УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОПОРНОЙ ПЛАСТИНЫ ПРИ ТОРАКОПЛАСТИКЕ

Заявляемая полезная модель «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике» относится к медицинской технике, а именно к растягивающим устройствам для остеосинтеза с внешней фиксацией, касающихся конструкции устройств для последовательной, ручной гибки под различным углом загиба кромок металлических листовых заготовок, и может быть использовано, в частности, для моделирования опорных пластин при хирургическом лечении воронкообразной деформации грудной клетки.
Известен станок для гибки листовых заготовок (см. ПМ №98702, приоритет 12.06.2011, МПК B21D 5/00.), содержит опорную балку, прижимной элемент, расположенный над опорной балкой и гибочный элемент. Прижимной элемент выполнен в виде сплошной прижимной балки L-образной формы в поперечном сечении. Гибочный элемент представляет собой единую деталь в виде сплошной гибочной балки, закрепленной на поворотной балке
Однако известный станок имеет большую материалоемкость, сложен в изготовлении, имеет высокую себестоимость, ограниченную мобильность и технологические возможности, т.к. не позволяет производить вручную изгиб листовых заготовок, для которых требуется обеспечить загиб кромок на различных сторонах заготовки (в том числе, на всех сторонах заготовки). Кроме того, в известном станке отсутствует возможность формирования эксклюзивных углов модулируемых опорных пластин при торакопластике без повреждения их поверхностного слоя, в зависимости от степени деформации и размеров грудной клетки каждого пациента.
Известен станок для гибки металлических листовых заготовок, содержащий боковые стойки и расположенные между стойками и параллельно друг другу опорную балку, прижимную балку, набранную по длине из отдельных секций, и гибочную балку (см. DE 19635106).
Недостатком известного станка являются высокая металлоемкость и себестоимость, ограниченные технологические возможности и низкое качество получаемого изделия, а также отсутствие возможности формирования эксклюзивных углов модулируемых опорных пластин при торакопластике без повреждения их поверхностного слоя, в зависимости от степени деформации и размеров грудной клетки каждого пациента.
Данные недостатки обусловлены тем, что станок имеет большие размеры и вес, а использование наборной прижимной балки приводит к снижению эффективности и качества, т.к. стыковочные участки секций балки оставляют на изделии нежелательные следы в виде рисок и вмятин.
В качестве ближайшего аналога к заявляемому техническому решению принято универсальное устройство для ручной гибки листовых заготовок, содержащее станину, опорную балку, опирающуюся на станину, верхнюю прижимную балку, закрепленную на стойках, и гибочную поворотную балку, закрепленную на станине с возможностью вращения. Опорная, верхняя прижимная и гибочная поворотная балки набраны из отдельных секций разной длины. Зажатие заготовки производится путем прижатия верхней прижимной балки к опорной балке посредством эксцентрикового механизма (см. патент на изобретение RU 2215607, МПК B21D 5/00, опубл. 10.11.2003).
Недостатком известного универсального устройства для ручной гибки листовых заготовок является высокая сложность изделия, себестоимость, материалоемкость и металлоемкость, низкие технологические возможности, эффективность и качество, отсутствие возможности формирования эксклюзивных углов модулируемых опорных пластин при торакопластике без повреждения их поверхностного слоя, в зависимости от степени деформации и размеров грудной клетки каждого пациента.
Данный недостаток обусловлен тем, что конструктивное выполнение прижимной балки, состоящей из держателя и закрепленных на нем под углом к опорной балке пластин, не обеспечивает направленного усилия прижима, что отрицательно влияет на надежность зажатия заготовки в процессе гибки, а следовательно и на качество изделия, поскольку стыковочные участки пластин прижимной балки, оставляют на изделии нежелательные следы в виде рисок или вмятин вследствие того, что в процессе гибки максимальная деформация металла возникает по линии загиба при огибании фальцем заготовки прижимной балки.
Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи по созданию такого устройства для ручной гибки листовых полосовых заготовок, которое позволило бы обеспечить получение изделий путем загиба и дальнейшую корректировку этого изделия непосредственно в операционной, например в торакопластике для моделирования опорной пластины при хирургическом лечении воронкообразной деформации грудной клетки.
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике», заключается в упрощении устройства, снижении его веса, материалоемкости и себестоимости, в расширении технологических возможностей устройства, повышении мобильности и удобства пользования в экстренных случаях при моделировании опорных пластин непосредственно в операционной при хирургическом лечении воронкообразной деформации грудной клетки, а также в повышении эффективности и качества получаемых изделий.
