Устройство контроля за прохождением в анатомические элементы
Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим контроль за прохождением средства проникновения, в частности, в костные и другие структуры. Устройство содержит средство проникновения и, по меньшей мере, один прибор для измерения полного электрического сопротивления, который может быть соединен, по меньшей мере, с двумя электродами, по меньшей мере, один из которых находится на дистальном конце указанного средства проникновения, и, по меньшей мере, одно сигнальное устройство, выполненное с возможностью подачи сигнала предупреждения, модулированного пропорционально изменению полного сопротивления, в случае обнаружения изменения полного сопротивления прибором для измерения полного сопротивления. Изобретение раскрывает также инструмент для ручного и механического сверления и выполнение электронной карты для устройства в соответствии с настоящим изобретением. Устройство обеспечивает контроль за прохождением средства проникновения в режиме реального времени и тем самым позволяет избежать каких-либо травм. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 13 ил.
Настоящее изобретение относится к области проникновения в материал, такой как костные или другие структуры, характеризующийся различием между присущими ему физическими величинами.
В частности, настоящее изобретение касается устройства, обеспечивающего контроль за прохождением средства проникновения в анатомические структуры, в частности в костные структуры живого тела, при этом указанные структуры содержат, по меньшей мере, две зоны с разными значениями полного электрического сопротивления.
В хирургии позвоночного столба, например, во время сверления ножки позвонка часто случается, что в результате воздействия инструментом проникновения в позвоночном костном корковом слое образуются сквозные отверстия, разломы или зазубрины. По наблюдению авторов настоящего изобретения это происходит от плохого позиционирования педикулотомических винтов и приводит к клиническим последствиям (боли, паралич, кровоизлияния и т.д.) и, следовательно, требует повторного хирургического вмешательства.
Иногда хирурги используют инструменты, предназначенные для
- хирургической навигации, являющейся сложной в применении и дорогостоящей;
- контроля за вызванными сенсорными и сенсомоторными потенциалами, который является менее дорогостоящим, но все же сложным, так как требует присутствия специалиста, занятого исключительно выполнением функции указанного контроля.
Отсюда следует, что в большинстве случаев операторы исключительно рассчитывают только на свое знание анатомии и на свой опыт при осуществлении таких рискованных хирургических действий.
Все сказанное выше в равной степени относится и к другим областям хирургии.
В области сверления костного тела следует упомянуть международную патентную заявку №WO 01/01875.
В этой патентной заявке раскрыто устройство, в котором используется способность нервов и мышц передавать сигналы, предупреждающие оператора, когда средство сверления входит в контакт с нервом для того, чтобы избежать повреждения указанного нерва.
Из предшествующего уровня техники известно также применение измерения полного сопротивления в медицинских устройствах.
Например, из предшествующего уровня техники известен американский патент №US 4630615, описывающий систему нейростимуляции, содержащую прибор для измерения или определения полного сопротивления, в котором необходимо управлять и определять изменения полного сопротивления в направляющей, соединенной с катодом, имплантированным в эпидуральное пространство позвоночного столба. Такую систему нейростимуляции обычно используют, когда требуется блокировать сигналы боли, идущие в направлении мозга, и ее можно также использовать для лечения и/или успокоения разупорядоченных двигательных симптомов позвоночного столба, таких как эпилепсия, спастичность, церебральный паралич и т.д.
Из предшествующего уровня техники известна также британская патентная заявка №GB 2335990, описывающая систему, обеспечивающую механическое прохождение иглы и ее остановку в случае, когда на конце иглы отмечается изменение полного сопротивления.
Эта система предназначена для выдачи информации, когда игла определенным образом достигает необходимой глубины, и использует либо значение полного сопротивления, либо изменение полного сопротивления.
Таким образом, в задачу этой системы не обязательно входит препятствование достижению определенной глубины.
