Механизированный инструмент для разрезания костных тканей

 

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - снижение травматичности и упрощение конструкции. Инструмент имеет корпус 1- с гибким приводом 2, пилу 3 и механизм преобразования движений в виде диска 5 с горообразным ободом 6, а также механизм изменения его угла наклона в виде фланца с регулировочными винтами. Вводят пилу 3 в зону резания , включают привод 2 и производят разрезание на проход или прорезку пазов костной ткани. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<ял А 61 В 17/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ЙЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ц 124

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4783821/14 (22) 01.12.89 (46) 15.03.92. Бюл. М 10 (75} А.Ж.Абдрахманов, Ж.Н.Кадыров, А.С.Маслий, И.А.Крушина и С.Н.Кадырова (53) 615.472.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1487884, кл. А 61 В 17/16, 1987. (54) МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ИНСТРУМЕНТДЛЯ РАЗРЕЗАНИЯ КОСТНЫХТКАНЕЙ

„„5Q„„1718849 А1 (57) Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения — снижение травматичности и упрощение конструкции.

Инструмент имеет корпус 1 с гибким приводом 2, пилу 3 и механизм преобразования движений в виде диска 5 с торообразным ободом 6, а также механизм изменения его угла наклона в виде фланца с регулировочными винтами. Вводят-пилу 3 в зону резания, включает привод 2 и производят разрезание на проход или прорезку пазов костной ткани. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1718S49

ЗО

50

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к медицинским механизированным инструментам для резания различных костных тканей.

Известен медицинский механизированный инструмент, содержащий корпус, вал, диск с косым срезом, расположенный на оси приводной элемент и вкладыш.

К недостаткам устройства. относятся сложность конструкции и высокая травматичность при работе с ним.

Известно устройство для резания кости, содержащее корпус с установленным в нем электроприводом и механизмом преобразования вращательного движения в колебательное перемещение режущего инструмента, Механизм выполнен в виде шарHNpHo установленного рычага, связанного с ре кущим инструментом, на горизонтальных плечах рычага установлены два свободно вращающиеся ролика, контактирующих с кулачками, закрепленными на валу электропривода.

Устройство сложно по конструкции и нетехнологично в изготовлении. Так, для получения профиля кулачков необходим специальный материал, а в технологическом процессе их изготовления требуются отделочные формообразующие операции.

Потеря размерной точности профилем кулачка восстанавливается со значительной . трудоемкостью.

Известно .также устройство, содержащее корпус с установленным в нем двигателем с выходным валом, приводной элемент и толкатель с пилой, причем приводной weмент выполнен в виде пластинчатой пружи-. иы, один конец которой закреплен на валу двигателя, другой конец закреплен в подшипнике, на самой же пружине установлена переходная втулка с подшипником, несущим на себе водило, шарнирно соединенное с толкателем.

Устройство имеет следующие недостатки. Для обеспечения возвратно-поступательного движения пиле необходимо изогнуть пластинчатую пружину, т.е. полный хол пилы зависит от упругих свойств пружины„Даже при самом тщательном подборе материала для пружины, введении специальных операций в техпроцесс ее изготовления (в первую очередь, операции термэобработки) невозможно достичь хорошей упругости пружины. Кроме того, в конструкцию устройства должен входить специальный механизм натяжения пружины. Все это увеличивает габариты устройства, значительно усложняет вгв конструкцию.

Извеатвн твкжв механизированный инструмент для разрезания костных тканей, содержащий корпус, вал, пилу, элемент за-. дания движения пилы, направляющий элемент прямолинейного движения пилы и привод вращения вала. Элемент движения пилы выполнен в виде диска с косым срезом и упирающегося в него (своей скругленной по радиусу головкой) выступа, жестко связанного с собственно приводным элементом. Гарантированное усилие прижима головки выступа к диску обеспечивается пружиной, размещенной на приводном элементе и упирающейся в буртики. Функции элемента задания движения пилы и одновременно направляющего элемента прямолинейного движения пилы выполняет установленный перпендикулярно оси движения приводного элемента подпружиненный шарик, контактирующий с прямоугольной выборкой приводного элемента. До начала резания, несмотря на передачу вращательного движения от двигателя к валу, режущий инструмент — пила не совершает возвратнопоступательных движений, так как подпружиненный шарик удерживает выступ приводного элемента в центре диска с косым срезом, При прикладывании нагрузки к пиле выступ приводного элемента перемещается от центра диска с косым срезом, сжимая при этом пружину. При этом чем больше усилие резания, тем на большее расстояние от центра диска с косым срезом смещается выступ приводного элемента, а значит, и большую амплитуду колебаний имеет пила.

Устройство имеет ряд недостатков. Элемент задания движения пилы обеспечивает гарантированную величину перемещения только в одном направлении — в сторону костной ткани. В обратном направлении движение обеспечивается размещенной на приводном элементе пружиной. Такое выполнение элемента задания движения пилы создает неравномерные тяговые усилия пиле и приводит к неравномерному снятию стружки при прямом и обратном ходах инструмента, является источником возникновения дополнительных вибрационных нагрузок на костную ткань. Кроме того, неравномерная жесткость инструмента при прямом (наиболее высокая при условии беззазорности соединений деталей и отсутствия контактных деформаций в стыках) и обратном (обеспечиваемая лишь собственной жесткостью пружины) ходах приводит (особенно при больших амплитудах движения пилы) к недопилам реза костной ткани, создаваемым при укороченных обратных ходах пилы. При этом нераспрямленная до конца пружина, обладая запасом энергии, является источником повышенного травма1718849

20

45

55 тизма, так как приводит к непредвиденному выходу из реза костной ткани (соскакиванию) и повреждению мягких тканей.

Сама конструкция инструмента не обеспечивает доступа к различным участкам костной ткани, так как предполагает жесткую связь диска с вращающимся валом, гарантированного контакта головки выступа с его рабочей поверхностью, соблюдения строгой ориентации подпружиненного шарика по отношению к выборке приводного элемента, что снижает его эксплуатационные характеристики.

Для обеспечения работоспособности устройства необходим тщательный подбор комплектующих элементов, в первую очередь пружин (по их диаметральным размерам и жесткости), подбор материалов для изготовления вкладышей (обладающих демпфирующими свойствами).

В процессе эксплуатации инструмента в месте контакта головки выступа с рабочей поверхностью диска происходят значительные контактные деформации, приводящие к преждевременному выходу из строя данных деталей за счет потери точности формы и размеров их поверхностей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является механизированный инструмент для разрезания костных тканей, содержащий корпус с гибким приводом, пилу, установленную на держателе, и механизм преобразовательных движений. Последний выполнен с возможностью регулирования амплитуды колебаний пилы.

Однако при работе с известным устройством велика вероятность повреждения костных тканей. Кроме того, значительная конструктивная сложность (наличие большого количества нетехнологичных в изготовлении деталей, их конструктивная сложность) удорожает инструмент, делает труднотиражируемым.

Цель изобретения — снижение травматичности и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в механизированном инструменте для разрезания костных тканей, содержащем корпус с гибким приводом, пилу, установленную на держателе, и механизм преобразования движений, выполненный с возможностью регулирования амплитуды колебаний пилы,,последний выполнен в виде диска с торообразным ободом, .установленным на валу привода с возможностью изменения угла наклона к продольной оси вала, при этом держатель снабжен двумя подшипниками, установленными на ступенчатых осях с возможностью взаимодействия с ободом диска, диск снабжен механизмом изменения угла наклона, выполненным в виде фланца с регулировочными винтами, установленного на торце вала привода с возможностью взаимодействия винтов с торцом диска, ступени одной из осей расположены эксцентрично относительно одна другой. а сама эта ось установлена в держателе с возможностью поворота и фиксации.

На фиг.1 изображен предлагаемый инструмент, осевой разрез; на фиг.2 — сечение

А — А на фиг.1; на фиг.3 — диск с торообразным ободом; на фиг.4 — механизм изменения .угла наклона диска; на фиг,5— инструмент, аксонометрия с частичным вырезом (механизм изменения угла наклона диска не показан).

Инструмент содержит корпус 1 с гибким приводом 2, пилу 3, установленную на держателе 4. Для изменения амплитуды колебаний (возвратно-поступательных движений) пилы 3 служит механизм преобразования движений в виде диска 5 с торообразным ободом 6. Диск 5 установлен на поворотном валу 7, базирующемся на опорах 8. Для изменения угла а наклона диска

5 к продольной оси вала служит механизм изменения угла в виде фланца 9 и двух регулировочных винтов 10. Фланец 9 установлен на торце вала 7, а винты 10 взаимодействуют с торцом диска 5. Для возможности поворота диска 5 его посадочное отверстие выполнено большего размера, чем посадочная поверхность ступени поворотного вала 7, а в центре данной ступени вала запрессован штифт 11, относительно которого диск 5 поворачивается.

Держатель 4 снабжен двумя ступенчатыми осями 12 с установленными на них подшипниками 13, причем одна из осей имеет эксцентрично расположенные одна относительно другой ступени, а сама зта ось установлена в держателе 4 с возможностью поворота и фиксации. Подшипники 13 взаимодействуют с торобразным ободом 6 диска

5, при этом за счет наличия в составе одной поворотной ступенчатой оси с эксцентричными ступенями обеспечивается беззазорность взаимодействия деталей подшипник

13 — обод 6 — подшипник 13

Изменение угла а наклона диска 5 приводит к пропорциональному изменению амплитуды колебаний (хода 1 ) пилы 3. При этом с уменьшением угла а наклона диска к продольной оси вала ход L пилы увеличивается.

Для фиксации достигнутого угла наклона диска служит гайки 14, а для исключения при резании проворота пилы 3 в держателе

1718849

4 Bt ïoëíåí прямоугольный паз, с которым взаимодействует головка винта 15, ввинчиваемого в корпус 1, Привод 2 вращения поворотного вала 7 выполнен в виде протяженного гибкого троса, при этом для передачи движения хвостовик вала 7 выполнен квадратным, а сопряженная поверхность троса имеет квадратное гнездо. Противоположный конец гибкого троса аналогичным образом связан с выходным валом электродвигателя (не показан).

В качестве опор 8 и подшипников 13 использованы стандартные подшипники качения.

Инструментом пользуются следующим образом.

До начала резания костных тканей в зависимости от ее размеров и требуемой производительности резки определяют полный ход L пилы, после чего устанавливают угол наклона диска 5. Для этого гайки 14 отвинчивают и синхронным смещением винтов 10 добиваются требуемого угла наклона, после чего вновь гайками 14 фиксируют винты.

Вращением оси 12 с эксцентричными ступенями добиваются натяга в соединениях подшипников 13 и обода 6 диска 5.

Вводят инструмечт в зону резания, вкл юча ют и ри водной зле ктродвигател ь.

Производят разрезание на проход, прорезку пазов костной ткани. При этом происходит плавное, без изменения тягового усилия на инструменте при прямом и обратном ходах, без дополнительных вибрационных нагрузок на костную ткань, резание.

В пределах длины гибкого привода.2 обеспечивается доступ к любым участкам костной ткани, сам электродвигатель эксплуатируется при равномерных нагрузках, а поверхность. реза костной ткани получается без задиров и заусенцев.

5 Полностью исключена травматичность костных тканей, а возможность изменения хода пилы и доступность к любым участкам костной ткани улучшает эксплуатационные характеристики инструмента.

Формула изобретения

1. Механизированный инструмент для разрезания костных тканей, содержащий корпус

15 с гибким приводом, пилу, установленную на держателе, и механизм преобразования движений, выполненный с возможностью регулирования амплитуды колебаний пилы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения

20 травматичности и упрощения конструкции, механизм преобразования выполнен в виде диска с торообразным ободом, установленного на валу привода с возможностью изменения угла наклона к продольной оси вала, 25 при этом держатель снабжен двумя подшипниками, установленными на ступенчатых осях с возможностью взаимодействия с ободом диска, причем диск снабжен механизмом изменения угла наклона, выполнен30 ным в виде фланца с регулировочными винтами, установленного на торце вала привода с возможностью взаимодействия винтов с торцом диска.

2. Инструмент по п.1, о т л и ч а ю щ и й35 с я тем, что ступени одной из осей расположены эксцентрично относительно одна другой, а ось установлена в держателе с возможностью поворота и фиксации.

1718849

Составитель И. Колтунов

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор .Э, Лончакова

Заказ 713 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101