Хирургическое сверло

 

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - снижение Травматичное™ путем улучшения условий теплообмена и отвода стружки. Хирургическое сверло имеет трубчатый корпус 1 с режущим элементом в виде съемного конического пустотелого колпачка 2 со сквозными окнами, расположенными между передней и задней поверхностями смежных зубьев, а также элементы базирования 10. Слои костной ткани при резании, перемещаясь по передней поверхности, попадаю/г через окна во внутреннюю полость колпачка 2 и корпуса 1.2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (Il) (si)s А 61 В 17/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768119/14 (22) 11.12.89 (46) 15.03.92. Бюл. ЬЬ 10 (75) .Ж.H.Êàäûðîâ, А.Ж.Абдрахманов, А С.Маслий и С.Н,Кадырова

:(53) 615.472.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1637765, кл. А 61 В 17/16, 23.03.89. (54) ХИРУРГИЧЕСКОЕ СВЕРЛО (57) Изобретение относится к медицинской технике, Цель изобретения — снижение травматичности путем улучшения условий теплообмена и отвода стружки. Хирургическое сверло имеет трубчатый корпус 1 с режущим элементом в виде сьемного конического пустотелого колпачка 2 со сквозными окнами, расположенными между передней и задней поверхностями смежных зубьев, а также элементы базирования

10. Слои костной ткани при резании, пере.мещаясь по передней поверхности, попадают через окна во внутреннюю полость колпачка 2 и корпуса 1. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1718851

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначено для обработки костей во время выполнения хирургических операций.

Известно ступенчатое хирургическое сверло, содержащее хвостовик и двуступенчатый рабочий элемент. Этим сверлом можно изготавливать цилиндрические каналы переменного диаметра в любых соотношениях его крайней и средней частей вдоль оси.

К недостаткам сверла можно отнести ограниченную область применения (изготовление только ступенчатых каналов в кости), сложность конструкции рабочего элемента, а также необходимость изготовления целой гаммы ступенчатых рабочих элементов для всех возможных сочетаний типоразмеров ступенчатых каналов, Известно также устройство для обработки кости, выполненное в виде спирально закрученйого сверла с увеличивающейся от вершины сверла к хвостовику стружкоотводящей канавкой

Недостатками устройства .являются повышенная травматичность при обработке кости вследствие плохого теплоотвода из зоны резания, сложность конструкции и нетехнологичность в изготовлении.

Известно устройство для получения отверстий в костных тканях, в котором режущий инструмент выполнен в виде четырех лепестков со сферической формой поверхности с зубчиками на рабочей части

Недостатком устройства является ограниченная область применения (сферические разрезы в костной коробке в основном на затылочной и лобных частях), а также сложность конструкции (сферическая форма лепестков, необходимость обеспечения складывания лепестков и тщательного подбора пружин для создания усилия резания), что затрудняет тиражирование разработки.

Известно также устройство для костных операций, выполненное в виде спирально закрученного сверла с увеличивающейся от его вершины к хвостовику стружкоотводящей канавкой, при этом рабочая часть представляет собой спиральное перо, выполненное из инструментального материала, и две спинки сектороидального профиля, выполненные из более теплопроводного и теплоемкого материала, чем материал пера, например из меди.

Сверло состоит из двух главных и одной поперечной режущих кромок, передней и задней поверхностей и ленточки. При этом задняя поверхность образована одновременной заточкой под одно целое как пера, так и спинки.

При работе сверла костная стружка выходит в канавки, а для охлаждения сверла в перерывах между работой его погружают в физраствор или спирт.

Однако значительная сложность конструкции (наличие спирального пера и двух спинок сектороидального профиля) требует для изготовления специального технологического оборудования — точных делительных устройств, фрез со специальным профилем режущей части, а также точной синхронизации формообразующих движений шпиндельной бабки и делительного устройства.

Отвод костной стружки только через спиральные канавки. не эффективен, поскольку мелкие элементы стружки, хаотично перемещаясь в зоне резания, частично остаются в просверливаемом отверстии. Кроме того, попадая в пространство между задней поверхностью сверла и стенками отверстия, они приводят к дополнительному травматизму кости.

При работе сверла значителен также и контакт его поверхностей со стенками отверстия, что приводит к дополнительным тепловым воздействиям на кость и к повышению ее травматичности, Отмеченные недостатки наряду с необходимостью выполнения дополнительных мероприятий для охлаждения сверла, например окунания физраствор, создают препятствия к применению данного сверла на практике при проведении операции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является хирургическое сверло, содержащее трубчатый корпус с режущим элементом на рабочем торце со сквозными окнами, при этом корпус снабжен элементами базирования, равномерно размещенными по его окружности. Элементы базирования выполнены в виде трубок, а их количество равно трем.

Однако значительные сложности представляют изготовление элементов базирования в виде трубок, подбор материалов для их изготовления, а также для заполнения специальными наполнителями, обладающими низкой теплопроводностью. И тем не менее, контакт элементов базирования с обработанной поверхностью сохраняется по трем линиям, что не уменьшает неизбежно выделяющееся при резании тепло(поскольку поверхность контакта достаточно протя- . женная).

При сборке и дальнейшей эксплуатации сверла неизбежны также деформации элементов базирования, изготовленных из алюминиевых сплавов.

