УСТРОЙСТВО ГУСЕЙНОВА ДЛЯ ФИКСАЦИИ ХИРУРГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2005 года по МПК A61B17/02 

Изобретение относится к медицине, в частности к общей хирургии, сосудистой хирургии и нейрохирургии.

Известно устройство для фиксации хирургического инструмента, содержащее средство закрепления, рукав, образованный шарнирными звеньями, состоящими из чередующихся втулок с полостями и дополнительных элементов, и установленный на конце рукава зажим для хирургического инструмента (1).

Недостаток известного устройства заключается в следующем.

Его шарнирные звенья, состоящие из чередующихся втулок с полостями и дополнительных элементов, представляющих собой шарики с осевыми отверстиями, связаны между собой продетым через полости и отверстия тросом с механизмом натяжения. Оптимальная толщина троса находится в интервале от 2 мм в диаметре до 2,5 мм в диаметре. В процессе проведения операции, например, после производства костно-пластической трепанации, хирург сначала устанавливает опорную стойку со струбциной в необходимом месте на кости черепа на краю трепанационного отверстия и закрепляет ее струбциной. Затем хирургический инструмент, например, шпатель, закрепляют в зажиме и устанавливают в заданном месте операционной раны. После этого с помощью устройства для натяжения троса обеспечивается плотное сжатие между собой шарнирных звеньев из чередующихся втулок с полостями и дополнительных элементов в виде шариков. В результате этого обеспечивается фиксация в пространстве многозвенного рукава.

При неоднократном повторении сжатия шарнирных звеньев в ходе операций происходит притирание шариков с втулками, что ведет к снижению трения между ними. По этой причине для обеспечения надежной фиксации в пространстве с каждой операцией приходится все сильнее натягивать трос при помощи устройства для натяжения троса. Это в итоге приводит к разрыву троса, что является крайне нежелательно, особенно в ходе проведения операции. Если увеличить толщину троса, сделав его более 2,5 мм в диаметре, то это снизит подвижность в пространстве рукава, что нежелательно.

Целью изобретения является намерение найти техническое решение, при котором исчезает опасность внезапного разрыва троса и разрушения рукава в ходе проведения операции при одновременном сохранении высокой подвижности рукава при настройке его положения в пространстве и возможности жесткой и надежной фиксации полученного положения в пространстве.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для фиксации хирургического инструмента, содержащем средство закрепления, рукав, образованный шарнирными звеньями, состоящими из чередующихся втулок с полостями и дополнительных элементов, и установленный на конце рукава зажим для хирургического инструмента, согласно изобретению, каждый дополнительный элемент представляет собой стержень с утолщениями по концам, обратные, контактирующие со стержнем с утолщениями сферической формы по концам, а для образования шарнирных звеньев внутри полости каждой втулки с обоих торцов размещены утолщения сферической формы смежных дополнительных элементов, распертые помещенной между ними пружиной и обратными сторонами контактирующие со стопорными элементами втулки.

Данная конструкция не имеет троса внутри, который необходимо натягивать устройством для натяжения троса. В результате этого исчезает опасность внезапного разрыва троса и разрушения рукава в ходе проведения операции. Вместе с тем, сохраняется высокая подвижность составляющих звенья элементов рукава друг относительно друга с получением требуемого положения рукава в пространстве с возможностью последующей жесткой фиксации полученного положения в пространстве. Это осуществляется за счет усилий расположенных внутри втулок пружин, воздействующих на утолщения сферической формы дополнительных элементов, поджимая их обратными сторонами к стопорным элементам втулок. При этом усилие пружин должно быть таковым, чтобы одновременно с обеспечением подвижности рукава обеспечивалась бы его высокая жесткость и не наблюдалось бы провисание.

Приведенная выше совокупность общих существенных признаков применима при любом использовании заявленного изобретения, не зависимо от вида проводимой операции.

Кроме того, мы считаем необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности общих существенных признаков, относящихся к частным случаям выполнения или использования.

В заявленном устройстве возможно различное выполнение его отдельных узлов и деталей.

Например, каждая втулка может представлять собой металлическую трубку, а стопорный элемент втулки может быть выполнен в форме кольца, закрепленного в кольцевой канавке полости втулки. Каждый дополнительный элемент может быть выполнен в форме спортивной гантели.

Желательно, чтобы между концом каждой пружины и утолщением сферической формы дополнительного элемента была бы размещена шайба, которая предназначена для передачи усилия пружины на максимально возможную площадь утолщения сферической формы дополнительного элемента, а также для обеспечения плавного перемещения дополнительного элемента относительно втулки. При отсутствии шайбы от воздействия конца пружины могут образовываться «задиры» (углубления) на поверхности утолщений сферической формы дополнительных элементов и, как следствие, скачкообразное перемещение рукава, а также появление в зафиксированном положении люфтов, то есть перемещений рукава от воздействия сравнительно небольших усилий.

Для обеспечения целей, описанных в предыдущем абзаце, обращенная в сторону утолщения сферической формы дополнительного элемента часть шайбы может быть выполнена также сферической формы.

Предпочтительно, чтобы каждая шайба имела бы скользящую посадку относительно внутренней поверхности полости втулки. Это предотвращает появление люфтов и обеспечивает плавность перемещения, так как, в противном случае, каждая шайба вместе с пружиной будет перемещаться («гулять») при деформации рукава.

Целесообразно, чтобы каждая пружина имела бы скользящую посадку относительно внутренней поверхности полости втулки. Это, как и в предыдущей случае, предотвращает появление люфтов и обеспечивает плавность перемещения, так как, в противном случае, каждая пружина вместе с шайбой будет перемещаться («гулять») при деформации рукава.

Желательно, чтобы заявленное устройство было бы оснащено средством уменьшения жесткости фиксации рукава. Это обусловлено тем, что если сделать расположенные внутри втулок пружины очень жесткими, то данное обстоятельство заставит хирурга в ходе проведения операции прилагать достаточно высокие усилия для получения необходимой формы рукава в пространстве, что не совсем удобно. Для предотвращения этого и повышения удобства пользования целесообразно введение указанного средства в конструкцию устройства.

Конструкция средства уменьшения жесткости фиксации рукава может быть различна. Заявитель разработал множество их вариантов. Наиболее предпочтительна конструкция, которая содержит трос, размещенный продольно в полостях втулок и дополнительных элементов и соединенный с концами рукава, причем трос оснащен средством натяжения троса.

Сущность его работы заключается в том, что при натяжении троса происходит сжатие пружин. Это осуществляется при помощи средства натяжения троса, для приведения в действие которого не требуется значительных усилий со стороны хирурга. В результате натяжения троса утолщения сферической формы дополнительных элементом немного отходят от стопорных элементов (выступов втулок), что сопровождается уменьшением трения между этими деталями и увеличением подвижности рукава. После этого хирург легко может придать рукаву необходимую форму в пространстве. Затем хирург «отпускает» трос при помощи средства натяжения троса. Пружины распрямляются и происходит жесткая фиксация рукава в созданном перед этим пространственном положении.

Дополнительным преимуществом использования средства уменьшения жесткости фиксации рукава в виде троса является то, что в случае неожиданного выхода кольца стопорного элемента из кольцевой канавки полости внутри какой-либо втулки не произойдет разрушение рукава, а только его провисание на тросе.

Конструкция средства натяжения троса, так же как и средства регулирования жесткости фиксации рукава, может быть различна. По мнению заявителя, она, например, может быть выполнена в виде элемента Г-образной формы, охватывающего утолщение бокового дополнительного элемента, причем одна его полка соединена с тросом, а конец другой полки расположен над стержнем дополнительного элемента между утолщениями сферической формы.

Для увеличения радиуса поворота звеньев без риска повреждения проходящего внутри полости дополнительных элементов троса могут быть раззенкованы.

Желательно также, чтобы средство закрепления было бы выполнено в виде струбцины с опорной стойкой, что удобно при проведении операции.

В заключении данного раздела описания можно отметить, что в целом преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно позволяет повысить безопасность проведения операции. Устройство просто по конструкции и в использовании, легко стерилизуется, доступно для пользования любому практическому хирургу, дешево.

Важным преимуществом изобретения является также то, что оно может быть реализовано на технологическом оборудовании, уже используемом в медицинской промышленности.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг.1 изображено устройство для фиксации хирургического инструмента, общий вид;

На фиг.2 - то же, продольное сечение конца рукава у зажима для хирургического инструмента (Примечание: для удобства чтения на фигуре не показано соединение конца зажима для хирургического инструмента с концом рукава. Для образования данного соединения конец зажима для хирургического инструмента оснащен парой боковых выступов, которые с боков приварены к боковому утолщению сферической формы крайнего дополнительного элемента);

На фиг.3 изображена модификация заявленного устройства, характеризующаяся размещением шайбы между концом пружины и утолщением сферической формы дополнительного элемента, размещена шайба и раззенковкой полости дополнительного элемента.

