УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОПЕРАЦИЙ НА СОСУДАХ Российский патент 2008 года по МПК A61B17/32 

Изобретение относится к медицинской технике, а в частности к хирургическим инструментам.

Наиболее успешно настоящее изобретение может быть использовано в кардиохирургии при аортокоронарном шунтировании. Не менее успешно настоящее изобретение может быть использовано в восстановительной хирургии артериальных и/или венозных магистральных сосудов человека.

Уменьшение притока артериальной крови к мышцам сердца из-за окклюзии (сужения) подводящих коронарных артерий может вызвать ишемическую болезнь сердца и инфаркт миокарда из-за ухудшения кровоснабжения. Наиболее частой причиной окклюзии сосудов является их тромбоз, вызываемый врожденными или приобретенными нарушениями обменных процессов в организме больного.

Одним из методов лечения ишемической болезни сердца является хирургическая операция по аортокоронарному шунтированию, при которой шунтирующим каналом обводят окклюзированный участок коронарной артерии, восстанавливая необходимое кровоснабжение органа. Для получения отверстий в стенках аорты, к которым подшивается трансплантат или имплантат шунтирующего канала (сосуда), применяются устройства различных конструкций.

Учитывая предрасположенность больных к тромбозам и отложениям кальция, на получаемые отверстия для шунтирующих каналов накладываются требования минимизации факторов, являющихся возможными инициаторами указанных осложнений. Такими факторами могут являться надрывы в стенке образованного отверстия и нитеобразные остатки биологической ткани аорты (заусенцы). Тромбообразованию и кальцинозу может содействовать и несоответствие формы отверстия, получаемого в стенке аорты, форме внутреннего отверстия пришиваемого сосуда, что может привести к изменению профиля канала в области подшивки сосуда и изменить характер течения крови в этой зоне.

Таким образом, одними из основных требований, предъявляемых к устройствам для получения отверстий при проведении операций на сосудах, являются требования по качеству получаемого отверстия в стенке сосуда. Устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах должно обеспечивать получение отверстия с формой, которая максимально соответствует форме внутреннего отверстия пришиваемого сосуда, т.е. оно должно быть максимально круглым. При получении отверстий должны быть исключены надрывы в стенках и нитеобразные остатки биологической ткани стенки аорты (заусенцы). Кроме этого, процесс получения отверстий должен производиться быстро и без значительных усилий со стороны хирурга, а иссеченные фрагменты должны гарантированно удаляться из операционной зоны.

Известно устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах [US Pat. No3,776,237 Int. Cl. A61b 17/32 Surgical tool and method of providing a surgical opening // J.Donald Hill et. al. - Dec.4, 1973], содержащее режущий блок и механизм его привода. Режущий блок состоит из трубчатого элемента и установленного в нем элемента грибовидной формы. Трубчатый элемент имеет внутреннюю поверхность и рабочий торец. Рабочий торец выполнен в виде кругового ножа, режущая кромка которого расположена на конце рабочего торца. При этом режущая кромка кругового ножа расположена перпендикулярно оси внутренней поверхности трубчатого элемента. Элемент грибовидной формы имеет стержень и шляпку с плоским рабочим торцом, обращенным к режущей кромке кругового ножа трубчатого элемента и расположенным перпендикулярно оси внутренней поверхности трубчатого элемента. При этом наружный диаметр шляпки больше диаметра режущей кромки. На шляпке элемента грибовидной формы установлен чехол, защищающий режущую кромку кругового ножа от повреждения. Механизм привода содержит подпружиненную штангу, в которой закреплен стержень элемента грибовидной формы. Штанга и пружина установлены в трубчатом корпусе, при этом штанга соединена с захватом для пальцев.

Используют описываемое устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах следующим образом. В оперируемом сосуде предварительно скальпелем или ножницами делают небольшой разрез. В разрез, внутрь сосуда, вводят шляпку элемента грибовидной формы. С помощью захвата для пальцев механизма привода перемещают подпружиненную штангу и закрепленный в ней элемент грибовидной формы вдоль оси устройства. В тот момент, когда между собой последовательно начинают взаимодействовать режущая кромка кругового ножа, стенка оперируемого сосуда и плоский рабочий торец шляпки элемента грибовидной формы, начинается процесс получения отверстия. Процесс завершается в момент взаимодействия режущей кромки кругового ножа с плоским рабочим торцом шляпки элемента грибовидной формы. Далее устройство с иссеченными фрагментами, удерживаемыми шляпкой элемента грибовидной формы, удаляются из операционной зоны.

