КЛАПАН ДЛЯ ТРОАКАРА (ВАРИАНТА) Российский патент 2008 года по МПК A61B17/34 

Варианты клапана для троакара относятся к медицинскому оборудованию, в частности к средствам герметизации полых хирургических инструментов, но могут использоваться и с другими медицинскими инструментам и устройствами.

Клапаны для троакаров, обеспечивающие их герметичность в процессе операции, известны.

Например, известен клапан для троакара по патенту RU 2212198 от 20.09.2003, содержащий полый корпус с торцовой подвижной заслонкой, крышку с инструментальным отверстием, имеющим уменьшенный по сравнению с полостью диаметр, и размещенный на крышке фиксатор в виде втулки.

Недостатком известного клапана является его корпус, который выполнен в виде трубки с косым срезом на конце. Корпус в виде трубки усложняет конструкцию, требует много времени для замены и может быть установлен только на троакар, точно соответствующий ему по размеру.

Более близким к вариантам предлагаемого изобретения является клапан для троакара, описанный в патенте RU 2212199 от 20.09.2003. Этот клапан выполнен из эластичного материала и содержит полый корпус с торцовой подвижной заслонкой, крышку с инструментальным отверстием с уменьшенным по сравнению с поперечным размером полости диаметром и размещенный на крышке фиксатор в виде втулки.

Недостатком клапана по патенту RU 2212199 следует считать выполнение его крепления, посредством которого он подсоединяется к головке гильзы троакара. Поскольку крепление клапана на головке гильзы осуществляется за счет натяжения только одного фиксатора, являющегося частью крышки, это крепление не может считаться надежным.

Варианты настоящего изобретения направлены на решение задачи по созданию надежных и долговечных клапанов для троакаров, позволяющих до минимума сократить время установки на троакар при работе с эндоскопическими инструментами, имеющими различные диаметры рабочих частей эндоскопических инструментов.

Техническим результатом как первого, так и второго варианта изобретения является улучшенное взаимодействие уплотнительных элементов клапана троакара с рабочими частями эндоскопических инструментов, надежность уплотнения и простота замены при использовании с одной гильзой троакара разных инструментов, имеющих различные размеры рабочих частей, облегчение работы хирурга и, как следствие, получение хороших результатов операции.

Сущность первого варианта изобретения выражается в совокупности существенных признаков, в которой клапан для троакара, выполненный из эластичного материала, содержащий полый корпус с торцовой подвижной заслонкой, крышку с инструментальным отверстием, имеющим уменьшенный по сравнению с поперечным размером полости диаметр, и размещенный на крышке основной фиксатор в виде первой втулки, отличается от ближайшего аналога тем, что его полый корпус снабжен фланцем, имеющим дополнительный фиксатор в виде второй втулки, причем первая втулка выполнена с возможностью установки на вторую втулку, а подвижная заслонка выполнена в виде, как минимум, двух лепестков, размещенных с возможностью взаимодействия между собой ребрами или боковыми поверхностями, при этом разность между поперечным размером полости и диаметром инструментального отверстия составляет не менее 1/8 толщины крышки.

Сущность второго варианта изобретения выражается в совокупности существенных признаков, в которой клапан для троакара из эластичного материала, содержащий полый корпус с торцовой подвижной заслонкой, крышку с инструментальным отверстием и размещенный на крышке основной фиксатор в виде первой втулки, отличается от ближайшего аналога тем, что полый корпус снабжен фланцем, имеющим дополнительный фиксатор в виде второй втулки, причем первая втулка выполнена с возможностью установки на вторую втулку, а подвижная заслонка выполнена в виде, как минимум, двух лепестков, размещенных с возможностью взаимодействия между собой ребрами или боковыми поверхностями, при этом корпус имеет длину, которая не превышает его максимальный поперечный наружный размер, и выполнен с полостью, поперечный размер которой равен диаметру инструментального отверстия.

Приведенные совокупности существенных признаков достаточны для достижения технического результата каждого варианта изобретения во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

В частных случаях своего выполнения или использования клапан для троакара как в одном, так и в другом варианте может содержать первую втулку, имеющую первый внутренний кольцеобразный выступ, и вторую втулку, имеющую второй внутренний кольцеобразный выступ.

