ИНДИКАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК ТКАНИ ТЕЛА, ПОДВЕРГНУТОЙ СШИВАНИЮ ХИРУРГИЧЕСКИМИ СКОБАМИ, КАК ФУНКЦИИ ВРЕМЕНИ СЖАТИЯ ТКАНИ
INDICATOR DEVICE FOR INDICATION OF CHARACTERISTICS OF BODY TISSUE, SUBJECTED TO SUTURING WITH SURGICAL STAPLES, AS FUNCTION OF TISSUE COMPRESSION TIME

Изобретение в целом относится к области сшивания тканей тела хирургическими скобами с помощью хирургического сшивателя, в частности к индикаторному устройству для индикации характеристик ткани тела, подвергнутой сшиванию хирургическими скобами, как функции времени сжатия ткани.
Общеизвестные хирургические сшиватели содержат ствол для введения, участок рукоятки, прикрепленный к дистальному концу ствола для введения, и участок для манипуляций на ткани, прикрепленный к проксимальному концу ствола для введения. Участок для манипуляций на ткани содержит кассетное устройство, в котором расположена группа хирургических скоб, а также упор, имеющий формообразующую поверхность для скоб, пригодный для совместной работы с концевой поверхностью кассетного устройства с целью зажатия между ними слоев тканей и загибания концов скоб, когда они выталкиваются из кассетного устройства к упору.
Общеизвестные хирургические сшиватели дополнительно содержат устройство для сближения упора или, другими словами, устройство сближения бранши, несущей скобы, а также устройство привода для скоб.
Устройство для сближения упора включает в себя механизм, выполненный с возможностью перемещения упора в направлении кассетного устройства, чтобы зажать ткань до или во время наложения скоб, а также чтобы увеличить расстояние между упором и кассетным устройством, после того как сшиватель «произвел выстреливание», чтобы высвободить прошитую скобой ткань.
В так называемых циркулярных сшивателях устройство для сближения упора часто управляется с помощью поворотной ручки, расположенной на дистальном конце участка рукоятки, и оборудовано механизмом передачи и преобразования движения, который функционально связан как с поворотной ручкой, так и устройством для манипуляций на ткани, чтобы позволить отрегулировать эффективное расстояние (так называемую «высоту скобы») между проксимальной концевой поверхностью кассетного устройства и формообразующей поверхностью для скоб на упоре.
В так называемых линейных сшивателях или эндоскопических сшивающе-режущих аппаратах устройство для сближения упора часто управляется с помощью рычага для сближения, расположенного на участке рукоятки, и оборудовано механизмом передачи и преобразования движения, который функционально связан как с рычагом для сближения, так и устройством для манипуляций на ткани, чтобы позволить отрегулировать эффективное расстояние между концевой поверхностью бранши, несущей кассетное устройство, и формообразующей поверхностью для скоб бранши, несущей упор.
Устройство привода для скоб содержит функциональный элемент, расположенный на участке рукоятки сшивателя, а также механизм, преобразующий перемещение функционального элемента (например, спускового рычага) в перемещение платформы привода для скоб внутри кассетного устройства, которая выводит («выстреливает») хирургические скобы из кассетного устройства через слои зажатой ткани с упором в формообразующую поверхность для скоб на упоре, так что концы скоб загибаются, придавая скобам конфигурацию, напоминающую C-образную или B-образную форму.
В общеизвестных хирургических линейных сшивателях или эндоскопических сшивающе-режущих аппаратах, например эндоскопических сшивающе-режущих аппаратах EZ, ETS и Echelon фирмы Ethicon Endo-Surgery, Inc., после того как бранша с кассетным устройством и бранша с упором смыкаются посредством активации рычага для сближения, они прикладывают по существу постоянное сжимающее усилие к слоям тканей, которые между ними зажаты, выполняя тем самым общеизвестное сжатие тканей по типу «широкого сжатия».