Процесс получения отверстия в сосуде при помощи описываемого устройства соответствует схеме, которая называется высечкой [Справочник машиностроителя. - М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1956 г., том №5], [Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка / Под общ. Ред. Л.И.Рудмана. - М.: Машиностроение, 1988]. Процесс по схеме высечки, реализованный в данном устройстве, в технике применяется для получения изделий из тонких листовых заготовок неметаллических материалов (кожа, бумага, резина, картон и т.д.). Этой схеме присущ ряд особенностей, которые обусловливают описываемые далее недостатки известного устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах.

- При использовании данного устройства длина предварительного разреза в стенке сосуда, через который внутрь сосуда вводят и выводят после высечки шляпку элемента грибовидной формы, должна быть больше (или равна) диаметра шляпки. Так как наружный диаметр шляпки больше диаметра режущей кромки, то длина разреза заведомо больше диаметра режущей кромки. После осуществления высечки в стенках полученного отверстия остаются надрезы и надрывы, которые могут привести к негерметичности соединения, активизации процессов тромбообразования и кальциноза, что отрицательно сказывается на возможном появлении послеоперационных осложнений.

- В момент начала взаимодействия режущей кромки кругового ножа с наружной стенкой оперируемого сосуда и взаимодействия внутренней стенки оперируемого сосуда с плоским рабочим торцом шляпки элемента грибовидной формы нагрузка, прикладываемая к механизму привода, распределяется по всей длине режущей кромки кругового ножа. Это обусловливает относительно небольшие удельные давления между режущей кромкой и стенкой сосуда. Поэтому для осуществления необходимого продавливания режущей кромкой ткани сосуда необходимо создать значительное осевое усилие на механизме привода, что приводит к необходимости значительных усилий со стороны хирурга, увеличивает время проведения операции и приводит к излишней нервозности медперсонала. При поражении оперируемого сосуда кальцинозом или тромбозами величина усилия, которое необходимо приложить к механизму привода, еще более возрастает.

- Наряду с продавливанием ткани в ходе процесса происходит значительная деформация стенки сосуда. Стенка сосуда выгибается в сторону режущей кромки, а, вместе с этим, стенка деформируется и в радиальном относительно оси устройства направлении, чему дополнительно способствует предварительный разрез. Радиальная деформация происходит, в основном, в направлении, перпендикулярном направлению разреза. Явление деформации при высечке происходит, практически, в течение всего процесса получения отверстия, что приводит к значительному искажению геометрии внутренней поверхности отверстия как в осевом, так и в диаметральном направлениях, а величины деформаций и получаемых искажений в значительной мере зависят от толщины стенки, величины и скорости прикладываемого к механизму привода усилия. Поэтому в технике схемы высечек применяют для тонкостенных изделий и реализуют с помощью прессов или ударами молотка. Отметим, что толщины стенок аорты и других сосудов зависят от многих факторов (возраста пациента, его массы, степени и характера поражения и т.д.) и могут быть в пределах от 0,2 до 3 мм [Пуриня Б.А., Касьянов В.А. Биомеханика крупных кровеносных сосудов человека. - Рига: Зинатне, 1980.] Внутренние диаметры шунтирующих сосудов могут широко варьироваться и, обычно, определяются в пределах от 1,0 до 9 мм. Таким образом, при применении описываемого устройства форма отверстия, получаемого в стенке аорты, отличается от цилиндрической и не соответствует форме внутреннего отверстия шунтирующего сосуда. Это затрудняет выполнение шовного сочленения с шунтирующим сосудом или делает такое сочленение малонадежным, приводит к изменению профиля канала в области подшивки сосуда и изменяет характер течения крови в этой зоне. Кроме этого, значительные деформации стенок сосуда могут привести к появлению надрывов в стенке образованного отверстия и нитеобразных остатков биологической ткани. Все вышеперечисленное способствует активизации процессов кальциноза и тромбообразования.