Кроме того, для данной системы необходимо экспериментальное определение для каждого пациента значений или изменений полного сопротивления, как указано на последней странице этой заявки, которое не позволяет использовать эту систему для того, чтобы помешать достижению определенной глубины.
Из предшествующего уровня техники известна также французская патентная заявка №FR 2101911, в которой раскрыт инструмент для измерения длины канала корня зуба.
Этот канал позволяет определить длину полого тела для последующего измерения расстояния между двумя ориентирами после того, как эти два ориентира придут в положение продольного упора соответственно в дно канала корня для зонда и в коронку или верхний край полости для кусочка каучука.
Этот инструмент позволяет получить информацию после выполнения полости о глубине этой полости; но он не может обеспечить контроль в режиме реального времени за прохождением средства проникновения в анатомические структуры.
Другим недостатком технологий из предшествующего уровня техники является то, что они являются сложными в применении и удлиняют время операции, повышая таким образом связанные с этим риски.
Целью настоящего изобретения является устранение недостатков известных технических решений при помощи устройства, обеспечивающего контроль в режиме реального времени за прохождением средства проникновения (средства сверления или другого аналогичного средства) в материал путем измерения изменений физической величины по мере прохождения, чтобы позволить пользователю получать информацию о месте нахождения конца средства проникновения и избежать таким образом каких-либо травм.
Используемой физической величиной является измерение полного электрического сопротивления.
Необходимо отметить, что использование измерения полного электрического сопротивления может применяться во многих других технических областях, а не только в области сверления костного тела.
В наиболее широком смысле настоящее изобретение касается устройства, обеспечивающего контроль за прохождением средства проникновения по пункту 1 формулы изобретения.
Это устройство содержит:
- по меньшей мере, один прибор для измерения полного сопротивления, который может быть соединен, по меньшей мере, с двумя электродами, по меньшей мере, один из которых находится на дистальном конце указанного средства проникновения, при этом указанный прибор для измерения полного сопротивления непрерывно измеряет полное сопротивление между двумя электродами, по меньшей мере, во время проникновения; и
- по меньшей мере, одно сигнальное устройство, выполненное с возможностью подачи сигнала предупреждения в случае обнаружения изменения полного сопротивления прибором для измерения полного сопротивления.
В одном из вариантов выполнения устройство дополнительно содержит электростимулятор, выполненный с возможностью стимуляции и с возможностью соединения, по меньшей мере, с двумя электродами, по меньшей мере, один из которых расположен на дистальном конце указанного средства проникновения.
В этом варианте, по меньшей мере, один электрод, который может быть соединен с электростимулятором, и, по меньшей мере, один электрод, который может быть соединен с прибором для измерения полного сопротивления, предпочтительно соединены между собой. Таким образом, одни и те же электроды служат для нервно-мышечной стимуляции и для измерения полного сопротивления.
Далее и до конца текста настоящей заявки дистальный конец, как и для любого хирургического инструмента, рассматривается по отношению к рукоятке, позволяющей удерживать инструмент и находящейся на его проксимальном конце.
Указанный сигнал предупреждения предпочтительно является визуальным и/или звуковым и/или тактильным сигналом.
Нервно-мышечная стимуляция, осуществляемая электростимулятором, предпочтительно имеет частоту, меньшую или равную 10 Гц, напряжение, меньшее или равное 4 В, и продолжительность импульса, меньшую или равную 400 мкс.
В варианте выполнения один электрод содержит контактную поверхность, расположенную на дистальном конце указанного средства проникновения, а другой электрод содержит контактную поверхность, предназначенную для приложения к наружной поверхности анатомических структур.
В другом варианте выполнения каждый из указанных электродов соответственно содержит контактную поверхность, расположенную на дистальном конце указанного средства проникновения, при этом указанные контактные поверхности отделены друг от друга изолятором.
В этом варианте площадь контактной поверхности проксимального электрода превышает площадь поверхности дистального электрода.
