Универсальное педикулярное шило

Полезная модель относится к спинальной хирургии и может использоваться для лечения травм и заболеваний позвоночника, при его транспедикулярной фиксации (например, при грыже дисков, сколиозе и т.д.).
Известны устройства для остеоперфорации со сменными стилетами по патентам: RU 69729 U1 (опубл. 10.01.2008, бюл. №1); RU 2465847 С1 (опубл. 10.11.2012, бюл. №31). Устройство по патенту RU 69729 U1 представляет собой костное шило, состоящее из рукояти и цилиндрического сменного стилета, характеризуемого вариабельностью длины, диаметра, и сочетанием высокой механической прочности с биологической инертностью материала, угол заточки рабочего конца стилета составляет 90° при числе граней не менее трех и не более шести, при этом противоположный конец стилета выполнен с возможностью разъемной фиксации в отверстии, выполненном в торце рукояти, при этом конец стилета, вставляемый в отверстие рукояти, снабжен пазом, соосным с выполненным в рукояти поперечным отверстием, снабженным резьбой, в которое вставлен винт-фиксатор.
Устройство по патенту RU 2465847 С1 содержит ручку с крепежным механизмом и съемный стилет в виде фрагмента спицы Киршнера, один конец которого заострен и проградуирован, а другой загнут с образованием сдвоенного основания фрагмента спицы, выполненного для установки и закрепления крепежным механизмом ручки, стилет имеет диаметр от 0,5 до 2,0 мм, причем ручка выполнена в виде цилиндрического корпуса и снабжена стержнем, установленным в поперечном отверстии с возможностью перемещения и взаимодействия с крепежным элементом центром или периферией для изменения формы ручки от цилиндрической до симметричной и асимметричной крестообразной и Г-образной, при этом крепежный элемент выполнен в виде фиксатора с продольными насечками для поворота и с резиновым цилиндром на торцовой поверхности для взаимодействия со стержнем, а корпус имеет втулку с внутренней резьбой для прижимания стилета крепежными клиньями, установленными на концах шпильки.
Недостатком данных устройств является отсутствие средств текущего контроля процесса прокладки канала в кости. Хирург при этом полностью полагается на свою интуицию, однако при операциях на суставах в большинстве случаев при неудаче имеет возможность сделать дублирующие отверстия для винтов. При операции на позвоночнике, вблизи спиномозгового канала, требуется точность на порядок больше, и повторные прокалывания недопустимы.
Именно поэтому в качестве прототипа предлагаемого устройства выбрано так называемое педикулярное шило-зонд (Pediguard), позволяющее вести «текущую» диагностику процесса прокалывания канала. Работа шила основана на измерении проводимости костной ткани («Pediguard: A Solution for the Challenges of Pedicle Screw Placement, Temple University Journal of Orthopaedic Surgery &Sports Medicine», Vol. 3, 2008, p. 2-6). Классический вариант такого шила состоит из стилета с биполярным электрическим щупом на острие и рукоятки стилета, выполненной из оптически прозрачного материала в едином со стилетом корпусе, внутри которого размещены электронный блок-преобразователь тока, соединенный со щупом, источник тока и сигнализаторы (детекторы) уровня тока. Устройство измеряет проводимость ткани в локальной зоне у острия стилета, где находится электрический щуп («SpineGuard, Investor Presentation)), 2017, www.Spineguard.fr/…). Известно, что проводимость твердой кортикальной кости, покрывающей позвонок снаружи и формирующей спинномозговой канал, в несколько раз ниже проводимости губчатой кости, заполняющей тело позвонка. Проводимость же крови еще на 2 порядка больше этих величин ("SpineGuard/Making Spine Safer/Pediguard Back Surgery", www.spineguard.com). Таким образом, проводимость всех тканей, находящихся в позвонке, может соответствовать лишь трем, существенно различным уровням. Благодаря этому, по трем существенно разным уровням тока в локальной зоне у щупа на острие стилета можно определить тип ткани, в которой щуп находится (губчатая кость, кортикальная кость или кровь). Соответственно для трех существенно различных уровней тока электронный преобразователь, размещенный в рукоятке шила, вырабатывает три различных сигнала (звуковых и световых), по которым хирург методом проб и ошибок прокладывает канал в губчатой кости, не разрушая при этом кость кортикальную.