- Процесс получения отверстия должен завершиться в момент взаимодействия режущей кромки кругового ножа с плоским рабочим торцом шляпки элемента грибовидной формы. При применении описываемого устройства, в котором режущая кромка кругового ножа и плоский рабочий торец шляпки элемента грибовидной формы расположены перпендикулярно оси внутренней поверхности трубчатого элемента, качественное завершение процесса получения отверстия (окончательное отделение иссекаемого фрагмента) крайне затруднительно, а часто - невозможно. Это связано со следующим. Для получения качественного окончательного отделения внутренней части стенки аорты при применении описываемого устройства, прежде всего, необходимо идеальное выполнение условия перпендикулярности режущей кромки кругового ножа и рабочего торца шляпки элемента грибовидной формы к оси внутренней поверхности трубчатого элемента. Другими словами, необходимо, чтобы режущая кромка кругового ножа в окончательный момент процесса взаимодействовала всем своим периметром с торцом шляпки элемента грибовидной формы. На практике это, в большинстве случаев, невозможно из-за неизбежных погрешностей при изготовлении устройства, зазоров, необходимых для перемещения подвижных его элементов, а кроме этого, затупления и/или возможных деформаций частей режущей кромки кругового ножа. Это приводит к неполному отделению иссекаемого фрагмента стенки сосуда и к необходимости или принудительного его отрывания, или дополнительного применения режущего инструмента (скальпеля или ножниц). Следствием этого являются: неизбежное значительное искажение геометрии внутренней поверхности отверстия и его не соответствие форме внутреннего отверстия шунтирующего сосуда, а также неизбежное появление надрывов в стенке образованного отверстия и нитеобразных остатков биологической ткани. Все это затрудняет выполнение шовного сочленения с шунтирующим сосудом или делает такое сочленение малонадежным, приводит к изменению профиля канала в области подшивки сосуда и изменяет характер течения крови в этой зоне и способствует активизации процессов кальциноза и тромбообразования.

- Так как наружный диаметр шляпки больше диаметра режущей кромки, а следовательно, и полученного отверстия, то процесс удаления устройства с иссеченными фрагментами из операционной зоны также затруднен и требует дополнительных усилий и манипуляций со стороны медперсонала. В процессе удаления вполне вероятны появления надрывов, которые могут привести к негерметичности соединения, активизации процессов тромбообразования и кальциноза, что отрицательно сказывается на возможном появлении послеоперационных осложнений.

Таким образом, указанные недостатки приводят к тому, что при применении описываемого устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах не обеспечиваются: получение отверстия с формой, которая соответствует форме внутреннего отверстия пришиваемого сосуда, полное отделение фрагмента стенки сосуда, что, в свою очередь, приводит к надрывам в стенке отверстия и нитеобразным остаткам биологической ткани стенки аорты (заусенцам). Кроме этого, процесс получения отверстий требует значительных усилий со стороны хирурга. Все вышеперечисленное снижает надежность шовного сочленения с шунтирующим сосудом, способствует активизации процессов кальциноза и тромбообразования, увеличивает время проведения операции и приводит к возможному отрицательному результату протезирования.

Попытка устранения указанных недостатков была предпринята в следующих разработках конструкций устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является конструкция устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах, раскрытая в патенте US Pat. No6,176,867 Int. Cl. A61B 17/32 Multi-Size Reusable Aortic Punch // John N.M.Wright. - Jan. 23, 2001 (прототип).

Указанное устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах содержит режущий блок и механизм его привода. Режущий блок состоит из трубчатого элемента и установленного в нем элемента грибовидной формы. Трубчатый элемент имеет внутреннюю поверхность и рабочий торец с режущей кромкой трубчатого элемента. Рабочий торец выполнен плоским и расположен перпендикулярно оси внутренней поверхности трубчатого элемента. Режущая кромка трубчатого элемента образована линией пересечения внутренней поверхности и плоского торца трубчатого элемента.

Элемент грибовидной формы имеет стержень и шляпку. Шляпка имеет плоский рабочий торец и наружную поверхность. Рабочий торец обращен к режущей кромке кругового ножа трубчатого элемента и расположен перпендикулярно оси внутренней поверхности трубчатого элемента. Линия пересечения наружной поверхности шляпки и ее рабочего торца образует режущую кромку элемента грибовидной формы. Стержень элемента грибовидной формы установлен в механизме привода с возможностью перемещения шляпки вдоль оси внутренней поверхности трубчатого элемента.

Механизм привода содержит подпружиненную штангу, в которой закреплен стержень элемента грибовидной формы. Штанга и пружина установлены в трубчатом корпусе, при этом штанга соединена с захватом для пальцев.

Используют описываемое устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах следующим образом. В оперируемом сосуде предварительно скальпелем или ножницами делают небольшой разрез. В разрез, внутрь сосуда, вводят шляпку элемента грибовидной формы. С помощью захвата для пальцев механизма привода перемещают подпружиненную штангу и закрепленный в ней элемент грибовидной формы вдоль оси устройства, подтягивая стенку сосуда к рабочему торцу трубчатого элемента. В рассматриваемой конструкции устройства реализована схема получения отверстия, известная как пробивка. Шляпка элемента грибовидной формы является пуансоном, а трубчатый элемент - матрицей. Процесс отделения фрагмента сосуда начинается в тот момент, когда наружная поверхность сосуда начинает взаимодействовать с рабочим торцом трубчатого элемента. При дальнейшем осевом перемещении шляпки элемента грибовидной формы (пуансона) происходит сдвиг внутреннего фрагмента сосуда относительно основной его части и отделение фрагмента. Процесс пробивки заканчивается, когда шляпка элемента грибовидной формы перемещена внутрь трубчатого элемента (матрицы). Далее устройство с иссеченными фрагментами, удерживаемыми шляпкой элемента грибовидной формы в полости трубчатого элемента, удаляются из операционной зоны.