Также в одном из вариантов выполнения, по меньшей мере, один электрод содержит контактную поверхность, расположенную на участке периферийной части дистального конца средства проникновения с возможностью обнаруживать изменение полного сопротивления в направлении, практически перпендикулярном к оси прохождения средства проникновения.
Устройство в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит средства приведения во вращение указанного средства проникновения.
В другом варианте выполнения настоящего изобретения прибор для измерения полного сопротивления, сигнальное устройство и, в случае необходимости, электростимулятор располагают на съемной электронной карте, содержащей средства для соединения указанных электродов, для того чтобы иметь возможность стерилизовать устройство отдельно от электронной карты.
Для этого устройство в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит полую рукоятку для размещения в ней указанной электронной карты.
Настоящее изобретение касается также:
- неподвижного средства проникновения, в частности зонда, квадратного наконечника, шпателя или кюретки; или
- средства проникновения, выполненного с возможностью его приведения во вращение, в частности винта, метчика или сверла,
для устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Объектом настоящего изобретения является также электронная карта, упомянутая выше, для устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Эту электронную карту предпочтительно выполняют с возможностью ее стерилизации и предпочтительно закрывают оболочкой для предохранения стерильности.
Объектом настоящего изобретения является также инструмент для ручного или механизированного сверления, в частности для сверления ножки позвонка, при этом указанный инструмент содержит средство проникновения и устройство в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивающее контроль за прохождением указанного средства проникновения.
Предпочтительно настоящее изобретение обеспечивает получение информации в режиме реального времени о прохождении средства проникновения, в случае необходимости взаимодействующего с инструментом для сверления.
Предпочтительно также электрод, находящийся перед средством проникновения, располагают рядом с механической точкой проникновения, что таким образом позволяет достичь высокой степени чувствительности при обнаружении изменения полного сопротивления.
Предпочтительно настоящее изобретение позволяет таким образом избежать сквозного прохождения через тело, предназначенное для проникновения или сверления, когда такого сквозного прохождения не требуется, и, в случае проникновения в костное тело, избежать повреждения тканей, находящихся на костном теле.
Настоящее изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания, приведенного исключительно в качестве примера вариантов выполнения настоящего изобретения, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - изображение в частичном разрезе инструмента, оснащенного устройством в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 - изображение в частичном разрезе первого варианта выполнения средства проникновения в виде зонда.
Фиг.3 - изображение в частичном разрезе версии второго варианта выполнения средства проникновения в виде зонда.
Фиг.4 - детализированное изображение в разрезе другой версии второго варианта выполнения средства проникновения в виде зонда.
Фиг.5 - изображение в разрезе процесса прохождения Р средства проникновения, показанного на фиг.2.
Фиг.6 - изображение в разрезе процесса прохождения Р средства проникновения, показанного на фиг.3.
Фиг.7 - изображение в разрезе процесса прохождения Р средства проникновения, показанного на фиг.4.
Фиг.8 и 9 - изображение, соответственно вид спереди и вид сверху, средства проникновения в соответствии с настоящим изобретением, выполненного в виде шпателя.
Фиг.10 и 11 - изображение, соответственно вид спереди и вид сверху, средства проникновения в соответствии с настоящим изобретением, выполненного в виде кюретки.
Фиг.12 - детализированное изображение в разрезе средства проникновения в соответствии с настоящим изобретением, выполненного в виде сверла, винта или метчика.
Фиг.13 иллюстрирует два примера взаимосвязи между полным сопротивлением Z, измеряемым в омах, и частотой в герцах звукового сигнала, излучаемого сигнальным устройством.
Устройство (1) в соответствии с настоящим изобретением, показанное на фиг.1, является устройством, обеспечивающим контроль за прохождением средства проникновения (2) в анатомические структуры, в частности в костные структуры (3) живого тела, при этом указанные структуры содержат по меньшей мере две зоны (Z1, Z2) с разными значениями полного электрического сопротивления.
Средство проникновения (2) позволяет самостоятельно или во взаимодействии с инструментом для сверления выполнить отверстие (20) в указанных костных структурах (3).
