ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С КРЕМАЛЬЕРНЫМ ЗАМКОМ

Хирургический инструмент с кремальерным замком относится к медицинской технике и предназначен для использования при лапароскопических или торакоскопических операциях в виде эндоскопических щипцов, зажимов и иглодержателей.
Замковая фиксация ручек позволяет максимально мобилизовать инструмент, при необходимости сохранять длительное хирургическое воздействие на ткани или удерживать иглу без участия руки. Однако некоторые хирургические манипуляции должны быть свободны от вмешательства замка. Например, замок мешает иглодержателю при перехвате (приеме) иглы, формировании и затягивании эндоузла, а зажимам и щипцам - при диссекции живых тканей.
Инструменты в общей хирургии имеют гибкие кольцевые ручки и снабжены замком со встречными кремальерами, длина которых равна упругому ходу ручек, с продольными относительно ручек зубцами. Сочетание этих решений позволяет полностью перенести работу замка в зону упругого хода ручек, тем самым освободить их шарнирный ход для свободных манипуляций. Необходимо отметить, что навык работы с общехирургическими замковыми инструментами имеет рука любого хирурга.
Полноценный упругий ход ручек обеспечивает сцепление коротких кремальер и их полное разведение после расцепки, а также поддерживает сжатие бранш после постановки инструмента «на замок».
Аксиальные (осевые) или с небольшим наклоном (до 25°) кольцевые ручки эндоскопических иглодержателей также имеют традиционный для общей хирургии замок и упругий ход, для чего они просто удлинены и истончены. Однако иглодержатели в общей хирургии имеют соотношение длины бранш и ручек примерно 1:5, в то время как соотношение длины коротких бранш и ручек эндоскопических иглодержателей достигает 1:10. В результате, мелкие и слабые шарниры рабочей части эндоскопических иглодержателей работают в условиях предельных нагрузок и часто ломаются, отсюда рекомендации ответственных производителей по ограничению размера используемого шовного материала (игл).
Одновременная упругая деформация двух удлиненных ручек сводит кремальеры по двум пересекающимся дугам, что мешает надежной сцепке зубцов. В тоже время, в условиях эндоскопии, когда доступ руки хирурга к операционному полю исключен, а использование вспомогательных инструментов ограничено количеством проколов, требование к надежности замка, как и всего инструмента, возрастает многократно.
Простое удлинение ручек ведет к потере ощущения силы воздействия бранш на живую ткань, поэтому эндоскопические щипцы и зажимы имеют короткие и, следовательно, более жесткие ручки. Отсутствие или недостаточность упругого хода коротких ручек вынуждает полностью или частично перевести работу замка на шарнирный ход, что требует постоянного контроля положения кремальер во время свободных манипуляций, отвлекая внимание и утомляя руку хирурга.
Недостаточная эластичность коротких ручек для бокового смещения кремальер при их сцеплении и расцепке диктует снижение профиля зубцов, что негативно отражается на надежности работы замка.
Проблема сцепления и расцепки замка при полном отсутствии упругого хода решается шарнирным соединением кремальеры с ручкой и поперечным расположением зубцов на кремальерной рейке. Встречная кремальера замещается неподвижным крючком или упором. Иногда, напротив, кремальера с поперечными зубцами делается неподвижной, а шарнирное соединение с ручкой имеет встречный крючок. При этом подвижная кремальера (подвижный встречный крючок) снабжается возвратной пружиной, а для управления получает клавишу, выступающую за наружное ребро передней ручки.
Если кремальера ставится на свободном конце ручки, работа с клавишей поручается безымянному пальцу или мизинцу удерживающей руки, что крайне неудобно. При более приемлемом расположении клавиши под указательным пальцем, кремальера оказывается близко к шарниру, и чтобы сохранить чувствительность такого замка, кремальерные зубцы и встречный крючок делаются очень мелкими, что значительно снижает надежность их сцепления.
Отдаление подвижной кремальеры от шарнира при сохранении удобного положения клавиши под указательным пальцем ведет к значительному усложнению замкового устройства, так как требует дополнительных деталей и шарниров. Сложные неразборные конструкции замков затрудняют очистку и дезинфекцию инструментов.
