УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ШОВНОЙ НИТИ

Полезная модель относится к области здравоохранения, а более конкретно - к устройствам для изготовления хирургических шовных нитей.
К современным хирургическим шовным материалам предъявляются очень серьезные требования, поскольку, кроме удобства в работе хирурга, качество шовного материала во многом определяет исходы хирургического вмешательства, в том числе развитие ранних и поздних послеоперационных осложнений. В современной медицине приоритет отдается синтетическим монофиламентным хирургическим нитям и полифиламентным (крученым или плетеным) нитям. Безусловно, более прочным является плетеный шовный материал, за счет сложной структуры волокон и переплетения или кручения, который вырабатывают на плетельных машинах.
Известно устройство для плетения нитей тонкого денье с образованием плетеного шовного продукта для хирургического применения (US 5383387, A61L 17/00, D04C 1/12, D04D 1/02, 1995). Устройство включает раму и опорную пластину основного держателя, закрепленную на раме и имеющую пару волнообразных направляющих каналов, пересекающих друг друга, для направления множества держателей нитей. Множество носителей нитей поддерживаются на главной опорной несущей пластине, и каждый поддерживает бобину для дозирования тонкого денье. Предусмотрена направляющая система для направления держателей пряжи по пересекающимся путям, соответствующим форме упомянутых направляющих каналов, причем первый набор носителей направлен в первом направлении, а второй набор носителей направлен в противоположном направлении. Система захвата расположена над держателями нитей для обеспечения приема нитей в общей зоне плетения, в то время как держатели нитей направляются через пересекающиеся пути направляющих каналов, образуя плетеную оболочку из нитей. Система натяжной муфты предназначена для управления натяжением конечного плетеного изделия в заданных диапазонах, что позволяет формировать плетеное изделие заранее определенного внешнего вида.
Известно устройство для изготовления хирургической шовной нити, содержащее крылаточные шестерни, снабженные окнами для захвата веретен и установленные на основании с возможностью вращения и перемещения по восьмеркообразным траекториям установленных в них веретен, нитенаправители веретен, вытяжной механизм и механизм сматывания готовой нити с приемными катушками (RU 2066200, A61L 17/04, A61L 17/00, 1996). В устройстве глазки-нитенаправители выполнены из полированной стеклокерамики и установлены на подпружиненном натяжителе нити, в средней и верхней части кронштейна веретена. В месте плетения установлен выходной глазок, направляющий готовую нить к вытяжному механизму со сменными шестернями и далее к механизму сматывания. Зубчатая передача вытяжного механизма имеет сменные ведущую и ведомую шестерни, числа зубьев которых выбраны из условия соответствия заданной скорости вытяжки условному номеру изготавливаемой хирургической шовной нити. В месте плетения установлен выходной глазок, направляющий готовую нить к вытяжному механизму со сменными шестернями и далее к механизму сматывания.
Недостатком известных устройств для изготовления хирургических шовных нитей является нестабильность работы. Для обеспечения стабильной работы требуется частая смазка трущихся механизмов, в частности шестеренок зубчатой передачи вытяжного механизма. Однако смазка стекает и разбрызгивается, оставляя поверхность трения без смазки. При отсутствии смазки шестеренки зубчатой передачи вытяжного механизма работают нестабильно с заеданиями, что отрицательно сказывается на качестве вырабатываемой нити: ухудшаются ее физико-механические и поверхностные свойства, что приводит к травмированию ран. Кроме того, для смазки шестерен зубчатой передачи вытяжного механизма необходимо останавливать машину, что вызывает простой машины, уменьшая ее производительность.
В качестве прототипа выбрана машина шнуроплетельная 16-ти прядная модель 16В-Е80 «RATERA» (Испания), предназначенная для изготовления хирургических шовных нитей (Instruction manual Braiding Machine 16B-E80). Машина включает несущую раму с закрепленными на ней опорной плитой и держателем для катушки с оплетаемой нитью, размещенным под опорной плитой. Опорная плита снабжена крылаточными шестернями с установленными в них веретенами с нитенаправителями, направляющими путями для перемещения веретен и неподвижной полой центральной осью для подачи оплетаемой нити и закрепленный непосредственно над полой центральной осью входной нитенаправитель, направляющий готовую нить к вытяжному механизму, включающему зубчатую передачу и приемную катушку. Нитенаправители веретен выполнены в виде установленных последовательно по ходу перемещения оплеточных нитей к месту плетения глазков, первый из которых установлен в средней части кронштейна веретена, второй в подпружиненном натяжителе нити веретена, а третий в верхней части кронштейна веретена. Направляющие пути для перемещения веретен выполнены в виде двух замкнутых кольцевых периодически перегибающихся пазов, а зубчатая передача состоит из металлических сменных ведущей и ведомой шестерен и промежуточных шестерен.
