РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЖЕСТКОСТИ ДЛЯ ХИРУРГИЧЕСКИХ ИНСТРУМЕНТОВ Российский патент 2024 года по МПК A61F9/07 

ПРИТЯЗАНИЕ НА ПРИОРИТЕТ

[0001] Настоящая заявка претендует на преимущество приоритета предварительной заявки на патент США с серийным номером 62/946 598 под названием «ADJUSTABLE STIFFENER FOR SURGICAL INSTRUMENTS», поданной 11 декабря 2019 г., авторами которой являются Билл Чен (Bill Chen), Джеймс И. Чон (James Y. Chon) и Джон Р. Андервуд (John R. Underwood), и которая включена в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте, как если бы целиком и полностью была бы изложена в настоящем документе.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0002] Постоянные попытки минимизировать инвазивность хирургических процедур, таких как офтальмологические хирургические процедуры, привели к разработке малокалиберных хирургических инструментов для техники микроразреза. Классическим примером хирургической процедуры данного типа, в которой применяются малокалиберные инструменты, является малокалиберная витрэктомия, также известная как малоинвазивная хирургия стекловидного тела (MIVS). Примеры распространенных глазных заболеваний, лечение которых может осуществляться при помощи малоинвазивной хирургии стекловидного тела, включают отслоение сетчатки, макулярные отверстия, премакулярный фиброз и кровоизлияния в стекловидное тело. Преимущества, связанные с современной MIVS, по сравнению с более инвазивной витрэктомией, включают, среди прочего, доступ к большему количеству патологий, большую гидравлическая стабильность, повышенное удобство для пациента, меньшее рубцевание конъюнктивы, меньшее послеоперационное воспаление и более раннее восстановление зрения. Соответственно, в последние годы расширились показания для MIVS и другой техники микроразреза.

[0003] Несмотря на вышеупомянутые преимущества техники микроразреза и ее широкое признание, сохраняются многочисленные недостатки, связанные с применением малокалиберных хирургических инструментов, в частности в области офтальмологии. Одним из обычно отмечаемых хирургами вопросов, которые требуют решения, является устойчивость инструмента. Уменьшение диаметра указанных инструментов для микроразреза, таких как зонды для витрэктомии, вызывает уменьшение их жесткости, что делает затруднительным для хирургов управление инструментами в ходе некоторых глазных хирургических процедур. В случае малокалиберных офтальмологических хирургических инструментов, например, наконечники инструментов могут перемещаться в непреднамеренных направлениях в пределах глаза, что делает чрезвычайно затруднительными такие точные процедуры, как удаление мембран с поверхности сетчатки.

[0004] Соответственно, в данной области техники требуются усовершенствованные способы и устройства для малоинвазивных офтальмологических хирургических процедур.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] В одном варианте осуществления предоставлен хирургический инструмент с основным блоком, зондом и узлом элемента жесткости. Основной блок выполнен с возможностью удерживания пользователем. Зонд расположен проходящим через первое отверстие в дистальном конце основного блока и имеет длину, параллельную его продольной оси. Узел элемента жесткости содержит элемент жесткости, проходящий через первое отверстие в основном блоке, и приводной механизм, приспособленный для приведения элемента жесткости в движение вдоль длины зонда. Элемент жесткости образован полым трубчатым элементом, который окружает по меньшей мере часть зонда и соединен с ней с возможностью скольжения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0006] В качестве способа, которым перечисленные выше признаки настоящего изобретения можно понять в подробностях, можно использовать более конкретное описание настоящего изобретения, кратко описанного выше, путем обращения к вариантам осуществления, некоторые из которых проиллюстрированы в приложенных графических материалах. Однако следует отметить, что приложенные графические материалы иллюстрируют лишь примерные варианты осуществления, поэтому их не следует полагать ограничивающими его объем, и могут допускаться другие, в равной степени эффективные варианты осуществления.

[0007] На фиг. 1 проиллюстрирован вид в перспективе примерного инструмента в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0008] На фиг. 2А проиллюстрирован схематический вид сбоку в поперечном разрезе инструмента, представленного на фиг. 1.

[0009] На фиг. 2B проиллюстрирован другой схематический вид сбоку в поперечном разрезе инструмента, представленного на фиг. 1.

[0010] На фиг. 3 проиллюстрирован вид в перспективе примерного инструмента в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0011] На фиг. 4А проиллюстрирован схематический вид сбоку в поперечном разрезе инструмента, представленного на фиг. 3.

[0012] На фиг. 4В проиллюстрирован другой схематический вид сбоку в поперечном разрезе инструмента, представленного на фиг. 3.

[0013] На фиг. 5 проиллюстрирован вид в перспективе примерного инструмента в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0014] На фиг. 6А проиллюстрирован схематический вид сбоку в поперечном разрезе инструмента, представленного на фиг. 5.

[0015] На фиг. 6В проиллюстрирован другой схематический вид сбоку в поперечном разрезе инструмента, представленного на фиг. 5.

[0016] На фиг. 7 проиллюстрирован вид в перспективе примерного инструмента в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0017] На фиг. 8А проиллюстрирован схематический вид сбоку в поперечном разрезе инструмента, представленного на фиг. 7.

[0018] На фиг. 8В проиллюстрирован другой схематический вид сбоку в поперечном разрезе инструмента, представленного на фиг. 7.

