УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩИХ ИСТОЧНИКИ РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
DEVICE AND SYSTEM FOR CONNECTION OF CHAIN ELEMENTS, CONTAINING SOURCES OF RADIOACTIVE RADIATION

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка притязает на приоритет в отношении европейской патентной заявки №10153447.7, поданной 12 февраля 2010 г., которая настоящим полностью включается в данную заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к устройству и системе для соединения элементов цепи, содержащих источники радиоактивного излучения. Устройство предназначено для получения цепей из источников радиоактивного излучения и разделителей, которые применяются для лечения рака предстательной железы.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно вживление раковым пациентам, в особенности пациентам с раком предстательной железы, цепей, выполненных из источников радиоактивного излучения, или так называемых радиоактивных зерен. Для этой цели применяются как одиночные источники радиоактивного излучения, так и предварительно подготовленные цепи из радиоактивных зерен, выполненные, например, путем чередования источника излучения с неактивным разделителем. При имплантации одиночных источников радиоактивного излучения их можно располагать индивидуально, любым подходящим для этого способом. Воспалительное увеличение простаты после имплантации и последующий отек могут вызвать миграцию или изменение положения источников излучения. Радиоактивная цепь предотвращает возможное изменение положения источников излучения, так как в цепи отдельные имплантаты связаны друг с другом.
Последние медицинские исследования показывают, что наилучший результат при лечении опухолей достигается при следовании плану облучения, который составляется для пациентов в индивидуальном порядке. Для этого необходимо строго фиксировать расположение отдельных источников излучения для каждого конкретного пациента.
В заявке WO 2009/005528 А1 описано устройство для соединения свободно настраиваемых цепей из радиоактивных зерен и разделителей из пяти разных загрузочных устройств-обойм с примыкающими имплантатами. Отдельные имплантаты объединяются в цепи посредством телескопического выдвижения одного имплантата в другой. Для выбора обоймы ползун передвигают перпендикулярно к рабочему каналу. Данный ползун используется для приема отдельных обойм. Однако вышеописанный механизм выбора с помощью ползуна очень сложен, так как постоянно требуется выравнивать ползун с обоймами и рабочий канал для приема выбранных элементов цепи. Это легко может привести к застреванию элементов в устройстве. Кроме того, поскольку обоймы выполнены из прозрачного полимера, они будут непроницаемы для радиоактивного излучения только в упаковке или будучи вставленными в загрузочное устройство. Поэтому объем обоймы ограничивается 20 источниками радиоактивного излучения.
В заявке US 7,025,717 В2 описано устройство, состоящее из двух обойм с двумя смежными имплантатами, которое позволяет получать свободно настраиваемую сборку из источников радиоактивного излучения и разделителей. Однако в данном устройстве имплантаты не соединены с зафиксированными цепями.
В заявке US 6,454,696 В1 описано последовательное размещение круглых обойм, при котором источники радиоактивного излучения и разделители располагаются концентрически вокруг центра вращения обоймы. Недостатком конструкции описанного изобретения является необходимость проталкивать через переднюю обойму индивидуальные имплантаты из задней обоймы. Необходимость проталкивать элементы через несколько обойм может привести к застреванию элементов в устройстве, что приходится исправлять вручную. Проталкивание элементов цепи через несколько обойм также известно из заявки US 6,358,195 В1.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание устройства и системы для изготовления цепей из источников радиоактивного излучения, которые позволяют врачебному персоналу хирургического отделения производить имплантацию зерна с максимальным комфортом, следуя при этом индивидуальной схеме лучевой терапии данного пациента. Под комфортом в данном случае следует понимать удобство в использовании прибора и обеспечение оптимальной защиты пациента от радиоактивного излучения. Соответственно, предлагается устройство для соединения цепи в одно целое, где как минимум один элемент цепи состоит из как минимум одного источника радиоактивного излучения. Устройство содержит корпус и рабочий канал, который проходит вдоль первой оси корпуса. Устройство также содержит загрузочный блок, соединенный с рабочим каналом и имеющий не менее двух приемных устройств для обойм элементов цепи, при этом как минимум одно приемное устройство настроено для приема обоймы с источниками радиоактивного излучения с как минимум одним приспособлением для выталкивания элементов цепи из полученной обоймы. Устройство также включает в себя сборочное приспособление для соединения элементов цепи. Как минимум два приемных устройства располагаются так, чтобы обоймы для получаемых элементов цепи располагались вдоль первой оси по вертикали над рабочим каналом. Иными словами, сами приемные устройства располагаются вдоль первой оси по вертикали над рабочим каналом.
Описанное изобретение должно позволять специалистам комбинировать и соединять устройства радиоактивного излучения и разделители (далее совокупно обозначаемые как имплантаты) в качестве элементов цепи с практически неограниченной конфигурацией посредством предлагаемых обойм с источниками радиоактивного излучения и/или обойм с разделителями. Таким образом, удается в значительной степени устранить ограничения, известные из предшествующего уровня техники. Использование устройства интуитивно просто. Описанное устройство имеет центральный рабочий канал, в который сверху вставляются имплантаты из обойм. Благодаря тому, что имплантаты попадают в центральный рабочий канал сверху, можно выравнивать обоймы вдоль продольной оси устройства. Таким образом, устраняется необходимость проталкивать имплантаты из задней обоймы через переднюю обойму, что могло бы привести к застреванию. Описанное расположение обойм предотвращает дополнительный сдвиг приемника обойм по вертикали или под другим углом к продольной оси во время выбора обоймы. Кроме того, благодаря использованию всего лишь двух обойм снижается риск перепутать обоймы при высвобождении имплантатов.
В качестве механизма выталкивания предпочтительно использовать рычажный механизм, который позволяет рычагу выталкивания обоймы возвращаться в исходное положение после высвобождения имплантата, но при этом допускает повторное использование обоймы только после удаления ранее высвобожденного имплантата.
Предпочтительно, чтобы конфигурация второго приемного устройства позволяла принимать обойму с разделителями.
