СМЕСИТЕЛЬНЫЙ И РАЗДАТОЧНЫЙ ПИСТОЛЕТ Российский патент 2020 года по МПК A61B17/88 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству для смешивания, подачи и нанесения пасты, такой как костный цемент.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В целом костный цемент используют, например, в связи с хирургическим вмешательством, таким как замещение тазобедренных суставов и укрепление межпозвоночных дисков. При нанесении костного цемента, например на бедро, чрезвычайную важность представляет стерильность инъекционного инструмента. В противном случае существует риск попадания бактерий и в худшем случае, полирезистентных бактерий, в организм пациента. В отдельных случаях также может увеличиваться срок восстановления пациента, который также может испытывать повышенные болевые ощущения. Кроме того, может возникнуть необходимость в дополнительном хирургическом вмешательстве, и в худшем случае указанное заражение может привести к смерти пациента. С точки зрения общества подобная ошибка при лечении является крайне дорогостоящей.

Примеры оборудования, нашедшего практическое применение, включают устройства для смешивания и подачи пасты костного цемента, описанные в патентах US 7,513,679 и US 8,845,647. Подобные устройства, также называемые смесительными пистолетами, содержат рукоять со спусковым механизмом, посредством которого пасту подают из цилиндра, прикрепленного к рукояти. Перед подачей жидкость (мономер) и костный порошковый компонент смешивают внутри цилиндра посредством средств смешивания, совершающих возвратно-поступательное движение внутри цилиндра. Механизм смешивания и подачи пасты содержит детали стержня и пружины, выполненные из металла, а остальная часть устройства выполнена из пластмассы.

В патенте US 4,994,065 раскрыт другой инъекционный пистолет для введения доз небольшого объема костного цемента под высоким давлением. Инъекционный пистолет содержит стержень, снабженный бороздками и проходящий через трубку. Вырезы взаимодействуют с собачками в спусковом агрегате. Механизм подачи требует наличия нескольких деталей: двух наборов шарнирных пальцев, пружин и собачек, а также пружины сжатия. Множество деталей инъектора гарантирует наличие множества возможных источников неисправности.

В патенте US 4546767 A описано устройство для управления введением костного цемента в полость. Указанное устройство содержит стержень храпового механизма, снабженный вырезами на нижней стороне и взаимодействующий с храповым спусковым крючком, причем указанные элементы в совокупности воздействуют на плунжер для подачи цемента.

Еще один инъекционный пистолет для введения массы с высокой вязкостью в тело человека описан в WO 2014/202350. Указанный пистолет содержит цилиндр и смесительный узел, управляемый посредством стержня, выполненного с возможностью осевого перемещения. Кроме того, пистолет содержит узел подачи, содержащий снабженный резьбой стержень, при повороте (посредством ручки) проталкивающий материал внутри цилиндра. Смешивание и введение костного цемента выполняют в два отдельных этапа. Введение костного цемента осуществляют при помощи обеих рук, причем одной рукой удерживают пистолет, а другой рукой осуществляют поворот ручки. Таким образом, данная процедура включает несколько этапов, которые занимают драгоценное время в напряженной обстановке, в которой выполняют хирургическое вмешательство.

В качестве других известных из уровня техники решений следует упомянуть смесительные и инъекционные пистолеты, раскрытые в US 6439439 B1 и DE 10252027 A1.

Хирургические вмешательства, такие как операция по замещению тазобедренных суставов, осуществляют в напряженной обстановке и в условиях дефицита времени. Большое количество ожидающих операции пациентов приводит к необходимости строгой организации рабочего времени хирургов с целью обеспечения возможности обслуживания нескольких пациентов ежедневно. При введении костного цемента в организм человека крайне важно обеспечение надлежащей вязкости цемента, и соответственно, между смешиванием и введением цемента имеет место крайне короткий промежуток времени. Кроме того, вследствие сложности конструкции коммерчески доступных инъекционных пистолетов, хирургическое вмешательство выполняют по меньшей мере три человека: хирург, медсестра и/или младшая медсестра или врач. Из вышеприведенного описания очевидно, что существующие решения могут быть усовершенствованы.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении нового вида смесительного и раздаточного устройства, усовершенствованного по сравнению с уровнем техники и исключающего, или по меньшей мере сглаживающего, вышеописанные недостатки. В частности, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении устройства для смешивания и подачи пасты, экономически эффективного по сравнению с существующими раздаточными устройствами, менее склонного к образованию костной стружки, и легче поддающегося стерилизации. Указанные задачи решены путем обеспечения устройства, раскрытого в пункте 1 сопутствующей формулы изобретения, причем предпочтительные примеры реализации заданы в зависимых пунктах формулы изобретения, связанных с указанным независимым пунктом.

