УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ И РУКОЯТОЧНАЯ ЧАСТЬ МЕДИЦИНСКОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2014 года по МПК A61B18/14 

Изобретение относится к устройству управления переключением медицинского инструмента, прежде всего электродом для высокочастотной хирургии, а также к рукояточной части для подобного инструмента.

Термином «устройство управления переключением» в данном случае обозначаются любые переключатели и/или управляющие устройства, с помощью которого пользователь может переключать функции или каким-либо образом (прежде всего аналоговым) управлять функцией соответствующего инструмента, прежде всего подводом к нему энергии, его геометрической конфигурацией или передачей от него сигнала. Под «инструментом» в принципе следует понимать любой медицинский - хирургический, терапевтический или диагностический инструмент, а как «рукояточная часть» обозначаются детали или части подобного инструмента, которые пользователь держит в руке и/или на которых он выполняет действия по переключению или же управлению при медицинском использовании инструмента. Относящимися к сфере изобретения также обязательно следует рассматривать и эндоскопические инструменты, которые в строгом смысле слова не имеют рукояточной части, однако направляются и переключаются/управляются пользователем.

Имеющиеся в настоящее время на рынке хирургические рукояточные части многоразового использования с функцией активации (например, рукоятки электродов для высокочастотной хирургии) выполнены таким образом, что функция переключения или необходимые для этого электронные компоненты, например щуп, резисторы, диоды, размещаются на печатной плате, которая центрально встроена во внутренней части рукоятки.

Электрические кабельные вводы (гибкие провода), как правило, припаиваются к печатной плате. Необходимое для электрического и механического контактирования инструмента (например, монополярного электрода) контактное гнездо также закреплено на печатной плате (например, способом пайки). Таким образом, у рукояток для высокочастотной хирургии необходимая для применения электрическая мощность подводится через находящиеся на печатной плате токопроводящие дорожки.

Хирургические рукояточные части с функцией активации (например, рукоятки электродов для высокочастотной хирургии) подготавливают к работе путем стерилизации с помощью влажного жара (пара), газообразной окиси этилена и гамма-излучения. Должно быть обеспечено, что изделия в течение заданного промежутка времени выполняют свои функции без ограничений, и при этом не возникают влияющие на безопасность дефекты, которые могут нанести вред пациенту или пользователю. Условия окружающей среды (термические, физические) различных процессов стерилизации могут приводить к преждевременному выходу изделия из строя, например, из-за проникновения жидкостей.

Для поддержания безупречной работы и исключения влияющих на безопасность дефектов необходимо предотвратить проникновение влаги (инициируемое процессами подготовки: мойка, стерилизация). Это, как правило, осуществляется посредством механических уплотнений (например, уплотнительных колец круглого сечения) в месте соединения с внешней средой, например выходе кабеля, области кнопок, области контактного гнезда на дальнем конце рукоятки.

Вид и образ действия функции активации для различных хирургических рукояточных частей иногда имеют весьма значительные конструктивные отличия, вследствие чего меры по соблюдению требований безопасности соответственно заданному сроку службы также могут очень сильно отличаться.

Известные решения, с помощью которых должно быть предотвращено проникновение влаги при подготовке, мойке или стерилизации инструмента или деталей рукояточной части, имеют следующие обусловленные системой недостатки.

Механическое уплотнение нескольких мест соединения труднореализуемо, прежде всего, вследствие изменений материала, вызванных химической или термической обработкой. По причине «герметичной системы» и заключенного (в больших полостях) воздуха в результате переменных температурных воздействий и соответствующего газообмена внутри рукоятки (вызванные процессами мойки и стерилизации) на уплотнительные элементы оказывается сильное воздействие. Вследствие проникновения влаги возможна коррозия металлических деталей (прежде всего, токопроводящих дорожек, контактов, мест соединения электронных компонентов), которая может привести к выходу из строя, а в «худшем случае» к самопроизвольному включению. Из-за проникновения влаги, особенно у проводящих токи высокой частоты структур, возможно возникновение инициируемой электрохимическими процессами коррозии, которая с точки зрения работоспособности и безопасности может иметь в высшей степени опасные последствия.

В основу изобретения положена задача решения этой проблемы известных рукояточных частей посредством новой концепции, которая, прежде всего, делает возможным разработку рукояточных частей с неограниченной функциональностью и выполнением всех требований безопасности в течение требуемого срока службы и одновременно обеспечивает улучшение с точки зрения возможности изготовления и надежности работы рукояточной части. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в создании надежного и оптимально приспособленного для клинического применения устройства управления переключением, которое выполнено пространственно и герметично закрытым и устойчивым к температурам, в частности, к температурам стерилизации, а также в создании соответствующей рукояточной части медицинского инструмента.