[0019] Для лучшего понимания, где возможно, для обозначения идентичных элементов, которые являются общими для фигур, были использованы одинаковые численные обозначения. Предполагается, что элементы и признаки одного варианта осуществления могут быть преимущественно включены в другие варианты осуществления без дополнительного описания.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0020] Настоящее изобретение в целом относится к микрохирургическим инструментам, характеризующимся переменной жесткостью, и в частности к микрохирургическим инструментам, характеризующимся переменной жесткостью, для офтальмологических хирургических процедур. В одном варианте осуществления хирургический инструмент содержит зонд и узел элемента жесткости. Узел элемента жесткости дополнительно содержит элемент жесткости, который образован полым трубчатым элементом, по существу окружающим по меньшей мере часть длины зонда. Приведение элемента жесткости в движение вдоль длины зонда регулирует жесткость зонда и таким образом обеспечивает для пользователя лучшее управление хирургическим инструментом.

[0021] На фиг. 1 проиллюстрирован вид в перспективе примерного инструмента 100 в соответствии с одним вариантом осуществления, описанным в данном документе. Как изображено на фиг. 1, инструмент 100 содержит зонд, или иглу 110 (здесь и далее называемую «зондом»), и основной блок 120. Зонд 110 содержит проксимальную часть 112 и дистальную часть 114, которая заканчивается на удалении на дистальном конце 116. В некоторых вариантах осуществления проксимальная часть 112 проходит через значительную часть внутренней камеры (124, показана на фиг. 2A и 2B) основного блока 120.

[0022] В одном примере зонд 110 представляет собой удлиненный режущий элемент зонда для витрэктомии. Например, зонд 110 можно вставить в канюлю для выполнения хирургии стекловидного тела, которая может быть аспирационной или неаспирационной. Зонд 110 может содержать полую трубку, имеющую диаметр менее приблизительно 20 калибра. Например, зонд 110 имеет диаметр менее приблизительно 23 калибра, таким как диаметр менее приблизительно 25 калибра. В одном варианте осуществления зонд 110 имеет диаметр приблизительно 27 калибра. В дополнительных примерах зонд 110 может содержать осветительное устройство, лазерный указатель, всасывающее устройство, хирургические щипцы, ножницы, ретракторы или другие подходящие устройства, расположенные в нем или соединенные с ним.

[0023] Обычно зонд 110 образован из материала, подходящего для малоинвазивных хирургических процедур, таких витреоретинальные хирургические операции, которые включают удаление стекловидного тела из глаза, или других хирургических процедур. Например, зонд 110 образован из нержавеющей стали, алюминия или титана медицинского назначения.

[0024] Зонд 110 частично и продольно расположен проходящим через дистальный конец 121 основного блока 120, смежный с проксимальной частью 112, и может быть прямо или опосредованно присоединен к нему во внутренней камере основного блока 120 (внутренней камере 124, которая обсуждена ниже). В одном варианте осуществления основной блок 120 представляет собой ручку, имеющую наружную поверхность 122, выполненную с возможностью удерживания пользователем, таким как хирург. Например, основной блок 120 может иметь профиль, по существу подогнанный под руку пользователя. В некоторых вариантах осуществления наружная поверхность 122 может являться текстурированной или содержать один или несколько образованных на ней элементов для захвата, таких как одна или несколько канавок и/или гребней.

[0025] В основном блоке 120 может размещаться по меньшей мере часть приводного механизма, применяемого для возвратно-поступательного перемещения зонда 110 в основном блоке 120 и относительно него. В одном примере приводной механизм может представлять собой пневматический приводной механизм, содержащий диафрагму. Основной блок 120 может дополнительно предусматривать один или несколько каналов 123 на своем проксимальном конце 125 для направления одной или нескольких линий подачи во внутреннюю камеру 124. Например, один или несколько каналов 123 могут обеспечивать соединение между основным блоком 120 и источником вакуума для аспирации. В другом примере один или несколько каналов 123 обеспечивают соединение с пневматическим, гидравлическим или электрическим источником энергии для приведения в действие приводного механизма, осветительного устройства, лазера или другого подходящего устройства, размещенного в основном блоке 120 или соединенного с ним.

[0026] Инструмент 100 дополнительно содержит узел 130 элемента жесткости, содержащий элемент 132 жесткости, с возможностью скольжения соединенный и по существу окружающий по меньшей мере часть зонда 110. Элемент 132 жесткости выполнен с возможностью регулировки относительно зонда 110, что позволяет пользователю устанавливать положение элемента 132 жесткости (например, дистальный конец элемента 132 жесткости) в разных точках вдоль длины L (показано на фиг. 2A и 2B) зонда 110 вне основного блока 120. Соответственно, пользователь может выборочно регулировать уровень жесткости зонда 110 путем изменения положения элемента 132 жесткости относительно дистального конца 116, тем самым управляя величиной опоры, обеспечиваемой для зонда 110, и стабилизируя инструмент 100 в ходе его применения.

[0027] На фиг. 2A и 2B проиллюстрированы схематические виды в поперечном разрезе инструмента 100 с элементом 132 жесткости, установленным в разных точках вдоль длины L зонда 110. Поэтому фиг. 2A и 2B здесь для ясности описаны совместно с фиг. 1. Элемент 132 жесткости обычно представляет собой цилиндрическую полую трубку, которая по существу окружает зонд 110 на проксимальной части 112 или рядом с ней. Подобно зонду 110, элемент 132 жесткости образован из материала, подходящего для малоинвазивных хирургических процедур, таких как витреоретинальные хирургические операции и других хирургических процедур. В некоторых вариантах осуществления элемент 132 жесткости образован из металлического материала, такого как нержавеющая сталь, алюминий или титан медицинского назначения. В других вариантах осуществления элемент 132 жесткости образован из композиционного материала, такого как полимерный композиционный материал или керамический композиционный материал.