Несомненными преимуществами рассматриваемого технического решения по сравнению с вышеописанным аналогом являются следующие.

- В известном устройстве наружный диаметр шляпки элемента грибовидной формы (пуансона) меньше внутреннего диаметра трубчатого элемента (матрицы), а следовательно, равен или меньше диаметра получаемого отверстия. Это позволяет выполнять предварительный разрез в стенке сосуда, через который внутрь сосуда вводят шляпку элемента грибовидной формы, практически равным или меньше диаметра получаемого отверстия. Это, в свою очередь, снижает вероятность наличия после пробивки нежелательных надрезов и надрывов в стенках полученного отверстия.

- Так как при применении описываемого устройства процесс пробивки заканчивается, когда шляпка элемента грибовидной формы перемещена внутрь трубчатого элемента, то обеспечивается гарантированное окончательное отделение иссекаемого фрагмента, что исключает неполное отделение иссекаемого фрагмента стенки сосуда и необходимость его принудительного отрывания или дополнительного применения режущего инструмента (скальпеля или ножниц).

Наряду с перечисленными выше преимуществами описываемого устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах оно обладает следующими недостатками, которые в значительной мере ухудшают его потребительские качества.

В момент начала взаимодействия наружной поверхности сосуда с рабочим торцом трубчатого элемента, а внутренней его поверхности с плоским рабочим торцом шляпки элемента грибовидной формы, нагрузка, прикладываемая к механизму привода, распределяется по всей длине режущих кромок элемента грибовидной формы и трубчатого элемента. Это обусловливает относительно небольшие удельные давления между режущими кромками и стенкой сосуда. Поэтому для осуществления необходимой пробивки отверстия в сосуде необходимо создать значительное осевое усилие на механизме привода, что приводит к необходимости значительных усилий со стороны хирурга, увеличивает время проведения операции и приводит к излишней нервозности медперсонала. При поражении оперируемого сосуда кальцинозом или тромбозами величина усилия, которое необходимо приложить к механизму привода, еще более возрастает.

Небольшие удельные давления между режущими кромками и стенкой сосуда обусловливают явление значительной деформации стенки сосуда в начальных стадиях процесса, что является сопутствующим и нежелательным, но неизбежным явлением для операций по схеме пробивки. Стенка сосуда выгибается в сторону элемента грибовидной формы, а вместе с этим, стенка деформируется и в радиальном относительно оси устройства направлении, чему дополнительно способствует предварительный разрез в стенке материала. Радиальная деформация сосуда происходит, в основном, в направлении, перпендикулярном направлению разреза. Явление деформации в процессе получения отверстия приводит к значительному искажению геометрии внутренней поверхности отверстия как в осевом, так и в диаметральном направлениях, а величины деформаций и получаемых искажений в значительной мере зависят от толщины стенки, величины и скорости прикладываемого к механизму привода усилия. Кроме этого, радиальная деформация сосуда в направлении, перпендикулярном направлению разреза, может привести к разрыву сосуда и нежелательному увеличению предварительного разреза. Таким образом, при применении описываемого устройства форма отверстия, получаемого в стенке аорты, отличается от цилиндрической и не соответствует форме внутреннего отверстия шунтирующего сосуда. Это затрудняет выполнение шовного сочленения с шунтирующим сосудом или делает такое сочленение малонадежным, приводит к изменению профиля канала в области подшивки сосуда и изменяет характер течения крови в этой зоне. Кроме этого, значительные деформации стенок сосуда могут привести к появлению надрывов в стенке образованного отверстия и нитеобразных остатков биологической ткани.

