Ультразвуковой инструмент для рассечения костных тканей

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАССЕЧЕНИЯ КОСТШХ ТКАНЕЙ, выполненный в виде клина с режущим лезвием, перпендикулярным оси волновода , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения усилий резания и повышения чистоты (П верхности резания костных отломков путем сгтабилизации -эксплуатационных характеристик при изменении нагрузки и локального ввода колебаний в инстр5 №нте , вдоль резкувдего лезвия выполнено сквозное отверстие и ьрорези на боковых поверхностях, образующие окна при пересечений с отверстием , при этом прорези .одной боковой поверхности расположены по отношению к прорезям другой боковой поверхности в шахматном порядке и с противоположным наклоном, угол которого -9О 9 по. отношению к режущему лезвию. СП 00 оо со

(ХМОЗ СОВЕТСНИХ . ЬОЙФПЮИЧ

РЕСПУБЛИК

stS8 A 61 В 17 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г ООУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧ НРЫТИЙ (21) 3424834/28-13 (22) 15.01 ° 82 (46) .07..05.83. Вюл. Р 17. (72) A.M. Григорьев, A.P. Крючок, В.Г. Крючок и И.П. Янович (71) Белорусский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии (53) 615.471: 616-089. 8-72 (088. 8) . (56) 1. Волосатов В.A. ультразвуковая обработка. Лениздат, 1973, с. 96, рис. 48а, 48б.

2. Авторское свидетельство СССР бо заявке В 3213723/27, ! кл. В 23 К 20/10, 1980.

:(54)(57) УЛЫРАЗВУКОВОЙ ИНСТРУМЕНТ

ДЛЯ РАССЕЧЕНИЯ KOC7HHX TKAHEA вы..полненный в виде клина с режуцим

„„Su„„1015889 А лезвием, перпендикулярным оси волно-. вода, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью уменьшения усилий резания и повышения чистоты,поверхнос-. ти резания костных отломков путем стабилизации .эксплуатационных ха- . рактеристик при изменении нагрузки и локального ввода колебаний в инструменте,- вдоль режуцего лезвия выполнено сквозное отверстие и r.рорези на боковых поверхностях., образующие окна при пересечении с отверстием, при этом прорези, одной боковой поверхности расположены по отношению. к прорезям другой боковой поверхности s шахматном.порядке ,и с противоположным наклоном,. угол Pg которого О ТаС (900 по.отношению к режуцему лезвию.

1015889 к прорезям другой боковой поверхности в шахматном порядке и с противоположным наклоном, угол которого

0 (о < 90 по отношению к режущему лезвию.

Инструмент работает следующим. образом. ультразвуковые колебания от преобразователя 7 передаются через волновод 3 на инструмент 1 и. по боковым поверхностям клина выделяются на режущем лезвии 2. При изменении нагру.зок на инструмент происходит деформация стенок клина на прорезях около сквозного отверстия 4. Окна, об« разующиеся при пересечении прорезей с отверстием, облегчают деформацию клина, которая сопровождается изменением напряженно-деформированного состояния материала инструмента.

Кроме того, отверстие разделяет продольную волну на две составляющие, проходящие по боковым поверхностям клина, что облегчает локализацию колебаний прорезями на режущем лезвии.

Для разделения колебаний и выделения их локально по прорезям, вы ходящим на режущее лезвие, на инструменте полуволновой длины на частоту 22 кГц размеры прорези должны быть по ширине 1,1б — 1,8Л(длина волны, распространяющейся в инструменте), а глубина 1,1б-1,32 Л . При этом перемычка между прорезями должна быть шириной 0,5-1 от ширины прорези.

Изготовление прорезей на боковых поверхностях инструмента в шахматном порядке обеспечивает локализацию колебаний на режущем лезвии клина. Расположение прорезей под углом к режущему лезвию изменяет направление продольной волны и распространяет ее под углом к режущему лезвию. При . этом на соседних участках режущего лезвия, например, если смотреть с одной боковой грани клина, т.е. на лезвие под выступом и прорезью, колебания будут противоположного направления. Составляющая амплитуда колебаний, выделяющихся на;:участках режущего лезвия, складывается из продольной амплитуды и локальных колебаний лезвия под прорезями. Поскольку прорези имеют окна, то колебания под ними отсутствуют и на лезвии эти колебания выделяются от выступа, расположенного на противоположной боковой поверхности клина, так как прорези расположены в шахматном порядке. И если на режущем лезвии с одной стороны выходит прорезь, то с другой выходит выступ и колебания лезвия будут носить локальный характер. В этом случае от

Изобретение относится к обработ- . ке материалов с помощью ультразвука, а именно к медицинским инструментам для рассечения костных тканей, применяемым в травматологии.

Известны ультразвуковые инструменты для .рассечения костных тканей, выполненные в виде сплошных и пустотелых цилиндров резонансной длины с рабочим и нерабочим торцами t1), Эти инструменты являются очень 10 простыми в технологическом отношении, на не обеспечивают при изменении нагрузки стабилизации эксплуатационных характеристик и локального ввода колебаний в зону обработки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультразвуковой инструмент для рассечения костных тканей, выполненный в виде клина с режущим лезвием, перпендикулярным оси волновода f2 ).

Однако этот инструмент также не имеет компенсирующих средств для стабилизации эксплуатационных характеристик, в частности амплитуды колебаний, при изменении нагрузки.

Кроме того, на режущем лезвии такого инструмента не происходит локализации амплитуды колебаний по участ кам. Эти обстоятельства не позволяют уменьшить усилие резания и повысить чистоту поверхности резания костных отломков.

Цель изобретения — уменьшение усилий резания и повышение чистоты поверхности резания костных отломков 35 путем стабилизации эксплуатационных характеристик при изменении нагрузки и локального ввода колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в ультразвуковом инструмен- cfQ те, выполненном в виде клина с ре-. жущим лезвием, перпендикулярным оси волновода, вдоль режущего лезвия выполнено сквозное отверстие и прорези на боковых поверхностях, образующие окна при пересечении с отверстием, при этом прорези одной боковой поверхности расположены по отношению к прорезям другой боковой поверхности в шахматном порядке и с противоположным наклоном, угол которого 0 < d (90 по отношению к режущему лезвию.

На чертеже изображен предлагаемый ультразвуковой инструмент для рассечения костных тканей с эпюрой коле-55 баний на режущем лезвии.

Инструмент выполнен. в виде клина

1 с режущим лезвиеМ 2, перпендикулярным оси волновода 3. В инструменте вдоль режущего лезвия 2 выполне- 60 но сквозное отверстие 4 и прорези 5 на боковых поверхностях, образующие окна б при пересечении с отверсти, ем 4, причем прорези одной боковой

, поверхности расположены по отношению 65

1015689. ф е

Составитель И. Храпунов

Техред: О:. Неце - КорректЬр Г.решетниК

М- .. .в ..3

Редактор М. Петрова

° М 4i.Закаэ 3259/3 Тираж 7i3, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Фаушская наб.,: д. 4/5

«Ф Ь и

Филиал ППП "Патент",и ..УжГород, ул. Проектная, 4

3 продольной волны в инструменте происходит локализация колебаний, т.е. их разделение по числу прорезей, что соответствует возбуждению на лезвии изгибйых колебаний .на частотах более высоких; чем основная частота колебаний. На .эпюре показано сложение колебаний на лезвии и

:выделение результирующей амплитуды.

Изобретение обеспечивает умень-: ,шение усилия .резания, повыаение и чистоты поверхности резания костных: отломковр снижение тейпературы,в зоне реза тем:самым исключение ожогов костных:тканей, что позволя-

: ет сократйть время, еатрачейное на операцию,,и уменьшйть. сроки сращения к9стных отломков