ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ИССЕЧЕНИЯ ТКАНИ
SURGICAL INSTRUMENT FOR TISSUE INCISION

Настоящее изобретение относится к хирургическим инструментам и, в частности, к хирургическому инструменту для удаления участков человеческих тканей, таких как кости, хрящи и другие биологические материи.
В ходе многих видов хирургических операций, таких как, например, операции на позвоночнике, хирургу необходимо удалить участки кости, хряща и/или других биологических материй. В ответ на эту необходимость были разработаны многие хирургические инструменты. Как правило, при использовании известных инструментов хирург будет использовать инструмент для удаления или иссечения небольшого участка или части материала ткани. Затем прибор удаляется из области хирургического вмешательства, а ткань удаляется из прибора ассистентом. Затем процесс повторяется, как правило, очень большое количество раз. Часто вырезанные участки материала ткани необходимо хранить для последующего использования хирургом, например, для использования в качестве трансплантационного материала в процедурах соединения. Соответственно, во время процедуры их необходимо держать в целости и сохранности.
Следует принять во внимание, что необходимость извлекать часть тканевого материала из инструмента после каждого иссечения отнимает много времени и является повторяющейся процедурой. Кроме того, в процедурах, где ткань, которая будет удалена, расположена близко к областям, контакта с которыми хирург хочет избежать, процесс полной перестановки инструмента перед каждым иссечением также занимает много времени и может привести к быстрой утомляемости хирурга.
Был предложен ряд решений этой проблемы. В патенте США 5451227 изобретатель предложил костные кусачки, которые содержат полость полого корпуса, в которую помещаются вырезанные участки биологического материала, такие как части кости. Такая конфигурация позволяет хирургу использовать костные кусачки для нескольких эксцизий. После использования костных кусачек участки кости ассистент может извлечь из полой полости с помощью пинцета или обтуратора. Это занимает много времени и может привести к повреждению частей кости. Кроме того, полость не бесконечна, и объем костной ткани, которую хирургу необходимо удалить, может превысить объем полости. Там, таким образом, существует необходимость в хранении большего объема костной ткани, чем объем, обеспечиваемый костными кусачками.
US 2011/0190773 и US 5766177 описывают костные кусачки, которые включают в себя сменное сочетание режущего края и элемента для хранения костей. Путем замены режущего края каждый раз, когда элемент хранения кости переполняется, костные кусачки обеспечивают очень острый режущий край. Тем не менее, замена комбинированного режущего наконечника и элемента хранения очень дорогостоящая. Она занимает много времени, также замена комбинированного режущего наконечника и элемента хранения является трудоемким процессом, поскольку режущий край должен быть точно совмещен с опорной пластиной, чтобы обеспечить точный срез биологического материала, помещенного между опорной пластиной и режущим наконечником.
Настоящее изобретение направлено на решение указанных выше проблем.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается хирургический инструмент, включающий фиксированные или стационарные первые губки; стопорную пластину (которая также называется опорная пластина или базисная пластина) на дальнем конце первых губок; и вторые губки, соединенные с первым губками с возможностью скольжения, вторые губки включают корпус с режущим краем спереди, образующий канал с передним и задним отверстием, в котором вторые губки имеют закрытую конфигурацию, в которой режущий край корпуса вторых губок контактирует со стопорной пластиной, и открытую конфигурацию, в которой режущий край корпуса вторых губок находится на расстоянии от стопорной пластины, и в которой инструмент дополнительно содержит съемную трубку для сбора, соединенную через разъем с задней частью корпуса вторых губок, съемная трубка для сбора имеет входное отверстие, соединенное с задним отверстием канала.
Специалисту будет понятно, что съемная трубка для сбора расположена ниже корпуса вторых губок и отсоединяется от корпуса таким образом, что, когда трубка для сбора отсоединена, корпус, в том числе и режущий край, не должны быть отсоединены.
