механизированный инструмент для резания костных тканей

Формула изобретения

1. Механизированный инструмент для резания костных тканей, содержащий подвижную пилу с хвостовиком на опорной поверхности, корпус и соединенный с корпусом двигатель, связанный с пилой преобразователем движения, имеющим установленный в пазу подвижный эксцентричный толкатель с осью, отличающийся тем, что опорная поверхность выполнена в виде размещенного на оси диска под расположенную на хвостовике направляющую поверхность, ширина которой определяется формулой a 2 (e + r), где a ширина поверхности, e - эксцентриситет толкателя, r максимальный радиус толкателя, причем радиус диска взаимосвязан с максимальным наружным радиусом толкателя и с эксцентриситетом толкателя формулой



где R радиус диска;

b 0,1 0,6 мм коэффициент припуска,

при этом преобразователь движения снабжен регулировочным механизмом в виде коаксиально закрепленной на оси втулки, связанной с корпусом с возможностью перемещения и фиксации, а паз выполнен на хвостовике.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что втулка связана с корпусом с возможностью фиксации контргайкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к хирургическим и зубоврачебным пилам, но может также использоваться и в других областях медицины.

В настоящее время известны механизированные инструменты, позволяющие осуществить разрезание костных тканей.

Например, известен инструмент по авт.св. СССР N 1718849, A 61 B 17/14, 1992, содержащий подвижную пилу с хвостовиком, корпус и соединенный с корпусом двигатель, связанный с пилой преобразователем движения, имеющим установленный между подшипниками подвижный толкатель с осью.

Главным недостатком этого устройства является выполнение преобразователя движения в виде диска с торообразным ободом, взаимодействующим с подшипниками, что усложняет изготовление и сборку устройства, а также обуславливает колебания хвостовика пилы вокруг его продольной оси, что ухудшает распиливание кости.

Другим примером механизированного инструмента для резания костных тканей может служить устройство по авт.св. СССР N 1153897, А 61 В 17/14, 1985, содержащее подвижную пилу с хвостовиком, корпус и соединенный с корпусом двигатель, связанный с пилой преобразователем движения, имеющим подвижный эксцентричный толкатель с осью.

Эксцентриковый толкатель позволяет избежать недостатков, свойственных устройству по авт.св. СССР N 1718849, однако его торцевое взаимодействие с хвостовиком пилы обуславливает снижение эффективности резания кости из-за небольшой амплитуды движения. Кроме того, этот инструмент также не имеет эффективных средств, исключающих осевое колебание пилы при ее работе.

Наиболее близким к предложенному изобретению и в связи с этим выбранным в качестве его прототипа является устройство для резания костных тканей по авт.св. СССР N 1816204, А 61 В 17/14, 1993, содержащее подвижную пилу с хвостовиком на опорной поверхности, корпус и соединенный с корпусом двигатель, связанный с пилой преобразователем движения, имеющим установленный в пазу подвижный эксцентричный толкатель с осью.

Это устройство не имеет недостатков, перечисленных выше в отношении других механизированных инструментов.

Однако его преобразователь движения представляет собой усложненную конструкцию, включающую в себя ряд деталей, способствующих преобразованию вращательного движения в возвратно-поступательное, в то время как для такой передачи достаточно только части элементов, примененных в этой конструкции.

Сущность данного изобретения выражается в том, что механизированный инструмент для резания костных тканей, включающий подвижную пилу с хвостовиком на опорной поверхности, корпус и соединенный с корпусом двигатель, связанный с пилой преобразователем движения, имеющим установленный в пазу подвижный эксцентричный толкатель с осью, содержит опорную поверхность, выполненную в виде размещенного на оси диска под расположенную на хвостовике направляющую поверхность, ширина которой определяется формулой a 2(e + r), где a ширина поверхности, r максимальный радиус толкателя и e эксцентриситет толкателя, причем радиус диска взаимосвязан с максимальным наружным радиусом толкателя и с эксцентриситетом толкателя формулой: , где R радиус диска и b коэффициент припуска, составляющий 0,1.0,6 мм, при этом преобразователь движения снабжен регулировочным механизмом в виде коаксиально закрепленной на оси втулки, связанной с корпусом с возможностью перемещения и фиксации, а паз выполнен на хвостовике, где втулка может быть зафиксирована относительно корпуса контргайкой.