Таким образом, указанные недостатки приводят к тому, что при применении описываемого устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах не обеспечивается получение отверстия с формой, которая соответствует форме внутреннего отверстия пришиваемого сосуда. Процесс получения отверстия сопровождается появлением надрывов в стенках отверстия и нитеобразных остатках биологической ткани стенки аорты (заусенцам). Кроме этого, процесс получения отверстий требует значительных усилий со стороны хирурга. Все вышеперечисленное снижает надежность шовного сочленения с шунтирующим сосудом, способствует активизации процессов кальциноза и тромбообразования, увеличивает время проведения операции и приводит к возможному отрицательному результату протезирования.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах, в котором конструктивное выполнение его трубчатого элемента позволит: исключить возможность радиальной деформации сосуда в направлении, перпендикулярном направлению разреза, и нежелательный разрыв сосуда; обеспечить постепенный (по схеме резания ножницами) процесс резания стенки сосуда, что уменьшит мгновенную длину зоны резания и увеличит удельные давления между режущими кромками и стенкой сосуда, снизит осевое усилие на механизме привода, обеспечит качественное получение отверстия необходимой цилиндрической формы без появления надрывов в стенках отверстия и нитеобразных остатков биологической ткани (заусенцев). Это позволит увеличить надежность шовного сочленения с шунтирующим сосудом, снизит вероятность процессов кальциноза и тромбообразования, уменьшит время проведения операции и улучшит отдаленные результаты протезирования.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для получения отверстий при проведении операций на сосудах, содержащем режущий блок и механизм его привода, причем режущий блок состоит из трубчатого элемента и установленного в нем элемента грибовидной формы, при этом трубчатый элемент имеет внутреннюю поверхность и рабочий торец с режущей кромкой трубчатого элемента, а элемент грибовидной формы имеет стержень и шляпку, которая имеет рабочий торец, обращенный к рабочему торцу трубчатого элемента, и наружную поверхность, линия пересечения которых образует режущую кромку элемента грибовидной формы, при этом стержень элемента грибовидной формы установлен в механизме привода с возможностью перемещения шляпки вдоль оси внутренней поверхности трубчатого элемента, рабочий торец трубчатого элемента снабжен двумя фиксирующими выступами с вершинами, образованными пересечением внутренней поверхности трубчатого элемента, соосной ей конусообразной поверхностью, вершина которой направлена в сторону рабочего торца шляпки и двумя пересекающимися плоскостями, линия пересечения которых пересекает ось внутренней поверхности трубчатого элемента под прямым углом, а режущая кромка трубчатого элемента образована линией пересечения между собой внутренней поверхности трубчатого элемента и двух, вышеуказанных, пересекающихся плоскостей.

Такое конструктивное выполнение устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах обеспечивает возможность в начальный момент процесса получения отверстия зафиксировать на фиксирующих выступах стенку сосуда, что позволяет исключить возможность деформации сосуда в направлении, перпендикулярном направлению разреза, нежелательный разрыв сосуда и искажение геометрии отверстия.

Так как режущая кромка трубчатого элемента образована линией пересечения внутренней поверхности трубчатого элемента и двух, вышеуказанных, пересекающихся плоскостей, то обеспечивается постепенный процесс получения отверстия по схеме резания ножницами со скошенной режущей кромкой [Справочник машиностроителя. - М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1956 г., том №5], [Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка / Под общ. ред. Л.И.Рудмана. - М.: Машиностроение, 1988]. Это позволяет уменьшить мгновенную длину зоны резания и увеличить удельные давления между режущими кромками и стенкой сосуда, снизить осевое усилие на механизме привода, обеспечить качественное получение отверстия необходимой цилиндрической формы без появления надрывов в стенках отверстия и нитеобразных остатков биологической ткани (заусенцев).

Таким образом, применение устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах, выполненного согласно изобретению, позволит увеличить надежность шовного сочленения с шунтирующим сосудом, снизить вероятность процессов кальциноза и тромбообразования, уменьшить время проведения операции и улучшить отдаленные результаты протезирования.

Указанные особенности изобретения представляют его отличия от прототипа и обусловливают новизну предложения; эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают создание достигаемого технического результата, отраженного в технической задаче, и отсутствуют в известных технических решениях.

Существо изобретения станет более понятным из следующих конкретных примеров его выполнения и прилагаемых чертежей, на которых:

фиг.1 изображает общий вид устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах (описываемый вариант его выполнения) в продольном разрезе;

фиг.2 изображает увеличенный фрагмент А (фиг.1) устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах (описываемый вариант его выполнения) с частичным разрезом трубчатого элемента;

фиг.3 изображает увеличенный фрагмент А (фиг.1) устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах (описываемый вариант его выполнения) по стрелке Б (фиг.2) с частичным разрезом трубчатого элемента;

фиг.4 изображает увеличенный фрагмент А (фиг.1) устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах по стрелке Б (фиг.2) (описываемый вариант его выполнения) с частичным разрезом трубчатого элемента и с фрагментом сосуда в начальный момент процесса получения отверстия (плоскость направления разреза расположена перпендикулярно плоскости чертежа);

фиг.5 изображает в увеличенном масштабе устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах с разрезом корпуса по линии В-В фиг.4 (описываемый вариант его выполнения) с фрагментом сосуда.

