Набор хирургических инструментов для стернотомии
SET OF SURGICAL INSTRUMENTS FOR STERNOTOMY

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к хирургическим инструментам, и может быть использовано при стернотомии, при различных видах деформации грудной клетки, а также при производстве доступа при кардиологических заболеваниях.
Впервые в истории доступ к органам грудной клетки живого человека, больного туберкулезом, был осуществлен английским хирургом Милтоном в 1897 году ручной хирургической пилой Джильи. Инструмент представляет собой режущую цепь с лигатурой, которая продевается под грудину. Ассистент хирурга вращает ручку, приводя в движение цепь, которая пилит кость сверху вниз. Это требует значительных физических усилий и времени, сопровождается обильной кровопотерей. Операция была названа продольной стернотомией.
Позднее был изобретен специальный инструмент - стернотом. Он представлял собой долото, которым грудина рассекалась поперечно на уровне четвертой пары ребер, после чего ребра поднимались ранорасширителем к животу и подбородку. Операция получила название поперечной стернотомии, отличалась высокой травматичностью, и очень сильным болевым синдромом в послеоперационный период.
Революцией в хирургии стало начало применения пневматического и электрического пилящего, и режущего, инструмента, в том числе, стернотомов, которые похожи на обычную столярную дрель - инструмент с коротким зубчатым лезвием, выполняющим до 15 тысяч возвратно-поступательных движений в минуту. Он позволяет быстро выполнять как поперечные, так и продольные разрезы грудины.
Сегодня известны различные пневматические, и электрические, пилящие, и режущие, инструменты, в числе которых и стернотом [1], содержащий съемное режущее зубчатое полотно, движение которого и обеспечивает выполнение стернотомии. Несмотря на быстроту выполнения манипуляции, основным недостатком данных инструментов является именно высокая скорость возвратно-поступательных движений (до 15-20 тысяч в минуту). Такая скорость движения режущей части инструмента приводит к ожогу кости, и замедленному срастанию, или несрастанию вообще, фрагментов грудины. Учитывая то, что грудина - это кость, находящаяся в движении соответственно экскурсии легких, в дальнейшем, при условии замедленного срастания фрагментов грудины, возможно формирование различных видов ее деформации. Об этом свидетельствует тот факт, что курганская школа ортопедов, созданная Г.А. Илизаровым, при производстве остеотомии, или кортикотомии, с целью формирования дистракционного регенерата, никогда не использует пилящие инструменты. Применение этих инструментов ведет к ожогу кости и крайне замедленному формированию дистракционного регенерата в месте перелома, или остеотомии [2, 3]. Кроме того, костная стружка, образующаяся при пилении, забивает костно-мозговой канал, что нарушает внутрикостное кровоснабжение и приводит к замедленной консолидации образованных фрагментов грудины.
Наиболее близким предложенному изобретению, по своему техническому решению, является стернотом по патенту [4]. Инструмент содержит лезвие и рукоятку. Лезвие вертикально установлено в сквозной продольный паз прямоугольной формы, выполненный по оси симметрии основания, при этом лезвие имеет прямоугольную форму, режущую кромку с двухсторонней заточкой, и переднюю часть в виде вогнутого зуба с двусторонней заточкой, переходящую на торцевую поверхность. На заднем торце лезвия выполнены поперечные зубцы для взаимодействия с зубцами ответной формы, расположенными на боковой поверхности паза, а на переднем торце основания, в сквозном, резьбовом отверстии, установлен винт для изменения уровня установки лезвия.
Данный стернотом с успехом применяется при выполнении открытой стернотомии, например, для формирования доступа при кардиологических операциях через линейный разрез кожи, и мягких тканей, на всем протяжении выполняемой остеотомии грудины. При лечении различных видов деформации грудины (килевидная, воронкообразна), стернотомия выполняется через разрез кожи и мягких тканей длиной 1 см., что исключает применение данного устройства, ввиду значительных размеров его основания и лезвия.
Сущность изобретения заключается в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения технического результата, заключающегося в разработке конструкции инструментов, обеспечивающей снижение травматичности при оперативном лечении килевидной, воронкообразной, деформации грудины, и при осуществлении чрезгрудинного доступа при кардиологических операциях.