В одном из примеров осуществления изобретения соединительный блок содержит соединительный участок и наблюдательный пункт, позволяющий видеть сборку цепи снаружи.
Таким образом, преимуществом является возможность зрительно контролировать расположение индивидуальных имплантатов и легко поправлять его, открывая откидную крышку (до окончательного соединения звеньев цепи).
Предпочтительно, чтобы наблюдательный пункт позволял производить косвенное наблюдение цепи. Наиболее предпочтительно, чтобы в наблюдательном пункте имелся блок с зеркальным объективом.
Устройство может дополнительно содержать откидную крышку для доступа внутрь корпуса на участке соединения соединительного блока.
Предпочтительно, чтобы на конце рабочего канала имелся иглодержатель, а между иглодержателем и соединительным блоком располагался первый блокирующий элемент.
Соединительный блок также содержит шпиндель, который может перемещаться вдоль первой оси в рабочем канале. Предпочтительно, чтобы шпиндель мог перемещаться с помощью подвижного внешнего захвата, расположенного на корпусе.
Конструкция устройства, в которой рабочий канал располагается под обоймами, а шпиндель располагается в рабочем канале, предотвращает риск изгиба шпинделя из-за неправильного использования.
Соединительный блок также может содержать магнитную муфту, позволяющую отделить внешний захват от шпинделя при превышении заданного порога усилия.
Предпочтительно, чтобы шпиндель и как минимум одно приспособление для выталкивания элементов цепи были связаны друг с другом посредством второго запирающего элемента так, чтобы после однократного срабатывания выталкивающего приспособления не допускалось повторного его срабатывания до смещения шпинделя.
Предпочтительно, чтобы приемные устройства имели предохранительные механизмы для защелкивания, удерживания и выталкивания обойм с элементами цепи.
Устройство также может содержать третий блокирующий элемент, который в закрытом состоянии позволяет шпинделю перемещаться лишь до определенного положения, когда элементы цепи еще не собраны в рабочем канале. Предпочтительно, чтобы третий блокирующий элемент соединялся с первым блокирующим элементом между иглодержателем и соединительным блоком так, чтобы первый блокирующий элемент в иглодержателе мог разблокироваться только после разблокирования третьего блокирующего элемента. Приемные устройства могут содержать кодирующие элементы, которые настроены на совпадение с соответствующими кодирующими элементами обоймы так, чтобы приемное устройство могло использоваться только с определенным типом обойм.
Также предлагается система для соединения элементов цепи с источниками радиоактивного излучения воедино, состоящая из корпуса, рабочего канала, который идет вдоль первой оси корпуса, загрузочного блока, который соединяется с рабочим каналом и имеет не менее двух приемных устройств для обойм элементов цепи, а также как минимум одно приспособление для выталкивания элементов цепи из принятых обойм. Также система содержит первую обойму для источников радиоактивного излучения, которая располагается в одном из имеющихся как минимум двух приемных устройств, вторую обойму для дополнительных элементов цепи, отличающихся от источников излучения, которая располагается во втором из имеющихся как минимум двух приемных устройств. Устройство также содержит соединительный блок для соединения элементов цепи воедино. Рабочий канал не проходит через обоймы. Первая обойма для источников радиоактивного излучения и вторая обойма для дополнительных элементов цепи располагаются вдоль первой оси по вертикали над рабочим каналом. Такое расположение позволяет перемещать элементы цепи вниз в рабочий канал.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Примеры вариантов осуществления изобретения поясняются с помощью чертежей и приведенных ниже описаний. На чертежах показано следующее:
Фиг.1 - обойма, вид сверху в изобретении для элементов цепи из источников радиоактивного излучения,
Фиг.2 - обойма, вид сверху в изобретении для элементов цепи из источников радиоактивного излучения без крышки,
Фиг.3 - обойма, вид сверху в изобретении для элементов цепи из источников радиоактивного излучения без крышки, без приемного устройства для элементов цепи и без зубчатого колеса,
Фиг.4 - центральные элементы обоймы без корпуса,
Фиг.5 - вертикальное сечение обоймы на Фиг.1,
Фиг.6-11 - предлагаемый выталкивающий механизм на различных стадиях,
Фиг.12 - предлагаемый блокирующий механизм в обоймах,
Фиг.13 - соединяемые разделители и источники радиоактивного излучения,
Фиг.14 - перспективное изображение предлагаемого устройства для соединения и сборки цепей из источников радиоактивного излучения,
Фиг.15 - вид сбоку предлагаемого устройства для соединения и сборки цепей на Фиг.14,
Фиг.16 - перспективное изображение в поперечном разрезе предлагаемого устройства по линии А-А на Фиг.15, вид с направления, противоположного стрелке на Фиг.15,
Фиг.17 - поперечный разрез предлагаемого устройства по линии А-А на Фиг.15, вид по направлению стрелки на Фиг.15,
Фиг.18 - первое изображение предлагаемого устройства без корпуса,
Фиг.19 - второе изображение предлагаемого устройства без корпуса,
Фиг.20 - поперечное сечение соединительного устройства по обойме с разделителями,
Фиг.21 - увеличенное изображение на Фиг.20 нижнего отдела обоймы с разделителями,
Фиг.22 - поперечное сечение переднего отдела предлагаемого соединительного устройства в области иглодержателя.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение описывает устройство и систему для соединения элементов цепи, содержащих источники радиоактивного излучения. Устройство используется в изготовлении цепей из источников радиоактивного излучения и разделителей, которые применяются для лечения рака предстательной железы. Также изобретение может использоваться для изготовления цепей из источников радиоактивного излучения для лечения рака груди. Иглы также могут заполняться титановыми зернами. Здесь и далее, разделители и источники радиоактивного излучения снабжены соединительными элементами для получения цепей методом механического соединения.
На Фиг.1 изображен вид сверху обоймы (1) в изобретении для элементов цепи из источников радиоактивного излучения. На Фиг.2 показана обойма без крышки (7а). На Фиг.3 отсутствует приемное устройство для элементов цепи (2) и зубчатое колесо (13). На Фиг.4 изображены центральные элементы обоймы без корпуса (7), а на Фиг.5 показан вертикальный разрез обоймы на Фиг.1.