Между тем, подвижная кремальера (встречный крючок) не решает проблему постоянного вмешательство замка в свободные манипуляции инструментом, что вынуждает добавлять еще одну клавишу (или использовать двуплечую клавишу) для полного отключения замкового устройства.
При направлении рабочей части инструмента «к себе» положение удерживающей руки меняется, и клавиша управления замком на передней ручке становится недоступной. Это ограничивает ширину (периметр) операционного действия замковых инструментов с односторонним клавишным управлением до 180°.
Таким образом, простое удлинение ручек с целью обеспечения их упругого хода для эндоскопических замковых инструментов не подходит. Недостаточность или отсутствие упругого хода коротких ручек создает проблему вмешательства кремальеры (кремальер) в свободные манипуляции инструментом и ведет к усложнению замка. Очень мелкие зубцы на кремальере (характерный признак неполноценности или отсутствия упругого хода ручек) снижают надежность и срок службы замкового устройства. Односторонний клавишный привод подвижной кремальеры (встречного крючка) ограничивает ширину операционного действия инструмента. Сложные неразборные замковые устройства с подвижной кремальерой (подвижным встречным крючком) затрудняют качественную обработку инструмента.
Существует лапароскопический иглодержатель (1), который имеет подвижную и неподвижную кольцевые ручки с небольшим наклоном и традиционным для общей хирургии замком, состоящим из двух коротких встречных кремальер с тремя крупными продольными зубцами. Полноценный упругий ход обеспечен простым удлинением и истончением обеих ручек. Инструмент работает на пределе прочности мелких шарниров рабочей части, поэтому для него предусмотрены ограничения по размеру используемого шовного материала.
Существуют лапароскопические зажимы (6) с короткими и жесткими кольцевыми ручками аксиальной (осевой) направленности. Замок имеет одностороннюю подвижную кремальеру с мелкими поперечными зубцами и клавишей под указательный палец. Упругого хода нет, поэтому замок занимает шарнирный ход подвижной ручки, требуя постоянного контроля положения кремальеры при свободных манипуляциях.
Существуют лапароскопические инструменты (3) в виде щипцов или зажимов, имеющие наклонные кольцевые ручки с «хирургической кремальерой». Ручки имеют ограниченный упругий ход, которого хватает исключительно для сцепления длинных встречных кремальер с большим количеством продольных зубцов низкого профиля. Работа замка занимает весь шарнирный ход подвижной ручки, мешая свободным манипуляциям и требуя постоянного контроля положения кремальер.
Существуют лапароскопические инструменты (2) в виде щипцов или зажимов, которые имеют наклонные кольцевые ручки, снабженные длинной подпружиненной кремальерой с большим количеством поперечных зубьев. Упругого хода нет, поэтому работа замка занимает весь шарнирный ход подвижной ручки, что мешает свободным манипуляциям и требует постоянного контроля положения кремальеры. Открывается замок боковым давлением безымянного пальца (!) на свободную от зубцов концевую часть кремальеры, что крайне неудобно и практически гарантирует повреждение хирургической перчатки.
Известен эндоскопический инструмент (RU 2055530 С1 от 1993 г.), который имеет наклонные кольцевые ручки, снабженные длинной подпружиненной кремальерой с большим количеством поперечных зубьев. Упругого хода нет, и работа замка занимает шарнирный ход подвижной ручки. Для свободных манипуляций предусмотрено полное отключение замка поворотом дополнительного подвижного «упора». Причем давление на «упор» осуществляется мизинцем!
Известен эндоскопический инструмент (RU 2121310 С1 от 1995 г.), который имеет кольцевые ручки с переменным углом наклона, снабженные длинной подпружиненной кремальерой с большим количеством очень мелких поперечных зубьев. Упругого хода нет, поэтому работа замка занимает шарнирный ход ручек. Открывается замок, согласно описанию, «тыльной стороной, именно тыльной (!), среднего пальца на курок», взаимодействующий с подпружиненным крючком.