Поставленный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем станину с закрепленным на ней прижимным элементом П-образным формы в поперечном сечении, упорный элемент, опирающийся на станину, гибочный элемент, согласно полезной модели, закрепленный на станине прижимной элемент П-образной формы установлен с образованием с верхней поверхностью станины горизонтальной направляющей, по которой перемещается упорный элемент, выполненный в виде зубчатой рейки, на одном конце которой расположен гибочный элемент в виде прижимного ролика, упирающегося во время работы в дополнительно установленное на станине опорное гнездо с дугообразной выемкой, в котором устанавливается моделируемая пластина, второй конец зубчатой рейки, оснащен рычагом, нижний конец которого выполнен в виде связанной с зубчатой рейкой шестерни, установленной на оси, закрепленной в проушинах, установленных на прижимном элементе, причем станина снабжена выдвижным упором, опорное гнездо оснащено фиксатором, закрепленным на станине, а верхняя часть рычага выполнена в виде рифленой рукоятки.
Между отличительными признаками и достигнутым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
В отличие от аналогов и прототипа преимуществом предлагаемой полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике» является возможность формирования эксклюзивных углов опорной пластины без повреждения ее поверхностного слоя, в зависимости от степени деформации и размеров грудной клетки каждого пациента. Это достигается использованием рычажного механизма с регулируемой степенью давления, выполненного в виде закрепленного на станине прижимного элемента с образованием с верхней поверхностью станины горизонтальной направляющей, по которой перемещается упорный элемент, выполненный в виде зубчатой рейки, на одном конце которой расположен гибочный элемент в виде прижимного ролика, упирающегося во время работы в дополнительно установленное на станине опорное гнездо с дугообразной выемкой, в котором устанавливается моделируемая пластина, второй конец зубчатой рейки, оснащен рычагом, нижний конец которого выполнен в виде шестерни, связанной с зубчатой рейкой. Благодаря выполнению упорного элемента в виде зубчатой рейки, на одном конце которой расположен гибочный элемент в виде прижимного ролика, создается горизонтально направленное усилие прижима, что обеспечивает быстроту надежность ручного зажатия заготовки опорной пластины в процессе ее модулирования. Используемая в предлагаемом устройстве для моделирования опорной пластины при торакопластике конструкция упомянутого упорного элемента в виде зубчатой рейки, на одном конце которой расположен гибочный элемент в виде прижимного ролика обеспечивает возможность выполнения необходимого загиба. Выполнение прижимного элемента П-образной формы, закрепленного на станине и образующего со станиной горизонтальную направляющую, по которой перемещается упорный элемент в виде сплошной (т.е. не разбитой на секции, в отличие от объекта-прототипа) детали значительно повышает качество получаемого изделия, поскольку исключает возможность образования на изделии нежелательных следов в виде рисок или вмятин, благодаря обеспечению идеально прямолинейной линии прижима и загиба фальца. Такая конструкция устройства обеспечивает высокую эффективность, а также отсутствие осложнений у больного и побочных реакций и болевых ощущений. Дополнительным техническим результатом является также то, что заявляемое устройство имеет простую компактную конструкцию и поэтому легко стерилизуется, а также переноситься, т.е. мобильно, поэтому может находиться непосредственно в операционной и переноситься в любую операционную любого стационара (клиники). Для мобильности, снижения веса и материалоемкости используется конструкция упорного элемента в виде упомянутой зубчатой рейки с гибочным элементом в виде, прижимного ролика на конце, упирающегося во время работы в дополнительно установленное на станине опорное гнездо с дугообразной выемкой, в котором устанавливается моделируемая пластина. Такое устройство легко помещается с сумочку ноутбука и хирург может приехать на операцию в любой стационар. Основными преимуществами предлагаемой полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике», как упоминалось выше является техническая простота, поскольку «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике» не является сложным и дорогостоящим оборудованием и не требует специального обучения персонала, что значительно снижает его себестоимость и себестоимость самой операции. Преимуществом предлагаемой полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике» является также высокая эффективность, качество, атравматичность и безопасность, поскольку зубчатый рычажный механизм прост и удобен в работе, подгонка пластины проходит быстро и точно, поэтому устройство находит широкое применение, как доступное и легко трансформируемое, что способствует, в совокупности признаков, достижению технического результата, заключающегося в упрощении устройства, снижении его веса, материалоемкости и себестоимости, в расширении технологических возможностей устройства, повышении мобильности и удобства пользования в экстренных случаях при моделировании опорных пластин непосредственно в операционной при хирургическом лечении воронкообразной деформации грудной клетки, а также в повышении эффективности и качества получаемых изделий. Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике», позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными совокупности всех существенных признаков заявленной полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике».