Как видно на Фиг.1 и 2, предлагаемая обойма (1) имеет корпус (7), состоящий из крышки (7а) и кожуха (7b). На крышке имеется индикатор (14) для отображения уровня заполнения обоймы, используемый в совокупности с маркировкой (15). Предпочтительно, чтобы маркировка располагалась на внутреннем опорном кольце приспособления, используемого для приема элементов цепи (2).
Кодирующая скважина (11), выталкиватель (10) и первое отверстие (12) расположены по краю обоймы (1), предпочтительно на нижней боковине корпуса (7). Предпочтительно иметь только один выталкиватель или только одно выталкивающее отверстие (10), чтобы снизить до минимума воздействие радиации при использовании в качестве элементов цепи источников радиоактивного излучения. Таким образом, выталкивание происходит в параллельной или в той же плоскости, в которой вращается приспособление для приема элементов цепи. Элементы цепи выталкиваются из обоймы наружу. После того как элемент цепи выходит из выталкивателя, он уже не соприкасается с обоймой. Предпочтительно располагать кодирующую скважину (11) и/или выталкиватель (10) и/или первое отверстие (12) отдельно от приспособления для приема элементов цепи (2), а именно под ним, однако в той же или параллельной плоскости.
В предпочтительном примере варианта осуществления изобретения конструкция обоймы рассчитана только на один тип элементов цепи - либо источников радиоактивного излучения, либо разделителей. Таким образом, исключается риск перепутать выталкиваемые элементы цепи.
Рычаг выталкивания (4), установленный в корпусе (7) с возможностью вращения, располагается во взаимодействии с первым отверстием (12). Рычаг выталкивания (4) приводится в действие снаружи через первое отверстие (12). В нейтральном положении рычаг выталкивания (4) закрывает выталкиватель (10) изнутри. Выталкиватель (10) также соединяется с запирающим ползуном (5), который закрывает выталкиватель (10) с внешней стороны благодаря действию второй пружины растяжения (21). Запирающий ползун (5) может перемещаться поступательным движением так, чтобы выталкиватель (10) разблокировался при срабатывании ползуна (5). Для разблокировки выталкивателя (10) необходимо привести в действие запирающий ползун (5) через отверстие (11) или кодирующую скважину (11). Также обойма предпочтительно имеет центральное отверстие (17), что, однако, не следует рассматривать как ограничение. Как видно на Фиг.2, в задний кожух корпуса (7b) вставляют круглое приспособление для приема элементов цепи (2), также именуемое «накопителем зерен» (2) в случае обоймы для источников радиоактивного излучения, и закрепляют его с возможностью вращения. Приспособление для приема элементов цепи (2) имеет расположенные по кругу углубления (6), в которых размещаются элементы цепи, например источники радиоактивного излучения (19) или разделители (18), так, чтобы не допустить их выпадения. Предпочтительно, чтобы форма углублений (6) совпадала с формой элементов цепи. Особенно предпочтительно, чтобы углубления (6) имели полукруглую форму и располагались по окружности на краю приспособления для приема элементов цепи (2). Другими словами, приспособление для приема элементов цепи (2) напоминает зубчатое колесо, у которого вместо зубьев на внешнем краю расположены углубления (6). Пружина растяжения (3), предпочтительно пружина с постоянным коэффициентом жесткости (3), двигает приспособление для приема элементов цепи (2) концентрически с центром. Таким образом, для выталкивания элемента цепи из обоймы от нее не требуется наличия внешней движущей силы. Обойма может быть целиком простерилизована. Для выталкивания элемента цепи необходимо всего лишь извне придать импульс рычагу выталкивателя, что позволяет автономно управлять механизмом внутри. Стенка корпуса (7) играет роль несущей поверхности в виде внутреннего опорного кольца (8) для приспособления для приема элементов цепи (2). Предпочтительно, чтобы внутреннее опорное кольцо (8) было сформировано вокруг отверстия (17). Кроме того, на приспособлении для приема элементов цепи (2) размещается зубчатое колесо (13), диаметр которого предпочтительно меньше, чем у приспособления для приема элементов цепи (2). Зубчатое колесо (13) функционально связано с приспособлением для приема элементов цепи (2) или напрямую соединено с пружиной (3), имеющей постоянный коэффициент жесткости, и закреплено в корпусе (7) с возможностью вращения. Зубчатое колесо (13) соединено с приспособлением для приема элементов цепи (2) посредством фиксатора вращения, который ограничивает ход пружины с постоянным коэффициентом жесткости (3) в процессе выталкивания, чтобы за один раз выталкивался только один элемент цепи. Предпочтительно, чтобы зубчатое колесо (13) и приспособление для приема элементов цепи были выполнены как одно целое.
Если начать описание из центра обоймы (1) к внешней ее части, то обойма (1) состоит из центрального отверстия (17), внутреннего опорного кольца (8), зубчатого колеса (13), приспособления для приема элементов цепи (2) и границы (16) приспособления для приема элементов цепи (2). В данном примере осуществления изобретения зубчатое колесо (13) и приспособление для приема элементов цепи (2) расположены в углублении на заднем кожухе корпуса (7b).
Внутренняя стенка (16) углубления (см. Фиг.3) служит границей приспособления для приема элементов цепи (2). Расстояние между стенкой (16) данного углубления или, в более общем смысле, между границей (16) приспособления для приема элементов цепи (2) и самим приспособлением для приема элементов цепи (2) подбирается таким образом, чтобы элементы цепи можно было направлять и удерживать в углублениях (6). Таким образом, элементы цепи направляются по круговой траектории к выталкивателю (10). Пружина растяжения (3) закрепляется под приспособлением для приема элементов цепи (2), см. Фиг.3.
