом. Кроме того, изготовление данного инструмента осуществляется по сложному технологическому процессу.

Техническим результатом использования изобретения является упрощение и удешевление инструмента, обеспечение возможности создания режущего инструмента для сверления костной ткани, обладающего хорошими режущими свойствами и при этом являющегося однодетальным инструментом относительно простой формы, что обеспечивает наилучшую его стерилизуемость и высокую технологичность, являющуюся основой одноразовости.

Указанный результат достигается тем, что в сверле одноразового применения для обработки костных тканей, содержащем хвостовую часть, среднюю трубчатую часть и режущую часть с зубьями, сверло выполнено в виде единого отрезка трубы, на хвостовой части которого выполнены лыски, а на режущей части выполнены зубья, причем зубья выполнены трапециевидными, продольными, режущая плоскость зубьев расположена под задним углом α и зубья расположены с положительным передним углом γ, образованным за счет смещения положения передней кромки от оси на величину е, при этом

где D - наружный диаметр сверла.

Наличием естественного отверстия в трубке обеспечивается аспирация продуктов разрушения кости.

Задний угол α может быть образован или за счет заточки, или за счет отгиба зубьев в направлении, противоположном направлению вращения сверла. Сами зубья режущей части расположены по окружности торца отрезка трубы с равномерным или неравномерным шагом. Кроме того, поверхность режущей части снабжена слоем повышенной твердости, например, нагартованным слоем.

Такое выполнение позволяет получить инструмент, обладающий хорошими режущими свойствами и при этом являющийся однодетальным инструментом относительно простой формы, что обеспечивает наилучшую его стерилизуемость и высокую технологичность, являющуюся основой одноразовости. Также такое выполнение дает возможность использования для одноразовых сверл нержавеющих сталей аустенитного класса высшей коррозионной стойкости, но не принимающих закалку.

Изобретение представлено на фиг.1-4.

На фиг.1 изображено сверло, вид сбоку.

На фиг.2 - сверло, разрез по плоскости А-А.

На фиг.3 - вид сбоку с зубьями, отогнутыми против направления вращения.

На фиг.4 - сверло, проекция режущей части.

Одноразовое сверло для обработки костных тканей состоит из одной детали - отрезка трубы 1. На хвостовой части сверла выполнены лыски 2. Режущая часть сверла имеет зубья 3. На зубчатой части положительный передний угол γ образуется за счет смещения зуба по торцу на величину е, при соотношении Задний угол α образован на торце либо за счет заточки режущей поверхности зуба 3 (фиг.1), либо путем отгиба зуба 3 с плоской режущей поверхностью, как это показано на фиг.3. Необходимость наличия нагартованного слоя на режущей части обусловлено функциональной необходимостью инструмента, а параметры его выбираются исходя из условий решаемой задачи в соответствии с регламентом технических условий "Твердость режущей части HRC 35-40". Нагартованный слой может быть образован обкаткой торцевой части роликом [4]. Неравномерность окружного шага, т.е. переменная величина шага ϕ=var обеспечивается при формообразовании зубьев (см. фиг.4).

Одноразовое сверло для обработки костных тканей работает следующим образом. Будучи соединенным с приводом аппарата для обработки костей, сверлу 1 сообщают вращение и прижимают к поверхности кости, хвостовик передает крутящий момент на рабочую часть через лыски 2.

Концы трапециевидных зубьев 3 имеют оптимальные передние углы и торцевые задние углы, что снижает при сверлении крутящий момент. Применение нержавеющих пластичных сталей аустенитного класса с одной стороны усиливает коррозионную стойкость сверл и возможность их хранения без термической обработки в стерильной упаковке, с другой, вследствие увеличения ее твердости путем пластической деформации роликом и наличия таким образом нагартованного слоя повышенной твердости на концах зубьев 3 позволяет просверлить 2-4 отверстия у одного пациента без смены инструмента, что обычно имеет место при установке соединительных пластин при остеосинтезе.

Благодаря простоте, технологичности, а отсюда низкой себестоимости, сверло не нуждается в переточке, освобождая таким образом клинику от несвойственной ей работы, а благодаря использованию для работы резания высококоррозионностойких сталей сверла могут храниться, поставляться в стерильной упаковке для одноразового употребления, что особенно важно в экстренной хирургии, например в хирургии катастроф, и полевых условиях.

Источники информации
1. Крендаль Л.Е., Кабанов Ю.Ф. Медицинское товароведение, М., Медицина, 1974, стр.123.

2. Авторское свидетельство СССР 1465033, А 61 В 17/16, 1989.

3. Авторское свидетельство СССР 364313, А 61 В 17/16, 1973 (прототип).

4. Султанов Т.А., Хостикоев М.З. Исследование микротвердости резьбы, накатанной на различных конструкционных матеоиалах. Сборник трудов Всесоюзного научно-исследовательского инструментального института, Минстанкопром СССР, М., 1975, стр.158-166.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для сверления костной ткани при травматологических, нейрохирургических и других операциях, и может быть использовано в условиях полевой и экстренной хирургии. Сверло выполнено в виде единой трубы и содержит режущую часть с зубьями, среднюю часть и хвостовую часть с лысками. Зубья выполнены трапециевидными, продольными и имеют режущую плоскость. Режущая плоскость расположена под задним углом α. Зубья размещены с положительным передним углом γ. Положительный передний угол образован за счет смещения положения передней кромки от оси на величину е, при этом sin где D - наружный диаметр сверла. В результате достигают упрощения и удешевления однодетального инструмента для сверления костной ткани с хорошими режущими свойствами и относительно простой формой, что обеспечивает наилучшую стерилизуемость и высокую технологичность, которая является основой одноразовости. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Одноразовое сверло для обработки костных тканей, содержащее хвостовую часть, среднюю трубчатую часть и режущую часть с зубьями, отличающееся тем, что выполнено в виде единой трубы для аспирации продуктов разрушения, причем на хвостовой части трубы расположены лыски, а зубья выполнены трапециевидными продольными, имеют режущую плоскость, расположенную под задним углом γ, и размещены с положительным передним углом γ, образованным за счет смещения положения передней кромки от оси на величину е, при этом

где D - наружный диаметр сверла.