Механизированный инструмент для разрезания костных тканей

(54) МЕХАНИЗИРОВАН МЕНТДЛЯ РАЗРЕЗАНИЯ К ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ЙЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - снижение травматичности и упрощение конструкции. Инструмент имеет корпусс гибким приводом 2, пилу 3 и механизм преобразования движений в виде диска 5 с торообразным ободом б,атакже механизм изменения его угла наклона в виде фланца с регулировочными винтами. Вводят. пилу 3 в зону резания, включает привод 2 и производят разрезание на проход или прорезку пазов костной ткани. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.20 ЗО 35 40 45 50 Изобретение относится к медицинской технике, в частности к медицинским механизированньм инструментам для резания различных костных тканей. Известен медицинский механизированный инструмент, содержащий корпус,вал, диск с косым срезом, расположенныйна оси приводной элемент и вкладыш. К недостаткам устройства. относятся сложность конструкции и высокая травматичность при работе с ним.Известно устройство для резания кости,содержащее корпус с установленным в нем электроприводом и механизмом преобразования вращательного движения в колебательное перемещение режущего инструмента, Механизм выполнен в виде шарнирно установленного рычага, связанного с рекущим инструментом, на горизонтальных плечах рычага установлены два свободно вращающиеся ролика, контактирующихс кулачками, закрепленными на валу электропривода. Устройство сложно по конструкции и нетехнологично в изготовлении, Так, для получения профиля кулачков необходим специальный материал, а в технологическом процессе их изготовления требуются отделочные формообразующие операции. Потеря размерной точности профилем кулачка восстанавливается со значительной . трудоемкостью.Известно .также устройство, содержащее корпус с установленным в нем двигателем с выходным валом, приводной элемент и толкатель с пилой, причем приводной элемент выполнен в виде пластинчатой пружи-. иы, один конец которой закреплен на валу двигателя, другой конец закреплен в подшипнике, на самой же пружине установлена переходная втулка с подшипником, несущим на себе водило, шарнирно соединенное с толкателем,Устройство имеет следующие недостатки. Для обеспечения возвратно-поступательного движения пиле необходимо изогнуть пластинчатую пружину, т.е, полный ход дилы зависит от упругих свойств пружиныДаже при самом тщательном подборе материала для пружины, введении специальных операций в техпроцесс ее изготовления (в первую очередь, операции термэобработки) невозможно достичь хорошей упругости пружины, Кроме того, в конструкцию устройства должен входить специальный механизм натяжения пружины. Все это увеличивает габариты устройства, значительно усложняет ве конструкцию.Известен твкжв механизированный инструмент для разрезания костных тканей,содержащий корпус, вал, пилу, элемент за-. дания движения пилы, направляющий элемент прямолинейного движения пилы и привод вращения вала. Элемент движения пилы выполнен в виде диска с косым срезом и упирающегося в него (своей скругленной по радиусу головкой) выступа, жестко связанного с собственно приводным элементом. Гарантированное усилие прижима головки выступа к диску обеспечивается пружиной; размещенной на приводном элементе и упирающейся в буртики, Функции элемента задания движения пилы и одновременно направляющего элемента прямолинейного движения пилы выполняет установленный перпендикулярно оси движения приводного элемента подпружиненный шарик, контактирующий с прямоугольной выборкой приводного элемента. До начала резания, несмотря на передачу вращательного движения от двигателя к валу, режущий инструмент - пила не совершает возвратно- поступательных движений, так как подпружиненный шарик удерживает выступ приводного элемента в центре диска с косым срезом, При прикладывании нагрузки к пиле выступ приводного элемента перемещается от центра диска с косым срезом, сжимая при этом пружину, При этом чем больше усилие резания, тем на большее расстояние от центра диска с косым срезом смещается выступ приводного элемента, а значит, и большую амплитуду колебаний имеет пила.