Как было указано выше, рычаг выталкивания (4) сдерживает пружину (3), а значит, и приспособление для приема элементов цепи (2). Сдерживание пружины (3) и приспособления для приема элементов цепи (2) позволяет производить выпуск только одного имплантата или элемента цепи из обоймы за одно ее срабатывание. Сдерживание обеспечивается, с одной стороны, благодаря принудительной блокировке первого имплантата рычагом выталкивания (4) и, с другой стороны, благодаря циклическому сцеплению верхнего зубчатого колеса (13). Рычаг выталкивания (4) также способствует высвобождению имплантата, активно проталкивая имплантат в рабочий канал. Предпочтительно, чтобы рычаг выталкивания (4) имел пружинную опору и приводился в действие посредством соответствующего рычажного механизма загрузочного устройства (101), описанного ниже. Имплантаты выходят из отверстия (10) в основании обоймы в рабочий канал. Предпочтительно, чтобы обоймы (1) имели механическое кодирование и цветную маркировку. Цветная маркировка может выполняться окрашиванием приспособления для приема элементов цепи (2), которое служит в качестве подвижного элемента шкалы. Число израсходованных источников радиоактивного излучения и разделителей можно прочитать прямо на обоймах.
Далее приведено описание обоймы на примере обоймы с источниками радиоактивного излучения. Не следует рассматривать это как ограничение. Приведенное описание применяется и к обоймам из разделителей, если явно не указано иное.
Для сборки обоймы (1) сначала устанавливают пружину растяжения (3) на задней половине корпуса, после чего вставляют ее в задний кожух корпуса (7b) вместе с приспособлением для приема элементов цепи (2). После этого используют рычаг выталкивания (4) и запирающий ползун (5), натягивая их, предпочтительно с помощью пружин растяжения 20 и 21, см. Фиг.3. В данном случае рычаг выталкивания (4) устанавливают с возможностью вращения на штифте, а запирающий ползун (5) можно смещать поступательным движением в желобке на кожухе корпуса (7b).
После сборки обоймы (1) без крышки (7а) источники радиоактивного излучения (19) (или разделители (18)) располагаются параллельно оси приспособления для приема элементов цепи (2) в полукруглых углублениях (6) на передней части приспособления для приема элементов цепи (2). Перед загрузкой приспособления для приема элементов цепи (2) необходимо натянуть пружину растяжения (3), предпочтительно посредством пружины с постоянным коэффициентом жесткости (3). Для этого вращают приспособление для приема элементов цепи (2) в направлении натяжения пружины растяжения (3). Вставка первого источника радиоактивного излучения (19) предотвращает ослабление пружины растяжения (3). Затем вставляют дополнительные источники радиоактивного излучения (19). Во время последующей работы обоймы (1) соответствующие первые источники радиоактивного излучения (19) перед своим выпуском служат в качестве блокирующего элемента или средства предотвращения ослабления пружины растяжения (3). После заполнения обоймы (1) устанавливают крышку (7а). Внутреннее опорное кольцо (8) приспособления для элементов цепи (2) расширяется, и при наличии маркировки (15), в совокупности с крышкой обоймы (7а), служит в качестве индикатора наличия источников радиоактивного излучения (19) или разделителей (18) в обоймах.
За исключением запирающего ползуна (5) и соответствующего вырезанного участка на заднем кожухе корпуса (7b) обойма (1) для хранения разделителей (18) идентична обойме для источников радиоактивного излучения. Следовательно, процесс сборки и заполнения обойм обоих типов аналогичен. Запирающий ползун (5) также может размещаться на обойме с разделителями. Однако это необязательно, так как разделители не радиоактивны. Запирающий ползун (5) обоймы с источниками радиации не пропускает радиоактивное излучение наружу до вставки обоймы в устройство (101) с целью заполнения.
Хотя бы одна (предпочтительно обе) узкая сторона обоймы (1) имеет запирающие желобки (9). После установки обоймы (1) в устройство (101) с целью сборки источников радиации желобки удерживают источники радиации в устройстве, а также служат в качестве вспомогательного позиционирующего элемента для рабочего канала устройства (101).
В центральной зоне нижней поверхности обоймы с источниками радиации имеется отверстие для выталкивания имплантатов (10). С одной стороны отверстия (10) имеется кодирующая скважина (11). При вставке обоймы с источниками радиации в устройство (101) для изготовления цепей из источников радиации происходит смещение запирающего ползуна (5) посредством кодирующего болта в устройстве (101), которое освобождает отверстие (10) для выталкивания. Предпочтительно, чтобы эта функция не была реализована в обойме для разделителей, так как запирающий ползун (5) служит для защиты оператора от радиоактивного излучения от источников радиации (19). Однако это необязательно для разделителей (18), так как они не радиоактивны. Разумеется, наличие ползуна (5) допускается и в этом случае.