[0028] Наряду с зондом 110, элемент 132 жесткости расположен проходящим через отверстие 117 дистального конца 121 и имеет проксимальный конец 133, расположенный во внутренней камере 124. Элемент 132 жесткости характеризуется таким размером, что он обладает осевой длиной, достаточной для обеспечения необходимой устойчивости стабильности зонда 110, в то время как его часть по-прежнему остается во внутренней камере 124, когда узел 130 элемента жесткости находится в (например, полностью) выдвинутом положении. Например, элемент 132 жесткости может иметь осевую длину от приблизительно 0,25 дюйма до приблизительно 1,75 дюйма, например, от приблизительно 0,30 дюйма до приблизительно 1,50 дюйма. Например, элемент 132 жесткости может иметь осевую длину от приблизительно 0,50 дюйма до приблизительно 1,25 дюйма.

[0029] В одном варианте осуществления элемент 132 жесткости имеет равномерный наружный диаметр от дистального конца 131 до проксимального конца 133. Наличие равномерного наружного диаметра обеспечивает возможность возвратно-поступательного перемещения значительной части длины элемента 132 жесткости через отверстие 117 без образования воздушного зазора между ними. Однако также предполагаются и другие формы и структуры элемента 132 жесткости. Например, в некоторых вариантах осуществления элемент 132 жесткости содержит квадратную, прямоугольную или многоугольную трубку. В дополнительных вариантах осуществления элемент 132 жесткости может иметь неравномерный наружный диаметр. Например, элемент 132 жесткости может иметь наружный диаметр, у которого одна или несколько размерностей следуют ступенчатому или постепенному изменению.

[0030] Внутренняя полость 135 элемента 132 жесткости характеризуется таким размером, чтобы вмещать наружный диаметр зонда 110, в то же время обеспечивающим возможность легкого перемещения элемента 132 жесткости вдоль зонда 110. Таким образом, внутренний диаметр или ширина элемента 132 жесткости больше наружного диаметра зонда 110 и обеспечивает возможность скользящей посадки. В одном варианте осуществления радиальный зазор между элементом 132 жесткости и зондом 110 составляет от приблизительно 0,00020 дюйма до приблизительно 0,00060 дюйма, например, от приблизительно 0,00025 дюйма до приблизительно 0,00050 дюйма. Например, радиальный зазор между элементом 132 жесткости и зондом 110 составляет от приблизительно 0,00030 дюйма до приблизительно 0,00040 дюйма, например, приблизительно 0,00035 дюйма. Кроме того, внутренние размерности элемента 132 жесткости могут являться равномерными от дистального конца 131 до проксимального конца 133, чтобы обеспечивать возможность равномерной стабилизации зонда 110 по всей внутренней полости элемента 132 жесткости.

[0031] В одном варианте осуществления элемент 132 жесткости опосредованно соединен с элементом 138 управления посредством соединительного плеча 134 и стержня 136. Соединительное плечо 134 соединяет элемент 132 жесткости со стержнем 136 и ориентировано между ними непараллельным образом. В некоторых вариантах осуществления соединительное плечо 134 представляет собой прямое продолжение элемента 132 жесткости и/или стержня 136. То есть соединительное плечо 134 и элемент 132 жесткости и/или стержень 136 представляют собой один интегральный компонент. В других вариантах осуществления соединительное плечо 134 и элемент 132 жесткости и/или стержень 136 представляют собой отдельные компоненты, соединенные друг с другом одним или несколькими соединительными механизмами и/или клеями. Например, как изображено на фиг. 2A и 2B, соединительное плечо 134 и стержень 136 соединены друг с другом штифтом 137. В других примерах соединительное плечо 134 и стержень 136 могут быть соединены друг с другом замковым соединением.

[0032] Элемент 138 управления может представлять собой кнопку, ручку, переключатель, тумблер или любое другое подходящее устройство, выполненное с возможностью приведения в действие пользователем. Как изображено на фиг. 2A и 2B, элемент 138 управления частично расположен в линейном канале 128, образованном в основном блоке 120. Канал 128 проходит по существу параллельно зонду 110 и обеспечивает возможность двунаправленного скольжения элемента 138 управления вдоль его продольной оси Х. В одном варианте осуществления стержень 136 непосредственно соединен с элементом 138 управления и проходит по существу параллельно зонду 110 в канале 128. Стержень 136 может быть дополнительно расположен проходящим через второе отверстие 119, образованное в дистальном конце 121 основного блока 120, для соединения с соединительным плечом 134. Обычно стержень 136 может быть образован из металлического или композиционного материала. В некоторых вариантах осуществления стержень 136 образован из нержавеющей стали, алюминия или титана. В других вариантах осуществления стержень 136 образован из полимерного композиционного материала или керамического композиционного материала.