Указанная выше задача решена согласно первому аспекту изобретения путем разработки устройства управления переключением для медицинских инструментов нового типа с признаками п.1 формулы изобретения и согласно второму аспекту изобретения разработки рукояточной части по п.12 формулы изобретения. Кроме того, разработан комплект медицинских инструментов с соответствующими рукояточными частями. Варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Изобретение включает в себя мысль о модульной реализации непосредственных функций рукояточной части и функции (функций) устройства управления переключением инструментов указанного типа. Эта модульность выглядит так, что устройство управления переключением выполнено в виде относительно самостоятельного, пространственно закрытого модуля управления переключением с соответствующими элементами управления и средствами связи для взаимодействия с инструментом или относящимся к нему прибором для реализации функций переключения и управления. Изобретение также предусматривает на этом устройстве управления переключением средства фиксации для съемного крепления в или на рукояточной части. Наконец, с учетом вышеупомянутых требований и проблем имеет значение изготовление устройства управления переключением герметичным и термостойким, чтобы оно могло надежно противостоять в течение многих циклов использования условиям окружающей среды, существующим при мойке, стерилизации и т.д.

Устройство управления переключением не имеет подводящих электрических проводов, а входит своими контактами во внутренние электрические контакты инструмента, который через электрические провода инструмента является соединяемым с электрической сетью.

Существенное преимущество предложенного решения заключается в том, что содержание остаточного газа в устройстве управления переключением из-за малых габаритных размеров может поддерживаться очень малым и нагрузки на детали (прежде всего, корпус) за счет воздействия переменных температур могут заметно снижаться. Остающиеся после снятия переключающего устройства управления детали рукояточной части могут выполняться негерметичными, то есть вышеупомянутое конструктивно и технологически трудоемкое уплотнение в местах соединений не является более необходимым. Из этого, прежде всего, следует простая и надежная с точки зрения процесса технология монтажа для новых модульно построенных рукояточных частей.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения устройство управления переключением может использоваться в стандартизованном конструктивном выполнении в случае надобности в большом числе различных, но соответствующих системе рукояточных частей или же инструментов - и, при необходимости, в качестве независимого блока, без пространственных взаимозависимостей с рукояточной частью. Это делает возможным дальнейшее упрощение процессов проектирования и изготовления, а также логистики в клинике или же в частной практике.

В одном варианте выполнения, предоставляющем с современной точки зрения широкие возможности применения, предусмотрено, что контактные средства модуля имеют штекерные контактные элементы, прежде всего контактные штифты или штекерный разъем, для вставления в соединительный контакт рукояточной части. В качестве альтернативы этому может быть предусмотрено, что контактные средства модуля имеют беспроводной передающий блок, прежде всего блютуз-передающий блок, инфракрасный передающий блок или ультразвуковой передающий блок. Особенно последний вариант выполнения делает возможным автономную работу устройства управления переключением, пространственно изолированно от рукояточной части в узком смысле.

В еще одном варианте выполнения изобретения предусмотрено, что средства фиксации имеют защелки, которые, прежде всего, приформованы к корпусу. Альтернативно этому или также в сочетании с этим средства фиксации имеют резьбовой участок, который, прежде всего, приформован к корпусу. Могут быть применены и другие простые средства фиксации или соединительные средства известного типа для создания разъемного соединения устройства управления переключением с рукояточной частью, например в виде байонетного соединения, направляющей скольжения и т.д.

В особенно целесообразном варианте выполнения элемент управления может быть образован выполненным с возможностью деформации под воздействием давления участком корпуса. Так, например, у устройства управления переключением, имеющего в качестве элемента активации клавишу, элемент управления образован заформованной в корпус клавиши, который одновременно образует корпус модуля управления переключением, выключающей пружиной элемент управления.

Целесообразные признаки рукояточной части согласно изобретению следуют уже из вышеприведенных описаний для выполнения устройства управления переключением и поэтому здесь не повторяются. В целом подразумевается, что средства фиксации или же соединительные средства, а также контактные средства рукояточной части будут выполняться соответственно соответствующими средствам фиксации или соединительным элементам устройства управления переключением. Насколько функционально возможно, возможна также замена признаков, например выполнение размещения контактных штифтов в рукояточной части и соответствующих контактных гнезд в устройстве управления переключением.