Костное тело состоит из мягких внутренних тканей (костный мозг, губчатая ткань) и твердых наружных тканей (костный корковый слой); при этом оно само окружено мягкими тканями: мышцами, сухожилиями и связками, кровеносными сосудами и нервами.
В силу данных природных различий костный корковый слой имеет физические характеристики, отличающиеся от физических характеристик тканей, с которыми он соприкасается: именно поэтому его можно визуально наблюдать на медицинских снимках: классическая рентгенография, сканирование, эхография, ядерно-магнитно-резонансное исследование.
Если инструмент, при помощи которого осуществляют проникновение в костный корковый слой, оборудован на дистальном конце средством, обнаруживающим и выдающим соответствующий сигнал об этой разнице в физических характеристиках, оператор немедленно получает информацию о том, что он прошел или проходит через этот корковый слой.
Костный корковый слой и окружающие его мягкие ткани тоже имеют разное полное сопротивление.
В базовом варианте устройство (1) в соответствии с настоящим изобретением содержит:
- по меньшей мере, один прибор (7) для измерения полного сопротивления, который также может быть соединен, по меньшей мере, с двумя электродами, по меньшей мере, один из которых расположен на дистальном конце указанного средства проникновения (2), при этом указанный прибор для измерения полного сопротивления непрерывно измеряет полное сопротивление между электродами, по меньшей мере, во время проникновения; и
- по меньшей мере, одно сигнальное устройство (8), выполненное с возможностью подачи предупреждающего сигнала в случае обнаружения изменения полного сопротивления прибором (7) для измерения полного сопротивления.
Таким образом, благодаря прибору (7) для измерения полного сопротивления можно контролировать прохождение средства обнаружения, взаимодействующего со средством проникновения (2), по мере того, как оно проходит в костные структуры (3).
То, каким образом используют прибор (7) или приборы для измерения полного сопротивления с целью определить положение средства подсоединенного средства обнаружения, и составляет сущность конкретного способа контроля за прохождением средства проникновения (2) через тело, содержащее, по меньшей мере, две зоны с разными значениями полного электрического сопротивления (Z1, Z2).
Устройство (1) содержит сигнальное устройство (8), которое может выдавать:
- визуальный сигнал предупреждения, модулированный, например, путем использования мигающей световой сигнальной лампочки или набора сигнальных лампочек; и/или
- тактильный сигнал предупреждения, модулированный по частоте и, возможно, по мощности, например, путем применения вибрирующего устройства,
позволяющее получить информацию о начале изменения измеренного полного сопротивления и при прохождении через порог изменения измеренного полного сопротивления.
Этот смодулированный сигнал предупреждения пропорционален изменению полного сопротивления.
Указанное сигнальное устройство (8) предпочтительно устанавливают на инструменте или внутри инструмента, как показано на фиг.1.
В случае необходимости, устройство (1) может дополнительно содержать средство визуального наблюдения за изменением или изменениями полного сопротивления, соединенное с прибором (7) для измерения полного сопротивления. Это средство визуального наблюдения, выполненное, например, в виде дисплея, позволяет контролировать изменение в виде кривых колебания полного сопротивления по мере прохождения средства проникновения (2).
В варианте выполнения устройство (1) дополнительно содержит, по меньшей мере, один электростимулятор (4) предпочтительно нервно-мышечного действия, выполненный с возможностью осуществления стимуляции, предпочтительно нервно-мышечной, и с возможностью соединения, по меньшей мере, с двумя электродами (5, 6), по меньшей мере, один из которых расположен на дистальном конце указанного средства проникновения(2).
Нервно-мышечная стимуляция, осуществляемая нервно-мышечным электростимулятором, характеризуется:
- частотой, меньшей или равной 10 Гц, предпочтительно порядка 2,5 Гц;
- напряжением, меньшим или равным 4 В, предпочтительно порядка 1 В; и
- импульсом продолжительностью, меньшей или равной 400 мкс, предпочтительно порядка 150 мкс.
В случае перехода средства проникновения через костный корковый слой дистальная часть (наконечник) последнего входит в контакт с мягкими тканями, находящимися снаружи кортикальной оболочки. В этом случае стимулирующие импульсы могут легко распространяться в этих мягких тканях, имеющих низкое полное сопротивление, и стимулировать нервы, которые могут находиться вблизи наконечника средства проникновения. Здесь можно рассматривать два случая:
а) если речь идет о двигательных нервах, то они управляют сокращениями связанных с ними мышечных групп соответственно ритму стимулирующих импульсов; эти сокращения обнаруживаются и распознаются либо с помощью электромиографа, подсоединенного к пациенту, либо клиническим путем самим оператором по движениям пациента;
б) если речь идет о сенсорных нервах, то соответствующее устройство может обнаружить их стимуляцию, которая также распознается по ее ритму.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения электроды (5, 6) могут быть соединены при помощи соединительных клемм (18) одновременно с электростимулятором (4) и с прибором (7) для измерения полного сопротивления. Таким образом, одни и те же электроды служат одновременно для нервно-мышечной стимуляции и для измерения полного сопротивления.
Средство проникновения (2) устройства (1) может быть:
- неподвижным и быть выполненным, в частности, в виде зонда, квадратного наконечника, шпателя или кюретки; или
- вращающимся и выполненным, в частности, в виде винта, метчика или сверла.
В последнем случае устройство (1) содержит приводные средства (9) для приведения во вращение R указанного средства проникновения (2).
Приводные средства (9) представляют собой, например, электрический двигатель, выполненный с возможностью приведения во вращение средства проникновения (2), и образуют вместе со средством проникновения (2) инструмент для сверления типа бормашины.
В следующей далее части описания средство проникновения (2) является зондом, однако представленные в описании варианты конструкции могут применяться для любого типа средства проникновения (2).
В первом варианте, показанном на фиг.2 и 5, дистальный электрод (5) представляет собой контактную поверхность С, выполненную на дистальном конце указанного средства проникновения (2), а другой, проксимальный электрод (6), представляет собой контактную поверхность С′, предназначенную для размещения на наружной поверхности анатомических структур, включая операционную рану.
Средство проникновения (2) содержит электропроводящую центральную часть (15) и периферийную часть (13), изолированную вплоть до дистального конца (14), оголенного, то есть не изолированного по длине в несколько миллиметров. Поверхность С имеет размер, меньший 10 мм2, порядка 4 мм2, а поверхность С′ имеет размер порядка 20 мм2.
Таким образом, первый полюс электронного стимуляционно-измерительного устройства образован дистальным концом средства проникновения (2) инструмента, а другой полюс образован контрольным соединением на пациенте.
Во втором варианте, показанном, с одной стороны, на фиг.3 и 6, и, с другой стороны, на фиг.4 и 7, каждый из указанных электродов (5, 6) представляет собой соответственно контактную поверхность С, С′, находящуюся на дистальном конце указанного средства проникновения (2), при этом указанные контактные поверхности С, С′ отделены друг от друга цилиндрическим изолятором (12). Каждая из электропроводящих частей образует полюс электронного устройства.
Таким образом, наружная часть (16) образует наружную электропроводящую трубку, полую внутри, а центральная часть (15) образует внутренний электропроводящий цилиндр, при этом обе части, центральная (15) и наружная (16), выходят наружу на конце средства проникновения (2), образуя две поверхности С и С′, изолированные друг от друга.
В этом варианте проксимальный электрод (6) содержит контактную поверхность С′ площадью, превышающей площадь контактной поверхности С дистального электрода (5). Поверхность С имеет размер, меньший 10 мм2, порядка 4 мм2, а поверхность С′ имеет размер, превышающий 100 м2, порядка 400 мм2.
В варианте, показанном на фиг.4 и 7, средство проникновения (2) содержит изолирующую периферийную часть (13) и не изолированный дистальный конец (14), содержащий два электрода (5, 6), расположенных перпендикулярно к оси А указанного средства проникновения (2) и отделенных друг от друга изолятором (12). Каждый из электродов (5, 6) образует полюс электронного устройства.
В этом варианте электроды (5, 6) содержат контактные поверхности, соответственно С и С′, практически одинакового размера, меньшего 10 мм2 и порядка 4 мм2. Контактные поверхности С, С′ отделены друг от друга изолятором (12) толщиной, меньшей или равной 1 мм, по оси А прохождения указанного средства проникновения (2).
На фиг.5, 6 и 7 показан момент во время прохождения Р средства проникновения (2), во время которого изменение физической величины, в частности изменение полного сопротивления обнаруживается прибором (7) для измерения полного сопротивления. Такое изменение происходит, в частности, когда средство проникновения (2) отходит от коркового слоя костного тела, показанного в виде зоны Z1, и проникает в окружающую мягкую ткань, показанную в виде зоны Z2.
В варианте конструкции, включающей в себя прибор для измерения полного сопротивления и взаимодействующий с ним электростимулятор, стимулирующие импульсы устройства имеют известные форму, напряжение и мощность; отсюда становится возможным определить полное сопротивление, измеряемое электродами, соединенными с устройством, и, в частности, электродами, установленными на дистальной части (наконечнике) средства проникновения.
Такая информация о «локальном полном сопротивлении» может быть преобразована в сигналы, приводящие в действие сигнальное устройство (8).
Средство проникновения (2) может содержать одну и даже несколько пар электродов.
В каждой паре электродов, по меньшей мере, один электрод находится на дистальном конце (14) указанного средства проникновения (2).
В одном из вариантов выполнения, по меньшей мере, один дистальный электрод (5) представляет собой контактную поверхность С, выполненную на участке периферийной части дистального конца средства проникновения (2) с возможностью обнаружения изменения полного сопротивления в направлении, практически перпендикулярном к оси А прохождения средства проникновения (2). Так, поворачивая средство проникновения (2) и наблюдая за сигнальным устройством (8), можно по изменению полного сопротивления, измеряемому благодаря этому электроду, определить конфигурацию дистального конца отверстия (20).
В следующей части описания средство проникновения (2) представляет собой сверло.
Средство проникновения (2) содержит, например, винтовой виток (19), показанный на фиг.12, или несколько винтовых витков, выполненных вдоль оси А с возможностью выполнения отверстий (20).
Сверло содержит электропроводящую центральную часть (15) и электропроводящий винтовой виток (19), при этом центральная часть (15) и винтовой виток (19) отделены друг от друга цилиндрическим изолятором (12). Каждая из обеих электропроводящих частей образует полюс электронного устройства.
В этом варианте проксимальный электрод (6) содержит контактную поверхность С′ площадью, превышающей площадь контактной поверхности С дистального электрода (5). Поверхность С имеет размер, меньший 10 мм2, порядка 4 мм2, а поверхность С′ имеет размер, превышающий 10 м2, порядка 40 мм2. Контактные поверхности С, С′ отделены друг от друга изолятором (12) толщиной, меньшей или равной 1 мм, по оси А прохождения указанного средства проникновения (2).
Такая конструкция может быть также применена к винту и, в частности, к винту-саморезу.
В варианте выполнения настоящего изобретения прибор (7) для измерения полного сопротивления и сигнальное устройство (8), или прибор (7) для измерения полного сопротивления, сигнальное устройство (8) и электростимулятор (4) устанавливают на съемной электронной карте (10), показанной на фиг.1, содержащей средства соединения с указанными электродами (5, 6). Таким образом механическую часть устройства (1) можно стерилизовать в автоклаве отдельно от электронной части.