При использовании часть биологического материала или ткани, подлежащая вырезанию, может быть расположена в пределах открытой части губок. Затем вторые губки перемещаются из открытой конфигурации в закрытую конфигурацию, при этом часть ткани, расположенная в открытой части, удаляется или вырезается режущим краем вторых гудок и перемещается в канал, определенной в настоящем документе, где он, как правило, удерживается на месте относительно слабыми силами трения между вырезанным биологическим материалом и обращенной внутрь поверхностью корпуса канала. Когда процесс повторяется, новый отрезанный биологический материал перемещается в канал и продвигает предыдущую(-ие) часть(-и) биологического материала к задней части канала, и в съемную трубку для сбора. Процесс может повторяться до тех пор, пока съемная трубка для сбора не заполнится или пока не будет удалено достаточное количество материала ткани. Затем съемная трубка для сбора может быть отсоединена от инструмента вместе, а собранный материал ткани будет надежно храниться в ней.
Следует понимать, что термин «соединенный» означает, что трубка для сбора открыта со стороны заднего отверстия канала таким образом, что материал может перемещаться из канала в трубку для сбора.
Следует также понимать, что трубка для сбора является единственным компонентом инструмента, который отсоединяется для извлечения отрезанного биологического материала из инструмента. Таким образом, трубка для сбора может быть изготовлена из материала, который является достаточно дешевым, который можно утилизировать после использования, или из материала, который можно стерилизовать, чтобы его можно было использовать несколько раз.
Корпус вторых губок определяет режущий край или лезвие. Его можно заменять или затачивать, по мере необходимости, но его не нужно снимать при замене трубки для сбора. Таким образом, корпус может быть выполнен из высококачественной хирургической нержавеющей стали для формирования оптимального режущего края или лезвия. Таким образом, инструмент можно использовать при операциях для удаления достаточного количества частей кости с заполнением более чем одной пробирки для сбора, но без необходимости смены режущего края.
Таким образом, настоящий хирургический инструмент не нужно извлекать из области хирургического вмешательства между вырезами. Кроме того, вырезанные участки биологического материала, такие как кости и/или хрящи, безопасно хранятся внутри съемной трубки для сбора.
Хирургический инструмент является костными кусачками, такими как костные кусачки Kerrison.
Биологический материал (далее «материал ткани» или «ткань»), который удаляется, - это соответственно кость.
Относительное скользящее соединение между губками - это соединение, в котором вторые губки выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения по отношению к первым губкам.
Следует принять во внимание, что слова «передний», «задний» и тому подобные в контексте стопорной пластины относятся к передней части инструмента. Так, например, передняя часть вторых губок является частью, которая находится ближе всего к используемой стопорной пластине, а задняя часть вторых губок является частью. наиболее отдаленной от стопорной пластины.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения инструмент включает в себя пару ручек, причем каждая ручка функционально соединена с соответствующими губками, в результате чего сила, примененная к одной ручке относительно (например, в сторону) другой ручки заставляет вторые губки перемещаться из открытой конфигурации в закрытую конфигурацию. Такое расположение обеспечивает механический контроль инструмента хирургом.
В альтернативном варианте инструмент может быть электрическим - вторые губки могут быть подключены к приводному двигателю, который осуществляет движение вторых губок из открытой конфигурации в закрытую. Двигатель в этом варианте осуществления может быть электродвигателем, пневматическим двигателем или гидравлическим двигателем.
Хирургу удобно, если инструмент автоматически возвращается в открытое положение (т.е. вторые губки находятся в открытом состоянии). Таким образом, в вариантах осуществления изобретения, в которых инструмент включает пару ручек, ручки могут быть смещенными или содержать смещающий элемент или сборку, которая смещает вторые губки в открытое положение. Вторые губки могут быть перемещены в открытое положение дополнительно или в качестве альтернативы.