[0033] Во время применения стержень 136 передает движение элемента 138 управления на соединительное плечо 134 и, таким образом, на элемент 132 жесткости. Соответственно, скольжение элемента 138 управления в канале 128 приводит к скольжению элемента 132 жесткости вдоль длины L зонда 110. В некоторых вариантах осуществления элемент 132 жесткости выполнен с возможностью регулировки до расстояния приблизительно 15 мм вдоль длины L зонда 110, например, расстояния до приблизительно 10 мм вдоль длины L зонда 110. Например, элемент 132 жесткости выполнен с возможностью регулировки до расстояния приблизительно 5 мм вдоль длины L зонда 110.

[0034] В одном варианте осуществления канал 128 содержит направляющую, имеющую один или несколько выступов 139, расположенных в предварительно установленных местоположениях вдоль длины канала 128, на которых может закрепляться элемент 138 управления. Например, элемент 138 управления может содержать канавку, расположенную на его нижней или наклонной поверхности и совпадающую по структуре с одним или несколькими выступами 139. Таким образом, элемент 138 управления может блокироваться на выступе 139 при скольжении элемента 138 управления смежно с ним и вхождении канавки в зацепление с выступом 139. Как следствие, один или несколько выступов 139 могут использоваться для обеспечения предварительно определенных уровней устойчивости для зонда 110. То есть один или несколько выступов 139 могут быть расположены с предварительно установленными приращениями вдоль длины канала 128, соответствующими предварительно определенным уровням устойчивости, обеспеченным для зонда 110.

[0035] В другом варианте осуществления канал 128 содержит направляющую с по существу плоскими поверхностями, по которым элемент 138 управления может скользящим образом и динамически приводиться в действие пользователем, обеспечивая большую гибкость и свободу пользователю при определении требуемого положения элемента 132 жесткости относительно зонда 110. Соответственно, пользователь может устанавливать элемент 138 управления в требуемом положении путем простого управления элементом 138 управления с помощью большого пальца.

[0036] На фиг. 2A и 2B проиллюстрирован канал 128, имеющий три расположенных в нем выступа 139а-139с. В целом скольжение элемента 132 жесткости в направлении дистального конца 116 зонда 110 увеличивает устойчивость зонда 110. На фиг. 2A узел 130 элемента жесткости расположен в полностью втянутом положении, в котором элемент 138 управления заблокирован на месте на выступе 139а. Соответственно, большая часть элемента 132 жесткости втянута в основной блок 120, обеспечивая пониженную стабильность и устойчивость зонда 110. На фиг. 2B узел 130 элемента жесткости расположен в выдвинутом положении, в котором элемент 138 управления заблокирован на месте на выступе 139b. Соответственно, большая часть элемента 132 жесткости выдвинута поверх проксимальной части 112 зонда 110, обеспечивая повышенную стабильность и устойчивость зонда 110.

[0037] Хотя узел 130 элемента жесткости изображен и описан как имеющий элемент 138 управления, соединительное плечо 134 и стержень 136, эти элементы составляют только один вариант осуществления приводного механизма для элемента жесткости, поэтому их не следует считать ограничивающими его. Ниже дополнительно описаны дополнительные варианты осуществления и конфигурации приводных механизмов для элемента жесткости.

[0038] На фиг. 3 изображен вид в перспективе другого примерного инструмента 300, имеющего узел 330 элемента жесткости. Инструмент 300 по существу подобен инструменту 100, за исключением конструкции и приводного механизма узла 330 элемента жесткости. Как изображено на фиг. 3, узел 330 элемента жесткости содержит зубчатое колесо 338, входящее в функциональное зацепление с проксимальным концом (например, проксимальным концом 333, который обсужден ниже) элемента 332 жесткости во внутренней камере 124 (показана на фиг. 4A и 4B) для приведения элемента 332 жесткости в движение вдоль зонда 110.

[0039] На фиг. 4A и 4B проиллюстрированы схематические виды в поперечном разрезе примерного инструмента 300 с элементом 332 жесткости, установленным в разных точках вдоль длины L зонда 110. Поэтому фиг. 4A и 4B здесь для ясности описаны совместно с фиг. 3.

[0040] Как описано выше, узел 330 элемента жесткости содержит элемент 332 жесткости и зубчатое колесо 338. Подобно элементу 132 жесткости, элемент 332 жесткости представляет собой по существу полую трубку, установленную с возможностью скольжения на зонде 110 и окружающую его. Наряду с зондом 110, элемент 332 жесткости расположен проходящим через отверстие 117 в основном блоке 120 и проходит в его внутреннюю камеру 124. Однако, в отличие от элемента 132 жесткости, элемент 332 жесткости содержит проксимальный конец 333, имеющий зубчатую рейку 336, образованную на нем и входящую в зацепление с зубчатым колесом 338. В одном варианте осуществления проксимальный конец 333 неразделимо соединен с дистальным концом 331. В другом варианте осуществления проксимальный конец 333 разъемно соединен с дистальным концом 331 посредством любого подходящего соединительного механизма и/или клея. Элемент 332 жесткости, содержащий проксимальный конец 333, характеризуется таким размером, что он обладает осевой длиной, достаточной для обеспечения необходимой устойчивости и стабильности для зонда 110, когда узел 330 элемента жесткости находится в (например, полностью) выдвинутом положении. Например, элемент 332 жесткости может иметь осевую длину от приблизительно 0,25 дюйма до приблизительно 1,75 дюйма, например, от приблизительно 0,30 дюйма до приблизительно 1,50 дюйма. Например, элемент 132 жесткости может иметь осевую длину от приблизительно 0,50 дюйма до приблизительно 1,25 дюйма.