Причинно-следственная связь перечисленных признаков первого варианта изобретения с его техническим результатом проявляется в том, что выполнение полого корпуса с фланцем, имеющим дополнительный фиксатор в виде второй втулки, на которую устанавливается первая втулка, позволяет значительно увеличить силу прижима второй втулки к головке гильзы троакара. Увеличение силы прижима необходимо в связи с тем, что плотное прилегание крышки клапана к инструменту, необходимое для сохранения герметичности троакара, может являться причиной срыва клапана с головки гильзы при резком извлечении инструмента из троакара. Кроме этого расположение первой втулки на второй позволяет использовать первую втулку как протектор, исключающий случайные контакты второй втулки с инструментами или, например, с руками хирурга, что также может привести к срыву корпуса клапана с головки гильзы.

Наличие в клапане крышки с инструментальным отверстием, имеющим уменьшенный по сравнению с поперечным размером полости диаметр, и фиксатора в виде первой втулки в сочетании с полым корпусом клапана, имеющим подвижную заслонку, обеспечивает надежное уплотнение троакара и, таким образом, исключает потерю пневмоперитонеума за счет быстрого и простого перехода на эндоскопический инструмент с другим размером рабочей части.

Выполнение подвижной заслонки в виде, как минимум, двух лепестков, размещенных с возможностью взаимодействия между собой ребрами или боковыми поверхностями позволяет с одной стороны обеспечить герметичность троакара, а с другой стороны снижает давление заслонки на инструмент. Кроме того, наличие лепестков делает давление заслонки на инструмент равносторонним, что позволяет манипулировать им с большей точностью. Взаимодействие лепестков между собой ребрами делает указанное давление наименьшим, а взаимодействие боковыми поверхностями позволяет удерживать более сильный напор пневмоперитонеума.

Разность между поперечным размером полости и диаметром инструментального отверстия, составляющая не менее 1/8 толщины крышки, обеспечивает увеличенную площадь контакта поверхности инструмента и крышки за счет загиба края отверстия как в направлении движения инструмента, так и при его боковом или угловом смещении.

Соотношение разности между поперечным размером полости и диаметром инструментального отверстия с толщиной крышки установлено в связи с тем, что значительная толщина крышки при малой разности размеров отверстия и полости препятствует работе с установленным в троакаре инструментом, т.к. в этом случае в корпусе нет достаточного пространства, необходимого для размещения деформированного края инструментального отверстия.

Соотношение размеров элементов клапана получено в результате исследований корпусов и крышек, которые изготавливались из разрешенных в медицине эластичных материалов с различными характеристиками. Эти исследования показали достаточность найденного соотношения не только для вывода о возможности достижения технического результата изобретения в частном случае, который проиллюстрирован нижеследующим примером, но и в других случаях осуществления изобретения. Например, было установлено, что при толщине крышки 2 мм нормальное манипулирование инструментом стало возможным лишь при разности между поперечным размером полости корпуса и диаметром инструментального отверстия 1,6 мм.

Причинно-следственная связь перечисленных выше признаков второго варианта изобретения с его техническим результатом проявляется в том же, что и связь с техническим результатом таких же признаков первого варианта.

Особенностью второго варианта клапана для троакара является выполнение его корпуса с длиной, которая не превышает максимальный наружный поперечный размер этого корпуса, и с полостью, имеющей поперечный размер, равный диаметру инструментального отверстия. Эти соотношения длины, максимального наружного размера корпуса и поперечных размеров отверстия и полости являются необходимыми условиями для удобной работы хирурга, т.к. герметизация троакара, достигаемая за счет прилегания не только крышки к поверхности инструмента, но и корпуса, затрудняет смещение этого инструмента в процессе операции.

Существенность указанных соотношений подтверждается примером, в котором приемлемое для работы усилие для смещения инструмента по оси троакара, имеющего рабочую часть 10 мм, было получено при поперечном размере (диаметре) полости корпуса 15 мм, длине полости корпуса 6,4 мм и при диаметре инструментального отверстия 9,7 мм.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез первого варианта клапана, установленного на головке гильзы троакара, на фиг.2 - вид А того же клапана, имеющего подвижную заслонку из двух лепестков, на фиг.3 - вид А того же клапана, имеющего подвижную заслонку из трех лепестков, и на фиг.4 - продольный разрез второго варианта клапана, установленного на головке гильзы троакара.