В ткани тела человека, состоящей из жидкой фазы и твердой фазы, при сжатии по типу «широкого сжатия» часть жидкой фазы выводится, при этом объем и толщина ткани снижаются до тех пор, пока спустя несколько секунд пребывания в состоянии сжатия не будут достигнуты правильная толщина и соответствующее остаточное содержание жидкости для оптимального наложения скоб.
Если хирург не выждет минимальный период времени сжатия между моментом активации механизма для сближения упора и последующей активацией механизма привода для скоб, сшиваемые скобами слои тканей не достигнут правильной толщины и консистенции, при этом наложение скоб не будет оптимальным, а в некоторых случаях может потребоваться неоправданно большая высота скоб и не обусловленный необходимостью тип скоб.
Экспериментальные исследования показали, что в условиях нормального сжатия браншей, несущей упор, эндоскопического сшивающе-режущего аппарата толщина слоя ткани организма человека уменьшается примерно на 0,5 мм за период времени в 15 секунд, что является минимальным значением времени сжатия, который предлагается выдержать, например, для использования вышеупомянутых общеизвестных хирургических сшивателей. Известные хирургические сшиватели с дисплеем времени сжатия описаны в US 2006/0278680. Однако известные сшиватели не указывают уменьшение толщины ткани за выбранное значение времени сжатия и следовательно не подходят для полного понимания эффекта широкого сжатия.
Хотя описанное поведение ткани тела, подвергнутой сжатию по типу «широкого сжатия», в общем теоретически все понимают, зачастую оно должным образом не учитывается хирургами в ходе сшивания или резекции тканей с помощью хирургических инструментов для наложения скоб. Например, некоторые хирурги полагают, что им требуется выждать определенный период времени после «выстреливания» сшивателя, когда наложение скобы уже завершено, в то время как другие считают, что им вообще не требуется выжидать в течение различных операций, выполняемых сшивателем.
Учитывая этот недостаток существующего уровня техники, задача настоящего изобретения заключается в создании индикаторного устройства, которое позволит лучше представлять себе характеристики тканей и их поведение в зависимости от времени сжатия после активации механизма для сближения бранши, несущей упор.
Эта и другие задачи решаются с помощью индикаторного устройства для индикации характеристик ткани тела, подвергнутой сшиванию хирургическими скобами, как функции времени сжатия ткани по п.1 формулы изобретения.
Вышеуказанная задача также решается с помощью хирургического устройства для наложения скоб по п.10 формулы изобретения, а также с помощью демонстрационного устройства для мероприятий по обучению, разъяснению и деятельности по сбыту по п.9 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения охватывают предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Согласно изобретению индикаторное устройство для индикации характеристик ткани тела, подвергнутой сшиванию хирургическими скобами, как функции времени сжатия ткани содержит конструкцию, выполняющую функции корпуса и опоры, исполнительное устройство, расположенное в корпусе и имеющее регулируемый элемент для установки времени сжатия, а также устройство отображения, удерживаемое конструкцией, выполняющей функции корпуса и опоры, и взаимодействующее с элементом для установки времени сжатия, так что устройство отображения визуализирует характеристики ткани, соответствующие времени сжатия, заданному элементом для установки времени сжатия,
при этом устройство отображения выполнено с возможностью визуализации признака уменьшения толщины зажатой ткани в соответствии с установленным временем сжатия.
Это дает возможность непосредственно представлять себе соотношение между состоянием выведения жидкости или уменьшения толщины ткани тела и установленным временем сжатия или, иными словами, прошедшим периодом времени между сближением упора (смыканием браншей) и «выстреливанием» сшивателя.
В действительности недостаток информации о поведении ткани в ходе ряда операций, выполняемых с помощью хирургических сшивателей, стал одной из причин возникновения трудностей, с которыми сталкиваются хирурги, предполагая результаты своего хирургического вмешательства.