[0041] Зубчатая рейка 336 содержит первое множество зубьев 334 рейки, образованных на наружной поверхности проксимального конца 333 и входящих в функциональное зацепление со вторым множеством зубьев 335, образованных на зубчатом колесе 338. Линейный шаг между каждыми из множества зубьев 334 рейки зависит от диаметра зубчатого колеса 338. В одном примере шаг между каждыми из множества зубьев 334 рейки составляет от приблизительно 0,025 дюйма до приблизительно 0,25 дюйма, например, от приблизительно 0,05 дюйма до приблизительно 0,20 дюйма. Например, шаг между каждыми из множества зубьев 334 рейки составляет от приблизительно 0,075 дюйма до приблизительно 0,15 дюйма, например, от приблизительно 0,090 дюйма до приблизительно 0,10 дюйма. Обычно зубчатая рейка 336 образована из металлического или композиционного материала. В некоторых вариантах осуществления зубчатая рейка 336 образована из нержавеющей стали, алюминия или титана. В других вариантах осуществления зубчатая рейка 336 образована из полимерного композиционного материала или керамического композиционного материала.

[0042] Зубчатое колесо 338 расположено в углублении 337 (например, в отверстии), образованном в наружной поверхности 122 основного блока 120 так, что первая часть зубчатого колеса 338 выступает из углубления 337 в направлении вовне относительно основного блока 120 и является диаметрально противоположной второй части зубчатого колеса 338, входящей в зацепление с зубчатой рейкой 336 во внутренней камере 124. Подобно зубчатой рейке 336, зубчатое колесо 338 образовано из металлического или композиционного материала, такого как нержавеющая сталь, алюминий, титан, полимерный композит или керамический композит. Углубление 337 может быть образовано в любом подходящем местоположении вдоль наружной поверхности 122. Например, углубление 337 может быть расположено рядом или с дистальным концом 121, или с проксимальным концом 125 основного блока. В других вариантах осуществления углубление 337 может быть расположено ближе к центру между дистальным концом 121 и проксимальным концом 125.

[0043] В одном варианте осуществления зубчатое колесо 338 поддерживается с возможностью вращения в углублении 337 штифтом 339, соединенным с основным блоком 120 с возможностью вращения. Соответственно, вращение зубчатого колеса 338 вокруг оси Z, нормальной к продольной оси X, приводит элемент 332 жесткости в линейное движение вдоль длины L зонда 110 в первом или втором направлении, X1 или X2, соответственно. Например, как изображено на фиг. 4А и 4В, вращение зубчатого колеса 338 в первом направлении Y1 вращения приводит элемент 332 жесткости в движение в первом линейном направлении Х1 вдоль зонда 110, таким образом выдвигая элемент 332 жесткости из внутренней камеры 124 основного блока 120 и увеличивая устойчивость зонда 110. И наоборот, вращение зубчатого колеса 338 во втором направлении Y2 вращения приводит элемент 332 жесткости в движение во втором линейном направлении X2 вдоль зонда 110, таким образом отводя элемент 332 жесткости в основной блок 120 и уменьшая устойчивость зонда 110. В некоторых вариантах осуществления элемент 332 жесткости выполнен с возможностью регулировки до расстояния приблизительно 15 мм вдоль длины L зонда 110, например, расстояния до приблизительно 10 мм вдоль длины L зонда 110. Например, элемент 332 жесткости выполнен с возможностью регулировки до расстояния приблизительно 5 мм вдоль длины L зонда 110.

[0044] Хотя узел 330 элемента жесткости изображен и описан как имеющий зубчатое колесо 338 и зубчатую рейку 336, эти элементы составляют только один вариант осуществления приводного механизма для элемента жесткости, поэтому их не следует считать ограничивающими его. В данной заявке также описаны дополнительные варианты осуществления и конфигурации приводных механизмов для элемента жесткости.

[0045] На фиг. 5 проиллюстрирован вид в перспективе другого примерного инструмента 500 в соответствии с одним вариантом осуществления, описанным в данном документе. Инструмент 500 по существу подобен инструментам 100 и 300, за исключением конструкции и приводного механизма узла 530 элемента жесткости. Как изображено на фиг. 5, узел 530 элемента жесткости содержит дистальный конец 538, выполненный с возможностью вращения, подвижно соединенный с элементом 532 жесткости для приведения элемента 532 жесткости в движение вдоль зонда 110.

[0046] На фиг. 6A и 6B проиллюстрированы схематические виды в поперечном разрезе примерного инструмента 500 с элементом 532 жесткости, установленным в разных точках вдоль длины L зонда 110. Поэтому фиг. 6A и 6B здесь для ясности описаны совместно с фиг. 5.

[0047] Как описано выше, узел 530 элемента жесткости содержит элемент 532 жесткости и дистальный конец 538, выполненный с возможностью вращения. Дистальный конец 538 соединен с возможностью вращения с основным блоком 120 и приспособлен вращаться вокруг продольной оси Х, проходящей через отверстие 537. Дистальный конец 538 обычно образован из металлического или композиционного материала. В некоторых вариантах осуществления дистальный конец 538 образован из нержавеющей стали, алюминия или титана. В других вариантах осуществления дистальный конец 538 образован из полимерного композиционного материала или керамического композиционного материала.