Существуют лапароскопические инструменты (4), которые имеют наклонные жесткие кольцевые ручки средней длины и замок, состоящий из односторонней подвижной кремальеры с большим количеством мелких поперечных зубьев и клавишей под указательный палец. Упругого хода нет, поэтому замок занимает шарнирный ход подвижной ручки и мешает свободным манипуляциям. Работа с кремальерой крайне не удобна, поэтому замок может быть полностью отключен нажатием указательного пальца на дополнительную клавишу.
Существуют лапароскопические инструменты (5), которые имеют короткие жесткие наклонные кольцевые ручки с замком в виде неподвижной кремальеры с большим количеством мелких поперечных зубьев и подпружиненного подвижного упора, шарнирно соединенного с клавишей. Упругого хода нет, поэтому замок занимает шарнирный ход подвижной ручки. Для свободных манипуляций замок может полностью отключаться давлением боковой поверхности (!) указательного пальца на дополнительную клавишу.
Существуют лапароскопические инструменты (RU 2240740 С2 от 2001 г.), которые имеют короткие жесткие наклонные кольцевые ручки с замком в виде неподвижной кремальеры с большим количеством мелких поперечных зубьев и подпружиненного подвижного встречного крючка, шарнирно соединенного с двуплечей клавишей. Упругого хода нет, поэтому замок занимает шарнирный ход подвижной ручки. Для свободных манипуляций замок полностью отключается давлением указательного пальца на нижнее плечо клавиши.
Существуют эндоскопические инструменты (RU 2320276 С2 от 2005 г.) с короткими жесткими ручками, каждая из которых имеет свою клавишу для управления одинаково подвижными кремальерой и встречным крючком. Дополнительная клавиша и подвижная кремальера на задней ручке сохраняет управляемость замком инструмента, когда рабочая часть обращена «к себе» и клавиша управления подвижным встречным крючком на передней ручке оказывается вне зоны доступности указательного пальца удерживающей руки. Тем самым увеличивается ширина (периметр) операционного действия инструмента до 270°. Однако, клавиша и подвижная кремальера на задней ручке неоправданно усложняет конструкцию инструмента. При этом шарнирный ход подвижной ручки занят замком, а для свободных манипуляций инструмент имеет режим работы с отключенной кремальерой.
Известен инструмент (RU 2178992 С2 от 1997 г.) для использования при эндохирургических, например, лапароскопических или торакоскопических операциях, который взят в качестве прототипа. Инструмент может иметь традиционный хирургический замок, и состоит из рабочего органа, корпуса, в котором расположена тяга, соединенная с рабочим органом и через ось с подвижной ручкой, которая через ось соединена с пружиной, другой конец которой соединен с неподвижной ручкой. Согласно описанию, компрессионно-возвратная пружина «обеспечивает только необходимое усилие сжатия рабочих органов (частей) инструмента при осуществлении зажима, захвата или другого хирургического действия и возврат инструмента в исходное положение после снятия сжимающего усилия». Однако авторы изобретения не указали, что пружина играет роль компенсатора несгибаемости коротких кольцевых ручек при работе с традиционным хирургическим замком. После смыкания бранш шарнирный ход подвижной ручки прекращается, но сжатие пружины обеспечивает ручке полноценный упругий ход, в рамках которого происходит сцепление кремальер и их разведение после расцепки. В результате, замок не мешает свободным манипуляциям, производимым в границах шарнирного хода ручек. Недостатком технического решения является относительная сложность и возможность применения только при большом наклоне ручек.
Цель предлагаемого технического решения - оптимальный для эндоскопического инструмента способ введения полноценного упругого хода и освобождение шарнирного хода ручек от вмешательства замка.
Суть технического решения выражается в совокупности следующих существенных признаков: удлинение одной из ручек за шарнир в противоположную от замка сторону, где она делает коленообразный изгиб в обратном направлении, и только тогда соединяется с другой ручкой; встречные кремальеры имеют длину, равную дуге упругого хода удлиненной ручки на уровне замка, и продольные относительно ручек три зубца высотой 1,5 мм.