Согласно следующему аспекту изобретения создан хирургический инструмент (33) для наложения скоб, содержащий:
- корпус, имеющий участок корпуса и рукоятку,
- блок для закрепления скоб в дистальной области упомянутого инструмента, при этом блок для закрепления скоб включает в себя кассетное устройство, содержащее, по меньшей мере, один ряд скоб и определяющее концевую поверхность, а также упор, образующий формообразующую поверхность для скоб, которая подвижна относительно кассетного устройства и выполнена с возможностью взаимодействия с кассетным устройством для придания заданной формы концам скоб, выводимым из кассетного устройства,
- устройство для перемещения, выполненное с возможностью перемещения упора относительно кассетного устройства,
- устройство привода для скоб, выполненное с возможностью выведения скоб из кассетного устройства в направлении упора,
при этом инструмент (33) для наложения скоб содержит индикаторное устройство, включающее в себя:
- таймер, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью генерирования временного сигнала, отражающего истекшее время сжатия ткани,
- индикатор, удерживаемый корпусом и взаимодействующий с таймером, так что индикатор обеспечивает зрительную или звуковую индикацию состояния сжатия ткани на основе упомянутого временного сигнала.
Это позволяет хирургу получать непосредственную информацию в отношении состояния сжатия ткани и оптимального момента для «выстреливания» сшивателя.
Эти и другие подробности и преимущества настоящего изобретения станут понятны из прилагаемых чертежей и их описания, иллюстрирующих варианты осуществления изобретения и совместно с общим описанием изобретения, представленным выше, и подробным описанием изобретения, приведенным ниже, служащих объяснению принципов настоящего изобретения.
На Фигуре 1 показан вид в изометрии используемого в целях сбыта демонстрационного устройства, в состав которого входит индикаторное устройство согласно одному варианту осуществления изобретения;
на Фигурах 2-4 показаны виды сбоку устройства, представленного на Фигуре 1, с соответствующим устройством для установки времени сжатия, показанным в увеличенном виде, в различных рабочих конфигурациях, что иллюстрирует работу устройства согласно одному варианту осуществления;
на Фигуре 5 показан вид сбоку устройства, представленного на Фигуре 1, где часть корпуса отсутствует.
На Фигуре 6 показан вид в изометрии устройства, представленного на Фигуре 1, где корпус и одна бранша отсутствуют.
На Фигуре 7 показан вид в перспективе хирургического инструмента для наложения скоб, имеющего индикаторное устройство согласно одному варианту осуществления изобретения.
На Фигурах ссылочная позиция 1 обозначает индикаторное устройство для индикации характеристик ткани тела, подвергнутой сшиванию хирургическими скобами, как функции времени сжатия ткани.
Индикаторное устройство 1 содержит корпус 2 в форме рукоятки пистолетного типа, образующий участок 3 рукоятки и несущий устройство 4 отображения, имеющее, по меньшей мере, один трехмерный элемент 5 отображения или экран 6 дисплея, или окно, расположенное на корпусе 2 или в корпусе 2 и видимое снаружи или выступающее наружу из последнего. На корпусе 2 дополнительно расположено исполнительное устройство 7, имеющее регулируемый элемент 8 для установки времени сжатия, например управляемую вручную поворотную ручку 15, установленную на латеральной стороне 9 корпуса 2, а также установочно-передающее устройство 10, взаимодействующее как с элементом 8 для установки времени сжатия, так и с устройством 4 отображения.
Элемент 8 для установки времени сжатия позволяет пользователю регулируемым образом устанавливать или выбирать продолжительность сжатия (что по тексту настоящего описания следует понимать как период времени между смыканием браншей, несущих упор и кассетное устройство, хирургического сшивателя или эндоскопического сшивающе-режущего аппарата и «выстреливанием» сшивателя или эндоскопического сшивающе-режущего аппарата, в течение которого слои ткани, зажатые между браншами сшивателя, подвергаются сжатию по типу «широкого сжатия»), при этом устройство 4 отображения и исполнительное устройство 7 выполнены так, что устройство 4 отображения визуализирует признак уменьшения толщины зажатой ткани в соответствии с временем сжатия, заданным с помощью элемента 8 для установки времени сжатия.