[0048] Подобно элементам 132 и 332 жесткости, элемент 532 жесткости представляет собой в целом полую трубку, установленную с возможностью скольжения на зонде 110 и по существу окружающую его смежно с проксимальной частью 112. Наряду с зондом 110, элемент 532 жесткости расположен проходящим через отверстие 537 в дистальном конце 538 и проходит в его внутреннюю камеру 124. Элемент 532 жесткости характеризуется таким размером, что он обладает осевой длиной, достаточной для обеспечения необходимой устойчивости и стабильности для зонда 110, в то время как его часть по-прежнему проходит через отверстие 537, когда узел 530 элемента жесткости находится в (например, полностью) выдвинутом положении. Например, элемент 532 жесткости может иметь осевую длину от приблизительно 0,25 дюйма до приблизительно 1,75 дюйма, например, от приблизительно 0,30 дюйма до приблизительно 1,50 дюйма. Например, элемент 132 жесткости может иметь осевую длину от приблизительно 0,50 дюйма до приблизительно 1,25 дюйма.

[0049] Элемент 532 жесткости имеет один или несколько компонентов 535, образованных на его внешней поверхности 534. В одном варианте осуществления компоненты 535 включают спиральную резьбу. В другом варианте осуществления компоненты 535 включают один или несколько выступов и/или канавок, образованных на внешней поверхности 534. Компоненты 535 элемента 532 жесткости входят в функциональное зацепление с одним или несколькими компонентами 539, образованными на внутренней поверхности отверстия 537. Подобно компонентам 535, компоненты 539 могут включать выступы, канавки и/или спиральную резьбу. Однако по меньшей мере одно из отверстия 537 и внешней поверхности 534 содержит образованную на нем спиральную резьбу. В целом компоненты 535 элемента 532 жесткости представляют собой охватывающие стыковочные компоненты, а компоненты 539 отверстия 537 представляют собой охватываемые стыковочные компоненты. Однако также предполагается, что компоненты 535 могут представлять собой охватываемые стыковочные компоненты, а компоненты 539 могут представлять собой охватывающие стыковочные компоненты.

[0050] Соответственно, вращение дистального конца 538 вокруг продольной оси X приводит элемент 532 жесткости в линейное движение вдоль длины L зонда 110 в первом или втором направлении, X1 или X2 соответственно. Например, вращение дистального конца 538 в первом направлении вращения вокруг продольной оси Х может приводить элемент 532 жесткости в движение в первом линейном направлении Х1 вдоль зонда 110, таким образом выдвигая элемент 532 жесткости из внутренней камеры 124 основного блока 120 и увеличивая устойчивость зонда 110. И наоборот, вращение дистального конца 538 во втором направлении вращения вокруг продольной оси X может приводить элемент 532 жесткости в движение во втором линейном направлении X2 вдоль зонда 110, таким образом отводя элемент 532 жесткости в основной блок 120 и уменьшая устойчивость зонда 110. В некоторых вариантах осуществления элемент 532 жесткости выполнен с возможностью регулировки до расстояния приблизительно 15 мм вдоль длины L зонда 110, например расстояния до приблизительно 10 мм вдоль длины L зонда 110. Например, элемент 532 жесткости выполнен с возможностью регулировки до расстояния приблизительно 5 мм вдоль длины L зонда 110. Следует отметить, что в вариантах осуществления, описанных в данном документе, по меньшей мере часть (например, дистальная часть 114) зонда 110 вставляется в глаз пациента через канюлю для вставки. Однако остальная часть (например, проксимальная часть 112) зонда остается вне глаза и канюли для вставки. При нахождении в (например, полностью) выдвинутом состоянии элементы жесткости, описанные в данном документе, покрывают часть зонда, которая остается вне глаза и канюли для вставки (или втулки канюли для вставки).

[0051] И хотя узел 530 элемента жесткости изображен и описан как имеющий дистальный конец 538, выполненный с возможностью вращения, этот элемент составляет только один вариант осуществления приводного механизма для элемента жесткости, поэтому его не следует считать ограничивающим. В данной заявке также описаны дополнительные варианты осуществления и конфигурации приводных механизмов для элемента жесткости.

[0052] На фиг. 7 проиллюстрирован вид в перспективе другого примерного инструмента 700 в соответствии с одним вариантом осуществления, описанным в данном документе. Инструмент 700 по существу подобен инструментам 100, 300 и 500 за исключением конструкции и приводного механизма узла 730 элемента жесткости (показан на фиг. 8A и 8B). Узел 730 элемента жесткости представляет собой саморегулирующийся узел элемента жесткости и содержит элемент 732 жесткости, соединенный со смещающим устройством 738. На фиг. 8A и 8B проиллюстрированы схематические виды в поперечном разрезе инструмента 700 с элементом 732 жесткости, установленным в разных точках вдоль длины L зонда 110, поэтому они для ясности описаны совместно с фиг. 7.