Помимо этого, преимущества и целесообразность изобретения следуют из нижеследующего описания примеров осуществления и аспектов изобретения с использованием фигур. На них показаны:

Фиг.1А-1В вид в перспективе рукояточной части со съемным устройством управления переключением согласно изобретению,

Фиг.2 вид в продольном разрезе клавиши, как составной части показанного на фиг.1А-1В устройства управления переключением,

Фиг.3 схематическое изображение еще одного варианта осуществления изобретения, и

Фиг.4 схематическое изображение комплекта медицинских инструментов, выполненных согласно изобретению.

На фигурах 1А-1В показана рукоятка 1 высокочастотного электрода для направления высокочастотного электрода (не показан) для высокочастотной хирургии, которая содержит съемное устройство 3 управления переключением. Устройство 3 управления переключением имеет корпус 3а с приформованными защелками 3b в качестве средств фиксации и двумя клавишами 5 в качестве элементов управления для каждого из установленных в корпусе 3а переключателя 7 включения/выключения. Переключатели используются для переключения между различными (электрическими) режимами работы инструмента. Вместо одного или обоих переключателей могут быть предусмотрены поворотные или ползунковые регуляторы для управления электрическими рабочими параметрами инструмента.

Каждый переключатель 7 имеет кольцеобразно выполненные внутренние и наружные контакты 7а, 7b. На рукояточной части 1 предусмотрен скошенный участок 1А поверхности для надевания переключающего устройства 3 управления, а в нем - первая выемка 1b, в которую может входить переключатель 7, и две выемки 1с, которые совместно с защелками 3b на переключающем устройстве управления действуют как фиксирующие или же соединительные средства со стороны рукояточной части.

На фигуре 2 показана клавиша 10, соединенная с двумя внешними соединительными контактами С1 и С2, которые располагаются на печатной плате медицинской рукояточной части. Клавиша 10, которая в показанных на фигурах 1А-1В вариантах выполнения изобретения может быть вставлена вместо переключателя 7, состоит из первой корпусной детали 11 в форме чашки с выдавленным в форме шарового сегмента дном 11А и цилиндрической стенкой 11b, второй кольцеобразной корпусной частью 12 из стекла и вставленного центрально в стеклянную корпусную деталь 12 контакта 13 (противоконтакта). Вторая корпусная деталь имеет такой наружный диаметр, что она входит в цилиндрическую стенку 11b первой корпусной детали 11 практически без зазора, а в цилиндрическое отверстие в ее центр также без зазора входит стержневой участок 13а контакта 13.

Посредством термического этапа обработки на поверхностях касания вышеназванных деталей создано герметичное уплотнение TS. Контакт 13 расположен в клавише 10 таким образом, что круглая контактная пластина 13b на ее внутреннем конце находится в полости 14 между торцевой поверхностью с внутренней стороны второй корпусной детали 12 и дном первой корпусной детали 11, причем на таком расстоянии ниже выпуклости 11А в дне первой корпусной детали, что она при пружинящем нажатии касается контактной пластины 13b. При этом устанавливается (временное) электрическое соединение между соединительным контактом С1, к которому подключен контакт 13, и соединительным контактом С2, к которому подключен электропроводящая первая корпусная деталь 11. Выпуклость 11А служит в качестве переключающей пружины клавиши 10 и в одной из модификаций варианта осуществления согласно фиг.1А-1В может непосредственно заменять клавишу или располагаться под ней.

На фигуре 3 в качестве еще одного варианта осуществления изобретения схематически показано устройство 3' управления переключением, которое (в другой конфигурации) может быть соединено с рукояточной частью медицинского инструмента, однако в представленной конфигурации не встроено рукоятку, а независимо подвергается манипулированию со стороны пользователя для того, чтобы выполнять функции управления эндоскопическим инструментом. Связь осуществляется через линию радиосвязи блютуз, и для этого в устройство 3' управления переключением находится блютуз-передающий блок Т, а в инструменте I - соответствующий приемный блок R.

На фигуре 4 схематически показан комплект SI медицинских инструментов I1-I3 с различно выполненными рукояточными частями 1.1-1.3, каждый из которых имеет постоянно подключенный соединительный провод и единообразно выполненные приемные площадки для устройства 3 управления переключением. Тем самым, каждый инструмент может быть оснащен одинаковым устройством управления переключением или же для всех инструментов можно изготавливать и держать на складе лишь один тип устройства управления переключением.