Согласно одному варианту осуществления устройство 4 отображения выполнено с возможностью визуализации расстояния, возможно увеличенного, между упором и кассетным устройством для скоб сшивателя или браншами в соответствии с установленной или выбранной продолжительностью сжатия ткани.
Согласно дополнительному варианту осуществления устройство 4 отображения выполнено с возможностью визуализации возможно увеличенного расстояния между упором и кассетным устройством для скоб сшивателя или браншами и/или возможно увеличенного уменьшения формы и толщины ткани, зажатой между ними, в соответствии с установленной или выбранной продолжительностью сжатия ткани.
Как уже говорилось ранее, согласно одному варианту осуществления устройство 4 отображения выполнено с возможностью визуализации признаков уменьшения толщины ткани в увеличенном масштабе по сравнению с действительным размером соответствующего участка ткани. Данное увеличение визуализированного признака уменьшения толщины ткани по отношению к действительному размеру ткани позволяет пользователю незамедлительно увидеть и понять поведение ткани в условиях сжатия по типу «широкого сжатия» без какой-либо необходимости рассматривать трехмерный элемент 5 отображения или экран 6 дисплея с близкого расстояния.
Специалисты в данной области техники поймут, что устройство 4 отображения может содержать любое известное пригодное технологическое решение по визуализации и выводу на экран, а также осуществлению управления, например цифровое электронное средство отображения, соединенное с электронным контуром управления, взаимодействующее с исполнительным устройством 7. Примером такого цифрового электронного средства отображения служит дисплей на жидких кристаллах (LCD).
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения трехмерный элемент 5 отображения содержит продолжающийся дистально имитатор 11 бранши, несущей кассетное устройство для скоб, жестко соединенный с дистальным концом 12 корпуса 2, а также соответствующий продолжающийся дистально имитатор 13 бранши, несущей упор, подвижно соединенный с дистальным концом 12 корпуса 2, так что он может отводиться от имитатора 11 бранши, несущей кассетное устройство (разомкнутое положение), и сближаться с имитатором 11 бранши, несущей кассетное устройство (несжатое или начальное сомкнутое положение), а также дополнительно сближаться с достижением положения сжатия или конечного сомкнутого положения, что будет подробнее рассмотрено ниже. Помимо этого между имитаторами 11 и 13 браншей сшивателя может присоединяться имитатор 14 зажатой ткани, содержащий поддающийся обратимому деформированию блок, выполненный из губчатого, резинового или схожего материала.
Помимо вышеупомянутых элемента 8 для установки времени сжатия и установочно-передающего устройства 10 исполнительное устройство 7 может также содержать ручной элемент 17 для сближения, например рычаг для сближения или кнопку для сближения, расположенный на участке 3 рукоятки, а также механизм 18 передачи и преобразования движения для сближения, функционально связанный как с элементом 17 для сближения, так и с имитаторами 11 и 13 браншей сшивателя, так что в ответ на срабатывание элемента 17 для сближения имитаторы 11 и 13 браншей сшивателя и имитатор 14 ткани перемещаются или деформируются из вышеупомянутого разомкнутого положения (Фигура 2) в начальное сомкнутое положение (Фигура 3).