Эта сущность состоит в том, что набор хирургических инструментов для стернотомии, состоит из двух инструментов, один из которых - направляющая пластина с отогнутым кверху, закругленным рабочим концом, и продольным пазом по оси. Направляющая пластина оснащена подвижной рукояткой, установленной на хвостовике в виде шайбы, приподнятом над поверхностью направляющей пластины, и отделенном от нее вертикальным буртиком, охватывающим хвостовик на ширину упомянутой пластины. По внешнему, периферическому, контуру верхней поверхности хвостовика радиально расположены три, одинаковых по размерам, прямоугольных паза, один из которых - вдоль оси, а два других - по обе стороны от него, под углом 45 градусов к продольной оси. На нижней поверхности основания подвижной части рукоятки, так же в виде шайбы, у границы с рукояткой, выполнен продольный выступ, по форме, и размерам, соответствующий пазам на хвостовике пластины. Хвостовик и основание соединены между собой крепежным винтом, установленным в отверстие по центру шайб хвостовика пластины и основания рукоятки. На торце стержня винта установлена, и закреплена винтом меньшего диаметра, ограничительная шайба, размещенная в цилиндрической выемке на нижней поверхности хвостовика пластины. Второй инструмент - рубящий, с рабочей частью в виде вертикально расположенного лезвия с режущей кромкой, тыльная сторона которого переходит в шейку ручки, образующей тупой угол с горизонтальными поверхностями лезвия и ручки, на свободном конце которой расположен боек. У основания шейки ручки, параллельно режущей кромке, выполнено сквозное резьбовое отверстие, в котором со стороны нижней поверхности рубящего инструмента установлен, и закреплен, Т-образный выступ для установки, и крепления, рубящего инструмента в продольный паз направляющей пластины. Т-образный выступ имеет резьбу на конце ножки, при этом высота выступающей части ножки соответствует толщине направляющей пластины, диаметр выступающей части ножки, и ширина головки выступа, соответствуют ширине паза в направляющей пластине, длина головки выступа превышает ширину паза. На торце ножки выполнен шлиц под отвертку, который расположен вдоль головки выступа. На верхней поверхности лезвия, над режущей кромкой, и перпендикулярно ей, установлена, и закреплена с помощью винта, выпуклая ограничительная пластина, края которой выступают за боковые контуры лезвия.
Длина направляющей пластины равна длине грудины.
Глубина цилиндрической выемки на нижней поверхности хвостовика пластины превышает сумму размеров толщины шайбы и высоты выступа на нижней поверхности основания подвижной части рукоятки.
Наружные кромки направляющей пластины притуплены.
Высота лезвия рубящего инструмента не превышает 8 мм.
Выступание конца ножки Т-образного выступа не превышает уровня выпуклой ограничительной пластины.
В положении рукоятки вдоль оси направляющей пластины зазор между рукояткой и ручкой рубящего инструмента минимальный.
Выполнение хирургических инструментов для стернотомии в виде набора из двух инструментов, из направляющей пластины и рубящего инструмента, обеспечивает удобство манипуляций и работы.
Закругленный, отогнутый вверх, рабочий конец направляющей пластины, создает удобство при выполнении мобилизации мягких тканей от поверхности грудины, облегчает возможность заведения инструмента под нижний отдел кости, и отслоение надкостницы от поверхности грудины, а наличие рукоятки, приподнятой над поверхностью пластины, обеспечивает точность манипуляций инструментом, и безопасность для тканей грудины, находящихся под рукояткой.
Продольный паз по оси направляющей пластины предназначен для установки, и перемещения по нему, лезвия рубящего инструмента, задает направление, и позволяет его выдерживать, при выполнении стернотомии.
Оснащение направляющей пластины подвижной рукояткой обеспечивает возможность ее смещения в процессе работы, и позволяет удерживать ассистенту направляющую пластину в достигнутом положении при нанесении ударов по бойку рубящего инструмента без повреждения рук. При работе в качестве распатора, при мобилизации мягких тканей от грудины, подвижная рукоятка находится на одной оси с направляющей пластиной. После мобилизации грудины от мягких тканей, и установки направляющей пластины под грудиной, подвижную рукоятку переводят в положение «под углом» по отношению к оси направляющей пластине, освобождая пространство для нанесения ударов.