Рычаг выталкивания (4) может приводиться в действие посредством соответствующего рычажного механизма (113) в устройстве (101) через второе отверстие (12) с другой стороны отверстия для выталкивания (10). Рычажный механизм проиллюстрирован в виде отдельных шагов на Фиг.6-11. В исходном положении отверстие для выталкивания (10) физически блокируется рычагом выталкивания (4), см. Фиг.6. В этом положении рычаг выталкивания (4) не взаимодействует с зубчатым колесом (13). Из обоймы (1) выталкивают один источник радиации (19) или один разделитель (18), воздействуя на внешнюю поверхность рычага выталкивания (4) и сдвигая, таким образом, рычаг выталкивания (4) вверх по направлению к первому источнику радиации (19) или первому разделителю (18) (см. Фиг.7). Первый источник радиации (19) или разделитель (18) утрачивает свою блокирующую функцию, изображенную на Фиг.6, приспособление для приема элементов цепи (2) сдвигается, благодаря воздействию пружины растяжения (3), концентрически к центральному отверстию (17) или к центру обоймы (1). Однако при последующем перемещении это движение блокируется, благодаря сцеплению рычала выталкивания (4) с шестеренками верхнего зубчатого колеса (13) приспособления для приема элементов цепи (2) (см. Фиг.8 и 9). Вращение приспособления для приема элементов цепи (2) проталкивает первый источник радиации (или разделитель) и только его в положение над отверстием для выталкивания (10) (см. Фиг.9). Затем первый источник радиации выпускается вниз по направлению к задней части посредством рычага выталкивания (4), предпочтительно в рабочий канал (не показано) под отверстием для выталкивания (10), для соединения элементов цепи (см. Фиг.10 и 11). После срабатывания рычага выталкивания (4) он возвращается в предыдущее положение, снова блокируя отверстие для выталкивания (10), см. Фиг.6. Это снова предотвращает дальнейшее вращение приспособления для приема элементов цепи (2) благодаря примыканию следующего первого источника радиации (19) или следующего первого разделителя (18) к рычагу выталкивания (4) (см. Фиг.11). Этот механизм пошагово вращает приспособление для приема элементов цепи (2), делая возможным производить одиночное выталкивание источника радиации (19) или разделителя (18) в рабочий канал. Отпускание рычага 4 для работы с пустыми обоймами (1) невозможно. Это показано на Фиг.12. Стрелкой показано направление вращения приспособления для приема элементов цепи (3). Участок, в котором располагается последний имплантат обоймы, отмечен кружком. После выталкивания из обоймы последнего имплантата рычаг (4) попадает в круглый желоб блокирующего элемента (22) за счет действия пружины растяжения (3) и рычажной пружины, а также первой пружины сжатия (20). Блокирующий элемент (22) не оставляет пространства для движения рычага (4). Действие кнопок (113а) рычажного механизма (113) для выталкивания элементов цепи (см. Фиг.18) приводит в движение рычаг (4) посредством рычажного механизма (113). Однако поскольку при пустой обойме данное движение блокируется, то блокируется и работа кнопок (113а).
На Фиг.13 изображены разделители (18) и источники радиации (19), подготовленные для сборки. На Фиг.13а приведено внешнее продольное изображение поперечного сечения разделителей (18) и источников радиации (19). У источников радиации (19) имеется внутреннее радиоактивное ядро, показанное на Фиг.13b в виде прямоугольника. Концы источников радиации (19) и разделителей (18) сконструированы с возможностью их соединения или сборки в одну цепь. Также можно соединять два разделителя (18) или два источника радиации (19). Предпочтительно, чтобы у каждого разделителя (18) и источника радиации (19) был входящий конец (справа) и принимающий конец (слева). Конструкция источников радиации (19) и разделителей (18) позволяет выполнять произвольное соединение цепей.
На Фиг.14 приведено перспективное изображение устройства (101) по изобретению для соединения и сборки цепей из источников радиоактивного излучения, предпочтительно с использованием вышеописанных обойм 1.
На Фиг.15 показан вид сбоку предлагаемого устройства для соединения и сборки радиоактивных цепей на Фиг.14. На Фиг.16 приведено перспективное изображение в поперечном разрезе предлагаемого устройства по линии А-А на Фиг.15, вид с направления, противоположного стрелке на Фиг.15. На Фиг.17 приведено изображение в поперечном разрезе предлагаемого устройства по линии А-А на Фиг.15, вид по направлению стрелки на Фиг.15. На Фиг.18 приведено первое изображение предлагаемого устройства без корпуса. На Фиг.19 приведено второе изображение предлагаемого устройства без корпуса. На Фиг.20 изображено поперечное сечение соединительного устройства по обойме с разделителями. На Фиг.21 показано увеличенное изображение нижнего отдела обоймы с разделителями на Фиг.20. На Фиг.22 показано продольное сечение переднего отдела предлагаемого соединительного устройства в области иглодержателя.
Предлагаемое устройство (101) состоит из корпуса (102), иглодержателя (103), соединительного и наблюдательного блока (104), а также загрузочного блока (105), см. Фиг.14. Обоймы (114) для элементов цепи размещаются в загрузочном блоке. Предпочтительно, чтобы соединительный и наблюдательный блоки (104) имели соединительный участок (104а), в котором соединяются элементы цепи, а также участок наблюдения (104b) для проверки расположения элементов цепи. В предпочтительном примере осуществления изобретения соединительный участок (104а) доступен извне посредством откидной крышки (111). На одном конце устройства расположен иглодержатель (103), а на другом - рукоятка (108), см. более подробное описание ниже. На рукоятке (108) размещен замок (119) в виде кнопочного элемента. Обоймы (114) и соединительный и/или наблюдательный участки (104а, 104b) располагаются между рукояткой (108) и иглодержателем (103).
Целью устройства (101) является способствование выпуску источников радиоактивного излучения (115) и неактивных разделителей (117) из соответствующих обойм (114) с целью соединения имплантатов (см. Фиг.13) или элементов цепи (115, 117), имеющих разъемы, в виде цепи с последующим заполнением ими подсоединенных к устройству (101) игл (124) (см. Фиг.22).
Центральным элементом вышеописанного устройства (101) является рабочий канал (106), который, как видно на Фиг.15, 17, 19 и 20, проходит вдоль оси Х или продольной оси устройства (101). Предпочтительно, чтобы рабочий канал (106), при рассмотрении со стороны рукоятки, начинался непосредственно перед держателями обоймы либо ровно под отверстием для выталкивания обоймы (114), которое расположено ближе всего к рукоятке, а заканчивался на иглодержателе (113). Размещение начала рабочего канала (106) непосредственно перед держателями обойм облегчает управление шпинделем (107), см. описание ниже. Вокруг рабочего канала (106) размещаются различные блоки, поддерживаемые корпусом (102). Корпус (102) поддерживает и защищает остальные функциональные блоки устройства (101). На Фиг.14 и 15 справа налево показаны рукоятка (108), обоймы (114) с загрузочным блоком (105), соединительный и наблюдательный участки (104а, 104b), а также иглодержатель (103).