Предлагаемое устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах содержит режущий блок 1 (фиг.1) и механизм 2 его привода. Режущий блок 1 состоит из трубчатого элемента 3 и установленного в нем элемента 4 грибовидной формы. Трубчатый элемент 3 (фиг.2, фиг.3) имеет внутреннюю поверхность 5 и рабочий торец 6 с режущей кромкой 7 трубчатого элемента 3. Элемент 4 грибовидной формы имеет стержень 8 и шляпку 9, которая имеет рабочий торец 10, обращенный к рабочему торцу 6 трубчатого элемента 3, и наружную поверхность 11, линия пересечения которых образует режущую кромку 12 элемента 4 грибовидной формы. Стержень 8 (фиг.1) элемента 4 грибовидной формы установлен в механизме 2 привода с возможностью перемещения шляпки 9 вдоль оси 13 внутренней поверхности 5 трубчатого элемента 3. Рабочий торец 6 (фиг.2) трубчатого элемента 3 снабжен двумя фиксирующими выступами 14 с вершинами 15. Фиксирующие выступы 14 (фиг.3) с вершинами 15 образованы пересечением внутренней поверхности 5 трубчатого элемента 3, соосной ей конусообразной поверхностью 16, вершина S которой направлена в сторону рабочего торца 10 шляпки 9, и двумя пересекающимися плоскостями 17 (фиг.2), линия 18 (фиг.3) пересечения которых пересекает ось 13 внутренней поверхности 5 трубчатого элемента 3 под прямым углом, а режущая кромка 7 трубчатого элемента 3 образована линией пересечения между собой внутренней поверхности 5 трубчатого элемента 3 и двух, вышеуказанных, пересекающихся плоскостей 17.

Величины угла α при вершине S конусообразной поверхности 16 и угла β (фиг.2) между двумя пересекающимися плоскостями 17 зависят от диаметра оперируемого сосуда 19 (фиг.4), толщины его стенки и диаметра просекаемого отверстия, что определяется при конструкторской проработке устройства, предназначенного для выполнения конкретной задачи, и не являются предметом настоящего изобретения. Основные условия, выполнение которых необходимо при подборе значений величин углов α и β (фиг.2, фиг.3) во время конструкторской проработки, заключаются в следующем.

- Условие обеспечения необходимой фиксации стенки оперируемого сосуда 19 (фиг.4, фиг.5) в начальный момент процесса получения отверстия. Это исключает деформацию стенок сосуда 19 в направлении, перпендикулярном направлению разреза 20, нежелательный разрыв сосуда 19 и искажение геометрии отверстия.

- Условие обеспечения переменного резания стенки сосуда 19 (фиг.4), что создает в зоне резания большие удельные давления между режущими кромками 7, 12 и стенкой сосуда 19. Это снижает осевое усилие на механизме привода 2 (фиг.1), обеспечивает качественное получение отверстия необходимой цилиндрической формы без появления надрывов в стенках отверстия и нитеобразных остатков биологической ткани (заусенцев).

Как было указано выше, толщины стенок сосудов 19 (фиг.4) зависят от многих факторов (диаметра сосуда 19, возраста пациента, его массы, степени и характера поражения и т.д.) и могут быть в пределах от 0,2 до 3 мм [Пуриня Б.А., Касьянов В.А. Биомеханика крупных кровеносных сосудов человека. - Рига: Зинатне, 1980.] Внутренние диаметры шунтирующих сосудов, обычно, определяются в пределах от 1,0 до 9 мм и, обычно, прямо пропорциональны диаметру оперируемого сосуда 19, а следовательно, и толщине его стенок. Для описываемой конструкции устройства, на основании проведенных предварительных расчетов и испытания образцов устройств, наиболее полное удовлетворение перечисленных выше условий наблюдается при следующих значениях углов α и β (фиг.2, фиг.3):

130°≤β≤175°,

а угол α определяется из соотношения:

α≤β.

При угле β>175° значительно уменьшаются удельные давления между режущими кромками 7, 12 и стенкой сосуда, так как процесс получения отверстия приближается к схеме пробивки.

При угле β<130° может наблюдаться эффект выталкивания стенки сосуда 19 (фиг.4) из зоны резания, который наиболее вероятен при увеличении жесткости сосуда 19 из-за кальциноза. Кроме этого, значительно увеличивается ход элемента 4 грибовидной формы, что также способствует эффекту выталкивания.

При угле α>β (фиг.2, фиг.3) ширина и высота фиксирующих выступов 14 уменьшаются до такой величины, при которой не обеспечивается необходимая фиксация стенки оперируемого сосуда 19 (фиг.4) в начальный момент процесса получения отверстия.