В первом варианте выполнения клапан для троакара содержит полый корпус 1 с торцовой подвижной заслонкой 2 и крышку 3 с инструментальным отверстием 4. Подвижная заслонка 2 выполнена в виде, как минимум, двух лепестков, размещенных с возможностью взаимодействия между собой ребрами или боковыми поверхностями, а инструментальное отверстие 4 имеет уменьшенный диаметр по сравнению с поперечным размером полости корпуса 1. Разность между поперечным размером полости корпуса 1 и диаметром инструментального отверстия 4 составляет не менее 1/8 толщины крышки 3, на которой размещен основной фиксатор в виде первой втулки 5. Дополнительный фиксатор в виде второй втулки 6 расположен на фланце 7 полого корпуса 1. Первая втулка 5 выполнена с возможностью установки на вторую втулку 6. Все элементы клапана для троакара выполнены из эластичного материала.

Во втором варианте клапан для троакара имеет полый корпус 1 с длиной, которая не превышает максимальный поперечный наружный размер корпуса 1, и с полостью, имеющей поперечный размер, равный диаметру инструментального отверстия 4.

В частных случаях клапан для троакара может содержать первую втулку 5 с первым внутренним кольцеобразным выступом 8 и вторую втулку 6, имеющую второй внутренний кольцеобразный выступ 9.

При подготовке к операции клапан соединяют с троакаром. Для этого полый корпус 1 с торцовой подвижной заслонкой 2 помещают в головку 10 гильзы троакара, ориентируя подвижную заслонку 2 к просвету его гильзы 11. Гильза 11 может иметь гладкую наружную поверхность или поверхность с одно- или многозаходной винтовой нарезкой 12 для установки троакара в рабочее положение. Головка 10 может содержать осевой или боковой штуцер 13 для соединения троакара с необходимым для проведения операции оборудованием.

Фланец 7 позволяет расположить дополнительный фиксатор, выполненный в виде второй втулки 6, коаксиально головке 10 и за счет эластичности материала надеть втулку 6 на головку 10, обеспечив крепление полого корпуса 1. Затем устанавливают крышку 3, для чего на вторую втулку 6 надевают основной фиксатор, выполненный в виде первой втулки 5. Первая втулка 5 прижимает вторую втулку 6 к поверхности головки и повышает надежность соединения. При наличии на первой втулки 5 первого внутреннего кольцеобразного выступа 8 и наличии на второй втулки 6 второго внутреннего кольцеобразного выступа 9 соединение становится еще более надежным, т.к. исключается смещение полого корпуса 1 и крышки 3 в осевом направлении.

В процессе операции в просвет гильзы 11 помещают стилет (не показан) и, вращая гильзу 11 по или против часовой стрелки (в зависимости от направления винтовой нарезки 12), устанавливают троакар в брюшную стенку пациента.

Установка гильзы 11 вращением позволяет легко соединить осевой или боковой штуцер 13 с нужным операционным оборудованием, а также облегчить ввод рабочего эндоскопического инструмента в операционную полость.

При вводе эндоскопического инструмента в операционную полость через троакар с первым вариантом клапана инструмент проходит через инструментальное отверстие 4 крышки 3 и через полость корпуса 1, раздвигая лепестки подвижной заслонки 2, размещенные с возможностью взаимодействия между собой ребрами или боковыми поверхностями.

Инструментальное отверстие 4 плотно охватывает инструмент и за счет разности между поперечным размером полости корпуса 1 и диаметром инструментального отверстия 4, сразу же обеспечивает герметичность соединения. Надежность герметичности соединения гарантируется тем, что разность между поперечным размером полости корпуса 1 и диаметром инструментального отверстия 4, составляющая не менее 1/8 толщины крышки 3, обеспечивает увеличенную площадь контакта поверхности инструмента и крышки 3 за счет загиба края отверстия 4 в направлении движения инструмента.

В последствии за счет загиба края инструментального отверстия 4 становится возможным боковое смещение инструмента без нарушения герметичности соединения с крышкой 3.

При вводе эндоскопического инструмента в операционную полость через троакар со вторым вариантом клапана инструмент также проходит через инструментальное отверстие 4 крышки 3 и через полость корпуса 1, раздвигая лепестки подвижной заслонки 2, которые размещены с возможностью взаимодействия между собой ребрами или боковыми поверхностями.