Соединительный и наблюдательный блоки (104) содержат рабочий канал (106) и имеют шпиндель (107) (см. Фиг.18 или 19), который направляется линейно посредством внешней рукоятки (108) в рабочем канале (106), а также блок с зеркальным объективом (109) (см. Фиг.17) для просмотра имплантатов на соединительном участке (104а). Шпиндель (107) посредством рукоятки (108), которую пользователь может смещать вбок, перемещает источники радиации (115) или разделители (117), выпускаемые из обоймы, из секции рабочего канала (106) под обоймами (114) в соединительный участок (104а). Преимуществом является возможность проверить полученную конфигурацию в соединительном участке (104а) посредством наблюдательного блока (104b). После получения желаемой конфигурации имплантатов их прижимают друг к другу на соединительном участке (104а) с помощью шпинделя (107) и соединяют для получения цепи из зерен и разделителей. Благодаря примыканию, первый замок (110), содержащий кнопку (110а), во время соединительного процесса блокирует переход из рабочего канала (106) в иглодержатель (103). После соединения первый замок (110) открывается, позволяя вытолкнуть соединенные цепи имплантатов через иглодержатель (103) в иглу (124) (см. Фиг.22). Предпочтительно, чтобы первый замок (110) располагался перед иглодержателем (103) и за наблюдательным участком (104b), хотя он также может совпадать с иглодержателем (103).
Иглодержатель (103) с ручным управлением состоит из блокирующего устройства и адаптера иглы, который направляет соединенные цепи имплантатов в подсоединенную иглу (124). Блокирующее устройство иглодержателя прочно удерживает иглу (124) в процессе ее заполнения.
Система с зеркальным объективом (109) предоставляет возможность непрямого и, следовательно, защищенного от радиации зрительного контроля имплантатов или элементов цепи. Откидная крышка (111) в наблюдательном блоке (104b) предоставляет прямой доступ к рабочему каналу (106) для выполнения возможных коррекций конфигурации зерен и разделителей. Для кратковременного промежуточного хранения источников радиации или разделителей в процессе соединения имеются два участка в форме желобов под клапаном с защитой от радиации (111).
Обе обоймы (114) во время работы устройства (101) надежно фиксируются посредством предохранительного механизма (123), см. Фиг.20. Предохранительный механизм (123) содержит выступ, который стыкуется с блокирующим желобом (9) обоймы с разделителями (118). Однако обоймы (114) можно разблокировать и снять с помощью соответствующего рычага разблокировки. Механическое кодирование не позволяет менять расположение обойм (114). Предпочтительно, чтобы кодировка обойм с источниками радиации (116) отличалась от кодировки обойм с разделителями (118). Кодировка может осуществляться с помощью кодирующего болта, который стыкуется с соответствующим кодирующим отверстием (11) обоймы. Кодировка обойм с источниками радиации (116) дополнительно осуществляет смещение вышеупомянутого запирающего ползуна (5) при вставке обоймы (116). Таким образом, обеспечивается дополнительная защита от воздействия радиации при использовании и перемещении обоймы (116) до ее установки в устройство (101). Запирающий ползун (5) возвращается в закрытое состояние после удаления обоймы с источниками радиации (166).
В целях защиты имплантатов от возможных повреждений при приложении чрезмерных усилий для соединения имплантатов, на фланцевом блоке (104) имеется магнитная муфта (122). Каретка (112), которая направляет рукоятку (108) и шпиндель (107), состоит из двух частей, см. Фиг.18 и 19. Две части каретки отделяются друг от друга при превышении удерживающей магнитной силы, после чего рычаг (119) перестает действовать.
Блок зарядки (105) имеет слоты для обоймы разделителей и обоймы источников радиации (118, 116), а также механический рычажный механизм (113) для выпускания имплантатов. После вставки обоймы (114) и нажатия на соответствующую кнопку (113а) рычажного механизма (113) из обоймы выпускается имплантат, который попадает в канал (106) внизу. Рычажный механизм (113) каждой обоймы (114) имеет кнопку рычажного механизма (113а), предпочтительно со скользящей опорой, и кнопочный стержень (113b) с поперечным желобом, при этом предпочтительно, чтобы кнопочный стержень (113b) имел пружинную опору и с одной стороны имел скашивание в направлении первого элемента нажимной пружины (113d). Помимо этого рычажный механизм (113) содержит рычаг (113с), который устанавливается в корпусе с пружинной опорой и с возможностью вращения, а также первый элемент нажимной пружины (113d) и толкающий стержень (113е), которые направляются поступательным движением перпендикулярно к кнопочным стержням (113b), при этом для каждого рычажного механизма имеется соответствующий второй элемент нажимной пружины (113f), а также первое удлинение (113g) толкающего стержня и второе удлинение (113h) толкающего стержня.
Далее рычажный механизм (113) будет описан более подробно со ссылкой на фигуры 18-20. После нажатия на кнопку (113а) кнопочный стержень (113b), который в предпочтительном варианте скользяще направляется с обеих сторон, сдвигается вниз (см. Фиг.20), при этом свободным концом он нажимает на штифт с пружинной опорой, имеющийся у первого элемента нажимной пружины (113d), тем самым прижимая элемент нажимной пружины (113d) книзу. Поскольку упомянутый элемент нажимной пружины (113d) напрямую соединен с рычагом (113с), который закреплен в корпусе с возможностью вращения, кнопочный стержень (113b) передает движение напрямую на рычаг (113с). Таким образом, рычаг (113с) приподнимает конец напротив элемента нажимной пружины (113d), который стыкуется с обоймой наверху, инициируя выпускание имплантата.
Чтобы зафиксировать кнопку рычажного механизма (113а) в нижнем положении после срабатывания, второй элемент нажимной пружины (113f) толкающего стержня (113е) закрепляется в поперечном желобе скошенного кнопочного стержня (113b). В то же время пружинистый штифт первого элемента нажимной пружины (113d) рычага (113с) проскальзывает вдоль скошенного кнопочного стержня (113b). Поскольку рычаг (113с) установлен с пружинистой опорой, он возвращается в исходное положение. Целью данного механизма является временная фиксация кнопки (113а) в нажатом положении после срабатывания, которая выполняется в целях безопасности, позволяя при этом рычагу (113с) вернуться в исходное положение после активации обоймы (114).
