МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТРУМЕНТ И ШТЫРЕВОЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ДЛЯ ЭТОГО ИНСТРУМЕНТА
MEDICAL INSTRUMENT AND PIN CONNECTOR FOR THIS INSTRUMENT

По существу настоящее изобретение относится к медицинскому инструменту и, в частности, к штыревому соединителю такого инструмента.
На практике известны медицинские инструменты, имеющие головку инструмента, которая может использоваться хирургом или любым другим лицом, оказывающим медицинское воздействие, чтобы достичь физического эффекта на пациенте, являющимся человеком или животным, в которых эти эффекты, например, включают изменение, разделение или абляцию ткани. Известны инструменты, в которых на используемую с ними головку необходимо подавать текучую среду, например, криогенную текучую среду, чтобы достичь желаемого физического эффекта. Для этого головка инструмента должна обеспечивать подающую линию, которая соединяет головку инструмента со штыревым соединителем инструмента. Этот соединитель адаптирован к медицинскому устройству, который подает на инструмент требуемую среду, в частности, текучую среду, а также электрические параметры. Для этого штыревой соединитель инструмента содержит по меньшей мере один штыревой соединитель текучей среды, который может соединяться с ответным гнездовым соединителем на устройстве. Кроме того, обычно по существу ротационно симметричный штыревой соединитель содержит боковое дренажное отверстие, из которого можно без риска выводить текучие среды, которые потенциально могут высвобождаться из-за утечек в подающей линии. При этом предотвращаются нежелательные эффекты, такие как раздувание защитного рукава.
Штыревой соединитель инструмента должен отвечать множеству требований. Например, текучие среды, подаваемые на головку инструмента, часто находятся под существенным давлением, поэтому ни при каких обстоятельствах нельзя допускать неуправляемого вытекания таких текучих сред. Аналогично, внезапное падение давления используемых текучих сред может привести к резкому и сильному охлаждению, которое влечет риск нанесения травм. Следовательно, известные штыревые соединители инструментов в большинстве случаев изготавливают из жестких вращающихся элементов, имеющих сложную конструкцию и, следовательно, высокую стоимость.
Кроме того, что касается инструментов многоразового использования, то в этом случае следует принимать во внимание стерилизацию инструментов. В этом случае осуществляется стерилизация всех поверхностей, доступных снаружи. Однако необходимо воспрепятствовать попаданию моющих жидкостей, споласкивающих жидкостей и т.п. в гидравлические каналы инструмента, поскольку остатки таких моющих или промывочных жидкостей, если они останутся в инструменте, при последующем использовании приведут к существенному разрушению инструмента и, в итоге, к травмированию пациента.
Это и определяет цель настоящего изобретения, а именно создание усовершенствованного экономически эффективного инструмента, который, с одной стороны, имеет простую и понятную конструкцию, а с другой стороны, может легко очищаться, в частности, легко стерилизоваться.
Эта цель достигается инструментом по п.1 формулы изобретения:
Инструмент по настоящему изобретению содержит головку инструмента, при этом головка содержит захват и рабочую часть, которая имеет по меньшей мере один активный компонент. По подающей линии на эту головку подается по меньшей мере одна текучая среда в газообразном, жидком или сверхкритическом состоянии агрегации. Текучая среда может быть, например, диоксидом углерода, монооксидом азота, аргоном, азотом - также и в жидком состоянии или любой другой текучей средой или смесью текучих сред. Подающая линия подает эту текучую среду на головку инструмента. Факультативно, имеется дополнительная подающая линия, отводящая текучую среду от головки инструмента и возвращающая ее обратно в штыревой соединитель инструмента. На штыревом соединителе инструмента расположен - в зависимости от количества подающих линий - один, два или более штыревых соединителя текучей среды, которые выполнены с возможностью оперативного соединения с ответными гнездовыми соединителями, установленными на медицинском устройстве для подачи текучей среды на инструмент. В качестве альтернативного решения можно также поменять местами штыревые соединители текучей среды на стороне штыревого соединителя инструмента и гнездовые соединители на стороне устройства; т.е. гнездовые соединители текучей среды могут быть расположены на штыревом соединителе инструмента, а штыревые соединители текучей среды могут быть расположены на устройстве. Такая конструкция считается выполняющей ту же функцию и поэтому эквивалентным техническим решением. Такая конструкция может использоваться с каждой из описанных ниже функций и вариантов.
Штыревой соединитель инструмента имеет плоскую грань, на которой расположен по меньшей мере один штыревой соединитель текучей среды. Кроме того, на той же плоской грани выполнено по меньшей мере одно дренажное отверстие, соединяющее внутреннее пространство оболочки подающей линии с окружающей средой. Оболочка заключает в себе по меньшей мере одну линию текучей среды.
Если на длине одной из линий текучей среды возникнет утечка, или если текучая среда в головке инструмента вытечет из замкнутого контура линий текучей среды, эта текучая среда сначала попадет во внутреннее пространство оболочки, при этом оболочка - как и сам штыревой соединитель и как головка инструмента - предпочтительно герметично уплотнена относительно окружающей среды. Однако внутреннее пространство дренируется на торце штыревого соединителя так, что давление в оболочке нарастать не может. Дренируемая текучая среда свободно вытекает через грань штыревого соединителя инструмента. Таким образом предотвращаются более серьезные повреждения инструмента и травмы пациента и/или хирурга.
Расположение по меньшей мере одного штыревого соединителя инструмента и дренажное отверстие на грани штыревого соединителя оказывает существенный эффект на возможность стерилизации инструмента, включая его штыревой соединитель. Простая закрывающая крышка, прикрепляемая к этой грани, может закрыть штыревой соединитель (соединители) текучей среды и дренажное отверстие, поэтому влага, например, в форме моющей жидкости, споласкивающей жидкости, мыла и т.п., не может попасть во внутренние каналы, т.е. линию текучей среды или внутреннее пространство оболочки. В частности, этот последний случай может давать особенно неблагоприятный эффект. Если, например, остатки моющей или споласкивающей жидкости постепенно закупоривали бы дренажное отверстие, его защитный эффект при разрыве или протечке линии текучей среды перестал бы действовать. Настоящее изобретение предотвращает такую возможность.
Кроме того, расположение нескольких штыревых соединителей текучей среды на одной и той же грани позволяет упростить конструкцию штыревого соединителя и использовать большое количество одинаковых деталей. Штыревой соединитель текучей среды для подачи текучей среды и по меньшей мере один дополнительный соединитель текучей среды для отвода текучей среды могут иметь одинаковую конструкцию. Штыревые соединители текучей среды предпочтительно расположены параллельно друг другу. Дренажное отверстие может быть расположено между штыревыми соединителями текучей среды. Это дренажное отверстие может быть расположено на общей линии или так, чтобы отходить от общей линии. Такая конструкция штыревого соединителя может быть пригодна для инструментов, содержащих жесткую рабочую часть, по меньшей мере жесткие участки, а также для инструментов, с гибкой рабочей частью.
Штыревой соединитель инструмента предпочтительно сконфигурирован как плоская вилка. Независимо от этого, он предпочтительно содержит две части кожуха, которые упираются друг в друга в месте соединения. При этом грань предпочтительно сконфигурирована так, чтобы находиться вне места соединения. Это позволяет существенно упростить сборку соединителя. Внутреннее пространство, окруженное частями кожуха предпочтительно полностью заполнено отливочным компаундом. В результате, с одной стороны, соединения линий, расположенные в штыревом соединителе, зафиксированы на месте и закреплены, а с другой стороны, устранено любое мертвое пространство, которое нужно было бы стерилизовать.
Предпочтительно штыревой соединитель инструмента соединен с закрывающей крышкой, которая может применяться для закрывания штыревых соединителей текучей среды и дренажного отверстия так, чтобы во время стерилизации текучие среды нее могли попасть во внутренние каналы, в частности в линии текучих сред и внутреннее пространство оболочки, и остаться там.
Другие детали преимущественных вариантов настоящего изобретения подробно описаны ниже или в зависимых пунктах формулы. На чертежах:
Фиг.1 - схематический вид в перспективе инструмента по настоящему изобретению.
Фиг.2 - горизонтальное сечение штыревого соединителя инструмента по фиг.1.
Фиг.3 - сечение линии подачи инструмента по фиг.1.
Фиг.4 - схематический вид в перспективе штыревого соединителя инструмента по фиг.1.
Фиг.5 - базовая схема штыревого соединителя инструмента и его закрывающей крышки, вертикально в сечении.
Фиг.6 - вид сверху штыревого соединителя инструмента и закрывающей крышки.
На фиг.1 показан медицинский, в частности, хирургический инструмент 10, предназначенный для соединения с не показанным медицинским устройством. Инструмент 10 содержит следующие существенные компоненты: рабочую часть 51, которая содержит головку 12 инструмента с активной частью, обозначенную в целом как инструмент 13, а также подающую линию 14, которая соединяет рабочую часть 51 со штыревым соединителем 11 инструмента. В показанном примере инструмент 13 является криогенным инструментом, который может создавать требуемый эффект, например, эффект замораживания, по меньшей мере в одном месте. Необходимая криогенная текучая среда может подаваться через штыревой соединитель 11 инструмента. В некоторых случаях можно подавать дополнительную или другую среду, например, электрический ток, например, ток высокой частоты, и т.п. Кроме того, может иметься другая вилка 15, соединенная со штыревым соединителем 11 инструмента линией 16, которая продолжается в подающей линии 14 и ведет к головке 12 инструмента.
На фиг.2 приведено схематическое изображение внутренней структуры штыревого соединителя 11 инструмента. Штыревой соединитель 11 инструмента содержит корпус 17, который предпочтительно состоит из нескольких компонентов корпуса, например, двух частей 18, 19 корпуса, как показано на фиг.4. Например, корпус является плоским, по существу имеющим форму параллелепипеда или более эстетичную форму, являющуюся производной от параллелепипеда. Предпочтительно корпус 17 имеет плоскую грань 20, от которой отходят боковые поверхности корпуса, при этом боковые поверхности ориентированы так, чтобы проходить по существу под прямым углом к грани 20. Боковые поверхности могут быть плоскими, или слегка выпуклыми или структурированными, например, иметь ребра, утолщения и т.п.
Подающая линия 14 соединена напротив грани 20 с задней стороной 21 корпуса 17. Эта подающая линия содержит находящийся в непосредственном соединении с соединителем 11 фитинг 22, например, в форме резиновой втулки и т.п. Фитинг 22 предпочтительно примыкает к периферийной поверхности внешней оболочки 23 соединительной линии 14, чтобы создать герметичное уплотнение. Оболочка 23 предпочтительно является гибким шлангом. Если необходимо, она может иметь жесткие секции или быть гибкой на всей ее длине. Она может состоять из одной части или из множества частей.
Как понятно из фиг.3, оболочка 23 окружает внутреннее пространство 24, которое проходит (без прерываний) по длине шланга, образующего оболочку 23, от фитинга 22 до рабочей части 51 или головки 12 инструмента и сообщается с внутренним пространством (если оно имеется) этой головки инструмента. Во внутреннем пространстве 24 расположены одна или множество линий 25, 26, 27 для текучей среды, предпочтительно выполненные как гибкие шланги. Кроме того, как указано выше, в подающей линии 14 и, следовательно, сквозь внутреннее пространство 24 может проходить линия 16. Как показано на фиг.3, факультативно присутствующая линия 16, а также подающие линии 25-27 не полностью заполняют внутреннее пространство 24. В этом внутреннем пространстве остается какое-то свободное проточное сечение, которое, однако, потенциально меньше, чем показано на фиг.3.
Линии 25, 26, 27 для текучей среды проходят сквозь фитинг 22 до противоположной стороны корпуса, где они соединены со штыревыми соединителями 28-30 текучей среды. Штыревые соединители 28-30 текучей среды расположены на грани 20 и предпочтительно выступают под прямым углом к этой грани и параллельно друг другу от грани 20. Каждый из них имеет внутренний канал 31-33, как понятно из фиг.4. Эти каналы 31-33 сообщаются с внутренними каналами линий 25-27 для текучей среды. Каждый из соединителей 28-30 текучей среды закрыт с лицевой стороны и, кроме того, имеет по существу цилиндрическую форму. Кроме того, все они предпочтительно имеют одинаковую конструкцию. Описание штыревого соединителя 28 текучей среды также соответственно относится и к штыревым соединителям 29 и 30 текучей среды.
Штыревой соединитель 28 текучей среды содержит два уплотнения, расположенные на расстоянии друг от друга в осевом направлении, например, уплотнительные кольца 34, 35, посаженные в ответные кольцевые канавки. Расположенный между ними внутренний канал 31 сообщается по меньшей мере с одним отверстием 36, которое может быть выполнено в немного утопленной радиальной канавке. Предпочтительно два уплотнительных кольца 34, 35 имеют одинаковый наружный диаметр, адаптированный к внутреннему диаметру отверстия 44. Если штыревой соединитель 28 текучей среды вставлен в отверстие 44 и если текучая среда под давлением подается по подающей линии 52, благодаря одинаковым наружным диаметрам уплотнительных колец 43, 35 в отверстии 44 штыревой соединитель 28 текучей среды под действием давления фиксируется в отверстии. Разные наружные диаметры уплотнительных колец могут повлиять на эффективность зацепления штыревого соединителя 28 текучей среды в отверстии 44.
Внутреннее пространство 24 подающей линии 14 заканчивается на фитинге 22 или у фитинга 22. Дренажный шланг 37 или соответствующая трубка соединяет внутреннее пространство 24 с дренажным отверстием 38 на грани 20, имеющим форму дренажного канала 38, который предназначен для сброса давления внутри внутреннего пространства 24 и для создания сообщения (непосредственного или через соединение с устройством) с атмосферой. На дренажном отверстии 38 может быть выполнен выступающий внутрь патрубок 39, не который посажен дренажный шланг 37.
Корпус 17 охватывает внутреннее пространство 40, которое предпочтительно полностью заполнено литейным компаундом 41. При этом литейный компаунд 41 окружает линии 25-27 для текучей среды и дренажный шланг 37, и часть фитинга 22, расположенную в корпусе 17. Этот фитинг закреплен на месте и уплотнен относительно внутреннего пространства 40. Кроме того, стык 42 корпуса, проходящий между двумя частями 18, 19 корпуса уплотнен литейным компаундом 41. Предпочтительно стык 42 корпуса расположен снаружи от грани 20 так, чтобы эта грань была непрерывной.
Инструмент 10, описанный выше, может быть выполнен как однонаправленный инструмент. При использовании его штыревой соединитель 11 крепится в соответствующем гнезде подающего устройства. При этом штыревые соединители 28, 29, 30 текучей среды входят в ответные гнездовые разъемы. Например, штыревой соединитель 29 текучей среды получает соответствующую текучую среду от соединенного с ним гнездового соединителя текучей среды, например, азот, который, например, подается по линии 26 для текучей среды через подающую линию 14 к головке 12 инструмента. Использованная текучая среда, например испарившийся и, следовательно, газообразный азот, движется по меньшей мере по одной из двух линий 25 и/или 27 для текучей среды обратно к штыревым соединителям 28 и/или 30 текучей среды и вновь возвращается в устройство. Жидкий азот, который одновременно подается на головку 12 инструмента и, в частности, на инструмент 13, может, например, испаряться в инструменте 13 для криогенной аппликации и при этом поглощать теплоту, которая отводится газообразным азотом по линиям 25, 27 для текучей среды. При этом соответствующая текучая среда - в данном случае, например, азот - не покидает контур, образованный линиями 26-27 для текучей среды и головкой 12 инструмента.
Однако если в любой точке возникнет протечка, используемая текучая среда, например, жидкий или газообразный азот, может попасть во внутреннее пространство 24 подающей линии 14. Если в это внутреннее пространство 24 попадет даже очень малое количество жидкого азота, этот азот может по существу мгновенно надуть это внутреннее пространство - если оно изолировано от окружающей среды - в результате увеличения объема, вызванного испарением. То же самое произойдет, если текучие среды транспортируются по линиям 25, 26 и/или 27 под давлением. Однако в данном случае такие протечки текучих сред не могут привести к застою давления. Эти текучие среды будут выведены наружу через дренажный шланг 37 и дренажное отверстие 38. Для этого в гнезде на устройстве может иметься дополнительное отверстие, совмещенное с дренажным отверстием 38.
Инструмент 11, описанный выше, также можно определить как многоразовый стерилизуемый инструмент. В этом случае он может быть снабжен закрывающей крышкой 43, как показано на фиг.5 и 6. Эта крышка имеет одно отверстие, 44, 45, 46, соответственно для каждого штыревого соединителя 28-30 текучей среды, при этом положения этих отверстий соответствуют положению штыревых соединителей 28-30 текучей среды. Предпочтительно отверстия 44-46 имеют цилиндрически замкнутую стенку, в которую упираются прокладки 34, 35 так, чтобы создать уплотнение. Таким образом, радиальные отверстия 365 и, следовательно, каналы 31-33 уплотнены. Отверстия 44-46 предпочтительно проходят от плоской грани 47 закрывающей крышки 43 параллельно друг другу и входят в тело закрывающей крышки 43.
Кроме того, для дренажного отверстия 38 на грани 47 может быть выполнено подходящее уплотняющее средство 48, как понятно из чертежей, в частности, фиг.6. Например, уплотняющее средство 48 может быть ниппелем 50, снабженным прокладкой 49. Этот ниппель может вставляться в дренажное отверстие 38 так, чтобы прокладка упиралась во внутреннюю стенку дренажного отверстия 38 и создавала уплотнение, когда грань 47 закрывающей крышки 43 прижата к грани штыревого соединителя 11 инструмента.
Для стерилизации инструмента 10 закрывающую крышку 43 соединяют со штыревым соединителем 11 инструмента так, чтобы все штыревые соединители 28-30 текучей среды были вставлены в соответствующие отверстия 44-46, и дренажное отверстие 38 было закрыто уплотняющим средством 48. Для создания надежного соединения между закрывающей крышкой 43 и штыревым соединителем 11, крышка 43 и соединитель 11 могут иметь (не показанное) комплементарное соединительное средство в форме канавки и пружины или крюка или проушины или подобное. В этом случае стерилизацию можно осуществлять промывкой, споласкиванием и воздействием других сред, таких как, например, пар. Любое проникновение моющих средств или других веществ внутрь линий 25-27 для текучей среды и, в частности, во внутреннее пространство 24, невозможно.
Штыревой соединитель 11 инструмента по фиг.4 можно соединять с инструментами разной конструкции. При этом проводится различие между так называемыми жесткими щупами и гибкими щупами. Жесткий щуп содержит жесткую стойкую к давлению рабочую часть 51, которая рассчитана на давление, например, до 65 бар. Для того чтобы каждая проводящая текучую среду часть и каждая соединительное средство рабочей части 51 выдерживали такое давление, капиллярная трубка, закрывающая крышка, фланец, гайка и уплотняющее средство в форме уплотняющих колец должны быть устойчивы к давлению. С инженерной точки зрения в настоящее время очень трудно создать такие проводящие текучую среду части и соединительные средства с небольшими размерами, чтобы они одновременно выдерживали давление и были гибкими. Чтобы не подавать слишком высокое давление на гибкий щуп, содержащий рабочую часть 51, не рассчитанную на такое давление, в подающем устройстве имеется несколько разных соединений в форме отверстий 44-46. Например, отверстие 46 может быть сконфигурировано как порт для возврата текучей среды от жесткого щупа. Тогда на ту часть этого порта, которая относится к устройству, можно подавать высокое давление. Для этого отверстие 45, например, можно сконфигурировать для соединения с гибким щупом и на него нельзя будет подавать высокое давление на стороне устройства. В штыревом соединителе 11 инструмента, имеющем такую конфигурацию, штыревой соединитель 28 текучей среды, оперативно соединенный с отверстием 44, выполнен как порт подачи текучей среды и используется и жестким щупом, и гибким щупом. Для этого штыревой соединитель 30 текучей среды используется для возврата текущей среды из жесткого щупа, а штыревой соединитель 29 текучей среды используется для возврата текучей среду от гибкого щупа.
Иллюстративный вариант штыревого соединителя 11 инструмента, показанный на фиг.2 и 6, является базовым вариантом такого соединителя. Если, например, штыревой соединитель 11 инструмента предназначен для использования с гибким щупом, линия 27 для текучей среды и штыревой соединитель 30 текучей среды могут отсутствовать. Вместо них соответствующим образом сконфигурированный штыревой соединитель 11 для инструмента имеет закрывающее средство, находящееся в положении, где в ином случае был бы расположен штыревой соединитель 30 текучей среды, чтобы закрыть отверстие в корпусе 17. Следовательно, можно заполнить внутреннее пространство 24 корпуса 17 литейным компаундом 41. Если в конфигурации для гибкого щупа опустить линию 26 для текучей среды и соединитель 29 текучей среды, то вместо соединителя 29 текучей среды используется закрывающее средство, чтобы обеспечить возможность заполнения штыревого соединителя 11 инструмента.
Инструмент по настоящему изобретению содержит штыревой соединитель 11 инструмента, содержащий штыревые соединители 28-30 текучей среды, при этом штыревые соединители текучей среды расположены на предпочтительно плоской грани 20. Предпочтительно на той же грани 20 имеется дренажное отверстие 38, предназначенное для сброса давления, благодаря чему протекшие текучие среды, в частности протекшие газы, потенциально и, в частности, в аварийных ситуациях накапливающиеся в инструменте 14, могут быть выпущены в атмосферу. Эта концепция допускает использование факультативной крышки 43, прикрепленной к грани 20. При этом имеется возможность стерилизовать инструмент 10, включая штыревой соединитель 11 инструмента.
Позиции на чертежах
10 - инструмент
11 - штыревой соединитель инструмента
12 - головка инструмента
13 - инструмент
14 - линия подачи
15 - вилка
16 - линия
17 - корпус
18 - нижняя часть корпуса
19 - верхняя часть корпуса
20 - грань
21 - задняя сторона
22 - фитинг
23 - оболочка
24 - внутреннее пространство
25-27 - линии для текучей среды
28-30 - соединители текучей среды
31-33 - каналы
34, 35 - прокладки
36 - радиальное отверстие
37 - дренажный шланг
38 - дренажное отверстие
39 - патрубок
40 - внутреннее пространство
41 - литейный компаунд
42 - стык корпуса
43 - закрывающая крышка
44-46 - отверстия
47 - грань
48 - уплотняющее средство
49 - прокладка
50 - ниппель
51 - рабочая часть
52 - линия для текучей среды.