Все перечисленные признаки имеют причинно-следственную связь с достигаемым предлагаемым изобретением техническим результатом, заключающимся в упрощении конструкции, имеющей улучшенное взаимодействие пилы с костными тканями, а также наиболее рациональную связь между его деталями с минимальным трением, небольшими инерционными моментами и т.д.

Так выполнение опорной поверхности в виде размещенного на оси диска под расположенную на хвостовике направляющую поверхность упрощает конструкцию из-за использования элемента с поверхностью тела вращения, а также улучшает взаимодействие пилы с тканью в силу того, что опора поверхности на диск, исключая осевое вращение пилы, обеспечивает точное направление распила. Улучшению взаимодействия рабочей части инструмента (пилы) с тканями также способствует выполнение паза на хвостовике пилы, увеличивающее амплитуду ее рабочего хода.

Связь контактирующих между собой деталей инструмента приведенными формулами обуславливает их выполнение и сборку с минимальным трением и небольшими инерционными моментами, которые характеризуются массой элементов, определяемой их габаритами.

Дополнение преобразователя движения регулировочным механизмом в виде коаксиально закрепленной на оси втулки, связанной с возможностью перемещения и фиксации с корпусом, позволяет упростить технологию изготовления и сборки данного инструмента за счет применения расширенных полей допусков, а также легко ликвидировать неизбежные зазоры, обусловленные как изготовлением деталей, так и износом этих деталей в процессе использования изобретения.

Что же касается возможности фиксации втулки контргайкой, то это наиболее простое и, следовательно, предпочтительное соединение.

На фиг. 1 изображен предлагаемый инструмент, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Механизированный инструмент для резания костных тканей, включающий подвижную пилу 1 с хвостовиком 2 на опорной поверхности 3, корпус 4 и соединенный с корпусом 4 двигатель 5, связанный с пилой 1 преобразователем движения 6, имеющим установленный в пазу 7 подвижный эксцентричный толкатель 8 с осью 9, содержит опорную поверхность 3, выполненную в виде размещенного на оси 9 диска, под расположенную на хвостовике 2 направляющую поверхность 10, ширина которой определяется формулой: a 2(e + r), где a ширина направляющей поверхности 10, r максимальный радиус толкателя 8 и e эксцентриситет толкателя 8, причем радиус диска взаимосвязан с максимальным наружным радиусом толкателя 8 и с эксцентриситетом толкателя 8 формулой: , где R радиус диска и b коэффициент припуска, составляющий 0,1.0,6 мм, а преобразователь движения 6 снабжен регулировочным механизмом в виде коаксиально закрепленной на оси 9 втулки 11, связанной с корпусом 4 с возможностью перемещения и фиксации, например контргайкой 12, при этом паз 7 выполнен на хвостовике 2.

Механизированный инструмент работает следующим образом:

Вращение от двигателя 5 передается оси 9 и соответственно подвижному эксцентричному толкателю 8, который начинает взаимодействовать со стенками паза 7. Поскольку паз 7 расположен на хвостовике 2 и имеет только две стенки, вращательное движение эксцентричного толкателя 8 преобразуется в возвратно-поступательное движение хвостовика 2 и передается непосредственно пиле 1, совершающей разрезание кости со значительной амплитудой движений. При этом расположенная на хвостовике 2 направляющая поверхность 10 исключает осевое вращение пилы 1, улучшая ее взаимодействие с костью, а выполнение деталей инструмента с размерами, находящимися во взаимосвязях, определяемых приведенными формулами, способствует его эффективной работе. Например, формула взаимосвязи радиуса диска с максимальным наружным радиусом толкателя 8 и с его эксцентриситетом позволяет получить нужный радиус опорной поверхности в зависимости от размеров элементов, обусловленных режимами резания конкретной хирургической операции, причем формула взаимосвязи ширины направляющей поверхности 10 от тех же параметров обуславливает изготовление поверхности 10 с размером, точно соответствующим радиусу опорной поверхности.

Как известно, весь применяемый в операционной практике инструментарий подлежит стерилизации, увеличивающей степень его износа. Поэтому, в случае необходимости, коаксиально закрепленная на оси втулка 11 перемещается относительно корпуса 4, компенсируя излишний зазор, возникающий в процессе работы инструмента между опорной поверхностью 3 и направляющей поверхностью 10, что также способствует улучшению взаимодействия пилы 1 с костью за счет уменьшения ее осевых колебаний.

Втулка 11 фиксируется в нужном положении, например контргайкой 12, являющейся наиболее простым средством, способным обеспечить взаимное расположение деталей изобретения.