режущее устройство

Формула изобретения

1. Режущее устройство, содержащее привод, обеспечивающий возвратно-поступательное движение режущей струны, намоточный барабан и направляющий элемент, отличающееся тем, что на электроприводе установлен с возможностью полного поворота узел крепления, связанный со штангой, внутри которого проходит шток электропривода с закрепленным приводным тросом, штанга снабжена размещенной на рабочем конце съемной опорой и подвижной муфтой с указанным намоточным барабаном с закрепленным на нем регулировочным тросом, причем между муфтой и шайбой, жестко связанной со штангой, размещена пружина, концы приводного и регулировочного тросов разъемно связаны с режущей струной, при этом приводной трос взаимодействует с направляющим элементом.

2. Режущее устройство по п.1, отличающееся тем, что съемная опора имеет тип, который зависит от типа разрезаемой кости.

3. Режущее устройство по п.1, отличающееся тем, что намоточный барабан снабжен устройством, препятствующим его повороту в обратном направлении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в технике резания струной при хирургических операциях в области травматологии и ортопедии, в частности для резки костных тканей.

Известно устройство для разделения листового неметаллического материала [1] (аналог. AC SU 1567371 А1, 1988), содержащее станину, смонтированные в ней шкивы, привод и режущий инструмент, выполненный в виде проволоки круглого поперечного сечения, концы которой соединены между собой, а один из шкивов расположен с осевым смещением относительно плоскости расположения остальных шкивов, при этом концы проволоки в месте их соединения развернуты в разные стороны относительно исходного положения в плоскости, перпендикулярной оси проволоки.

Известному устройству присущи следующие недостатки:

- один из роликов смещен относительно плоскости других, что приводит к искривлению траектории режущего элемента - струны и, как следствие, к износу режущего элемента и направляющих роликов;

- режущий элемент выполнен в виде бесконечного элемента, замкнутого путем отгиба концов струны в месте стыка в противоположные стороны, что не гарантирует их разъединение в процессе резания.

Известно устройство для резки строительных конструкций движущейся проволокой [2] (прототип. Пат. US 5524517 A, МКИ B 26 D 1/547, 1993 ), содержащее раму, передний конец которой устанавливается около разрезаемой конструкции. На раме смонтирована режущая проволока и барабан для намотки проволоки. Монтажное устройство содержит установленную в переднем конце рамы направляющую, по которой движется натянутая проволока. Привод перемещает проволоку возвратно-поступательно, поперек разрезаемой конструкции. Привод содержит реверсивный двигатель, на валу которого установлен барабан.

Известное устройство имеет практически те же недостатки, что и упомянутый выше аналог:

- по направляющей движется режущий элемент, что приводит к износу как режущего элемента, так и направляющего;

- устройство использует реверсивный двигатель в приводном устройстве, что усложняет конструкцию и управление.

Задачей, на решение которой направлено создание предлагаемого устройства, является обеспечение возможности резания костных тканей с минимально возможными повреждениями тканей операционного поля и удобство пользования устройством.

Поставленная задача решается тем, что в режущем устройстве, содержащем привод, обеспечивающий возвратно-поступательное движение режущей струны, намоточный барабан и направляющий элемент, на электроприводе установлен с возможностью полного поворота узел крепления, связанный со штангой, внутри которого проходит шток электропривода с закрепленным приводным тросом, штанга снабжена подвижной муфтой с указанным намоточным барабаном с закрепленным на нем регулировочным тросом, причем между муфтой и шайбой, жестко связанной со штангой, размешена пружина, концы приводного и регулировочного тросов разъемно связаны с режущей струной, а приводной трос взаимодействует с направляющим элементом.

Предусмотрено, что на рабочем конце штанги размещена съемная опора.

Намоточный барабан может быть снабжен устройством, препятствующим его повороту в обратном направлении.

На чертеже изображено описываемое режущее устройство.

На электроприводе с преобразователем движения 1 и штоком 2 с закрепленным на нем приводным тросом 3 установлен с возможностью полного поворота узел крепления 4, связанный со штангой 5. На штанге 5 размещена подвижная муфта 6 с намоточным барабаном 7 и устройством, препятствующим его повороту в обратном напралении, выполненным, например, в виде собачки 8. На намоточном барабане 7 закреплен регулировочный трос 9. На штанге 5 установлена пружина 10, перемещение которой ограничено шайбой 11, жестко закрепленной на штанге 5. На штанге 5 закреплен направляющий элемент в виде ролика 12, взаимодействующий с приводным тросом 3. К концам приводного 3 и регулировочного 9 тросов при помощи муфт 13 прикреплена режущая струна 14. На рабочем конце штанги 5 размещена съемная опора 15.

Работает устройство следующим образом. После сборки устройства и проверки его работоспособности на рабочий конец 5 крепят съемную опору 15, тип которой зависит от типа разрезаемой кости по плану операции.

Режущую струну протаскивают между костью и надкостницей. Для обеспечения минимального повреждения надкостницы струну можно помещать в специальный проводящий кондуктор. После протаскивания струны 14 ее концы крепятся муфтами 13 к концам приводного 3 и регулировочного 9 тросов. Регулировочный трос 9 наматывается на намоточный барабан 7 до упора съемной опоры 15 в обрабатываемую кость и до поджатия пружины 10 к шайбе 11, не достигая смыкания витков пружины 10 на величину хода штока 2 привода 1 при полном цикле движения.

При включении электропривода с преобразователем движения 1 его шток 2 начнет перемещаться возвратно-поступательно с установленной амплитудой и частотой. Это движение приводным тросом 3, взаимодействующим с направляющим роликом 12, через муфту 13 сообщается режущей струне 14. При натяжении струны 14 натягивается и регулировочный трос 9, скрепленный с намоточным барабаном и храповым колесом (не показано). Собачка 8 не позволяет провернуться храповому колесу, а следовательно, и намоточному барабану 7.

Поскольку барабан 7 смонтирован на подвижной муфте 6, то при натяжении регулировочного троса 9 муфта 6 будет перемещаться в сторону движения регулировочного троса 9 и сжимать пружину 10. При обратном ходе штока 2 приводной трос 3 отпускается, но натяжение режущей струны не ослабевает, т.к. пружина 10 разжимается и перемешает муфту 6 с намоточным барабаном 7 и закрепленным на нем регулировочным тросом 9, следовательно, и режущую струну 14, связанную с тросом 9 муфтой 13, в обратном направлении.

Таким образом, пропил на кости становится все глубже и глубже, но натяжение струны 14 остается постоянным.

Если кость большого диаметра и при резании пружина разойдется на свободную длину, то намоточным барабаном 7 можно отрегулировать длину троса 9 до необходимого поджатия пружины 10 как при остановленном приводе, так и в рабочем состоянии.

При работе устройства режущая струна 14 непосредственно не взаимодействует с направляющим элементом 12, что способствует более длительному сохранению режущей струны в рабочем состоянии, чем в известных устройствах.

После пропила кости на нужную глубину или полного ее разделения режущая струна 14 отсоединяется от тросов 3 и 9. Устройство удаляется от места операции, а затем удаляют кондуктор из промежутка между надкостницей и костью. Малотравмированная надкостница обеспечивает возможность более быстрого срастания кости после операции, чем при операциях с полным перерезанием надкостницы.

В НПК(О) "Энергия" изготовлен и испытан макетный образец устройства на базе выпускаемых концерном хирургических дрелей. Устройство обладает высокой надежностью и удобством в работе.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 1567371, 1988 (аналог).

2. Патент США 5524517, 1993 (прототип).