По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявленной полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике», не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленной полезной модели критерию "новизна". Определение из перечня выявленных аналогов и прототипа, как наиболее близких по совокупности признаков аналогов, позволил выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, отличительных признаков в заявленной полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике», изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявленная полезная модель «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике»», соответствует критерию "новизна".
Для проверки соответствия заявленной полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике» критерию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленной полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике». Результаты поиска показали, что заявленная полезная модель «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике», не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленной полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике» преобразований Таким образом заявленная полезная модель «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике» соответствует критерию "изобретательский уровень".
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике» совокупности условий в том виде, как заявляемое устройство охарактеризовано в формуле полезной модели, т.е. подтверждена возможность его осуществления с помощью технических средств, в описанном в заявке примере. Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно, снижение себестоимости, повышение эффективности и, в связи с этим, снижение процента послеоперационных осложнений, следовательно, заявленная полезная модель «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике», соответствует условию "промышленная применимость".
Сущность заявляемой полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике», поясняется примером конкретного выполнения и чертежами, где:
на фиг.1 изображен заявляемое устройство, вид сверху;
на фиг.2 - то же, вид в разрезе по А-А;
на фиг.3 - вид сверху на фиг.3;
на фиг.4 - вид сбоку в разрезе по А-А;
на фиг.5 показан разрез фигуры 3 по Б-Б;
Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике, позволяющее вручную изгибать листовые полосовые металлические заготовки, содержит станину 1, с закрепленным на ней прижимным элементом 2 П-образной формы в поперечном сечении, упорный элемент 3, опирающийся на станину 1 и гибочный элемент 4. Прижимной элемент 2 П-образной формы, жестко закреплен на станине 1 с помощью крепежных элементов 5 таким образом, что внутренние вертикальные стенки 6 его П-образной формы в поперечном сечении и верхняя поверхность 7 станины 1 образуют горизонтальную направляющую 8, по которой перемещается по станине 1 упорный элемент 3, выполненный в виде зубчатой рейки 9, на одном конце 10 которой расположен гибочный элемент 4 в виде прижимного ролика 11, упирающегося во время работы в дополнительно установленное на станине 1 опорное гнездо 12 с дугообразной выемкой 13, в котором устанавливается моделируемая опорная пластина 14. Второй конец 15 зубчатой рейки 9, оснащен рычагом 16, нижний конец 17 которого выполнен в виде связанной с зубчатой рейкой шестерни 18, установленной на оси 19, закрепленной в проушинах 20, установленных на прижимном элементе 2. Верхний конец 21 рычага 16 выполнен в виде рукоятки 22 с рифлением 23. Для устойчивости станина 1 снабжена выдвижным упором 24, а опорное гнездо фиксируется регулировочным винтом 25. Упорный элемент 3, выполненный в виде зубчатой рейки 9, на одном конце 10 которой расположен гибочный элемент 4 в виде прижимного ролика 11, установлен на горизонтальной направляющей 8 и имеет возможность перемещаться вдоль этой направляющей, обеспечивая при этом необходимые при формировании моделируемой опорной пластины 14 последующие операции прогиба, подгоняя до необходимых параметров кривизны ее определенные участки, не повреждая при этом конфигурации уже готовых участков, образовавшиеся при выполнении предыдущих операций. Благодаря выполнению упорного элемента 3 в виде зубчатой рейки 9, на одном конце 10 которой расположен гибочный элемент в виде прижимного ролика 11 создается горизонтально направленное усилие прижима, что обеспечивает быстроту надежность ручного зажатия заготовки опорной пластины в процессе ее модулирования.
Устройство работает следующим образом.
С учетом того, что грудная клетка представляет собой объемное полое образование с жестко-эластическим каркасом, в котором располагаются такие органы как сердце, легкие, трахея, пищевод, взаимосвязь и движение жестких (ребра, грудина) и мягких (мышцы, диафрагма, соединительная ткань) элементов грудной клетки обеспечивает в норме стабильное функционирование дыхательной и сердечно-сосудистой системы, поэтому для нормального функционирования органов находящихся в грудной клетке очень важно их взаимное расположение: отсутствие компрессии со стороны грудной клетки, смешения относительно друг друга. Воронкообразная деформация грудной клетки в большинстве случаев является наследственным заболеванием, обусловленным дефектом развития костной и соединительной ткани, однако к подобным изменениям может привести как травма, так и ранее выполненная операция - стернотомия. Изменение передне-заднего размера грудной клетки, за счет западения грудины, приводит к значимому смещению сердца, компрессии легочной паренхимы и стойким ателектазам легкого. В особенно тяжелых случаях формируется тяжелая сердечно-легочная недостаточность. Безусловным является и комплекс физической неполноценности, формирующийся у пациентов с детского возраста.