Техническое решение позволяет получить полноценный упругий ход без увеличения плеча силы и снижения угловой подвижности ручек, и освободить шарнирный ход ручек для точных манипуляций.
Упругая деформация одной удлиненной ручки преимущественно в области ее коленообразного изгиба сводит встречные кремальеры по одной дуге, что обеспечивает надежное (на всю глубину) сцепление крупных зубцов.
Упругий ход ручки ограничивает усилие, передаваемое на рабочую часть, предупреждая перегрузку и разрушение мелких шарниров, а также раздавливание живых тканей.
Традиционный для общей хирургии кремальерный замок прост и надежен, знаком и понятен руке любого хирурга, обеспечивает качественную обработку, может быть одинаково доступен для управления при любом направлении рабочей части, что увеличивает ширину (периметр) операционного действия инструмента до 360°.
Хирургический инструмент состоит из рабочей части 1, ствола 2, шарнира 3, подвижной ручки 4, замка 5, неподвижной ручки 6, тяги-толкателя 7.
На фиг. 1 хирургический инструмент с наклонными кольцевыми ручками 4 и 6, вид сбоку; удлинена и изогнута подвижная ручка 4.
На фиг. 2 хирургический инструмент по фиг. 1; губки рабочей части сомкнуты, замок открыт, между кремальерами имеется небольшой зазор; положение удлиненной изогнутой ручки на границе между упругим ходом А и шарнирным ходом Б.
На фиг. 3 хирургический инструмент по фиг. 1 удерживается правой рукой в положении рабочей части «к себе».
На фиг. 4 вариант хирургического инструмента с наклонными кольцевыми ручками и тягой-толкателем обратного действия (тянет - открывает бранши, толкает - закрывает их), вид сбоку.
На фиг. 5 вариант хирургического инструмента с кольцевыми ручками, имеющими небольшой наклон, вид сбоку; удлинена и изогнута неподвижная ручка.
Работа с инструментом осуществляется следующим образом. В положении рабочей части 1 «от себя» кольца ручек 4 и 6 занимают соответственно большой и средний пальцы руки, при этом полусогнутый указательный палец ложится на наружное ребро ручки 6 выше кольца. В положении рабочей части 1 «к себе» (по фиг. 3) полусогнутый указательный палец располагается между кольцами ручек 4 и 6. Свободные от замка манипуляции осуществляются подвижной ручкой 4 в границах подвижности шарнира 3. В момент смыкания губок рабочей части 1 шарнирный ход ручки 4 прекращается, но при дальнейшем сжатии ручек 4 и 6 происходит движение ручки 4 за счет ее упругой деформации в области коленообразного изгиба. При этом происходит сцепление кремальер замка 5. Открытие замка 5 (расцепка кремальер) производится легким сжатием и разведением в противоположных направлениях кольцевых ручек 4 и 6. Под действием упругой силы ручки 4 и 6 расходятся в противоположные стороны до начала шарнирного хода удлиненной ручки 4. Инструмент готов для свободных манипуляций.
Возможность получения указанных технических результатов подтверждена проведением сравнительных испытаний различных по форме макетов ручек в натуральную величину. Субъективная оценка эргономики ручек некоторых существующих инструментов дается на основании личного опыта работы.
Техническое решение является универсальным, его осуществление позволяет создать целую линейку простых и надежных, легко обрабатываемых и не требующих привыкания эндоскопических замковых инструментов с ручками, имеющими любой наклон.
Источники информации
Онлайн - каталог фирмы «KARL STORZ» ENDOSKOPE «Лапароскопия в хирургии, гинекологии и урологии», 8-е издание 2/2016, глава 4 «Щипцы для захвата и диссекции» и глава 8 «Шов и лигатура»:
1. стр. 227, тип 26174 SQ;
2. стр. 84, тип 33122;
3. стр. 84, тип 33153;
4. стр. 87, тип 33139;
5. стр. 83, тип 33156.
6. «Эндохирургические инструменты и оборудование», каталог продукции, Braun 2020; «Хирургические технологии Aesculap»; стр. 33, рукоятка для зажимов тип FC 801R (с кремальерой).