Недостатком прототипа (базового варианта Pediguard) является его высокая (для одноразового инструмента) стоимость. Средняя цена его простейшего варианта достигает - 150 тыс.руб., при том, что в одной операции может понадобиться несколько инструментов с различными наконечниками (стилетами). Общая же концепция Pediguard как высокотехнологичного, но одноразового инструмента с совершенно неремонтопригодной конструкцией делает снижение его цены практически невозможным. Это, безусловно, выгодно для производителя Pediguard, однако препятствует снижению стоимости операций с использованием этого инструмента. Другим недостатком прототипа является то, что срок хранения шила (перед его применением) ограничен сроком годности батарейки в его рукоятке (то есть, ее емкостью и током саморазряда). Это ограничивает возможности в логистике инструмента, а также возможности его производства крупными партиями (это значительно снизило бы его стоимость).
Задача настоящего предложения - разработка «многоразового» педикулярного шила со сменными стилетами. Это несколько усложнит общую архитектуру инструмента и методику его подготовки к операции, однако существенно снизит стоимость последней.
Техническим результатом полезной модели будет возможность применять унифицированную рукоятку со стилетами (клинками), имеющими различную конфигурацию, а также снижение стоимости операции с его использованием.
Технический результат достигается тем, что в универсальном педикулярном шиле, включающем сменный стилет, на заостренном конце которого размещен биполярный электрощуп, и рукоятку с узлом крепления упомянутого стилета, внутри которой размещены электронный преобразователь тока с питающим его аккумулятором, снабженным индикатором заряда, а также звуковой сигнализатор амплитуды тока, подключенный к выходу электронного преобразователя тока, на утолщенном конце стилета размещен герморазъем, электрически соединенный с биполярным электрощупом, а ответная часть упомянутого герморазъема размещена в торцевой части рукоятки и электрически связана со входом электронного преобразователя тока, причем на рукоятке размещен также герморазъем подзарядки, подключенный к упомянутому аккумулятору.
Суть предложения сводится к тому, что педикулярное шило перестает быть одноразовым хирургическим инструментом, а рукоятка с ее электронной «начинкой» может применяться с различными сменными стилетами, входящими в ее комплект.
Предложенная конструкция изображена на фиг. 1, где обозначено: 1 - биполярный электрощуп; 2 - стилет (сменный); 3 - рукоятка; 4 - электронный преобразователь тока; 5 - аккумулятор; 6 - звуковой сигнализатор амплитуды тока; 7 - герморазъем стилета; 8 - замок для крепления стилета; 9 - ответная часть герморазъема стилета; 10 - герморазъем подзарядки; 11 - индикатор заряда аккумулятора.
Биполярный электрощуп (1), расположенный на заостренном конце стилета (2), электрически связан с герморазъемом (7), который находится на его утолщенном конце. Последний может закрепляться в узле крепления, выполненного в виде замка (8) на рукоятке (3) и фиксирующего взаимное положение герморазъема (7) с его ответной частью (9). Внутри рукоятки (3) размещен электронный преобразователь тока (4) с питающим его аккумулятором (5). При этом герморазъем (7) стилета (2) входит в контакт со своей ответной частью (9), размещенной на торцевой части рукоятки (3). Ответная часть герморазъема (9) (она может конструктивно совмещаться с замком (8) для крепления стилета как на фиг. 1) в свою очередь электрически соединена с входом электронного преобразователя тока (4), который питается от аккумулятора (5), снабженного индикатором заряда (11). Помимо этого упомянутый аккумулятор (5) подключен к дополнительному герморазъему (10), размещенному на рукоятке (3). К выходу электронного преобразователя тока (4) подключен звуковой (6) сигнализатор амплитуды тока.
Перед операцией аккумулятор (5) в рукоятке (3) заряжается через герморазъем подзарядки (10) до срабатывания индикатора заряда (11). Стилет (2), (предварительно продезинфицированный), фиксируется на рукоятке (3) замком (8). При этом герморазъем стилета (7) и его ответная часть (9), расположенная на торцевой части рукоятки (3) электрически соединяются, образуя разомкнутую электрическую цепь с биполярным электрощупом (1), электронным преобразователем тока (4) и аккумулятором (5). При погружении электрощупа (1) в ткань эта цепь замыкается, и на вход преобразователя тока (4) подается ток, амплитуда которого (А) зависит от проводимости (П) ткани вблизи заостренного конца стилета (2): А=П U, где U - напряжение на контактах электрощупа.
Поскольку проводимость ткани может иметь три различных уровня (П1-П3), входной ток преобразователя (4) также принимает одно из трех значений (А1-А3). В зависимости от этого электронный преобразователь (4) может выдавать на выходе три разных сигнал, которые транслируются звуковым сигнализатором (6). Ориентируясь на этот звук, хирург может прокладывать в позвонке каналы для педикулярных винтов.
В целом предлагаемая конструкция педикулярного шила делает его универсальным многоразовым хирургическим инструментом, что позволяет существенно снизить стоимость операций с его использованием.