Устройство имеет ряд недостатков. Элемент задания движения пилы обеспечивает гарантированную величину перемещения только в одном направлении - в сторону костной ткани. В обратном направлении движение обеспечивается размещенной на приводном элементе пружиной. Такое выполнение элемента задания движения пилы создает неравномерные тяговые усилия пиле и приводит к неравномерному снятию стружки при прямом и обратном ходах инструмента, является источником возникновения дополнительных вибрационных нагрузок на костную ткань. Кроме того, неравномерная жесткость инструмента при прямом (наиболее высокая при условии беззазорности соединений деталей и отсутствия контактных деформаций в стыках) и обратном (обеспечиваемая лишь собственной жесткостью пружины) ходах приводит (особенно при больших амплитудах движения пилы) к недопилам реза костной ткани, создаваемым при укороченных обратных ходах пилы. При этом нераспрямленная до конца пружина, обладая запасом энергии, является источником повышенного травматизма, так как приводит к непредвиденному выходу из реза костной ткани (соскакиванию) и повреждению мягких тканей.Сама конструкция инструмента не обеспечивает доступа к различным участкам костной ткани, так как предполагает жесткую связь диска с вращающимся валом, гарантированного контакта головки выступа с его рабочей поверхностью, соблюдения строгой ориентации подпружиненного шарика по отношению к выборке приводного элемента, что снижает его эксплуатационные характеристики,Для обеспечения работоспособности устройства необходим тщательный подбор комплектующих элементов, в первую очередь пружин (по их диаметральным размерам и жесткости), подбор материалов для изготовления вкладышей (обладающих демпфирующими свойствами),ЭВ процессе эксплуатации инструмента в месте контакта головки выступа с рабочей поверхностью диска происходят значительные контактные деформации, приводящие к преждевременному выходу из строя данных деталей за счет потери точности формы и размеров их поверхностей,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является механизированный инструмент для разрезания костных тканей, содержащий корпус с гибким приводом, пилу, установленную на держателе, и механизм преобразовательных движений. Последний выполнен с возможностью регулирования амплитуды колебаний пилы.Однако при работе с известным устройством велика вероятность повреждения костных тканей. Кроме того, значительная конструктивная сложность (наличие большого количества нетехнологичных в изготовлении деталей, их конструктивная сложность) удорожает инструмент, делает труднотиражируемым.Цель изобретения - снижение травматичности и упрощение конструкции.Указанная цель достигается тем, что в механизированном инструменте для разрезания костных тканей, содержащем корпус с гибким приводом, пилу, установленную на держателе, и механизм преобразования движений, выполненный с возможностью регулирования амплитуды колебаний пилы, ,последний выполнен в виде диска с торообразным ободом, .установленным на валу привода с возможностью изменения угла наклона к продольной оси вала, при этом держатель снабжен двумя подшипниками, установленными на ступенчатых осях с возможностью взаимодействия с ободом дис 20 30 35 45 50 55 51015 ка, диск снабжен механизмом изменения угла наклона, выполненным в виде фланца с регулировочными винтами, установленного на торце вала привода с возможностью взаимодействия винтов с торцом диска, ступени одной из осей расположены эксцентрично относительно одна другой, а сама эта ось установлена в держателе с возможностью поворота и фиксации.На фиг.1 изображен предлагаемый инструмент, осевой разрез; на фиг,2 - сечение А - А на фиг.1; на фиг.3 - диск с торообразным ободом; на фиг.4 - механизм изменения .угла наклона диска; на фиг,5 - инструмент, аксонометрия с частичным вырезом (механизм изменения угла наклона диска не показан).