[0053] Подобно вышеописанным элементам 132, 332 и 532 жесткости, элемент 732 жесткости представляет собой в целом полую трубку, установленную с возможностью скольжения на зонде 110 и по существу окружающую его на проксимальной части 112. Элемент 732 жесткости расположен проходящим через отверстие 117 в основном блоке 120 и проходит в его внутреннюю камеру 124. В одном варианте осуществления элемент 732 жесткости содержит кольцевой фланец (например, фланец 736), расположенный на проксимальном конце (например, проксимальном конце 733) во внутренней камере 124. В других вариантах осуществления фланец 736 расположен в большей степени в осевом направлении вдоль длины элемента 732 жесткости. Фланец 736 приспособлен для предотвращения полного выскальзывания элемента 732 жесткости из отверстия 117 и наружу из основного блока 120. Таким образом, фланец 736 в одном качестве действует как якорь. В некоторых вариантах осуществления фланец 736 дополнительно обеспечивает поверхность соединения между элементом 732 жесткости и смещающим устройством 738.

[0054] Смещающее устройство 738 прикладывает смещающее усилие к элементу 732 жесткости в дистальном направлении, чтобы продвигать элемент 732 жесткости к выдвинутому положению Р вдоль длины L зонда 110. Таким образом, без приложения усилия в противоположном, проксимальном направлении элемент 732 жесткости постоянно располагается в выдвинутом положении Р. Во время применения зонд 110 может быть вставлен в канюлю для вставки со втулкой (например, содержащей клапан) на требуемую глубину вдоль длины L, выбранную пользователем. При достижении дистальным концом 731 элемента 732 жесткости втулки канюли для вставки пользователь может дополнительно прижимать инструмент 700 ко втулке для продвижения зонда 110 в нее на большую глубину. Приложение ко втулке усилия большего, чем усилие, обеспечиваемое смещающим устройством 738, будет вызывать отведение элемента 732 жесткости в основной блок 120 (показанный на фиг. 8В), позволяя входить в глаз большей части зонда 110. Соответственно, максимальная величина опоры постоянно прикладывается элементом 732 жесткости к зонду 110, в то время как зонд 110 представляет собой единственный компонент инструмента 700, входящий в канюлю и глаз. Таким образом, для регулировки положения элемента 732 жесткости не требуется ручная регулировка, и оптимальная жесткость или устойчивость обеспечивается для зонда 110 во все моменты времени.

[0055] В некоторых вариантах осуществления элемент 732 жесткости выполнен с возможностью регулировки до расстояния приблизительно 10 мм вдоль длины L зонда 110, например, расстояния до приблизительно 6 мм вдоль длины L зонда 110. Например, элемент 732 жесткости выполнен с возможностью регулировки до расстояния приблизительно 3 мм вдоль длины L зонда 110.

[0056] В одном варианте осуществления смещающее устройство 738 приводится в действие пружиной 739, такой как пружина сжатия. Например, смещающее устройство 738 может приводиться в действие спиральной или винтовой пружиной. В других примерах смещающее устройство 738 может содержать конфигурации пружины, отличные от спиральных. В одном варианте осуществления смещающее устройство 738 приводится в действие с помощью сжимающегося и расширяющегося полимерного или эластомерного материала. В еще одном варианте осуществления смещающее устройство приводится в действие пневматическим или гидравлическим поршнем.

[0057] И хотя узел 730 элемента жесткости изображен и описан как имеющий смещающее устройство 738, этот элемент составляет только один вариант осуществления приводного механизма для элемента жесткости, поэтому его не следует считать ограничивающим. В данной заявке также описаны дополнительные варианты осуществления и конфигурации приводных механизмов для элемента жесткости.

[0058] Подводя итог, варианты осуществления настоящего изобретения включают конструкции и механизмы для регулировки жесткости микрохирургических инструментов, таких как малокалиберные инструменты для малоинвазивных офтальмологических операций. Вышеописанные инструменты включают варианты осуществления, в которых пользователь, такой как хирург, может регулировать жесткость инструментов во время их применения. Соответственно, описанные варианты осуществления обеспечивают возможность хирургу получать доступ к более широкому диапазону тканей с помощью одного инструмента, тем самым расширяя применимость малокалиберных инструментов для большего диапазона показаний.

[0059] В одном примере описанные варианты осуществления обеспечивают хирургу возможность динамически регулировать жесткость и длину зонда для витрэктомии с целью доступа во все области полости стекловидного тела в ходе одной процедуры. Регулировку зонда можно осуществлять перед вставкой зонда в глаз или после того, зонд уже был вставлен в него. Таким образом, описанные варианты осуществления можно использовать для облегчения доступа в задний сегмент глаза в ходе хирургических операций на стекловидном теле, в то же время сохраняя преимущества малокалиберных зондов, такие как повышенное удобство для больного, меньшее рубцевание конъюнктивы, меньшее послеоперационное воспаление и более быстрое время заживления. Хотя в качестве примера хирургической процедуры, которая может извлекать пользу из описанных вариантов осуществления, обсуждена хирургия стекловидного тела, преимущества инструмента с регулируемой жесткостью могут также приносить пользу и для других хирургических процедур.