Общая сущность изобретательского замысла заключается в разработке нового устройства, содержащего небольшое число компонентов, выполненных из материала или материалов, соответствующих современным требованиям в области одноразового оборудования и подходящих для надлежащей утилизации. Преимущество одноразового оборудования заключается в отсутствии образования продуктов износа, которые могли бы вступать в контакт с кровью и тканью пациента в ходе хирургического вмешательства. Кроме того, одноразовое оборудование имеет меньший вес, что снижает риск получения хирургом травм от повторяющихся нагрузок.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, обеспечено устройство для смешивания и подачи пасты, такой как костный цемент, причем указанное устройство содержит корпус с механизмом подачи; цилиндр для смешивания порошкового компонента и жидкого компонента, образующих пасту, причем указанный цилиндр связан с указанным корпусом; поршневой узел, содержащий элемент подачи пасты, расположенный в цилиндре, и трубчатый элемент; смесительный узел, содержащий смесительный элемент, расположенный в цилиндре, и смесительный стержень, проходящий внутри указанного трубчатого элемента поршневого узла, причем указанный смесительный стержень выполнен с возможностью перемещения в трубчатом элементе поршневого узла; причем указанный трубчатый элемент поршневого узла снабжен внешними средствами зацепления, посредством которых указанный элемент подачи пасты выполнен с возможностью перемещения внутри цилиндра в направлении подачи, причем указанным перемещением подачи управляет механизм подачи.

Устройство также может содержать приводной узел, размещенный в корпусе и в первом положении находящийся в зацеплении с внешними средствами зацепления трубчатого элемента, а во втором положении отсоединенный от средств зацепления для обеспечения шагового перемещения трубчатого элемента с целью перемещения элемента подачи пасты в направлении подачи. Указанное свойство обеспечивает легкость в управлении устройством вследствие того, что число этапов управления устройством для пользователя уменьшено благодаря взаимному взаимодействию смесительного механизма и механизма подачи.

Предпочтительно, приводной узел выполнен с возможностью переключения между первым и вторым положениями узла находящегося в зацеплении с указанными средствами зацепления или отсоединенного от них, причем управление указанным приводным узлом осуществляют посредством спускового крючка, включенного в механизм подачи.

Приводной узел может содержать систему звеньев, содержащую по меньшей мере один шарнир, прикрепленный к корпусу, и одну точку поворота, прикрепленную к приводному узлу.

В одном из примеров реализации спусковой крючок связан с упругим возвратным элементом, смещающим спусковой крючок таким образом, что одно нажатие на спусковой крючок соответствует заданному шаговому перемещению трубчатого элемента поршневого узла, и следовательно, соответствующему перемещению элемента подачи пасты.

Средства зацепления трубчатого элемента могут содержать зубья. Подобная конфигурация обеспечивает возможность пошаговой подачи при единовременном перемещении на один или несколько зубьев.

Предпочтительно, трубчатый элемент поршневого узла проходит частично внутри корпуса и частично вне корпуса.

В одном из примеров реализации трубчатый элемент поршневого узла снабжен предохранительной защелкой, предотвращающей перемещение элемента подачи пасты в направлении, противоположном направлению подачи.

Предохранительная защелка может представлять собой кольцевой элемент, надеваемый на трубчатый элемент поршневого узла.

Предпочтительно, по меньшей мере корпус и цилиндр, а также компоненты смесительного механизма и механизма подачи, выполнены из пластикового материала. Вследствие того, что компоненты пистолетов одноразового типа выполнены из пластикового материала, они подходят для утилизации.

Шаговое перемещение трубчатого элемента может быть асимметричным. Асимметричная подача позволяет обеспечить почти бесшаговую подачу трубчатого элемента.

В одном из примеров реализации ассимметричное шаговое перемещение трубчатого элемента обеспечено вследствие того, что трубчатый элемент содержит внешние средства зацепления, выполненные на двух сторонах (на верхней стороне и на нижней стороне), причем внешние средства зацепления на верхней стороне выполнены с осевым сдвигом относительно внешних средств зацепления нижней стороны. Таким образом, устройство обеспечивает очень аккуратную и точную подачу пасты в организм человека.

Приводной узел может содержать стопорный механизм для предотвращения перемещения элемента подачи пасты в направлении, противоположном направлению подачи. Указанный механизм выполняет функцию защиты от повторного использования устройства.

Предпочтительно, приводной узел содержит средства защелкивания, выполненные с возможностью взаимодействия с трубчатым элементом путем зацепления с защелкиванием. С помощью использовании средств защелкивания может быть обеспечено желаемое управление пошаговой подачей трубчатого элемента.

Приводной узел может также содержать пружинные элементы, обеспечивающие возможность ответного захвата и высвобождения трубчатого элемента с целью обеспечения пошаговой подачи пасты из цилиндра.

Смесительное и раздаточное устройство согласно вышеприведенному описанию обладает преимуществом, заключающимся в легкости использования. Число этапов управления уменьшено благодаря взаимодействию смесительного механизма и механизма подачи.

Процесс изготовления инновационного устройства является менее затратным, а процесс сборки - более простым.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения и примеров его реализации очевидны из сопутствующей формулы изобретения, а также из подробного описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В нижеследующем описании раскрыты примеры реализации настоящего изобретения со ссылкой на сопутствующие схематичные чертежи, иллюстрирующие неограничивающие примеры практической реализации изобретательского замысла.

На фиг. 1 показан вид в осевом сечении устройства согласно одному из примеров реализации.

На фиг. 2 показан вид в осевом сечении устройства согласно другому примеру реализации.

На фиг. 3-12 показан процесс заправки и управления устройством согласно еще одному примеру реализации при подготовке к использованию устройства.

На фиг. 3 показан вид сбоку устройства согласно одному из примеров реализации, подготовленного к заправке.

На фиг. 4 показано устройство по фиг. 3, связанное с источником вакуума и снабженное воронкой.

На фиг. 5 показано устройство по фиг. 4, наполняемое жидким компонентом.

На фиг. 6 показано устройство по фиг. 5, наполняемое порошковым компонентом.

На фиг. 7 показано устройство по фиг. 6, подготавливаемое к этапу смешивания.

На фиг. 8 показано устройство по фиг. 7 в ходе смешивания жидкого и порошкового компонентов.

На фиг. 9 показано устройство по фиг. 8 в ходе разъединения.

На фиг. 10 показано устройство по фиг. 9, отсоединяемое от источника вакуума.

На фиг. 11 показано устройство по фиг. 10, снабжаемое выходной трубкой.

На фиг. 12 показано устройство по фиг. 11, подготавливаемое к использованию.

На фиг. 13 показан вид сбоку устройства согласно еще одному примеру реализации, находящегося в положении заправки.

На фиг. 14 показан вид сбоку устройства по фиг. 13, готового к использованию.

На фиг. 15 показан вид в сечении, иллюстрирующий внутренний механизм устройства по фиг. 13-14.

На фиг. 16 показан вид в сечении, иллюстрирующий исходное положение подачи.

На фиг. 17 показан вид в сечении, иллюстрирующий другое положение подачи.

На фиг. 18 показан вид в сечении, иллюстрирующий точку поворота.

На фиг. 19 показан частичный увеличенный вид в сечении приводного устройства по фиг. 13-18.

На фиг. 20 показан частичный увеличенный вид в сечении трубчатого элемента устройства по фиг. 13-18.

На фиг. 21 показан частичный увеличенный вид в сечении трубчатого элемента устройства по фиг. 13-18.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее более подробно раскрыты некоторые примеры реализации со ссылкой на сопутствующие чертежи. Тем не менее, настоящее изобретение может быть реализовано в виде широкого ряда различных форм, и не призвано быть ограниченным примерами реализации, раскрытыми в настоящем описании; напротив, указанные примеры реализации представлены в виде примера с целью обеспечения основательного и полного раскрытия, и передачи в полной мере всего объема настоящего изобретения, заданного в сопутствующей формуле изобретения, специалисту.

На фиг. 1 показано устройство 10 согласно базовому примеру реализации. Смесительное и раздаточное устройство или пистолет 10 содержит корпус Н и цилиндр 11, выполненный с возможностью размещения в нем костного порошкового компонента (такого как, например, порошок костного цемента) и жидкого компонента (мономера), которые при смешивании образуют пасту, такую как костный цемент. Цилиндр 11 содержит отверстие 11а, через которое подают пасту, и крепежный элемент или часть 11b для крепления цилиндра 11 к корпусу Н, содержащему механизм 13 подачи.

Механизм 13 подачи содержит неподвижную ручку 13а и спусковую ручку 13b, выполненную с возможностью перемещения между внешним положением и внутренним положением. Процессом подачи пасты управляют посредством узла ручки 13а и спускового крючка 13b. Механизм 13 подачи также содержит приводной узел или элемент 16, обеспечивающий регулируемую подачу пасты.

Устройство 10 содержит продолговатую трубчатую часть или элемент 14, по меньшей мере частично расположенный в цилиндре 11, и смесительный элемент или узел, содержащий смесительный элемент 15 и продолговатый смесительный стержень 12.

Трубчатый продолговатый элемент 14 снабжен средствами зацепления или зубьями Т, обеспечивающими шаговое перемещение поршня или элемента 17 подачи пасты в направлении подачи (согласно чертежу). Трубчатый элемент 14 расположен с возможностью осевого шагового перемещения внутри цилиндра 11. Смесительный элемент 15 размещен в цилиндре 11, и смесительный элемент 15 связан со смесительным стержнем 12, установленным с возможностью свободного скользящего перемещения в трубчатом продолговатом элементе 14. Смесительный стержень 12 выполнен с возможностью осевого перемещения. Смешивание жидкости и порошка внутри цилиндра 11 обеспечено путем возвратно-поступательного перемещения смесительного стержня 12, в результате чего смесительный элемент 15 перемещается внутри цилиндра 11.

Трубчатый элемент 14 и смесительный стержень 12 могут быть изготовлены в виде двух деталей, неподвижно связываемых в ходе сборки, или могут быть изготовлены в виде единой детали. Элемент 17 подачи пасты и трубчатый продолговатый элемент 14 в совокупности образуют поршневой узел. Смесительная ручка 14а прикреплена к концу смесительного стержня 12 или закреплена на конце трубчатого элемента 14. Предпочтительно, ручка 14а выполнена съемной.

По завершении смешивания костного порошкового компонента и жидкого компонента (мономера) и после образования пасты Р, пасту Р подают через отверстие 11а цилиндра 11. Пасту Р выдавливают из цилиндра 11 посредством узла, образованного смесительным элементом 15 и элементом 17 подачи пасты. Указанный узел смесительного элемента 15 и элемента 17 подачи пасты выдавливает пасту Р из цилиндра 11 посредством механизма 33 подачи. Указанный принцип также показан на фиг. 12.

На фиг. 2 показано устройство 20 согласно усовершенствованному примеру реализации. Соответственно, устройство 20 содержит цилиндр 21 с отверстием 21а и крепежный элемент или часть 21b. Устройство 20 также содержит трубчатую часть или элемент 24 и смесительный элемент или узел, содержащий смесительный элемент 25 и смесительный стержень 22, расположенный в цилиндре 21. Смесительный стержень 22 установлен с возможностью осевого перемещения в цилиндре 21, а трубчатый элемент 24 расположен с возможностью осевого шагового перемещения внутри цилиндра 21. Смесительная ручка 24а прикреплена к одному концу смесительного стержня 22 с целью содействия осуществлению этапа смешивания. Указанные компоненты сходны с соответствующими компонентами устройства 10 по фиг. 1.

Механизм 23 подачи содержит приводной узел 26, взаимодействующий со средствами Т захвата на трубчатом элементе 24 таким образом, что в ходе работы в режиме подачи (не показан на фиг. 2) обеспечена регулируемая подача пасты. На фиг.2 указанная регулируемая подача обеспечена вследствие зацепления с защелкиванием между элементом 26' и внешними средствами Т захвата, такими как зубья, на трубчатом элементе 24. В данном примере реализации зубья Т выполнены по окружности вокруг трубчатого элемента 24.

Элемент 26' приводят в действие при помощи пускового крючка 23b посредством системы звеньев / шарниров. Спусковой крючок 23b смещен в направлении от ручки 23а посредством средств возвратной пружины между штырем 26а, прикрепленным к корпусу Н, и первой точкой 26 с крепления на спусковом крючке 23b. Согласно данному примеру реализации действие возвратной пружины обеспечено посредством эластичного резинового кольца 26b между штырем 26а и первой точкой 26 с крепления. Верхний конец спускового крючка 23b прикреплен к элементу 26' во второй точке 26е крепления. Система звеньев / шарниров также содержит точку 26d поворота.

Согласно одному из примеров реализации спусковой крючок 23b связан с упругим возвратным элементом 26b, смещающим спусковой крючок 23b таким образом, что одно нажатие на спусковой крючок соответствует заданному шаговому перемещению трубчатого элемента 24 поршневого узла, и следовательно, соответствующему перемещению элемента 27 подачи пасты.

Кроме того, устройство 20 содержит предохранительную защелку 29, предотвращающую непреднамеренное использование устройства 20. При удалении защелки 29 обеспечена возможность подачи пасты из цилиндра 21 путем нажатия на спусковую ручку 23b. Стопорный механизм 28 обеспечен в корпусе механизма 23 подачи и управляет перемещением элемента 27 подачи пасты. Стопорный механизм может представлять собой кольцевой элемент 28.

Может быть обеспечено желаемое управление пошаговой подачей трубчатого элемента 24, управляемого механизмом 23 подачи. Например, полное нажатие на спусковой крючок 23b может соответствовать перемещению трубчатого элемента 24 на два зуба, а нажатие на спусковой крючок 23b в половину полного нажатия может соответствовать перемещению на один зубец. Естественно, возможны и другие варианты настройки. Преимущество заключается в обеспечении для пользователя возможности выполнения различных шаговых перемещений. При использовании вышеописанной конфигурации пользователь осуществляет перемещение подачи с малым шагом в положении, в котором спусковой крючок 23b расположен в близости от неподвижной части 23а ручки. Пошаговая подача также описана ниже со ссылкой на фиг. 15a-d.