В вариантах осуществления изобретения, которые включают в себя приводной двигатель, приводной двигатель может быть реверсивным двигателем, который обеспечивает восстанавливающее усилие в направлении, противоположном направлению действующей силы, и возвращает вторые губки в открытое положение после каждого иссечения.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения поверхность стопорной пластины включает в себя выступающую часть, которая проходит в направлении режущего края вторых губок. Как было отмечено выше, вырезанные части тканевого материала перемещаются из канала, определенного корпусом вторых губок, в съемную трубку для сбора после иссечения последующих частей ткани. Однако для содействия процессу перемещения тканевого материала в трубку, стопорная пластина может включать в себя выступающую часть. Таким образом, выступающая часть может подталкивать материал ткани в сторону съемной трубки для сбора по мере вырезания. Это снижает риск непреднамеренного выпадения вырезанной части из канала до ее расположения внутри трубки для сбора, поскольку выступающая часть подталкивает вырезанную часть тканевого материала дальше в канал. Это дополнительно предотвращает или уменьшает помехи или засорение режущего края вторых губок, поскольку выступающая часть толкает иссеченный материал ткани от режущего края (то есть ниже). Соответственно, выступающая часть расположена таким образом, что она полностью расположена в пределах канала, когда вторые губки находятся в закрытом положении. Это обеспечивает, чтобы собранный материал ткани первоначально проталкивался в канал, а затем в трубку для сбора.
Выступающая часть может быть исполнена в виде короткого элемента, похожего на палец, или может быть пирамидальной, конической формы, иметь форму усеченной пирамиды или усеченного конуса. В качестве альтернативного варианта выступающая часть может быть изогнутой или куполообразной так, что поверхность или часть поверхности стопорной пластины, которая обращена ко вторым губкам, является по существу выпуклой.
Изогнутая или куполообразная поверхность может включать в себя дополнительные выступы, например зубцы, ребра или гребни, которые «кусают» ткань, которую нужно вырезать. Таким образом, зубья, ребра или гребни могут прикладывать силу трения по отношению к тканевому материалу, который необходимо вырезать, что уменьшает риск скольжения инструмента во время использования. Зубцы, ребра или гребни могут также обеспечивать дополнительное усилие выталкивания вырезанной ткани.
Для того чтобы хирург мог определить количество материала ткани в трубке (т.е. уровень заполнения трубки), трубка для сбора может иметь прозрачное окно. Соответственно, съемная трубка для сбора выполнена из прозрачного материала, такого как прозрачный полимер.
Съемная трубка для сбора может использоваться повторно, в этом случае она будет выполнена из материала, который можно повторно стерилизовать, или же она может быть одноразовой.
Размеры входного отверстия съемной трубки для сбора по существу равны или больше, чем соответствующий внутренний размер канала, определенный корпусом вторых губок. Соответственно, форма входного отверстия соответствует внутренней форме канала, определенного корпусом, и при этом они являются равнообъемными. Это способствует прохождению собранного материала ткани из канала, определенного корпусом, в трубку для сбора через входное отверстие трубки.
Съемная трубка для сбора соответственно также имеет выходное отверстие, предназначенное для облегчения извлечения вырезанной ткани из трубки после того, как она была отсоединена от инструмента. Входное и выходное отверстие трубки для сбора могут быть общим отверстием - трубка для сбора может иметь одно отверстие, которое может функционировать как входное и выходное. В качестве альтернативы трубка для сбора может иметь второе отверстие, например, на конце трубки, противоположном к входному отверстию, таким образом, что на входе и выходе имеются разные отдельные отверстия.
В вариантах осуществления, в которых съемная трубка для сбора имеет более одного отверстия, прибор может дополнительно включать в себя выпускной стержень, диаметр которого меньше внутреннего диаметра трубки для сбора, а длина равна или больше, чем длина трубки для сбора. Выпускной стержень может использоваться для выталкивания собранного материала ткани из выходного отверстия трубки для сбора. Таким образом, стержень может быть вставлен во входное отверстие трубки для сбора и проталкивать ткань к выходному отверстию трубки для сбора для извлечения собранного материала ткани из трубки для сбора через выпускное отверстие трубки для сбора. В качестве альтернативы, выпускной стержень может быть вставлен в выходное отверстие трубки для сбора и собранный материал ткани может выталкиваться из впускного отверстия трубки.