Устройство 1 для фиксации хирургического инструмента содержит средство 2 закрепления, рукав 3, образованный шарнирными звеньями, состоящими из чередующихся втулок 4 с полостями 5 и дополнительных элементов 6, и установленный на конце рукава 3 зажим 7 для хирургического инструмента. Каждый дополнительный элемент 6 представляет собой стержень 8 с утолщениями 9 сферической формы по концам, обратные, контактирующие со стержнем 8, стороны 10 которых также имеют сферическую форму. Для образования шарнирных звеньев внутри, по меньшей мере, каждой небоковой втулки 4 с обоих торцов размещены утолщения 9 сферической формы смежных дополнительных элементов 6, распертые помещенной между ними пружиной 11 и контактирующие обратными, имеющими сферическую форму, сторонами 10 со стопорными элементами, представляющими собой в данной модификации выступы 12 втулки 4.

Как отмечалось выше, отдельные детали могут иметь различную конструкцию. В частности, как показано на фиг.2, каждая втулка 4 может представлять собой металлическую трубку. Выступы 12 втулки 4 выполнены в форме кольца, закрепленного в открытой с торца кольцевой проточке 13 полости 5 втулки 4 при помощи винтов 14, которые ввинчены в соответствующие резьбовые отверстия 15 во втулке 4 (на фигурах эти отверстия не показаны). Поскольку каждое утолщение 9 дополнительного элемента 6 имеет сферическую форму, то дополнительный элемент 6 приобретает форму спортивной гантели.

Как отмечалось выше, желательно, чтобы заявленное устройство 1 было оснащено средством уменьшения жесткости фиксации рукава. При его отсутствии для изменения пространственного положения рукава хирургу потребуется прилагать значительные усилия, что не совсем удобно в пользовании. Хотя заявитель разработал множество модификаций этого средства наиболее предпочтительна конструкция, которая содержит трос 16, размещенный продольно в полостях 5 втулок 4 и полостях 17 дополнительных элементов 6 и соединенный с концами рукава 3, например, при помощи узла 18, завязанного на конце рукава 3 и имеющего размеры большие, чем диаметр полости 17 дополнительного элемента 6 (при условии, что боковым крайним элементом рукава 3 является дополнительный элемент 6, как это изображено на фиг.2, а не втулка 4). В любом случае трос 16 должен быть оснащен средством 19 натяжения троса. Как было уже отмечено выше, сущность его работы заключается в следующем. При натяжении троса 16 происходит сжатие пружин 11. Это осуществляется при помощи средства 19 натяжения троса, для приведения в действие которого не требуется значительных усилий со стороны хирурга. В результате натяжения троса 16 утолщения 9 сферической формы дополнительных элементом 6 немного отходят от выступов 12 втулок 4, что сопровождается уменьшением трения между этими деталями и увеличением подвижности рукава 3. После этого хирург легко может придать рукаву 3 необходимую форму в пространстве. Затем хирург «отпускает» трос 16. Пружины 11 внутри втулок 4 распрямляются и происходит жесткая фиксация рукава 3 в созданном перед этим пространственном положении. Конструкция средства 19 натяжения троса может быть различной. Как показано на фиг.2, оно выполнено в виде элемента 20 Г-образной формы, охватывающего утолщение 9 сферической формы бокового дополнительного элемента 6, причем одна его полка 21 соединена с тросом, а конец 22 другой полки 23 расположен над стержнем 8 дополнительного элемента 6 между его утолщениями 9 сферической формы.

Средство закрепления 2 может иметь различную конструкцию. Однако наиболее предпочтительно его выполнение в виде струбцины с опорной стойкой, что удобно при проведении операции.