Как видно на Фиг.18 и 19, толкающий стержень (113е) продолжается по обе стороны рычажного механизма (113), посредством первого удлинения (113g) и второго удлинения (113h). Первое удлинение (113g) толкающего стержня (113b) располагается между обоймами (114) и первым замком (110) и может стыковаться с отверстием (110b) первого замка (110), открывая блокировочную кнопку (110а) первого замка (110). Второе удлинение (113h) толкающего стержня (113b) располагается между обоймами и рукояткой (108) и стыкуется с отверстием (119b) третьего замка (119).
Если имплантаты (115, 117) были выпущены под обойму (114) и кнопки (113а) остались в нижнем положении, то рукоятку (108) необходимо сначала нажимать в направлении X. Если рукоятку нажимают в направлении X, а третий замок (119) закрыт, то пользователь должен посредством рукоятки (108) надавить на третий замок (119) в направлении второго удлинения (113h), а следовательно, и в направлении толкающего стержня (113е). В этом состоянии второе удлинение (113h) фиксируется в отверстии (119b) третьего замка (119) и смещается вместе с рукояткой (108). Вторые элементы нажимной пружины (113f) толкающего стержня (113е) затем выталкиваются из поперечных желобов кнопочного стержня (113b) и таким образом разблокируют кнопки (113а). Поскольку движение рукоятки (108) также приводит в движение шпиндель (107), разблокировка кнопки (113а) автоматически перемещает имплантаты из пространства под обоймами.
Если третий замок (119) открыт, то рукоятка (108) и шпиндель (107) могут смещаться в направлении Х без ограничения со стороны третьего замка (119) и второго удлинения толкающего стержня (113h). Это положение используется для соединения цепей имплантатов и последующего проталкивания их в иглу (123). Однако в данном положении третьего замка (119) нельзя снова разблокировать кнопки (113а).
Если первый замок (110) был открыт для проталкивания цепи имплантатов в иглу (123) после процесса соединения, то цепь имплантатов будет зафиксирована в данном положении, чтобы предотвратить повреждение цепи при срабатывании замка (110). Замок будет снова закрыт только при поступлении импульса от первого удлинения (113g) толкающего стержня (113е) через отверстие (110b), если каретка с третьим замком (119) вызовет смещение второго удлинения (113h). В закрытом состоянии первый замок (110) служит в качестве опоры для соединения цепи имплантатов из отдельных имплантатов.
Рычажный механизм (113) позволяет предотвратить выталкивание двух элементов цепи один на другой. Однако кнопки (113а) различных обойм (114) также могут срабатывать одновременно, так как они расположены по горизонтали над рабочим каналом (106). Это дает преимущество, так как позволяет ускорить сборку, нажимая кнопки (113а) обоймы с источниками радиации и обоймы с разделителями одновременно (или через небольшой промежуток времени).
На Фиг.20 изображено поперечное сечение предлагаемого устройства (101) на уровне обоймы с разделителями (118). Рукоятку (108) можно видеть за обоймой с разделителями (118). Предохранительный механизм (123) механизма приема обойм устройства (101) расположен на уровне обоймы с разделителями (118). Предохранительный механизм (123) состоит из выступа (123а), который, например, на Фиг.20 расположен сверху справа и который стыкуется с блокирующим желобом (9) обоймы с разделителями (118), прочно удерживая обойму (118) в устройстве (101). Предохранительный механизм (123) также содержит кнопку (123b) в его верхней части. После нажатия кнопки (123b) выступ (123а) предохранительного механизма выкручивается из блокирующего желоба (9) и выпускает обойму (118). На Фиг.20 предохранительный механизм (123) расположен с одной стороны обоймы с разделителями (118), а рычажный выталкивающий механизм (113) с другой стороны. Рычажный выталкивающий механизм (113) также содержит кнопку (113а), которая функционально связана с рычагом выталкивания (4) обоймы (118). При нажатии на кнопку (113а) рычажного механизма (113) рычаг выталкивания (4) поворачивается по направлению вверх, после чего обойма (119) выпускается вниз в рабочий канал (106). На Фиг.21 приведено увеличенное изображение подсоединенного рабочего канала (106) на Фиг.20. Предпочтительно, чтобы рабочий канал (106) имел клиновидную форму, при которой элементы цепи располагаются и направляются в низшей точке клина.
На Фиг.22 изображена игла (124), вставленная в иглодержатель (103) устройства (101). Шпиндель (107) выталкивает элементы цепи из соединительного и наблюдательного блока в иглу (124).
Далее кратко описывается порядок работы элементов устройства (101) для соединения элементов цепи:
- срабатывание рычажного механизма (113) и выталкивание элемента цепи; блокировка рычажного механизма (113) обоймы, которая была приведена в действие;
- смещение рукоятки (108), чтобы сдвинуть шпиндель (107) вдоль продольной оси устройства в рабочем канале (106) и таким образом передвинуть вытолкнутый элемент цепи в участок соединения и наблюдения (104а, 104b); разблокировка ранее заблокированного рычажного механизма (113);
- повторение шагов 1 и 2, пока не будут выпущены все необходимые элементы цепи;
- нажатие и блокировка кнопки (119а) третьего замка (119) на рукоятке (108), чтобы соединить элементы цепи, прижимая их к первому замку (110) посредством шпинделя (107);
- разблокировка первого замка (110) нажатием кнопки (110а);
- смещение шпинделя (107) для перемещения соединенных элементов цепи в иглу (124),
- пружинный или ручной возврат рукоятки (108) в исходное положение; первый замок (110) закроется снова только после нового смещения шпинделя (107), предпочтительно посредством стыковки первого удлинения (113g) с первым отверстием (110b) первого замка (110). В завершение стоит отметить, что настоящее изобретение описывает устройство (101) для изготовления цепей из источников радиации и разделителей, которое полностью поддерживает стерилизацию.
Устройство (101) не требует использования электромеханических деталей. Структура цепей из источников радиации и разделителей (115, 117) может подбираться индивидуально с возможностью внесения изменений в соответствии с планом лечения, разработанным для конкретного пациента.