Хирургический инструмент соответствующим образом включает в себя удерживающее устройство, предназначенное для удержания съемной трубки для сбора в правильном положении по отношению к корпусу вторых губок во время использования. Удерживающее устройство может занимать часть трубки для сбора.
В одном из вариантов осуществления изобретения удерживающее устройство может содержать первое и второе удерживающее устройство, при этом хирургический инструмент может иметь первое удерживающее устройство, а съемная трубка для сбора может иметь второе удерживающее устройство, и при этом первое и второе удерживающие устройства могут меняться местами - они могут присоединять трубку для сбора ко вторым губкам и находить входное отверстие трубки для сбора, примыкающее к заднему отверстию канала, определенного корпусом.
Кроме того, или в качестве альтернативы, удерживающее устройство может иметь передний и задний удерживающие элементы, причем передние и задние удерживающие элементы находятся на вторых губках, и при использовании отсоединяемая трубка для сбора располагается между передними и задними удерживающими элементами. Передний удерживающий элемент может быть расположен в задней части корпуса вторых губок.
Специалисту будет понятно, что характеристики, описанные и определенные в связи с аспектами настоящего изобретения, и варианты осуществления могут быть объединены в любой комбинации, независимо от того, упоминается ли конкретная комбинация в настоящем документе. Таким образом, все такие комбинации считаются доступными специалисту в данной области.
Вариант осуществления настоящего изобретения будет описан только в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет собой вид хирургического инструмента типа Kerrison сбоку, в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 2 представляет собой вид инструмента, показанного на фиг. 1, сбоку с отсоединенной трубкой для сбора; а также
На Фиг. 3 показан вид отсоединенной трубки для сбора с торца.
Во избежание сомнений, специалисту будет понятно, что в данном описании термины «вверх», «вниз», «передний», «задний», «верхний», «нижний», «ширина» и т.д. касаются ориентации компонентов, которые содержатся в данном примере, когда они сконфигурированы для обычного использования, как показано на чертежах.
На фиг. 1 показаны модифицированные костные кусачки типа Kerrison 2 в соответствии с настоящим изобретением. Костные кусачки 2 включают удлиненные, относительно фиксированные или стационарные первые губки 4, которые могут считаться нижними губками инструмента, показанного на фиг. 1. Первые губки заканчиваются на дистальном конце стопорной пластиной 6. Стопорная пластина 6 определяет выпуклую поверхность 8, обращенную к ближнему концу первых губок 4. Хотя это и не показано на фиг. 1, выпуклая поверхность 8 стопорной пластины 6 имеет множество выступов, выступающих наружу от поверхности 8.
На проксимальном конце первые губки 4 определяют первый элемент ручки 10.
Вторые губки 12 подвижно соединены с первыми губками 4. Вторые губки содержат переднюю часть 14, заднюю часть 16 и соединительную часть 18 (показана на фиг. 2), которая физически соединяет и разъединяет переднюю часть 14 и заднюю часть 16.
Передняя часть 14 содержит корпус, который имеет заостренный передний край, который образует режущий край 20 и который ограничивает канал (не показан на фигурах).
Проксимальный (задний) конец задней части 16 определяет элемент второй ручки 22, который шарнирно соединен с первым элементом ручки 10 с помощью оси поворота 24. Первый и второй элементы ручки 10, 22 смещены в сторону друг от друга с помощью смещающей пружины 26. Такая пружина хорошо известна в кусачках типа Kerrison, по этой причине она не будет описана подробно.