Минимальная величина угла α выбирается в зависимости от конкретных параметров устройства: толщины стенки трубчатого элемента 3 режущего блока 1, материала, применяемого для его изготовления, высоты выступающей части трубчатого элемент 3 и т.п.

В описываемой конструкции устройства для получения отверстий при проведении операций на сосудах 19 механизм 2 (фиг.1) привода содержит штангу 20, в которой с одного конца закреплен стержень 8 элемента 4 грибовидной формы. Крепление стержня 8 может быть выполнено различными способами, что в значительной мере зависит от применяемых для изготовления устройства материалов. В описываемом устройстве предполагается выполнение штанги 20 из пластмассы, а соединение стержня 8 с ней происходит в процессе получения штанги 20 литьем в пресс-форме. С другого конца штанга 8 взаимодействует с пружиной 21.

Штанга 20 и пружина 21 установлены в трубчатом корпусе 22. С одного конца в трубчатом корпусе 22 установлен трубчатый элемент 3 режущего блока 1. Крепление трубчатого элемента 3 режущего блока 1 в трубчатом корпусе 22 может быть выполнено различными способами, что в значительной мере зависит от применяемых для изготовления устройства материалов. В данном устройстве предполагается выполнение трубчатого корпуса 22 из пластмассы, а соединение трубчатого элемента 3 режущего блока 1 с ним происходит в процессе получения трубчатого корпуса 22 литьем в пресс-форме. С другого конца установлена заглушка 23, неподвижность соединения которой обеспечивается штифтом 24.

В описываемой конструкции устройства захват 25 для пальцев подвижно установлен на трубчатом корпусе 22 и имеет направляющую втулку 26, которая предотвращает перекосы и возможные заклинивания. Штанга 20 соединена с захватом 25 для пальцев штифтом 27, которые могут перемещаться в направляющих пазах 28 трубчатого корпуса 22.

Для эффективного и удобного использования описываемого устройства вершины 15 фиксирующих выступов 14 трубчатого элемента 3 расположены в одной плоскости с продольными осями направляющих пазов 28, что является информацией, необходимой для хирурга при дальнейшем использовании устройства. Информация об ориентации фиксирующих выступов 14 может быть нанесена на устройство любым другим способом, например с помощью рисок, надписей и т.п.

Используют описываемое устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах следующим образом. В оперируемом сосуде 19 (фиг.4) предварительно скальпелем или ножницами делают небольшой разрез 20. В разрез, внутрь сосуда 19, вводят шляпку 9 элемента 4 грибовидной формы. При этом устройство ориентируют таким образом, чтобы вершины 15 (фиг.5) фиксирующих выступов 14 располагались в плоскости, перпендикулярной направлению разреза 20. В описываемом устройстве такая ориентация облегчается тем, что вершины 15 фиксирующих выступов 14 трубчатого элемента 3 расположены в одной плоскости с продольными осями направляющих пазов 28 (фиг.1). Ориентация может быть осуществлена, используя также положение захвата 25 для пальцев относительно направления разреза 20 (фиг.5).

С помощью захвата 25 (фиг.1) для пальцев механизма 2 привода перемещают подпружиненную штангу 20 и закрепленный в ней элемент 4 грибовидной формы вдоль оси устройства, подтягивая стенку сосуда 19 (фиг.4) к рабочему торцу 6 трубчатого элемента 3.

При взаимодействии наружной стенки сосуда 19 с рабочим торцом 6 трубчатого элемента 3 вершины 15 фиксирующих выступов 14, образованные пересечением внутренней поверхности 5 трубчатого элемента 3, соосной ей конусообразной поверхностью 16, вершина S (фиг.3) которой направлена в сторону рабочего торца 10 шляпки 9, и двумя пересекающимися плоскостями 17, линия 18 пересечения которых пересекает ось 13 внутренней поверхности 5 трубчатого элемента 3 под прямым углом, внедряются в стенку сосуда 19 (фиг.4) и обеспечивают ее необходимую фиксацию в начальный момент процесса получения отверстия. Усилению эффекта необходимой фиксации способствует ориентация вершин 15 (фиг.5) фиксирующих выступов 14 таким образом, чтобы они располагались в плоскости, перпендикулярной направлению разреза 20. Это исключает деформацию сосуда 19 в направлении, перпендикулярном направлению разреза 20, нежелательный разрыв сосуда и искажение геометрии отверстия.