Управление устройством 30, по существу представляющим собой устройство вышеописанного вида, схематично проиллюстрировано на фиг. 3-12. Устройство 30 содержит цилиндр 31 с отверстием 31а и крепежным элементом 31b. Далее, устройство 30 содержит трубчатый элемент 34 и смесительный элемент или узел, содержащий смесительный элемент и смесительный стержень, расположенный в цилиндре 31. Механизм 33 подачи содержит неподвижную ручку 33а и спусковую ручку 33b, выполненную с возможностью перемещения между внешним положением и внутренним положением. Указанные компоненты сходны с соответствующими компонентами устройств 10 и 20 по фиг. 1 и 2.

Согласно фиг. 3-12, устройство 30 располагают на основании 41b и размещают распорку 41а для удержания смесительного узла на расстоянии от отверстия 31а цилиндра с целью облегчения подачи костного порошкового компонента 46 и жидкости 45, такой как мономер. Пробку 42 отсоединяют от отверстия цилиндра 31, в результате чего на цилиндрическое отверстие 31а может быть помещена воронка 43, что позволяет обеспечить повторную заправку пасты. Кроме того, к цилиндру 31 прикрепляют рукав 44. Рукав 44 может подавать отрицательное давление или вакуум, в результате чего обеспечена разность давлений. Жидкость 45 и порошок 46 пропускают через воронку 43 и заново присоединяют пробку 41 согласно фиг. 7. На фиг. 8 смесительный стержень 32 поворачивают в различных направлениях с целью смешивания костного порошкового компонента 46 и жидкости 45 для образования костного цемента. После полного смешивания (см. фиг. 9 и 10) удаляют предохранительную защелку и рукав 44. На фиг. 11 и 12 показаны средства выброса в виде трубки 47 подачи, прикрепленной к выходу цилиндра 31а вместо пробки 41. На указанном этапе устройство 30 готово к использованию хирургом. Хирург использует механизм 33 подачи для подачи костного цемента из отверстия в цилиндре 31а и трубки 47 подачи в организм человека.

Следует отметить, что этапы по фиг. 9 и 10 могут быть выполнены в обратном порядке.

На фиг. 13-15 показано смесительное и раздаточное устройство или пистолет 50 по доработанному примеру реализации. Указанное устройство 50 содержит корпус Н и цилиндр 51, содержащий отверстие 51а, через которое осуществляют подачу пасты костного цемента. Трубчатый элемент 54 по меньшей мере частично размещен в цилиндре 51. Цилиндр 51 связан с механизмом 53 подачи, выполненном с возможностью подачи пасты из цилиндра 51. Механизм 53 подачи содержит неподвижную ручку 53а, спусковую ручку 53b, и приводной узел 56, обеспечивающий регулируемую подачу пасты. Кроме того, устройство 50 содержит смесительный узел, содержащий смесительный элемент 55 и продолговатый смесительный стержень 52. Смесительный стержень 52 выполнен с возможностью осевого перемещения в цилиндре 51, а трубчатый элемент 54 расположен с возможностью осевого шагового перемещения внутри цилиндра 21. Далее, устройство 50 содержит смесительную ручку 54а, причем смесительная ручка 54а может быть расположена на одном конце смесительного стержня 52.

На фиг. 13 устройство 50 показано в положении, в котором устройство размещено на основании 41b с распоркой 41а для удержания смесительного узла на расстоянии от отверстия 51а цилиндра с целью облегчения подачи костного порошкового компонента и жидкости.

В процессе смешивания жидкость и костный порошковый компонент смешивают с получением костного цемента путем поворота смесительного стержня 52 таким образом, что смесительный элемент 55 поворачивается внутри цилиндра 51. При работе устройства в режиме смешивания смесительный элемент 55 расположен отдельно от элемента 57 подачи пасты. Этап смешивания также показан на фиг.8, на которой показан поворот смесительного стержня 52 пользователем с целью смешивания пасты. В ходе этапа смешивания смесительный стержень 52 может быть перемещен в направлении подачи и в направлении, противоположном направлению подачи.

По завершении смешивания костного порошкового компонента и жидкого компонента (мономера) и после образования пасты, паста готова к подаче через отверстие 51а в цилиндре 51. Пасту выдавливают из устройства 50 посредством узла, образованного смесительным элементом 55 и элементом 57 подачи пасты. Следовательно, в режиме подачи смесительный элемент 55 расположен совместно с элементом 57 подачи пасты. При использовании механизма 53 подачи, например, при нажатии спусковой ручки 53b по направлению к неподвижной ручке 53а, элемент 27 подачи пасты (и соответственно, расположенный на нем смесительный элемент 55) выдавливает пасту из цилиндра 51. Указанный принцип также показан на фиг. 12.