Операция проводится с применением общей анестезии, обычно через правосторонний доступ, когда в правую плевральную полость устанавливается видеокамера (видео-торакоскоп), с его помощью осуществляется полное обследование воронкообразной деформации, легких, средостения, диафрагмального нерва. Это производится для того, чтобы убедиться, в соответствии внешних признаков деформации с внутренней анатомией органов грудной клетки, а также для определения положения фиксирующей пластины на уровне наиболее глубокой части деформации - вершине грудинного горба. Затем на выбранном уровне изготовляется макет опорной пластины 14 из мягкого алюминия, определяются ее размеры и необходимая кривизна, далее непосредственно приступают к моделированию самой опорной пластины 14. В нашем случае для формирования кривизны опорной пластины 14 использовалось заявляемая полезная модель. После завершения формирования опорной пластины 14, производятся надрезы кожи на уровне соответствующих межреберий, через проведенный надрез внутрь грудной клетки вводится проводник (интродьюсер), который проводится в переднем средостении между задней поверхностью грудины и передним листком перикарда на противоположную сторону грудной клетки и выводится ко второму кожному надрезу. Весь процесс контролируется при помощи торакоскопа со стороны плевральной полости во избежание травматизации органов и контроля за гемостазом. Затем к проводнику фиксируется тесьма, которая проводится в сформированном канале и далее по тесьме вводится смоделированная фиксирующая металлическая опорная пластина 14. Когда опорная пластина 14 введена и корректно размещена за грудиной, ее фиксируют в желаемом положении. Давление опорной пластины 14 на грудину выводит ее в анатомически правильное положение. После закрепления пластины происходит повторный осмотр грудной клетки с помощью торакоскопа, чтобы убедиться в отсутствии внутренних кровотечений, и только потом операция завершается устранением пневмоторакса и наложением швов. Заявляемая полезная модель «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике» позволяет выявить возможность формирования эксклюзивных углов опорной пластины 14 без повреждения ее поверхностного слоя, в зависимости от степени деформации и размеров грудной клетки каждого пациента. Результат достигается использованием рычага 16 с регулируемой степенью давления на опорную пластину 14 упорным элементом 3, выполненным в виде зубчатой рейки 9, на одном конце 10 которой расположен гибочный элемент в виде прижимного ролика 11, и возможностью выбора точек изгиба. В процессе операции хирург моделирует опорную пластину 14, если выявилась необходимость формирования эксклюзивного угла. При этом опорная пластина 14 устанавливалась в опорное гнездо 12 с дугообразной выемкой 13, опирающееся на станину 1 закрепленное на ней с помощью крепежных элементов 24 и дополнительно зафиксировалась с помощью регулирующего упора 25. Хирург или его ассистент прикладывая усилия к рукоятке 22 рычага 16 посредством шестерни 18, установленной на оси 19, закрепленной в проушинах 20, создавал горизонтально направленное усилие прижима и передавал его на зубчатую рейку и, соответственно, на прижимной ролик 11, который упираясь во время работы в необходимые точки опорной пластины 14 осуществлял формирование эксклюзивного угла опорной пластины 14, а также обеспечивал быстроту и надежность ручного зажатия опорной пластины 14 и ее модулирование. Моделирование корректировалось оперирующим хирургом визуально. Достижимость технического результата подтверждена серией операций по методу Насса (10 случаев) при воронкообразной деформации грудной клетки. В ходе проведенных операций осуществлялось эксклюзивное моделирование опорной пластины 14 с учетом размеров и индивидуальных особенностей изменений грудной клетки у каждого из пациентов.
Использование заявляемой полезной модели «Устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике», позволило получить простое в изготовлении, легкое, нематериалоемкое и дешевое устройство для моделирования опорной пластины при торакопластике, расширить его технологические возможности, повысить мобильность и удобство использования в экстренных случаях при моделировании опорных пластин непосредственно в операционной при хирургическом лечении воронкообразной деформации грудной клетки, а также в повышении эффективность и качества получаемых изделий.