[0060] Несмотря на то, что приведенное выше описание направлено на варианты осуществления настоящего изобретения, другие и дополнительные варианты осуществления могут быть получены без выхода за пределы его основного объема, а его объем определяется следующей формулой изобретения.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к хирургическому инструменту. Хирургический инструмент содержит базовый блок, зонд и узел элемента жесткости. Базовый блок выполнен с возможностью удерживания пользователем. Зонд расположен проходящим через первое отверстие в дистальном конце базового блока. Зонд имеет длину, параллельную его продольной оси. Узел элемента жесткости содержит элемент жесткости и приводной механизм. Элемент жесткости расположен проходящим через первое отверстие в базовом блоке. Элемент жесткости образован полым трубчатым элементом, с возможностью скольжения соединенным с по меньшей мере частью зонда и окружающим ее. Приводной механизм выполнен с возможностью перемещения элемента жесткости вдоль длины зонда. Приводной механизм содержит смещающее устройство, выполненное с возможностью приложения смещающего усилия к элементу жесткости в дистальном направлении, корпус, по меньшей мере частично окружающий смещающее устройство. Корпус расположен внутри базового блока и проходит через внутреннюю часть дистального конца базового блока. Корпус отделяет смещающее устройство от внутренней полости базового блока. Внутренняя полость отделяет корпус от внутренней поверхности базового блока. Во втором варианте выполнения хирургический инструмент содержит вышеуказанные базовый блок, зонд и узел элемента жесткости. Приводной механизм содержит передний элемент, соединенный с базовым блоком. Передний элемент выполнен с возможностью вращения вокруг продольной оси. Передний элемент содержит один или более первых компонентов, образованных на его внутренней поверхности. Зонд проходит через отверстие в переднем элементе из внутренней камеры базового блока. Первое отверстие представляет отверстие в переднем элементе. Элемент жесткости проходит через отверстие в переднем элементе из внутренней камеры базового блока. Элемент жесткости содержит первую секцию и вторую секцию. Первая секция расположена проходящей через отверстие в переднем элементе и проходящей вовне из базового блока. Вторая секция расположена во внутренней камере базового блока. Вторая секция имеет один или более вторых компонентов, образованных на ее внешней поверхности. Один или более вторых компонентов входят в функциональное зацепление с одним или более первыми компонентами переднего элемента. Использование группы изобретений позволяет обеспечить регулировку жесткости инструментов во время их применения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Хирургический инструмент, содержащий:

базовый блок, причем базовый блок выполнен с возможностью удерживания пользователем;

зонд, расположенный проходящим через первое отверстие в дистальном конце базового блока, при этом зонд имеет длину, параллельную его продольной оси;

узел элемента жесткости, причем узел элемента жесткости содержит:

элемент жесткости, расположенный проходящим через первое отверстие в базовом блоке, при этом элемент жесткости образован полым трубчатым элементом, с возможностью скольжения соединенным с по меньшей мере частью зонда и окружающим ее; и

приводной механизм, выполненный с возможностью перемещения элемента жесткости вдоль длины зонда, при этом приводной механизм содержит:

смещающее устройство, выполненное с возможностью приложения смещающего усилия к элементу жесткости в дистальном направлении, корпус, по меньшей мере частично окружающий смещающее устройство, при этом корпус расположен внутри базового блока и проходит через внутреннюю часть дистального конца базового блока,

при этом корпус отделяет смещающее устройство от внутренней полости базового блока, и

внутренняя полость отделяет корпус от внутренней поверхности базового блока.

2. Хирургический инструмент по п. 1, в котором элемент жесткости выполнен с возможностью скольжения в направлении дистального конца зонда вне базового блока для увеличения жесткости зонда.

3. Хирургический инструмент по п. 1, в котором приложение противоположного усилия в проксимальном направлении отводит элемент жесткости в базовый блок.

4. Хирургический инструмент по п. 3, в котором смещающее устройство содержит пружину сжатия.

5. Хирургический инструмент по п. 4, в котором элемент жесткости содержит фланец на проксимальном конце элемента жесткости, при этом пружина сжатия выполнена с возможностью воздействия на фланец в дистальном направлении.

6. Хирургический инструмент по п. 5, в котором фланец выполнен с возможностью предотвращения скольжения по меньшей мере части элемента жесткости в дистальном направлении мимо первого отверстия.

7. Хирургический инструмент по п. 3, в котором смещающее устройство содержит сжимающийся и расширяющийся полимерный материал.

8. Хирургический инструмент по п. 3, в котором смещающее устройство содержит пневматический или гидравлический поршень.

9. Хирургический инструмент, содержащий:

базовый блок, причем базовый блок выполнен с возможностью удерживания пользователем;

зонд, расположенный проходящим через первое отверстие в дистальном конце базового блока, при этом зонд имеет длину, параллельную его продольной оси;

узел элемента жесткости, причем узел элемента жесткости содержит:

элемент жесткости, расположенный проходящим через первое отверстие в базовом блоке, при этом элемент жесткости образован полым трубчатым элементом, с возможностью скольжения соединенным с по меньшей мере частью зонда и окружающим ее; и

приводной механизм, выполненный с возможностью перемещения элемента жесткости вдоль длины зонда,

при этом приводной механизм содержит передний элемент, соединенный с базовым блоком, при этом передний элемент выполнен с возможностью вращения вокруг продольной оси, передний элемент содержит один или более первых компонентов, образованных на его внутренней поверхности;

зонд проходит через отверстие в переднем элементе из внутренней камеры базового блока, при этом первое отверстие представляет отверстие в переднем элементе; и

элемент жесткости проходит через отверстие в переднем элементе из внутренней камеры базового блока, при этом элемент жесткости дополнительно содержит:

первую секцию, расположенную проходящей через отверстие в переднем элементе и проходящую вовне из базового блока; и

вторую секцию, расположенную во внутренней камере базового блока, при этом вторая секция имеет один или более вторых компонентов, образованных на ее внешней поверхности, причем один или более вторых компонентов входят в функциональное зацепление с одним или более первыми компонентами переднего элемента.