Для изготовления цепей из источников радиации и разделителей с помощью описанного устройства (101) нужны всего две обоймы (116, 118), что позволяет минимизировать путаницу во время соединения цепи. Обоймы (116, 118) располагаются в ряд вдоль продольной оси устройства. Это создает понятный и простой в использовании интерфейс для оператора.
Вышеописанная кодировка устройства (101) и обоймы (116, 118) исключает возможность перепутать обоймы с источниками радиации и разделителями при их вставке в устройство (101).
Обе обоймы (116, 118) перемещают хранимые имплантаты в рабочем канале (106), который расположен под обоймами и открыт сверху. Имплантаты в этом канале (105) проталкиваются к передней части устройства (101), где они будут впоследствии объединены в так называемую нить. Таким образом, не допускается перемещение имплантатов из задней обоймы (118) через переднюю обойму (116), что могло бы привести к застреванию. Кроме того, предотвращается повреждение шпинделя (107), которое могло бы произойти, если случайно убрать обойму (116, 118) из конструкции слишком рано. Выталкивание имплантатов в единственный рабочий канал (106) для удаления и соединения звеньев цепи минимизирует риск погнуть шпиндель (107).
Описанное расположение обойм (116, 118) по отношению к рабочему каналу (106) устраняет необходимость перемещать обоймы (116, 118) под углом к продольной оси устройства, чтобы поменять выталкиваемые имплантаты.
Предпочтительно, чтобы обоймы содержали более 50, вплоть до 100 элементов цепи, которые хранятся в компактном устройстве поворотного типа. Однако в обоймах могут храниться и более 100 элементов цепи. Поскольку предпочитаемые обоймы содержат около 100 источников радиации или 100 разделителей, большинство процедур лечения с использованием источников радиации смогут проводиться с использованием только двух обойм, по одной обойме каждого типа (116, 118).
Из-за взаимных блокировок обойма (116, 118) не сможет выпускаться при 100% использовании всего запаса источников радиации или разделителей.
Обоймы (116, 118) приводятся в действие пружиной с постоянным коэффициентом жесткости (3), которая всегда создает одинаковое усилие. Блокирование данной пружины с постоянным коэффициентом жесткости (3) выполняется фиксирующей системой с внешним управлением (4).
После окончания лечения обоймы (116, 118) можно использовать повторно. Обоймы не содержат электромеханических деталей.
Число оставшихся источников радиации и разделителей (115, 117) в обоймах можно узнать в любой момент, посмотрев на обоймы (116, 118). Таким образом, устраняется необходимость подсчитывать количество потраченных источников радиации и разделителей (115, 117) во время и после процедуры.
Обоймы (116, 118) предоставляют оптимальную степень защиты от радиации, так как корпус (102) экранирован со всех сторон. Отверстие (10) обоймы с источниками радиации (116) освобождается только после того, как будет вставлена обойма (116) с активными источниками радиации (115). После удаления обоймы (116) отверстие (10) снова закрывается. Таким образом, обеспечивается защита от радиации на протяжении всего цикла использования, а также во время транспортировки, то есть даже вне устройства. Эта функциональность может отсутствовать для обойм, содержащих неактивные разделители (117).
В отличие от цепей из источников радиации и разделителей заводского изготовления, индивидуальная подборка конфигурации цепей для каждого пациента снижает избыточный расход неиспользованных источников радиации. Неиспользованные источники радиации (115) и разделители (117) остаются в соответствующих обоймах (116, 118). Таким образом, исключается нежелательное воздействие радиации.
Кроме того, экранирование и непрямой визуальный контроль посредством зеркала позволяют избежать нежелательного воздействия радиации при выпускании источников радиации в рабочий канал (106).
Позиции на чертежах:
1
Обойма
2
Приспособление для приема элементов цепи или хранилище зерен
3
Первая пружина растяжения - пружина с постоянным коэффициентом жесткости
4
Рычаг выталкивания
5
Скользящий затвор
6
Углубления
7
Корпус обоймы
7а
Крышка корпуса
7b
Кожух корпуса
8
Внутреннее опорное кольцо
9
Блокирующий желоб
10
Выталкиватель
11
Кодирующая скважина
12
Отверстие
13
Верхнее зубчатое колесо
14
Индикатор
15
Маркировка
16
Внутренняя стенка
17
Центральное отверстие
18
Разделитель
19
Источники радиации
20
Первая нажимная пружина - для рычага выталкивания 4
21
Вторая нажимная пружина - для скользящего затвора 5
22
Элемент, блокирующий выпуск при пустой обойме
101
Устройство для сборки источников радиации
102
Корпус
103
Иглодержатель
104
Соединительный участок и наблюдательный блок
104а
Соединительный участок
104b
Наблюдательный блок
105
Загрузочный блок
106
Рабочий канал
107
Шпиндель
108
Внешняя рукоятка
109
Блок с зеркальным объективом
109а
Зеркало
109b
Линза
110
Первый замок - замок в рабочем канале для соединения элементов цепи
110а
Кнопка первого замка
110b
Приемное отверстие для первого удлинения толкающего стержня 113g
111
Откидная крышка
112
Каретка
113
Рычажный механизм
113а
Кнопка рычажного механизма
113b
Кнопочный стержень рычажного механизма
113с
Рычаг
113d
Первый элемент нажимной пружины
113е
Толкающий стержень
113f
Второй элемент нажимной пружины
113g
Первое удлинение толкающего стержня
113h
Второе удлинение толкающего стержня
114
Обойма
115
Источник радиации
116
Обойма для источников радиации
117
Разделитель
118
Обойма для разделителей
119
Третий замок - замок на рукоятке
119а
Кнопка третьего замка
119b
Приемное отверстие для второго удлинения толкающего стержня 113h
120
Место для установки освещения
121
Отверстие загрузочного блока, ведущее к рабочему каналу
122
Магнитная муфта
123
Предохранительный механизм обоймы
123а
Выступ предохранительного механизма 123
123b
Кнопка предохранительного механизма 123
124
Игла