Инструмент содержит корпус 1 с гибким приводом 2, пилу 3, установленную на держателе 4, Для изменения амплитуды колебаний (возвратно-поступательных движений) пилы 3 служит механизм преобразования движений в виде диска 5 с торо- образным ободом 6. Диск 5 установлен на поворотном валу 7, базирующемся на опорах 8. Для изменения угла а наклона диска 5 к продольной оси вала служит механизм изменения угла в виде фланца 9 и двух регулировочных винтов 10, фланец 9 установлен на торце вала 7, а винты 10 взаимодействуют с торцом диска 5, Для возможности поворота диска 5 его посадочное отверстие выполнено большего размера, чем посадочная поверхность ступени поворотного вала 7, а в центре данной ступени вала запрессован штифт 11, относительно которого диск 5 поворачивается.Держатель 4 снабжен двумя ступенчатыми осями 12 с установленными на них подшипниками 13, причем одна из осей имеет эксцентрично расположенные одна относительно другой ступени, асама зта ось установлена в держателе 4 с возможностью поворота и фиксации. Подшипники 13 взаимодействуют с торобразным ободом 6 диска 5, при этом за счет наличия в составе одной поворотной ступенчатой оси с эксцентричными ступенями обеспечивается беззазорность взаимодействия деталей подшипник 13 - обод 6 - подшипник 13 Изменение угла а наклона диска 5 приводит к пропорциональному изменению амплитуды колебаний (хода .) пилы 3. При этом с уменьшением угла а наклона диска к продольной оси вала ход . пилы увеличивается,Для фиксации достигнутого угла наклона диска служит гайки 14, а для исключения при резании проворота пилы 3 в держателе4 выполнен прямоугольный паз, с которым взаимодействует головка винта 15, ввинчиваемого в корпус 1,Привод 2 вращения поворотного вала 7 выполнен в виде протяженного гибкого троса, при этом для передачи движения хвостовик вала 7 выполнен квадратным, а сопряженная поверхность троса имеет квадратное гнездо. Противоположный конец гибкого троса аналогичным образом связан с выходным валом электродвигателя (не показан).В качестве опор 8 и подшипников 13 использованы стандартные подшипники качения.Инструментом пользуются следующим образом.До начала резания костных тканей в зависимости от ее размеров и требуемой производительности резки определяют полный ход . пилы, после чего устанавливают угол а наклона диска 5. Для этого гайки 14 отвинчивают и синхронным смещением винтов 10 добиваются требуемого угла наклона, после чего вновь гайками 14 фиксируют винты,Вращением оси 12 с эксцентричными ступенями добиваются натяга в соединениях подшипников 13 и обода б диска 5.Вводят инструмечт в зону резания, вкл юча ют и ри водной зле ктродвигател ь. Производят разрезание на проход, прорезку пазов костной ткани. При этом происходит плавное, без изменения тягового усилия на инструменте при прямом и обратном ходах, без дополнительных вибрационных нагрузок на костную ткань, резание.В пределах длины гибкого привода 2 обеспечивается доступ к любым участкам костной ткани, сам электродвигатель эксплуатируется при равномерных нагрузках, а поверхность реза костной ткани получается без задиров и заусенцев.5 Полностью исключена травматичностькостных тканей, а возможность изменения хода пилы и доступность к любым участкам костной ткани улучшает эксплуатационные характеристики инструмента.10Формула изобретения 1. Механизированный инструмент дляразрезания костныхтканей,содержащий корпус 15 с гибким приводом, пилу, установленную надержателе, и механизм преобразования движений, выполненный с возможностью регулирования амплитуды колебаний пилы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения 20 травматичности и упрощения конструкции,механизм преобразования выполнен в виде диска с торообразным ободом, установленного на валу привода с возможностью изменения угла наклона к продольной оси вала, 25 при этом держатель снабжен двумя подшипниками, установленными на ступенчатых осях с возможностью взаимодействия с ободом диска, причем диск снабжен механизмом изменения угла наклона, выполнен ным в виде фланца с регулировочнымивинтами, установленного на торце вала привода с возможностью взаимодействия винтов с торцом диска.2, Инструмент по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ступени одной из осей расположены эксцентрично относительно одна другой, а ось установлена в держателе с возможностью поворота и фиксации.1718849 Редактор О овец аказ 713 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раувская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж