способ изготовления медицинского режущего инструмента

Формула изобретения

Способ изготовления медицинского режущего инструмента, включающий механическую обработку заготовки с приданием ей формы и заточкой режущей части, отличающийся тем, что в качестве исходного материала заготовки используют були монокристалла рубина, выращенные в кристаллографическом направлении и раскалывают их на полубули в направлении , с последующим разрезанием последних на пластинки, осуществляемым в направлении, перпендикулярном кристаллографической оси полубули, при этом перед заточкой режущей части инструмента в форме резца осуществляют гидротермальное травление пластинок монокристалла рубина для определения направлений среза резца инструмента в кристаллографических направлениях , и .

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к производству микрохирургического инструмента для офтальмологии (глазной хирургии).

Известен микрохирургический инструмент (SU №1424814, М. Кл. А 61 В 17/32, 23.09.1988), который выполнен в виде резца, обеспечивающего усилие вкола инструмента в ткань глаза за счет изменения ориентации граней, уменьшения толщины заготовки и углов заточки. Однако не раскрыт способ изготовления инструмента и не указан материал, из которого изготовлен резец.

Известен микрохирургический инструмент (SU №1463253, М. кл. А 61 В 17/32, 07.03.1989), в котором указано, что материал лезвия инструмента выполнен из монокристалла с режущим слоем из нитрида кремния, но не раскрыт способ его изготовления.

Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления инструмента, описанный в SU №780840, М. кл. А 61 В 17/32, 23.11.1980, включающий механическую обработку заготовки путем штамповки или прессования с приданием формы плоской пластины с последующим шлифованием и заточкой лезвия.

Однако вышеописанный инструмент из металла обладает низкими прочностными характеристиками, не удобен при проведении операций глазной микрохирургии, так как исходный материал и форма лезвия не обеспечивают достаточное усилие вкола в ткань глаза.

Техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является способ создания инструмента с повышенной прочностью, применимого в глазной микрохирургии.

Технический результат достигается способом изготовления медицинского режущего инструмента, включающим механическую обработку заготовки из исходного материала с приданием ей формы и заточкой режущей части инструмента, в котором в качестве исходного материала заготовки используют були монокристалла рубина, выращенные в кристаллографическом направлении с расколом на полубули в направлении и с последующим разрезанием последних на пластинки, осуществляемым в направлении, перпендикулярном кристаллографической оси полубули. При этом перед обработкой и заточкой режущей части инструмента в форме резца осуществляют гидротермальное травление пластинок монокристалла рубина для определения направления среза резца и заточки в кристаллографических направлениях , и .

Необходимо отметить, что монокристалл рубина выращен по известному методу Вернеля путем плавления в пламени водородно-кислородной горелки (Чернов А.А., Гиваргизов Е.И. Образование кристаллов. В кн. Современная кристаллография, в 4-х томах; г.Москва: Наука, 1980, с.352-356).

Известен способ выращивания булей рубина в кристаллографическом направлении (А.Н.Брызгалов. Свойства дефектов оптических кристаллов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, 01.04.07 - Физика твердого тела, Уфа, 1998, с.14-17).

Проведенные экспериментальные исследования показали, что вышеуказанные кристаллографические направления совпадают с наиболее сильными связями ионов. При этом травление позволяет не только выделить направления среза заготовок, но и определить их дефектность: выделить блочность, области упругих напряжений, это позволяет определить совершенство исходного материала. Продольный срез заготовки выполняется по кристаллографическому направлению , поперечный срез по направлению , а косой срез по направлению . Разрезание були монокристалла рубина, выращенного в направлении с расколом по плоскости , облегчает обработку за счет того, что указанные поверхности являются плоскостями отдельности кристалла.

Таким образом, указанная технология позволяет избежать сколы и задиры при нарезании пластин и заточке инструмента за счет кристаллографической ориентации среза инструмента, выявленной гидротермальным травлением. Кроме того, необходимо отметить, что в качестве исходного материала используют более прочный монокристалл рубина, имеющий твердость по шкале Мооса 9, модуль упругости выше почти в два раза, и предел упругости выше в четыре раза, чем по прототипу (исходный материал - металлами).

Техническая сущность поясняется чертежами: на фиг.1 дано изображение ступеней травления на плоскости рубина, близкой к кристаллографической ориентации . Фиг.2 - операция разрезания були на полубули с последующим нарезанием последних на поперечные пластины. Фиг.3 - операция среза резца и его заточки в кристаллографических направлениях: , и .

Пример. В качестве исходного материала заготовки используют монокристалл рубина, выращенный по методу Вернейля в кристаллографическом направлении . Для выращивания кристаллов рубина порошок оксида алюминия с примесью оксида хрома размещается в бункере над пламенем горелки, а затравочный кристалл рубина размещается в нижней части пламени. Постепенно порошок сыплется из бункера и, проходя через пламя горелки, подплавляется и в расплавленном состоянии попадает в виде тонкого слоя толщиной 0,1 мм на поверхность затравки, где и кристаллизируется. Затравка с определенной скоростью опускается, и пленка расплава постоянно пополняет слой кристалла сверху. При согласованном расходе шихты, водорода, кислорода и скорости опускания затравки толщина пленки кристалла поддерживается практически постоянной, а кристалл постепенно приобретает форму були. Полученные були раскалывают на полубули по направлению . Затем полубули разрезают с помощью пилы на пластинки перпендикулярно кристаллографической оси монокристалла (фиг.2). Для выбора направлений среза берут пластинку-образец из монокристалла рубина, помещают в автоклав для травления. В результате травления на пластинке выявляются картины избирательного травления: зонарная структура, дислокации, блочность. При этом выделяются не менее трех направлений с сильными связями ионов, образующих кристалл. В данном случае кристаллографические направления , и (фиг.1, 3). По данным направлениям производят срезы заточку резца микрохирургического инструмента.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет изготовить микрохирургический инструмент с повышенной прочностью, за счет механической обработки заготовки из монокристалла рубина с ориентацией среза, позволяющей избежать сколов и задиры. Согласно предлагаемой технологии изготовления получен инструмент, обеспечивающий минимальное усилие вкола резца инструмента в ткань глаза при проведении операций в офтальмологии.

По предложенной технологии можно изготовить инструмент и для проведения других хирургических операций.