Соединение рукава 3 со средством закрепления 2 и с зажимом 7 для хирургического инструмента может быть выполнено различно, например, при помощи сварки. Для этого зажим 7 для хирургического инструмента может быть выполнен с парой боковых выступающих проушин (консолей) 24. Эти проушины 24 размещают так, чтобы охватить с боковых сторон наружно расположенное утолщение 9 сферической формы бокового дополнительного элемента 6. На фиг.2 эти проушины 24 охватывают наружно расположенное утолщение 9 сферической формы по бокам так, чтобы между ним и корпусом зажима 7 для хирургического инструмента образовалось свободное пространство 25 для размещения элемента 20 Г-образной формы средства 19 натяжения троса 16 и узла 18 троса 16. Средство закрепления 2 может быть присоединено к другому концу рукава 3 также при помощи сварки. Для этого оно может иметь пластину 26, которая приваривается, в частности, сбоку при помощи консоли 27 к расположенному на другом конце рукава 3 утолщению 9 сферической формы бокового дополнительного элемента 6 или к наружной боковой поверхности втулки 4.

Примечание: в последнем случае, для размещения внутри втулки 4 пружины 11 втулка 4 должна иметь со стороны средства закрепления 2 поперечную пластину, приваренную к торцу втулки. В этом случае размещенная внутри втулки 4 пружина 11 одним концом будет уперта в утолщение 6 сферической формы дополнительного элемента 6, а другой - в упомянутую приваренную поперечную пластину.

Показанное на фиг.2 соединение сваркой сбоку утолщения 6 дополнительного элемента 6 вызвано тем, что конец утолщения 6 будет «занят» узлом троса 16, завязанным на другом конце рукава 3.

В качестве троса 16 может быть использованы стальной тросик, проволока и т.д.

Устройство работает следующим образом.

Хирург устанавливает средство закрепления 2, например, опорную стойку со струбциной в необходимом месте на краю трапенационного отверстия и закрепляет его струбциной. Хирургический инструмент, например шпатель, закрепляется в зажиме 7 для хирургического инструмента и устанавливается в намеченном месте операционной раны. После этого хирург нажимает на полку 23 элемента 20 Г-образной формы, так, чтобы он повернулся в направлении, обозначенном стрелкой, имеющей позицию 28. При этом произойдет натяжение троса 16 и сжатие пружин 11. Утолщения 9 сферической формы дополнительных элементом 6 немного отходят от выступов 12 втулок 4, что сопровождается уменьшением трения между этими деталями и увеличением подвижности рукава 3. После этого хирург легко может другой рукой придать рукаву 3 необходимую форму в пространстве. Затем хирург «отпускает» полку 23 и трос 16 за счет усилий пружин 11 и сил упругости троса 16 возвращается в исходное положение. Пружины 11 внутри втулок 4 распрямляются и происходит жесткая фиксация рукава 3 в созданном перед этим пространственном положении.

Между концом каждой пружины 11 и утолщением 9 сферической формы дополнительного элемента 6 может быть размещена шайба 29 (фиг.3). Как было отмечено выше, шайба 29 предназначена для передачи усилия пружины 11 на максимально возможно большую площадь утолщения 9 сферической формы дополнительного элемента 6, а также для обеспечения плавного перемещения дополнительного элемента 6 относительно втулки 4. При отсутствии шайбы 29 от воздействия конца пружины 11 могут образовываться «задиры» (углубления) на поверхности утолщений 9 сферической формы дополнительных элементов 6 и, как следствие, скачкообразное перемещение рукава 3, а также появление в зафиксированном положении люфтов, то есть перемещений рукава 3 от воздействия сравнительно небольших усилий.

Для тех же целей, то есть для передачи усилия пружины 11 на максимально возможно большую площадь утолщения 9 сферической формы дополнительного элемента 6, а также для обеспечения плавного перемещения дополнительного элемента 6 относительно втулки 4, обращенная в сторону утолщения 9 сферической формы дополнительного элемента 6 часть 30 шайбы 29 может быть выполнена такой же сферической формы, что и утолщение 9.

Шайба 29, а также пружина 11 могут иметь скользящую посадку относительно внутренней поверхности полости 5 втулки 4, то есть их наружный диаметр совсем немного меньше внутреннего диаметра полости 5 втулки 4, на как это хорошо видно на фиг.3. Это предотвращает появление люфтов и обеспечивает плавность перемещения рукава, так как, в противном случае, каждая пружина 11 вместе с шайбой 29 будет перемещаться («гулять») при деформации рукава 3.

Желательно, чтобы полости 17 дополнительных элементов 6 были бы раззенкованы, то есть имели расширения 31 по боковым концам. Это обеспечит увеличение радиуса поворота звеньев без риска повреждения троса 16, проходящего внутри полости 17 дополнительных элементов 6 и полости 5 втулок 4.

Сущность изобретения поясняется клиническим примером.