1718851

Установлено также, что не вся образующаяся при резании стружка попадает во внутреннюю полость корпуса, Происхбдйт это из-за удаленного расположения главных режущих кромок от торца корпуса, недостаточно протя>кенной передней поверхности (служащей для направления движения сходящей стружки). В результате часть стружки, оставаясь в зоне резания, защемляется между задней поверхностью инструмента и поверхностью обработки, повышает травматизм костной ткани.

Цель изобретения — снижение травматичности путем улучшения условий теплообмена и отвода стружки.

Поставленная цель достигается тем, что в хирургическом сверле, содержащем трубчатый корпус с режущим элементом на рабочем торце со сквозными окнами, причем корпус снабжен элементами базирования, последние выполнены в виде шариков, установленных в корпусе с возможностью вращения, а режущий элемент выполнен в виде съемного конического пустотелого колпачка с пояском и режущими зубьями, при этом сквозные окна располо>кены междупередней и задней поверхностями смежных зубьев, сами окна выполнены треугольной формы с вершиной, располо>кенной в центре колпачка, а задняя поверхность каждого зуба в поперечном сечения выпслнена по спирали Архимеда.

На фиг,1 изображено предлагаемое хирургическое сверло; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг,З; на фиг.5— разрез à — Г на фиг.2; на фиг,б = разрез Д вЂ” Д на фиг.5.

Хирургическое сверло имеет изготовленный из меди трубчатый корпус 1 и режущий элемент в виде сьемного конического пустотелого колпачка 2. Колпачок 2 имеет поясок 3 для сопряжения с одноименной поверхностью рабочего торца корпуса 1 (характер сопряжения — посадка с натягом

Н8/р7), главные режущие зубья 4 и поперечную режущую кромку 5 (перемычку). Между ориентированной под передним углом у передней поверхностью 6 и ориентированной под задним углом оспинкой 7 смежного зуба расположены сквозные окна 8, выполненные треугольной формы с вершиной, расположенной в центре 9 колпачка.

При этом колпачок 2 изготовлен из инструментальной быстрорежущей стали, например Р6М5 или Р9К10, угол наклона р главный режущих зубьев 4 составляет 2 р=

=90...110О, высота конической поверхности режущей части колпачка Н1, а задняя повер10

20

25 тепла через колпачок 2 передается корпусу

1 сверла. Изготовление корпуса 1 из мате45 риала с высокой теплопроводностью позво50

40 хность каждого зуба в поперечном сечении выполнена по спирали Архимеда.

Элемент базирования сверла в отверстии кости выполнен в виде стальных. шариков 10, установленных с возможностью вращения на наружной поверхности корпуса 1 рядами в несколько уровней. Количест. во шариков в каждом ряду равно трем и они равномерно расположены по длине окружности, а количество уровней определяется глубиной сверления в кости (Н2 — высота расположения шариков 10 вдоль корпуса 1 сверла). Причем шарики установлены в корпусе таким образом, что соотношение диаметров о1/б2, где d1 — диаметр наиболее выступающей кромки режущей грани колпачка 2; dz — диаметр по наружным кромкам шариков, находится в пределах 1,05...1,10, Наличие трех элементов базирования— шариков в каждом ряду и их равномерное расположение по длине окружности, а также многоуровневое расположение улучшает базирование сверла по всей глубине отверстия в кости, повышает его виброустойчивость, а выполнение задней поверхности каждого зуба по спирали Архимеда обеспечивает постоянство геометрических параметров режущей части зуба, а значит, и условий резания после переточек.

Хирургическим сверлом работают следующим образом.

В процессе резания кости тонкие слои костной ткани срезаются главными режущими зубьями 4 и, перемещаясь по передним поверхностям 6, попадают через окна 8 во внутренние полости колпачка 2 и корпуса 1.

После врезания сверла на полную глубину резания вершина сверла проникает в тело кости на глубину не менее Н i, à со стенками отверстия в кости соприкасаются шарики первых 2...3 уровней. При этом значительная часть образующегося при резании кости ляет вывести тепло через корпус эоны резания, и, наоборот, изготовление шариков

10 из материала с пониженной теплопроводностью не позволяет распространяться теплу в кость.

Выполнение элементов базирования в виде шариков локализуют контакт с костью, уменьшая ее травматизм.

Предлагаемое сверло просто в изготовлении. Так, например, для формирования формы задней поверхности каждого зуба используются затыловочные станки. Комплектующие детали сверла изготовлены из распространенных материалов — меди, быстрорежущей инструментальной стали.

1718851

При использовании предлагаемого сверла значительно уменьшается время на проведение операции в целом, поскольку отпадает необходимость его вывода из отверстия для дополнительного охлаждения.

Формула изобретения

1. Хирургическое сверло, содержащее трубчатый корпус с режущим элементом на рабочем торце со сквозными окнами и weментами базирования, равномерно размещенными по окружности корпуса, от л и ч аю щ е е с я тем,:что, с целью снижения травматичности путем улучшения условий теплообмена и отвода стружки, элементы базирования выполнены в виде шариков, 1 установленных в корпусе с возможностью вращения, а режущий элемент — e виде съемного конического пустотелого колпачка с пояском и режущими зубьями, при этом

5 сквозные окна расположены между передней и задней поверхностями смежных зубьев.

2. Сверло по п1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что окна выполнены треугольной фор10 мы с вершиной, расположенной в центре колпачка.

3. Сверло,по п.2, о т л и ч а ю щ е e c я тем, что задняя поверхность каждого зуба в поперечном сег ении выполнена по спирали

15 Архимеда.

1718851

Составитель Ж. Кадыров

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

Заказ 713 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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