Поскольку корпус 1 выполнен с полостью, поперечный размер которой равен диаметру инструментального отверстия 4, инструмент плотно охватывает не только инструментальное отверстие 4, но и стенки полости корпуса 1. Герметичное соединение, обеспечиваемое как краями инструментального отверстия 4 крышки 3, так и корпусом 1, имеет высокую надежность и, кроме того, повышает стабильность установочного положения инструмента в гильзе 11 троакара. Вместе с тем, такое соединение требует от хирурга значительного усилия для продвижения инструмента и для изменения его положения в процессе операции. Поэтому для ограничения силы сдавливания инструмента длина корпуса 1 не превышает его максимального наружного поперечного размера. Вместе с тем, при указанном соотношении длины и поперечного размера корпуса 1 его наружная поверхность имеет достаточную площадь опоры на внутреннюю поверхность головки 10.

Удаление инструмента из троакара при операционных действиях не приводит к потере пневмоперитонеума, так как лепестки подвижной заслонки 2 после выхода инструмента из гильзы 11 тотчас смыкаются, в то время как инструмент еще продолжает контактировать с загнутыми краями инструментального отверстия 4 крышки 3 в первом варианте выполнения клапана или во втором варианте - контактировать с краями инструментального отверстия 4 крышки 3 и с поверхностью полости корпуса 1.

Изобретения относятся к медицинскому оборудованию, в частности к средствам герметизации троакаров, но могут использоваться и с другими медицинскими инструментам и устройствами. Изобретение обеспечивает улучшенное взаимодействие уплотнительных элементов клапана троакара с рабочими частями эндоскопических инструментов, надежность уплотнения и простоту замены при использовании с одной гильзой троакара разных инструментов, имеющих различные размеры рабочих частей, облегчение работы хирурга и, как следствие, получение хороших результатов операции. В первом варианте клапан из эластичного материала содержит полый корпус с торцовой подвижной заслонкой, крышку с инструментальным отверстием, основной фиксатор в виде первой втулки и дополнительный фиксатор в виде второй втулки. Инструментальное отверстие имеет диаметр меньший, чем поперечный размер полости корпуса. Основной фиксатор в виде первой втулки размещен на крышке. Полый корпус снабжен фланцем. Дополнительный фиксатор расположен на фланце. Первая втулка выполнена с возможностью установки на вторую втулку. Подвижная заслонка выполнена в виде, как минимум, двух лепестков, размещенных с возможностью взаимодействия между собой ребрами или боковыми поверхностями. Разность между поперечным размером полости и диаметром инструментального отверстия составляет не менее 1/8 толщины крышки. Особенностью второго варианта клапана для троакара является выполнение его корпуса с длиной, которая не превышает максимальный поперечный наружный размер этого корпуса. Во втором варианте в отличие от первого полость имеет поперечный размер, равный диаметру инструментального отверстия. 2 н. и 4 з.п. ф-лы; 4 ил.

1. Клапан для троакара из эластичного материала, содержащий полый корпус с торцовой подвижной заслонкой, крышку с инструментальным отверстием, имеющим диаметр, меньший, чем поперечный размер полости корпуса, и основной фиксатор в виде первой втулки, размещенный на крышке, отличающийся тем, что он имеет дополнительный фиксатор в виде второй втулки, полый корпус снабжен фланцем, а на последнем расположен дополнительный фиксатор, причем первая втулка выполнена с возможностью установки на вторую втулку, а подвижная заслонка выполнена в виде как минимум двух лепестков, размещенных с возможностью взаимодействия между собой ребрами или боковыми поверхностями, при этом разность между поперечным размером полости и диаметром инструментального отверстия составляет не менее 1/8 толщины крышки.2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что первая втулка имеет первый внутренний кольцеобразный выступ.3. Клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что вторая втулка имеет второй внутренний кольцеобразный выступ.4. Клапан для троакара из эластичного материала, содержащий полый корпус с торцовой подвижной заслонкой, крышку с инструментальным отверстием и основной фиксатор в виде первой втулки, размещенный на крышке, отличающийся тем, что он имеет дополнительный фиксатор в виде второй втулки, полый корпус снабжен фланцем, а на последнем расположен дополнительный фиксатор, причем первая втулка выполнена с возможностью установки на вторую втулку, а подвижная заслонка выполнена в виде как минимум двух лепестков, размещенных с возможностью взаимодействия между собой ребрами или боковыми поверхностями, при этом корпус имеет длину, не превышающую его максимальный поперечный наружный размер, а полость корпуса имеет поперечный размер, равный диаметру инструментального отверстия.5. Клапан по п.4, отличающийся тем, что первая втулка имеет первый внутренний кольцеобразный выступ.6. Клапан по п.4 или 5, отличающийся тем, что вторая втулка имеет второй внутренний кольцеобразный выступ.