При дальнейшем осевом перемещении шляпки 9 (фиг.4) начинается процесс отделения фрагмента сосуда 19 и получения отверстия. Так как режущая кромка 7 трубчатого элемента 3 образована линией пересечения между собой внутренней поверхности 5 трубчатого элемента 3 и двух, выше указанных, пересекающихся плоскостей 17, то обеспечивается постепенный процесс получения отверстия по схеме резания ножницами со скошенной режущей кромкой 7 трубчатого элемента 3. Это позволяет уменьшить мгновенную длину зоны резания и увеличить удельные давления между режущими кромками 7, 12 и стенкой сосуда 19, снизить осевое усилие на механизме 2 (фиг.1) привода, обеспечить качественное получение отверстия необходимой цилиндрической формы без появления надрывов в стенке отверстия и нитеобразных остатков биологической ткани (заусенцев).

Процесс получения отверстия заканчивается, когда шляпка 9 (фиг.4) элемента 4 грибовидной формы перемещена внутрь трубчатого элемента 3. Далее устройство с иссеченным фрагментом, удерживаемым шляпкой 9 элемента 4 грибовидной формы в полости трубчатого элемента 3, удаляются из операционной зоны.

Устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах 19, выполненное согласно изобретению, при проведении операций позволяет обеспечить получение отверстия с формой, которая максимально соответствует форме внутреннего отверстия пришиваемого сосуда. При получении отверстий минимизирована возможность появления надрывов в стенках и нитеобразных остатков биологической ткани стенки сосуда 19 (заусенцы). Кроме этого, обеспечиваются максимально быстрое и без значительных усилий со стороны хирурга проведение процесса получения отверстий и гарантированное удаление иссеченных фрагментов из операционной зоны.

Это позволит увеличить надежность шовного сочленения с шунтирующим сосудом, снизит вероятность процессов кальциноза и тромбообразования, уменьшит время проведения операции и улучшит отдаленные результаты протезирования.

Изобретение относится к хирургическим инструментам и может быть использовано в восстановительной хирургии сосудов человека. Устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах содержит режущий блок и механизм его привода. Режущий блок состоит из трубчатого элемента и установленного в нем элемента грибовидной формы. Трубчатый элемент имеет внутреннюю поверхность и рабочий торец с режущей кромкой трубчатого элемента. Элемент грибовидной формы имеет стержень и шляпку. Шляпка имеет рабочий торец. Рабочий торец обращен к рабочему торцу трубчатого элемента. Линия пересечения наружной поверхности шляпки и рабочего торца образует режущую кромку элемента грибовидной формы. Стержень элемента грибовидной формы установлен в механизме привода с возможностью перемещения шляпки вдоль оси внутренней поверхности трубчатого элемента. Рабочий торец трубчатого элемента снабжен двумя фиксирующими выступами с вершинами. Вершины образованы пересечением внутренней поверхности трубчатого элемента, соосной ей конусообразной поверхностью, вершина которой направлена в сторону рабочего торца шляпки и двумя пересекающимися плоскостями. Линия пересечения двух пересекающихся плоскостей пересекает ось внутренней поверхности трубчатого элемента под прямым углом. Режущая кромка трубчатого элемента образована линией пересечения между собой внутренней поверхности трубчатого элемента и двух, выше указанных, пересекающихся плоскостей. В результате исключается возможность радиальной деформации сосуда в направлении, перпендикулярном направлению разреза, и нежелательный разрыв сосуда, обеспечивается постепенный процесс резания стенки сосуда, снижено осевое усилие на механизме привода. 5 ил.

Устройство для получения отверстий при проведении операций на сосудах, содержащее режущий блок и механизм его привода, причем режущий блок состоит из трубчатого элемента и установленного в нем элемента грибовидной формы, при этом трубчатый элемент имеет внутреннюю поверхность и рабочий торец с режущей кромкой трубчатого элемента, а элемент грибовидной формы имеет стержень и шляпку, которая имеет рабочий торец, обращенный к рабочему торцу трубчатого элемента, и наружную поверхность, линия пересечения которых образует режущую кромку элемента грибовидной формы, при этом стержень элемента грибовидной формы установлен в механизме привода с возможностью перемещения шляпки вдоль оси внутренней поверхности трубчатого элемента, отличающийся тем, что рабочий торец трубчатого элемента снабжен двумя фиксирующими выступами с вершинами, образованными пересечением внутренней поверхности трубчатого элемента, соосной ей конусообразной поверхностью, вершина которой направлена в сторону рабочего торца шляпки и двумя пересекающимися плоскостями, линия пересечения которых пересекает ось внутренней поверхности трубчатого элемента под прямым углом, а режущая кромка трубчатого элемента образована линией пересечения между собой внутренней поверхности трубчатого элемента и двух, выше указанных, пересекающихся плоскостей.