На фиг. 13-15 не отображено, однако устройство 50 также содержит предохранительную защелку (обозначенную позицией 29 на фиг. 2), предотвращающую непреднамеренное использование устройства 50. При удалении защелки обеспечена возможность подачи пасты из цилиндра 51.

Устройство 50 на этапе подачи показано на фиг. 15-18. В ходе подачи приводной узел 56 приводят в действие при помощи пускового крючка 53b посредством системы звеньев / шарниров. Спусковой крючок 53b смещен в направлении от ручки 53а посредством упругого возвратного элемента 56b (показан на фиг.19), расположенного между штырем и первой точкой крепления. Система звеньев / шарниров также содержит точку 56d поворота (показана на фиг. 18).

В проиллюстрированном примере реализации трубчатый элемент 54 имеет по существу прямоугольное поперечное сечение и содержит первую сторону 54b и вторую противоположную сторону 54с, снабженную внешними средствами Т захвата, такими как зубья. В другом примере реализации зубья Т выполнены по окружности вокруг трубчатого элемента 54 (не показано).

Согласно фиг. 16 (и еще более ясной иллюстрации на фиг. 19) приводной узел 56 содержит две пары средств 61a-d защелкивания, причем каждая из пар расположена на двух сторонах трубчатого элемента 54. Средства 61a-d защелкивания содержат средства захвата, такие как зубья, выполненные с возможностью взаимодействия путем зацепления с защелкиванием с внешними средствами Т захвата на трубчатом элементе 54. Приводной узел 56 вышеуказанным образом взаимодействует с трубчатым элементом 54 путем зацепления с защелкиванием.

Каждые из средств 61a-d защелкивания содержат пружинный элемент 62a-d, который может представлять собой резиновое кольцо или упругий возвратный элемент другого вида. Пружинные элементы 62a-d обеспечивают возможность ответного захвата и высвобождения трубчатого элемента 54 с целью обеспечения пошаговой подачи пасты из устройства 50. Перемещение пружинных элементов 62a-d обозначено стрелками на фиг. 19.

В примере реализации по фиг. 15-19 одна из пар средств 61а-b защелкивания выполняет функцию стопорного механизма 58 (обозначенного в виде прямоугольника на фиг. 19 для удобства чтения). В проиллюстрированном примере реализации стопорный механизм 58 расположен ближе к элементу 57 подачи пасты, чем другая пара средств 61с-d защелкивания. Стопорный механизм 58 управляет перемещением элемента 57 подачи пасты. Перемещение элемента 57 подачи пасты возможно лишь в направлении подачи пасты. Следовательно, устройство 50 выполнено без возможности повторного использования. Тем не менее, следует отметить, что на этапе смешивания при ручном перемещении смесительного стержня 52 (но не трубчатого элемента 54) пользователем, перемещение стержня 52 в направлении подачи и в направлении, противоположном направлению подачи, не ограничено.

Таким образом, требуемое управление осевой пошаговой подачей трубчатого элемента 54, управляемого механизмом 53 подачи, может быть обеспечено посредством средств 61а-b защелкивания. При легком нажатии на ручку 53b механизма 53 подачи средства 61c-d защелкивания перемещают на один шаг, т.е., на один зубец, в направлении подачи. Указанное перемещение обозначено стрелками P1, Р2 на фиг. 19.

В одном из примеров реализации, показанном на фиг. 20-21, пошаговая подача является асимметричной. Асимметричная подача обеспечена посредством трубчатого элемента 54, снабженного одним набором зубьев, расположенным на первой стороне 54b, и другим набором зубьев, расположенным на второй противоположной стороне 54с трубчатого элемента 54. Набор зубьев, расположенный на первой стороне 54b трубчатого элемента 54, расположен асимметрично по отношению ко второму набору зубьев, расположенному на второй противоположной стороне 54с. Осевой сдвиг между двумя наборами зубьев может составлять приблизительно 50%. Таким образом, если расстояние между зубьями на одной стороне равно W, зубья на другой стороне сдвинуты в осевом направлении на половину ширины зуба, т.е., на расстояние, равное W/2. Другими словами, вершины зубьев, расположенных на первой стороне 54b, сдвинуты в осевом направлении на половину ширины зуба по отношению к зубьям, расположенным на второй противоположной стороне 54с. Указанная конфигурация позволяет обеспечить почти бесшаговую подачу трубчатого элемента 54. Таким образом, устройство 50 обеспечивает весьма аккуратную и точную подачу пасты в организм человека.