Имитаторы 11 и 13 браншей сшивателя и имитатор 14 ткани посредством установочно-передающего механизма 10 взаимодействуют с элементом 8 для установки времени сжатия, так что в ответ на задание времени сжатия посредством элемента 8 для установки времени сжатия имитаторы 11 и 13 браншей сшивателя и имитатор 14 ткани перемещаются или деформируются из начального сомкнутого положения (Фигура 3) в конечное сомкнутое положение (Фигура 4), тем самым визуализируя (предпочтительно с увеличением) признак уменьшения толщины зажатой ткани в соответствии с установленным временем сжатия ткани. В данном случае следует понимать, что выражение «время сжатия ткани» может указывать на численные значения, например 1, 2, …, 15 секунд, которые можно выбрать путем расположения поворотной ручки 15 так, чтобы указатель-маркер 16, созданный на поворотной ручке 15, совпадал с соответствующей отметкой на шкале времени, расположенной вокруг поворотной ручки 15, или согласно альтернативному варианту выражение «время сжатия ткани» может указывать на последовательность числовых или нечисловых интервалов 16, предпочтительно различаемых по цвету, например красного цвета (недостаточное время сжатия ткани) или зеленого цвета (достаточное время сжатия ткани), а также, возможно, начальную отметку, указывающую начало сжатие ткани, и конечную отметку, указывающую завершение сжатия ткани, необходимые для получения оптимальных результатов по сшиванию скобами.
Согласно одному варианту осуществления (Фигуры 2, 3, 4) один или несколько интервалов 16 с начальной отметкой и конечной отметкой образованы вдоль регулируемой линии элемента 8 для установки времени сжатия, в частности вокруг поворотной ручки 15.
Согласно одному варианту осуществления установочно-передающий механизм 10 содержит механизм реечной передачи, выполненный с возможностью передачи и преобразования движения и позиционирования элемента 8 для установки времени сжатия в перемещение и позиционирование имитаторов 11 и 13 браншей сшивателя с переходом из их начального сомкнутого положения в конечное сомкнутое положение, что в свою очередь приводит к соответствующему деформированию имитатора 14 ткани.
По аналогии механизм 18 передачи движения для сближения также содержит механизм реечной передачи, выполненный с возможностью передачи и преобразования активирующего перемещения ручного элемента 17 для сближения в перемещение по сближению имитаторов 11 и 13 браншей сшивателя из их разомкнутого положения в начальное сомкнутое положение, что в свою очередь приводит к соответствующему деформированию имитатора 14 ткани.
Индикаторное устройство 1 дополнительно содержит средство 19 деблокирования, выполненное с возможностью высвобождения ручного элемента 17 для сближения и механизма 18 передачи движения для сближения из их активированного положения (которое соответствует сомкнутому положению имитаторов 11 и 13 браншей), чтобы они могли вернуться в свое исходное положение (которое соответствует разомкнутому положению имитаторов 11 и 13 браншей).
Согласно одному варианту осуществления средство 19 деблокирования включает в себя спусковую кнопку 20, расположенную в корпусе 2, а также механизм 21 блокирования и деблокирования, выполненный с возможностью автоматической блокировки механизма 18 передачи движения для сближения в его активированном положении и деблокирования как механизма 18 передачи движения для сближения, так и установочно-передающего механизма 10 в ответ на срабатывание спусковой кнопки 20 так, чтобы они могли вернуться в свои исходные положения.
Механизм 21 деблокирования может содержать храповой механизм 28, имеющий зубчатое колесо 29, соединенное с зубчатой передачей 10 установочно-передающего механизма, и собачку 30, входящую в зацепление с зубчатым колесом 29, так что оно может осуществлять движение только в направлении, соответствующем направлению смыкания имитаторов 11 и 13 браншей. Собачка 30 предварительно упруго нагружена в зацеплении с зубчатым колесом 29 и связана со спусковой кнопкой 20 с помощью рычажного механизма, выполненного с возможностью отсоединения собачки 30 от зубчатого колеса 29 в ответ на срабатывание спусковой кнопки 20.