Хвостовик направляющей пластины в виде шайбы, обеспечивает возможность поворота рукоятки, основание которой выполнено так же в виде шайбы, вокруг оси шайб, по которой установлен соединяющий их крепежный винт.
Вертикальный буртик, охватывающий хвостовик в виде шайбы на ширину упомянутой пластины, служит элементом, увеличивающим прочность периферической части пластины, которая при ударах молотка по бойку рубящего инструмента, и удержании рукоятки ассистентом, испытывает значительные нагрузки.
Три паза прямоугольной формы, расположенные радиально по внешнему контуру верхней поверхности хвостовика, один из которых - вдоль оси, а два других - по обе стороны от него, под углом 45 градусов, обеспечивают возможность фиксации рукоятки в одном из трех положений, при взаимодействии продольного выступа на основании рукоятки с одним из них. Угол 45 градусов наиболее рационален для удержания рукоятки при нанесении ударов.
Ограничительная шайба, установленная, и закрепленная винтом меньшего диаметра, на торце стержня крепежного винта, соединяющего хвостовик и основание, и размещенная в цилиндрической выемке на нижней поверхности хвостовика пластины, обеспечивает фиксацию ручки в необходимом положении. При ослаблении соединения двух шайб, и перемещении продольного выступа на основании рукоятки из одного паза хвостовика в другой, ограничительная шайба позволяет выполнить это действие без нарушения единства подвижного узла.
Глубина выемки на нижней поверхности хвостовика пластины превышает сумму размеров толщины шайбы и высоты выступа на нижней поверхности основания подвижной части рукоятки для обеспечения возможности перемещения рукоятки.
Длина направляющей пластины равная длине грудины и обеспечивает продольное ее рассечение на всю длину.
Притупление наружных кромок направляющей пластины обеспечивает введение инструменты тупым путем без нанесения дополнительной травмы нервам, идущих к мышце, сосудам, и надкостнице.
Выполнение второго инструмента рубящим, с рабочей частью в виде лезвия с режущей кромкой, позволяет производить стернотомию при нанесении молотком ударов по ручке инструмента.
Вертикальное расположение лезвия обеспечивает выполнение стернотомии строго вдоль грудины, по срединной ее линии.
Переход тыльной стороны рубящего инструмента в шейку ручки, образующей тупой угол с горизонтальными поверхностями полотна и ручки, обеспечивает передачу энергии удара с бойка ручки на лезвие.
Т-образный выступ, имеющий резьбу на конце ножки, установленный, и закрепленный, в сквозном резьбовом отверстии у основания шейки ручки, параллельно режущей кромке, со стороны нижней поверхности рубящего инструмента, обеспечивает возможность установки рубящего инструмента в направляющей пластине.
Соответствие высоты выступающей части ножки толщине направляющей пластины, а диаметра выступающей части ножки, и ширины головки выступа - ширине паза в направляющей пластине, обеспечивает возможность установки, и перемещения рубящего инструмента в упомянутой пластине.
Выполнение головки выступа длиной, превышающей ширину паза, а шлица на торце ножки под отвертку - вдоль головки выступа, позволяет легко соединять и разъединять инструменты, изменяя продольное положение шлица на поперечное, и обратно.
Выступание конца ножки Т-образного выступа, не превышающее уровня выпуклой ограничительной пластины, исключает возможность нанесения дополнительной травмы мягким тканям в процессе манипуляций.
Выпуклая ограничительная пластина, расположенная на верхней поверхности лезвия, над режущей кромкой, перпендикулярно ей, и закрепленная винтом, края которой выступают за боковые контуры лезвия, позволяет предупредить ранения мягких тканей и кожи, надлежащих над поверхностью грудины.
Высота рабочей части рубящего инструмента не превышающая 8 мм соответствует высоте грудины, и достаточна для выполнения стернотомии.
Минимальный зазор между рукояткой, расположенной вдоль оси направляющей пластины и ручкой рубящего инструмента, позволяет удерживать оба инструмента одной рукой, что облегчает манипуляции.
Приведенные иллюстрации поясняют конструкцию предложенного набора инструментов.
На фиг. 1 показан набор хирургических инструментов для стернотомии в собранном виде для выполнения операции, где: 1 - направляющая пластина, 2 - продольный паз, 3 - подвижная рукоятка; 4 - хвостовик пластины; 5 - вертикальный буртик; 6 - основание подвижной части рукоятки 3; 7 - крепежный винт, соединяющий хвостовик 4 и основание 6; 13 - рубящий инструмент; 14 - лезвие рубящего инструмента; 15 - режущая кромка рубящего инструмента; 16 - шейка ручки инструмента 13; 17 - ручка инструмента 13; 18 - боек; 19 - винт; 20 - выпуклая ограничительная пластина; 21 - головка Т-образного выступа; 22 - ножка; 23 - шлиц на торце ножки 22.
На фиг. 2 - узел подвижной рукоятки, где: 4 - хвостовик пластины; 5 - вертикальный буртик; 6 - основание подвижной части рукоятки 3; 7 - крепежный винт, соединяющий хвостовик 4 и основание 6; 10 - винт; 11 - ограничительная шайба; 12 - цилиндрическая выемка.
На фиг. 3 - разрез А-А, с видом на верхнюю поверхность хвостовика 4 пластины 1, где: 4 - хвостовик; 5 - вертикальный буртик; 7 - винт; 8 - пазы прямоугольной формы.
На фиг. 4 - разрез Б-Б, с видом на нижнюю поверхность основания 6 подвижной части рукоятки 3, где: 6 - основание подвижной части рукоятки 3; 7 - крепежный винт; 9 - продольный выступ.
На фиг. 5 показан рубящий инструмент 13, где: 14 - лезвие, 15 - режущая кромка; 21 - Т-образный выступ; 22 - ножка выступа; 23 - шлиц на торце ножки 22.
Набор хирургических инструментов для стернотомии состоит из двух инструментов, один из которых - направляющая пластина 1 с отогнутым кверху, закругленным рабочим концом, и продольным пазом 2 по оси, оснащенная подвижной рукояткой 3. Рукоятка установлена на хвостовике пластины 4 в виде шайбы, приподнятом над поверхностью направляющей пластины 1, и отделенном от нее вертикальным буртиком 5, охватывающим хвостовик 4 на ширину упомянутой пластины 1. Хвостовик 4 соединен с основанием 6 подвижной части рукоятки 3 в виде шайбы, крепежным винтом 7, установленным в отверстие по центру шайб хвостовика 4 и основания 6. По внешнему контуру верхней поверхности хвостовика 4 радиально расположены три, одинаковых по размерам, прямоугольных паза 8, один из которых - вдоль оси, а два других - по обе стороны от него, под углом 45 градусов к продольной оси. На нижней поверхности основания 6 подвижной части рукоятки 3 выполнен продольный выступ 9, по форме, и размерам, соответствующий пазам 8 на хвостовике 4 пластины 1. На торце стержня крепежного винта 7 установлена, и закреплена винтом 10 меньшего диаметра, ограничительная шайба 11, размещенная в цилиндрической выемке 12 на нижней поверхности хвостовика 4. Глубина выемки 12 на нижней поверхности хвостовика 4 превышает сумму размеров толщины ограничительной шайбы 11 и высоты выступа 9 на нижней поверхности основания 6 подвижной части рукоятки 3 в виде шайбы.