Согласно фиг. 21, зубья Т могут быть наклонены под углом α. Указанный угол предпочтительно составляет от 2° до 10°, более предпочтительно - примерно 5°.

Таким образом, смесительные и раздаточные пистолеты согласно вышеприведенному описанию используют следующим образом. Сначала пистолет заряжают жидким и порошковым компонентами, подаваемыми в цилиндр. Затем жидкий и порошковый компоненты смешивают с образованием пасты путем возвратно-поступательного перемещения смесительного стержня и/или путем поворота смесительного стержня вправо и влево. По завершении смешивания в цилиндре сформирована паста. Выброс пасты осуществляют путем нажатия на неподвижную ручку и на спусковую ручку, в результате чего обеспечена пошаговая подача пасты. После выброса достаточного количества пасты смесительный и раздаточный пистолет выбрасывают в мусорную корзину (для последующей утилизации).

Раскрытые в настоящем описании смесительные и раздаточные пистолеты являются одноразовыми. Все компоненты пистолетов выполнены из пластикового материала, вследствие чего указанные компоненты подходят для утилизации. Преимущество одноразового оборудования заключается в отсутствии образования продуктов износа, которые могли бы вступать в контакт с кровью и тканью пациента в ходе хирургического вмешательства. Кроме того, одноразовое оборудование имеет меньший вес (вплоть до половины веса обычного многоразового пистолета), что снижает риск получения хирургом травм от повторяющихся нагрузок.

Пластиковые элементы смесительного и раздаточного устройства представляют собой пластиковые элементы, изготовленные путем литья под давлением. В одном из примеров реализации пластиковый материал представляет собой биосовместимый полимер. Предпочтительно, пластик содержит олефиновые волокна, полипропилен, или полиоксиметилен.

Предпочтительно процесс сборки пластиковых элементов осуществляют в чистом помещении. Затем полностью собранный продукт стерилизуют, например, этиленоксидом.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, обеспечено устройство для смешивания и подачи пасты, такой как костный цемент, содержащее корпус с механизмом подачи и цилиндр для смешивания порошкового компонента и жидкого компонента, образующих пасту. Цилиндр связан с корпусом. Далее, устройство содержит поршневой узел с элементом подачи пасты, расположенным в цилиндре, и трубчатую часть. Смесительный узел, содержащий смесительный элемент, расположен в цилиндре, а смесительный стержень проходит внутри трубчатой части поршневого узла. Смесительный стержень выполнен с возможностью перемещения в трубчатой части поршневого узла. Трубчатая часть поршневого узла снабжена внешними средствами зацепления, посредством которых элемент подачи пасты выполнен с возможностью перемещения внутри цилиндра в направлении подачи, причем перемещением подачи управляет механизм подачи.

Следует понимать, что изобретательский замысел не ограничен раскрытыми в настоящем описании примерами реализации, и возможно множество модификаций, находящихся в пределах объема настоящего изобретения, заданного сопутствующей формулой изобретения.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству для смешивания, подачи и нанесения пасты, такой как костный цемент. Устройство одноразового использования для смешивания и подачи пасты костного цемента содержит корпус с механизмом подачи, цилиндр для смешивания порошкового компонента и жидкого компонента, образующих пасту костного цемента, поршневой узел, смесительный узел и приводной узел. Цилиндр соединен с корпусом. Поршневой узел содержит элемент подачи пасты, расположенный в цилиндре, и трубчатый элемент. Смесительный узел содержит смесительный элемент, расположенный в цилиндре, и смесительный стержень, проходящий внутри трубчатого элемента поршневого узла. Смесительный стержень выполнен с возможностью перемещения в трубчатом элементе поршневого узла. Трубчатый элемент поршневого узла снабжен внешними средствами зацепления, посредством которых элемент подачи пасты выполнен с возможностью перемещения внутри цилиндра в направлении подачи. Перемещением подачи управляет механизм подачи. Приводной узел размещен в корпусе и в первом положении находится в зацеплении с внешними средствами зацепления трубчатого элемента, а во втором положении отсоединен от средств зацепления для обеспечения шагового перемещения трубчатого элемента для перемещения элемента подачи пасты в направлении подачи. Средства зацепления выполнены на двух сторонах трубчатого элемента, а именно на первой стороне и на второй противоположной стороне. Использование изобретения позволяет обеспечить отсутствие образования продуктов износа, которые могли бы вступать в контакт с кровью и тканью пациента в ходе хирургического вмешательства, кроме того, изобретение имеет меньший вес, что снижает риск получения хирургом травм от повторяющихся нагрузок. 13 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Устройство одноразового использования для смешивания и подачи пасты (P) костного цемента, содержащее:

корпус (H) с механизмом (13; 23; 33; 53) подачи;

цилиндр (11; 21; 31; 51) для смешивания порошкового компонента (46) и жидкого компонента (45), образующих пасту (P) костного цемента, причем цилиндр соединен с указанным корпусом;

поршневой узел, содержащий элемент (17; 27; 57) подачи пасты, расположенный в цилиндре, и трубчатый элемент (14; 24; 34; 54); и

смесительный узел, содержащий смесительный элемент (15; 25; 35; 55), расположенный в цилиндре, и смесительный стержень (12; 22; 32; 52), проходящий внутри трубчатого элемента (14; 24; 34; 54) поршневого узла, причем

смесительный стержень (12; 22; 32; 52) выполнен с возможностью перемещения в трубчатом элементе (14; 24; 34; 54) поршневого узла; и

трубчатый элемент (14; 24; 34; 54) поршневого узла снабжен внешними средствами (T) зацепления, посредством которых элемент (17; 27; 37; 57) подачи пасты выполнен с возможностью перемещения внутри цилиндра (11; 21; 31; 51) в направлении подачи,

причем указанным перемещением подачи управляет механизм (13; 23; 33; 53) подачи;

при этом указанное устройство также содержит приводной узел (26; 56), размещенный в корпусе (H) и в первом положении находящийся в зацеплении с внешними средствами (T) зацепления трубчатого элемента (14; 24; 34; 54), а во втором положении отсоединенный от средств (T) зацепления для обеспечения шагового перемещения трубчатого элемента (14; 24; 34; 54) для перемещения элемента (17; 27; 57) подачи пасты в направлении подачи; и

указанные средства (T) зацепления выполнены на двух сторонах трубчатого элемента (14; 24; 34; 54), а именно на первой стороне (54b) и на второй противоположной стороне (54c).

2. Устройство по п. 1, в котором приводной узел (26; 56) выполнен с возможностью переключения между первым и вторым положениями узла, находящегося в зацеплении с указанными средствами (Т) зацепления или отсоединенного от них,

причем управление приводным устройством обеспечено посредством спускового крючка (13b; 23b; 33b; 53b), включенного в механизм (13; 23; 33; 53) подачи.

3. Устройство по п. 2, в котором приводной узел (26; 56) содержит систему (26a-26e) звеньев, содержащую по меньшей мере один шарнир (26a), прикрепленный к корпусу (H), и одну точку (26c) поворота, прикрепленную к приводному узлу (26).

4. Устройство по п. 2 или 3, в котором спусковой крючок (23b) связан с упругим возвратным элементом (26b), подпружинивающим спусковой крючок (23b) таким образом, что одно нажатие на спусковой крючок соответствует заданному шаговому перемещению трубчатого элемента (24) поршневого узла и, следовательно, соответствующему перемещению элемента (27) подачи пасты.

5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором средства (T) зацепления трубчатого элемента (14; 24; 34; 54) содержат зубья.

6. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором трубчатый элемент (14; 24; 34; 54) поршневого узла проходит частично внутри корпуса (H) и частично вне корпуса (H).

7. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором трубчатый элемент (14; 24; 34; 54) поршневого узла снабжен предохранительной защелкой (19; 28, 29), предотвращающей перемещение элемента (17; 27; 57) подачи пасты в направлении, противоположном направлению подачи.

8. Устройство по п. 7, в котором предохранительная защелка представляет собой кольцевой элемент (28), надетый на трубчатый элемент (24) поршневого узла.

9. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере корпус (H) и цилиндр (11; 21; 31; 51), а также компоненты смесительного механизма и механизма подачи выполнены из пластикового материала.

10. Устройство по п. 1, в котором шаговое перемещение трубчатого элемента (14; 24; 34; 54) является асимметричным.

11. Устройство по п. 10, в котором асимметричное шаговое перемещение трубчатого элемента (14; 24; 34; 54) обеспечено вследствие того, что внешние средства (Т) зацепления на первой стороне (54b) трубчатого элемента выполнены с осевым сдвигом относительно внешних средств (Т) зацепления второй стороны (54c) трубчатого элемента.

12. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором приводной узел (26; 56) содержит стопорный механизм (28; 58) для предотвращения перемещения элемента (27; 57) подачи пасты в направлении, противоположном направлению подачи.

13. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором приводной узел (26; 56) содержит средства (61a-d) защелкивания, выполненные с возможностью взаимодействия с трубчатым элементом (54) путем зацепления с защелкиванием.

14. Устройство по п. 13, в котором приводной узел (26; 56) дополнительно содержит пружинные элементы (62a-d), обеспечивающие возможность ответного захвата и высвобождения трубчатого элемента (54) для обеспечения пошаговой подачи пасты из цилиндра (51).