Ультразвуковой инструмент для рассечения костных тканей

09) 111) 58 1 В 17 32 э ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ЩНРЬ Е ИЗОБРЕТЕСВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСА И АВТОРСКОМ 834/28-13.83. Бюл, Р 17.Григорьев, А.Г. Кок и И,П. Яновичрусский научно-исслинститут травматолни71616-0898-72(0олосатов В,А. Ультаботка. Лениздат,48 а, 48 б.рское свидетельстЕ 3213723/27,20/10, 1980.УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНСЕНИЯ КОСТНЫХ ТКАНв виде клина с реж чок,едовагии(56) 1. Вковая обрс. 96, рис2. Автобо заявкекл. В 23 К54) (57)РАССЕЧолненный лезвием, перпендикулярным оси волно-. вода, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью уменьшения усилий резания и повышения чистоты,поверхнос-. ти резания костных отломков путем стабилизации эксплуатационных ха- . рактеристик при изменении нагрузки и локального ввода колебаний в инструменте, вдоль режуцего лезвия выполнено сквозное отверстие и ьрорези на боковых поверхностях., образующие окна при пересечении с отверстием, при этом прорези, одной боковой поверхности расположены по отношению. к прорезям другой боковой поверхности в шахматном. порядке и с противоположным наклоном,. угол Е которого ОК( 90 О по.отношению к режуцему лезвию,Изобретение относится к обработ- ке материалов с помощью ультразвука, а именно к медицинским инструментам для рассечения костных тканей, применяемым в травматологии.Известны ультразвуковые инструменты для .рассечения костных тканей, выполненные в виде сплошных и пустотелых цилиндров резонансной длины с рабочим и нерабочим торцами 11,Эти инструменты являются очень 10 простыми в технологическом отношении, на не обеспечивают при изменении нагрузки стабилизации эксплуатационных характеристик и локального ввода колебаний в зону обработки. 15Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультразвуковой инструмент для рассечения костных тканей, выполненный в виде клина с режущим лезвием, перпендикулярным оси волновода 2 3.Однако этот инструмент также не имеет компенсирующих средств для стабилизации эксплуатационных характеристик, в частности амплитуды колебаний, при изменении нагрузки. Кроме того, на режущем лезвии такого инструмента не происходит локализации амплитуды колебаний по участ- кам. Эти обстоятельства не позволяют уменьшить усилие резания и повысить чистоту поверхности резаниякостных отломков.Цель изобретения - уменьшение усилий резания и повышение чистоты поверхности резания костных отломков 35путем стабилизации эксплуатационныххарактеристик при изменении нагрузки и локального ввода колебаний.Поставленная цель достигаетсятем, что в ультразвуковом инструменте, выполненном в виде клина с ре-. жущим лезвием, перпендикулярным осиволновода, вдоль режущего лезвиявыполнено сквозное отверстие и прорези на боковых поверхностях, образующие окна при пересечении с отверстием, при этом прорези одной боковой поверхности расположены по отношению кпрорезям другой боковойповерхности в шахматном порядке и спротивоположным наклоном, угол которого 0сС ( 90 по отношению к режущему лезвию.На чертеже изображен предлагаемыйультразвуковой инструмент для рассечения костных тканей с эпюрой колебаний на режущем лезвии.Инструмент выполнен. в виде клина 1 с режущим лезвиеМ 2, перпендикулярным оси волновода 3. В инструменте вдоль режущего лезвия 2 выполне но сквозное отверстие 4 и прорези 5 на боковых поверхностях, образующие окна б при пересечениис отверсти, ем 4, причем прорези одной боковой , поверхности расположены по отношению 65 к прорезям другой боковой поверхности в шахматном порядкеи с проти" воположным наклоном, угол которого0 (о90 по отношению к режущемулезвию. Инструмент работает следующим.образом. ультразвуковые колебания от преобразователя 7 передаются через волновод 3 на инструмент 1 и. по боковым поверхностям клина выделяются нарежущем лезвии 2. При изменении нагру.зок на инструмент происходит деформация стенок клина на прорезях око"ло сквозного отверстия 4. Окна, образующиеся при пересечении прорезейс отверстием, облегчают деформациюклина, которая сопровождается изме-нением напряженно-деформированногосостояния материала инструмента. Кроме того, отверстие разделяет продольную волну на две составляющие, проходящие по боковым поверхностям клина, что облегчает локализацию колебаний прорезями на режущем лезвии.Для разделения колебаний и выделения их локально по прорезям, вы ходящим на режущее лезвие, на инструменте полуволновой длины на частоту 22 кГц размеры прорези должны быть по ширине 1,1 б - 1,8 Л(длина волны, распространяющейся в инструменте), а глубина 1,1 б,32 Л , При этом перемычка между прорезями должна быть шириной 0,5-1 от ширины прорези. Изготовление прорезей на боковыхповерхностях инструмента а шахматном порядке оееспечивает локализацию колебаний на режущем лезвии клина, Расположение прорезей под углом к режущему лезвию изменяет направлениепродольной волны и распространяетее под углом к режущему лезвию. При,этом на соседних участках режущеголезвия, например, если смотреть содной боковой грани клина, т.е. налезвие под выступом и прорезью, колебания будут противоположного направления. Составляющая амплитудаколебаний, выделяющихся научасткахрежущего лезвия, складывается изпродольной амплитуды и локальныхколебаний лезвия под прорезями. Поскольку прорези имеют окна, токолебания под ними отсутствуют и налезвии эти колебания выделяются отвыступа, расположенного на противоположной боковой поверхности клина,так как прорези расположены в шахматном порядке. И если на режущемлезвии с одной стороны выходит прорезь, то с другой выходит выступи колебания лезвия будут носить локальный характер. В этом случае от1015889 Составитель И. ХрапуновТехред:О:,Неце КорректЬр Г.ешетщщМ е ай Редактор М. Петроват МюЫв Закаэ 3259/3 Тираж 713 , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СОСР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 т ФееВм в филиал ППП "Патентф,и ужГород, ул. Проектная, 4 3продольной волны в инструменте происходит локализация колебаний, т.е. их разделение по числу прорезей, что соответствует возбуждению на лезвии изгибйых колебаний .на частотах более высоких; чем основная частота колебаний. На .эпюре показано сложение колебаний на лезвии и выделение результирующей амплитуды,Изобретение обеспечивает умень-: ,шение усилия .резания, повыаение и чистоты поверхности резания костных: отломковр снижение тейпературы,в зоне реза тем:самым исключение ожогов костных:тканей,. что позволя- ет сократйть время, затрачейное на операциюи уменьшйть. сроки сращении к 9 стных отломкове