Больной Н., 50 лет, поступил в сосудистое отделение Института нейрохирургии имени Н.Н.Бурденко. Диагноз: аневризм сосудов головного мозга. При обследовании установлено, что показано хирургическое вмешательство. При проведении операции использовалось заявленное изобретение. Оно позволило быстро и надежно закрепить хирургические инструменты при проведении операции.

Больная К., 52 года, поступила в сосудистое отделение Института нейрохирургии имени Н.Н.Бурденко. Диагноз: опухоль головного мозга. При обследовании установлено, что показано хирургическое вмешательство. При проведении операции использовалось заявленное изобретение. Оно позволило, как и в предыдущем случае, быстро и надежно закрепить хирургические инструменты при проведении операции.

В целом изобретение позволило улучшить условия проведения операций для хирургов.

В общей сложности в клинике оперировано 7 человек с использованием заявленного изобретения, причем все с положительным результатом.

Изобретение можно эффективно использовать для проведения операций.

Преимуществами его являются:

1. повышение надежности проведения операции в результате снижения возможности несанкционированного смещения хирургического инструмента во время проведения операции;

2. значительная простота конструкции;

3. низкая стоимость;

4. простота изготовления и ремонта;

5. простота стерилизации;

6. простота использования практическим хирургом;

7. простота использования за счет уменьшения количества промежуточных манипуляций, как-то: натяжение троса, регулировка троса, - что имеет место в прототипе (1).

Настоящее устройство просто в обращении, доступно для пользования практическому хирургу.

Помимо приведенных вариантов изобретения возможны и другие многочисленные его модификации.

Все они охватываются приведенной далее заявителем формулой изобретения.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №938967, Кл. А 61 В 17/02, опублик. 1982 г. (прототип).

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в общей хирургии, сосудистой хирургии и нейрохирургии. Устройство для фиксации хирургического инструмента содержит средство закрепления, рукав, который образован шарнирными звеньями из чередующихся втулок с полостями и дополнительных элементов, и зажим для хирургического инструмента на конце рукава. Каждый дополнительный элемент представляет собой стержень с утолщениями сферической формы по концам. Для образования шарнирных звеньев внутри полости каждой втулки с обоих торцов размещены утолщения сферической формы смежных дополнительных элементов. Смежные дополнительные элементы расперты помещенной между ними пружиной и обратными сторонами контактируют со стопорными элементами втулки. В результате найдено техническое решение, при котором исчезает опасность внезапного разрыва троса и разрушения рукава в ходе проведения операции при одновременном сохранении высокой подвижности рукава при настройке его положения в пространстве и возможности жесткой и надежной фиксации полученного положения в пространстве. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для фиксации хирургического инструмента, содержащее средство закрепления, рукав, образованный шарнирными звеньями, состоящими из чередующихся втулок с полостями и дополнительных элементов, и установленный на конце рукава зажим для хирургического инструмента, отличающееся тем, что каждый дополнительный элемент представляет собой стержень с утолщениями сферической формы по концам, а для образования шарнирных звеньев внутри полости каждой втулки с обоих торцов размещены утолщения сферической формы смежных дополнительных элементов, распертые помещенной между ними пружиной и обратными сторонами контактирующие со стопорными элементами втулки.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая втулка представляет собой трубку.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стопорный элемент втулки выполнен в форме кольца, закрепленного в кольцевой проточке полости втулки.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый дополнительный элемент выполнен в форме гантели.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между концом каждой пружины и утолщением сферической формы дополнительного элемента размещена шайба.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что обращенная в сторону утолщения сферической формы дополнительного элемента часть шайбы выполнена сферической формы.7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что шайба имеет скользящую посадку относительно внутренней поверхности полости втулки.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пружина имеет скользящую посадку относительно внутренней поверхности полости втулки.9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно оснащено средством уменьшения жесткости фиксации рукава.10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что средство уменьшения жесткости фиксации рукава содержит трос, размещенный продольно в полостях втулок и дополнительных элементов и соединенный с концами рукава, причем трос оснащен средством натяжения троса.11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что средство натяжения троса выполнено в виде элемента Г-образной формы, охватывающего утолщение бокового дополнительного элемента, причем одна его полка соединена с тросом, а конец другой полки расположен над стержнем дополнительного элемента между утолщениями сферической формы.12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что полости дополнительных элементов раззенкованы.13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство закрепления выполнено в виде струбцины с опорной стойкой.