Можно также предусмотреть использование одноразовой электронной карты (10): она поставляется в соответствующей упаковке, подсоединяется хирургом к инструменту, которым он собирается пользоваться (зонд, квадратный наконечник, шпатель, кюретка, отвертка, сверло и т.д.), если ему необходимо контролировать прохождение инструмента, которым он пользуется. После операции электронную карту (10) выбрасывают, а инструмент стерилизуют.
Можно также выполнить электронную карту (10) с возможностью ее стерилизации, в частности, путем химической обработки.
Кроме того, электронную карту (10) можно устанавливать в оболочке, сохраняющей стерильность.
Для обеспечения соединения электронной карты (10) с инструментом устройство (1) предпочтительно содержит полую рукоятку (11), в которую можно устанавливать электронную карту (10). Доступ внутрь полой рукоятки обеспечивается после снятия заглушки (19).
Соединительные клеммы (18) обеспечивают подсоединение электродов. Они могут быть выполнены на периферии рукоятки (11) для подсоединения одного или нескольких электродов и в дистальной части рукоятки относительно заглушки (19) для подсоединения одного электрода или нескольких электродов, находящихся на дистальном конце средства проникновения (2).
Электронное стимуляционно-измерительное устройство, установленное на электронной карте (10), во время использования инструмента измеряет полное электрическое сопротивление между двумя полюсами, каждый из которых образован электродом, и подает сигналы в режиме реального времени (звуковые, визуальные или тактильные) о значениях и/или изменениях указанного полного сопротивления, в частности в случае прободения коркового слоя ножки позвонка.
На фиг.13 показано два вида отношений между измеренным полным сопротивлением, на оси абсцисс, и частотой звукового сигнала, подаваемого сигнальных устройством, на оси ординат. Это отношение может быть, например, линейным и показано прерывистой линией или ступенчатым. Такое отношение получают при поверхностях С и С' порядка 5 мм2.
Для использования устройства в соответствии с настоящим изобретением в процессе сверления целесообразно применять совокупность или набор средств проникновения (2), при этом каждое средство проникновения (2) имеет разный диаметр.
Приведенное выше описание настоящего изобретения представлено в качестве примера. Само собой разумеется, что специалист может реализовать различные варианты этого изобретения, не выходя при этом за его рамки.
1. Устройство для сверления, обеспечивающее контроль за прохождением средства проникновения в костную структуру живого тела, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один прибор для измерения полного сопротивления, который может быть соединен, по меньшей мере, с двумя электродами, по меньшей мере, один из которых находится на дистальном конце указанного средства проникновения, при этом указанный прибор для измерения полного сопротивления в непрерывном режиме измеряет полное сопротивление между двумя электродами по меньшей мере, во время проникновения, и, по меньшей мере, одно сигнальное устройство, выполненное с возможностью подачи сигнала предупреждения, модулированного пропорционально изменению полного сопротивления, обнаруженного прибором для измерения полного сопротивления.
2. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что указанный сигнал предупреждения является модулированным визуальным сигналом предупреждения.
3. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что указанный сигнал предупреждения является звуковым сигналом предупреждения, модулированным по частоте.
4. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что указанный сигнал предупреждения является звуковым сигналом предупреждения, модулированным по мощности.
5. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что указанный сигнал предупреждения является тактильным сигналом предупреждения, модулированным по частоте.
6. Устройство для сверления по любому из п.1 или 5, отличающееся тем, что указанный сигнал предупреждения является тактильным сигналом предупреждения, модулированным по мощности.
7. Устройство для сверления по одному из п.3 или 4, отличающееся тем, что частота звукового сигнала, подаваемого сигнальным устройством, является линейной функцией измеренного полного сопротивления.
8. Устройство для сверления по одному из п.3 или 4, отличающееся тем, что частота звукового сигнала, подаваемого сигнальным устройством, является ступенчатой функцией измеренного полного сопротивления.
9. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один электростимулятор, выполненный с возможностью обеспечения стимуляции и с возможностью соединения, по меньшей мере, с двумя электродами, по меньшей мере, один из которых находится на дистальном конце указанного средства проникновения.