Механизм 18 передачи движения для сближения и установочно-передающий механизм 10 упруго смещаются в направлении их исходных положений, например с помощью возвратной пружины 22, работающей между корпусом 2 и зубчатой рейкой 23 для передачи движения, дистальный конец 24 которой соединен, по меньшей мере, с одним из имитаторов 11, 13 браншей (например, посредством поперечного пантографа 31), а проксимальный конец 25 оборудован первым зубчатым участком 26, входящим в зацепление с установочно-передающим механизмом 10, и вторым зубчатым участком 27, входящим в зацепление с механизмом 18 передачи движения для сближения.
Согласно одному варианту осуществления изобретения индикаторное устройство 1 реализовано в виде демонстрационного устройства 32, предназначенного для мероприятий по обучению, разъяснению и деятельности по сбыту, или интегрированного в него.
Специалисты в данной области техники поймут, что использование индикаторного устройства 1 корпуса, исполнительного устройства и 3D-элемента отображения, имеющих схожую или точно такую же форму корпуса, исполнительного устройства и участка для манипуляций на ткани хирургического инструмента для наложения скоб, позволяет весьма реалистично имитировать различные интервалы времени сжатия ткани в ходе мероприятий по обучению, разъяснению и деятельности по сбыту.
Согласно следующему аспекту изобретения создан хирургический инструмент 33 для наложения скоб (Фигура 7), который содержит корпус 34, имеющий участок 35 корпуса и рукоятку 36, а также блок 37 для закрепления скоб в дистальной области инструмента. Блок 37 для закрепления скоб включает в себя кассетное устройство 38, содержащее, по меньшей мере, один ряд скоб и определяющее концевую поверхность, а также упор 39, образующий формообразующую поверхность для скоб, которая подвижна относительно кассетного устройства 38 и выполнена с возможностью взаимодействия с кассетным устройством 38 для придания заданной формы концам скоб, выводимым из кассетного устройства 38. Инструмент 33 для наложения скоб дополнительно содержит устройство 40 для перемещения, выполненное с возможностью перемещения упора 39 относительно кассетного устройства 38, а также устройство 41 привода для скоб, выполненное с возможностью выведения скоб из кассетного устройства 38 в направлении упора 39.
Инструмент 33 для наложения скоб содержит индикаторное устройство 42, имеющее таймер 43, расположенный в корпусе 34 и выполненный с возможностью генерирования временного сигнала, отражающего истекшее время сжатия ткани, а также индикатор 44, удерживаемый с помощью корпуса 34 и взаимодействующий с таймером 43, так что индикатор 44 обеспечивает зрительную или звуковую индикацию состояния сжатия ткани на основе временного сигнала.
Согласно одному варианту осуществления таймер 43 соединен с устройством 40 для перемещения упора и выполнен с возможностью:
- запуска отсчета времени сжатия ткани после полной активации устройства 40 для перемещения упора, а также
- генерирования первого сигнала времени по истечении заданного оптимального периода времени сжатия, например 15 секунд, и/или
- генерирования второго сигнала времени (отличного от первого сигнала времени), указывающего, что продолжительность сжатия ткани еще недостаточна, пока заданный оптимальный период времени сжатия, например 15 секунд, не истек.
Это позволяет хирургу иметь непосредственную информацию в отношении состояния сжатия ткани и оптимального момента для «выстреливания» сшивателя.
Согласно одному варианту осуществления таймер 43 может содержать механическое устройство синхронизации, например часовой механизм с пружинным приводом, или электронную схему синхронизации.
Индикатор 44 может включать в себя окно с механическим указателем либо экран 6 электронного средства отображения, как описывалось ранее в отношении вариантов осуществления устройства 4 отображения, и/или устройство 45 для подачи звукового сигнала.
Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано посредством описания различных вариантов осуществления и при этом иллюстративные варианты осуществления были описаны достаточно подробно, подобные детали не налагают каких-либо ограничений на объем притязаний прилагаемой формулы изобретения. Специалисты в данной области техники смогут увидеть дополнительные преимущества и варианты усовершенствования.