Инструмент 2 дополнительно содержит съемную трубку для сбора 28, которая выполнена с возможностью разъемного крепления между передней частью 14 вторых губок 12 и задней частью 16 вторых губок 12. Съемная трубка для сбора 28 сделана из прозрачного полимера, который можно стерилизовать, например, из полиэтилентерефталата (ПЭТ). Трубка для сбора 28 является полой, открыта на обоих концах и ее внутренний диаметр соответствует внутреннему диаметру канала, определяемого передним участком 14 вторых губок 12.
Как показано на фиг. 2, вторые губки 12 включают в себя соединительную часть 18, которая соединяет переднюю часть 14 и заднюю часть 16. Трубка для сбора 28 включает продольную (т.е. осевую) выемку 30, внутри которой расположена соединительная часть, когда трубка для сбора 28 соединена с инструментом 2.
Специалисту в данной области будет понятно, что существует множество различных методов разъемного крепления трубки для сбора 28 между передней и задней частями 14, 16 вторых губок 12. Поскольку такие способы хорошо известны, они не будут подробно описаны в настоящем документе.
В альтернативном варианте осуществления (не показан), задняя часть 16 вторых губок 12 может быть опущена, а соединительная часть 18 может проходить в заднем направлении ко второму элементу ручки 22. В таком варианте выполнения соединительная часть 18 может иметь форму «ласточкиного хвоста» (то есть вырез в форме хвоста), а съемная трубка для сбора 28 может включать в себя выемку 30 соответствующей формы таким образом, что трубка для сбора может скользить и взаимодействовать с частью соединения 18 в форме «ласточкиного хвоста».
При использовании костных кусачек 2 вторые губки 12 находятся в открытом положении, а именно режущий край 20 находится на расстоянии от выпуклой или куполообразной поверхности 8 ограничительной пластины 6. Инструмент 2 смещен в этой конфигурации с помощью пружины 26. Затем инструмент 2 помещается в область хирургического вмешательства, а материал ткани (например, кость или хрящ), который должен быть вырезан, располагается в зазоре, образованном между режущим краем 20 и стопорной пластиной 6. Элементы ручки 10, 22 сжимаются, что заставляет вторые губки 12 передвигаться вперед по отношению к первым губкам 4.
Перемычки на куполообразной поверхности 8 врезаются в материал ткани и удерживают его в зазоре. Затем режущий край 20 передней части 14 прорезает материал ткани, и он продвигается вперед по направлению к упорной пластине 6. Вторые губки 12 останавливаются, когда режущий край входит в контакт со стопорной пластиной 6 (закрытая конфигурация). Когда инструмент находится в закрытом положении, куполообразная поверхность 8 расположена в канале, определенном передней частью 14 вторых губок 12, которые продвигают иссеченный материал ткани к задней части канала и от режущего края 20.
Оператор прекращает оказывать рабочее давление на элементы ручки 10, 22, и они отходят друг от друга под давлением пружины 26, которая, в свою очередь, возвращает вторые губки 12 в открытое положение. Затем процесс может быть повторен без извлечения инструмента 2 из области хирургического вмешательства. При повторении процедуры новый вырезанный материал ткани проталкивается к вырезанному материалу ткани, уже расположенному внутри канала, и проталкивает ранее вырезанный материал в заднем направлении в съемную трубку для сбора 28.
Процесс может повторяться до тех пор, пока трубка для сбора 28 не будет заполнена или пока не будет вырезан необходимый тканевый материал.
Когда трубка для сбора 28 полностью заполнена или часть операции по иссечению ткани завершена, трубка для сбора 28 может быть отсоединена от инструмента 2, а собранный материал ткани можно извлечь из трубки для сбора 28. Затем трубку можно стерилизовать и использовать повторно или утилизировать. Если необходимо вырезать больше ткани, к инструменту можно присоединить новую трубку для сбора 28, затем можно продолжать операцию. Остальную часть костных кусачек можно очистить и стерилизовать. Режущий край 20 также можно оценить на предмет остроты и, при необходимости, заострить или заменить.
Специалисту будет понятно, что изобретение можно использовать и другими способами, которые входят в объем настоящего изобретения, даже если они не были описаны подробно.