10. Устройство для сверления по п.9, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один электрод, который может быть соединен с электростимулятором, и, по меньшей мере, один электрод, который может быть соединен с прибором для измерения полного сопротивления, соединены друг с другом.
11. Устройство для сверления по любому из п.9 или 10, отличающееся тем, что нервно-мышечная стимуляция, осуществляемая электростимулятором, имеет частоту, меньшую или равную 10 Гц, напряжение, меньшее или равное 4 В, и импульс продолжительностью, меньшей или равной 400 мкс.
12. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что один электрод представляет собой контактную поверхность С, выполненную на дистальном конце указанного средства проникновения, и тем, что другой электрод представляет собой контактную поверхность С′, предназначенную для размещения на наружной поверхности анатомических культур.
13. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что каждый из указанных электродов представляет собой соответственно контактную поверхность С, С′, выполненную на дистальном конце указанного средства проникновения, при этом указанные контактные поверхности С, С′ отделены друг от друга изолятором.
14. Устройство для сверления по п.13, отличающееся тем, что проксимальный электрод содержит контактную поверхность С′, площадь которой превышает площадь контактной поверхности С дистального электрода.
15. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что средство проникновения содержит электропроводящую центральную часть и электропроводящую наружную часть, при этом указанные центральная часть и наружная часть отделены друг от друга цилиндрическим изолятором, при этом наружная часть образует электропроводящую наружную трубку, выполненную внутри полой, а центральная часть образует электропроводящий внутренний цилиндр, при этом центральная и наружная части выходят наружу средства проникновения, образуя две контактные поверхности С и С′, изолированные друг от друга.
16. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что проксимальный электрод содержит контактную поверхность С′ площадью, превышающей площадь контактной поверхности С дистального электрода, и тем, что контактная поверхность С имеет площадь, меньшую 10 мм2, порядка 4 мм2, а контактная поверхность С′ имеет площадь, превышающую 10 мм2, порядка 40 мм2, при этом контактные поверхности С, С′ отделены друг от друга изолятором толщиной, меньшей или равной 1 мм по оси А прохождения указанного средства проникновения.
17. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере дистальный электрод представляет собой контактную поверхность С, выполненную на участке периферийной части дистального конца средства проникновения с возможностью обнаружения изменения полного сопротивления в направлении, практически перпендикулярном к оси А прохождения средства проникновения.
18. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что содержит средства приведения во вращение указанного средства проникновения.
19. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что прибор для измерения полного сопротивления, сигнальное устройство и в случае необходимости электростимулятор установлены на съемной электронной карте, содержащей средства соединения указанных электродов.
20. Устройство для сверления по п.19, отличающееся тем, что содержит полую рукоятку для установки в ней указанной электронной карты.
21. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что содержит неподвижное средство проникновения, в частности зонд, квадратный наконечник, шпатель или кюретку с, по меньшей мере, одним электродом.
22. Устройство для сверления по п.1, отличающееся тем, что содержит средство проникновения, выполненное с возможностью его приведения во вращение, в частности винт или сверло с, по меньшей мере, одним электродом.
23. Инструмент для ручного или механизированного сверления, в частности, для сверления ножки позвонка, при этом указанный инструмент содержит средство проникновения, отличающийся тем, что содержит устройство контроля за прохождением указанного средства проникновения по любому из п.1-22.
24. Электронная карта для устройства по п.1, содержащая установленные на ней прибор для измерения полного сопротивления, сигнальное устройство и в случае необходимости электростимулятор, при этом она снабжена средством для соединения с электродами, находящимися на средстве проникновения и выполнена с возможностью установки в полую рукоятку устройства.
25. Электронная карта по п.24, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью ее стерилизации.
26. Электронная карта по п.24 или 25, отличающаяся тем, что устанавливается в оболочку, выполненную с возможностью сохранения стерильности.