Второй инструмент 13 - рубящий, с рабочей частью в виде вертикального лезвия 14, с режущей кромкой 15, высота лезвия 14 которого не превышает 8 мм. Тыльная сторона лезвия 14 плавно переходит в шейку 16 ручки 17, образующей тупой угол с горизонтальными поверхностями лезвия 14 и ручки 17, на свободном конце которой расположен боек 18. На верхней поверхности лезвия 14, над режущей кромкой 15, и перпендикулярно ей, установлена, и закреплена с помощью винта 19, выпуклая ограничительная пластина 20, края которой выступают за боковые контуры лезвия 14. Рубящий инструмент 13 установлен, и закреплен с возможностью продольных перемещений, в паз 2 направляющей пластины 1 с помощью Т-образного выступа 21, который установлен, и закреплен со стороны нижней поверхности лезвия 14, в сквозном резьбовом отверстии, выполненном у основания шейки ручки 16. Конец ножки Т-образного выступа 21 оснащен резьбой. Высота выступающей части ножки 22 выступа 21 соответствует толщине направляющей пластины 1. Диаметр выступающей части ножки 22, и ширина головки выступа 21, соответствуют ширине паза 2 в направляющей пластине 1, длина головки выступа 21 превышает ширину паза 2. На торце ножки 22 выполнен шлиц 23 под отвертку, который расположен вдоль головки выступа 21, при этом торец ножки 22 Т-образного выступа 21 не выступает за уровень выпуклой ограничительной пластины 20.
Набор инструментов используют следующим образом.
После обработки операционного поля раствором спирта, йода, отросток грудины отсекают от тела в поперечном направлении. Выполняют небольшой разрез кожи и мягких тканей длиной 5-10 мм в проекции средней линии грудины, продольно, на уровне перехода отростка грудины в тело. Под кожу, мягкие ткани, и грудину вводят направляющую пластину 1, которую на данном этапе операции используют как распатор, удерживая ее, и направляя, за подвижную рукоятку 3, установленную по оси направляющей пластины 1. При достижении направляющей пластины 1 грудинной вырезки, для удобства выполнения стернотомии, подвижную рукоятку 3 переводят в положение «под углом», для чего ослабляют крепежный винт 7, соединяющий хвостовик 4 с основанием 6 подвижной части рукоятки 3, выворачивая его из хвостовика 4. При этом ограничительная шайба 11, установленная, и закрепленная на стержне крепежного винта 7 винтом 10, меньшего диаметра, размещенная в цилиндрической выемке 12 на нижней поверхности хвостовика 4, удерживает хвостовик 4 и основание 6 от разъединения. Ход винта при ослаблении ограничен глубиной выемки 12, и не превышает суммы размеров толщины ограничительной шайбы 11 и высоты выступа 9 на нижней поверхности основания 6. Приподнимают подвижную часть рукоятки 3, выводя выступ 9, расположенный на нижней поверхности основания 6 подвижной части рукоятки 3, из осевого паза 8 на хвостовике 4 и, поворачивая рукоятку 3 в ту сторону, на которой находится ассистент, устанавливают выступ 9 в соответствующий боковой паз 8 на хвостовике 4. Положение ручки 3, с отклонением от оси на 45 градусов, фиксируют, затягивая крепежный винт 7.
Приступают к установке второго, рубящего инструмента 13, для чего шлиц 23 на торце ножки 22 устанавливают по продольной оси инструмента, и поскольку он расположен вдоль головки выступа 21, то головка войдет в паз 2 направляющей пластины 1. Переводят шлиц 23 в поперечное положение, чем закрепляют рубящий инструмент 13 в направляющей пластине 2, с возможностью перемещения вдоль паза. Стернотомию осуществляют, нанося удары молотком по бойку 18, расположенному на свободном конце рубящего инструмента.
Источники информации:
1. Патент РФ №2020886, А61В 17/16, Бюл. №19, 1994 г.
2. В. Голяховский, В. Френкель Руководство по чрескостному остеосинтезу методом Илизарова / Пер. с англ. - М.: «Издательство БИНОМ», 1999. - 272 с., ил. Стр. 123-130.
3. Барабаш А.П., Ларионов А.А. Роль механических и биологических факторов в образовании костной ткани при замещении дефектов трубчатых костей методом билокального дистракционно-компрессионного остеосинтеза по Илизарову // Лечение ортопедо-травматологических больных в стационаре и поликлинике методом чрескостного остеосинтеза, разработ. В КНИИЭКОТ: Тез. докл. Всесоюз. науч.-практ. конф. - Курган, 1982 - С. 155-158.
4. Патент РФ №2679584, А61В 17/32, Бюл. №5, 2019 г.