Вариант осуществления изобретения не ограничен приведенными примерами и упомянутыми аспектами и возможен в виде большого числа модификаций, которые лежат в рамках знаний специалиста.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам управления функцией медицинского инструмента. Устройство управления выполнено в виде модуля управления переключением с пространственно и герметично закрытым, устойчивым к температурам стерилизации корпусом, элементом управления и средствами фиксации для съемной установки в или на рукояточной части инструмента, а также с контактными средствами модуля для взаимодействия с контактными средствами прибора или инструмента, которые, в свою очередь, соединены с соединительным проводом, для выполнения функций управления переключением. Рукояточная часть медицинского инструмента выполнена с выемкой и средствами закрепления рукоятки, а также контактными средствами рукоятки для съемного закрепления и подключения с приемом управляющих сигналов устройства управления переключением. Комплект медицинских инструментов с рукояточными частями содержит рукояточные части всех инструментов, имеющие однотипные выемки, средства закрепления рукоятки и контактные средства рукоятки для закрепления и подключения с приемом управляющих сигналов одного и того же устройства управления переключением. Использование изобретения позволяет повысить безопасность и работоспособность медицинских инструментов за счет герметичности и устойчивости к температурам стерилизации. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство управления переключением снабженного соединительным проводом медицинского инструмента, прежде всего электрода для высокочастотной хирургии, выполненное в виде модуля управления переключением для управления различными электрическими режимами работы инструмента с пространственно и герметично закрытым, устойчивым к температурам стерилизации корпусом, элементом управления и средствами фиксации для съемной установки в или на рукояточной части инструмента, а также с контактными средствами модуля для взаимодействия с контактными средствами прибора или инструмента, которые, в свою очередь, соединены с соединительным проводом, для выполнения функций управления переключением.

2. Устройство управления переключением по п.1, в котором контактные средства модуля имеют штекерные контактные элементы, прежде всего контактные штифты или штекер, для вставления в соединительные контакты рукояточной части.

3. Устройство управления переключением по п.1, в котором контактные средства модуля имеют беспроводной передающий блок, прежде всего блютуз-передающий блок, инфракрасный передающий блок или ультразвуковой передающий блок.

4. Устройство управления переключением по одному из предшествующих пунктов, в котором средства фиксации имеют защелки, которые, прежде всего, приформованы к корпусу.

5. Устройство управления переключением по одному из пп.1-3, в котором средства фиксации имеют резьбовой участок, который, прежде всего, приформован к корпусу.

6. Устройство управления переключением по одному из пп.1-3, которое в качестве элемента управления имеет клавишу.

7. Устройство управления переключением по п.4, которое в качестве элемента управления имеет клавишу.

8. Устройство управления переключением по п.5, которое в качестве элемента управления имеет клавишу.

9. Устройство управления переключением по одному из пп.1-3, в котором элемент управления образован выполненным с возможностью деформации под воздействием давления участком корпуса.

10. Устройство управления переключением по п.4, в котором элемент управления образован выполненным с возможностью деформации под воздействием давления участком корпуса.

11. Устройство управления переключением по п.5, в котором элемент управления образован выполненным с возможностью деформации под воздействием давления участком корпуса.

12. Рукояточная часть медицинского инструмента с выемкой и средствами закрепления рукоятки, а также контактными средствами рукоятки для съемного закрепления и подключения с приемом управляющих сигналов устройства управления переключением по одному из предшествующих пунктов.

13. Рукояточная часть по п.12, в которой контактные средства имеют соединительные контакты для вставления штекерных контактных элементов устройства управления переключением.

14. Рукояточная часть по п.12 с беспроводным приемным блоком, прежде всего блютуз-приемным блоком, инфракрасным приемным блоком или ультразвуковым приемным блоком, для взаимодействия с соответствующим беспроводным передающим блоком устройства управления переключением.

15. Рукояточная часть по одному из пп.12-14 с защелками и/или резьбовым участком, которые выполнены соответствующими соответственным средствам фиксации устройства управления переключением.

16. Комплект медицинских инструментов с рукояточными частями по одному из пп.12-15, отличающийся тем, что рукояточные части всех инструментов имеют однотипные выемки, средства закрепления рукоятки и контактные средства рукоятки для закрепления и подключения с приемом управляющих сигналов одного и того же устройства управления переключением.