Недостатком машины является недостаточно высокое качество получаемой хирургической нити и невысокая производительность. Это обусловлено тем, что металлические шестерни имеют такие недостатки, как погрешность профиля зубьев, отклонение шага зацепления, большая шероховатость поверхности зубьев, которые в процессе эксплуатации усугубляются. Вследствие чего зубчатая передача вытяжного механизма начинает клинить, в результате возникают провисы как оплеточных, так и готовой нити из-за потери натяжения, нить плетется с дефектами, что приводит к получению нити низкого качества: низкая прочность, низкая плотность нити, высокая пористость, шероховатость поверхности готовой нити. Из-за того, что металлические шестерни необходимо часто и обильно смазывать, поверхность готовой нити, проходящей в процессе вытяжки и намотки близко к зубчатой передаче, может загрязняться маслом, которое при вращении шестерен разбрызгивается и испаряется, что требует проведения дополнительных стадий по отмывке готовой нити для использования в хирургии. Кроме того, для смазки шестерен зубчатой передачи вытяжного механизма необходимо останавливать машину, что приводит к простою машины, снижая ее производительность.
Техническая проблема заключается в разработке устройства, позволяющего получать хирургическую шовную нить высокого качества с высокой производительностью.
Техническая проблема решается тем, что в устройстве для изготовления хирургической шовной нити, включающем несущую раму с закрепленными на ней опорной плитой и держателем для катушки с оплетаемой нитью, размещенным под опорной плитой, которая снабжена крылаточными шестернями с установленными в них веретенами с нитенаправителями, направляющими путями для перемещения веретен и неподвижной полой центральной осью для подачи оплетаемой нити, закрепленный непосредственно над полой центральной осью входной нитенаправитель, направляющий готовую нить к вытяжному механизму, включающему зубчатую передачу и приемную катушку, при этом нитенаправители веретен выполнены в виде установленных последовательно по ходу перемещения оплеточных нитей к месту плетения глазков, первый из которых установлен в средней части кронштейна веретена, второй в подпружиненном натяжителе нити веретена, а третий в верхней части кронштейна веретена, направляющие пути для перемещения веретен выполнены в виде двух замкнутых кольцевых периодически перегибающихся пазов, зубчатая передача состоит из сменных ведущей и ведомой шестерен и промежуточных шестерен, согласно полезной модели, вытяжной механизм дополнительно снабжен двумя вытяжными роликами, установленными ниже приемной катушки друг под другом так, что оси вращения роликов параллельны оси вращения приемной катушки и расположены с ней в одной вертикальной плоскости, а шестерни зубчатой передачи выполнены из графитонаполненного полиамида.
Предлагаемое устройство является высокопроизводительным и позволяет получать качественную хирургическую шовную нить требуемой для использования в хирургии чистоты с высокими физико-механическими свойствами и с повышенной атравматичностью.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
В предлагаемом устройстве шестерни зубчатой передачи вытяжного механизма выполнены из графитонаполненного полиамида и поэтому лишены характерных для металлических шестерней недостатков. Шестерни из графитонаполненного полиамида обеспечивают плавную работу зубчатой передачи с одинаковой скоростью без торможения и заклиниваний. В результате исключается возможность образования провисов, нить получается однородной, причем свойства полученной нити одинаковы по всей длине. Кроме того, графитонаполненный полиамид является самосмазывающимся материалом, и шестерни, изготовленные из него, не требуют смазки при работе, что исключает загрязнение производимой нити маслом, а также повышает производительность устройства.
Вытяжные ролики, установленные перед приемной катушкой, дополнительно вытягивают сформованную нить, в результате расстояние между оплеточными нитями и оплетаемой нитью-ядром уменьшается, повышается ее прочность и плотность, уменьшается пористость, поверхность нити становится более гладкой, что в свою очередь, приводит к снижению капиллярности, фитильности и «пилящего» эффекта получаемой нити и, как следствие, к повышению атравматичности получаемой хирургической шовной нити.
Изобретение поясняется следующими чертежами: на фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства, на фиг. 2 - направляющие пути для перемещения веретен, на фиг. 3 - зубчатая передача вытяжного механизма.
Устройство для изготовления хирургической шовной нити (фиг. 1) включает несущую раму (не показано), на которой закреплена опорная плита 1 с электроприводом 2. В подшипниковых узлах опорной плиты 1 установлены крылаточные шестерни 3, связанные прямозубой передачей 4 с электроприводом 2. Опорная плита 1 имеет направляющие пути, выполненные в виде двух замкнутых кольцевых, периодически перегибающихся пазов 5 и 6 (показаны на фиг. 2). В посадочное место крылаточных шестерен 3 вставлены лодочки 7 веретен 8, на которые установлены катушки 9 оплеточных нитей 10.
Веретено 8 имеет три нитенаправителя, выполненных в виде глазков и установленных последовательно по ходу перемещения оплеточных нитей 10 к месту плетения. Первый глазок 11 установлен в средней части кронштейна веретена 8, второй глазок 12 - в подпружиненном натяжителе нити веретена 8, а третий глазок 13 - в верхней части веретена 8.
На опорной плите 1 установлена неподвижная полая центральная ось 14 для подачи оплетаемой нити-ядра 15. Катушка с нитью-ядром 15 устанавливается на держатель (на рисунках не показан), закрепленный на несущей раме под опорной плитой 1. Над полой центральной осью 14установлен входной нитенаправитель 16, направляющий готовую хирургическую шовную нить 17 к вытяжному механизму, который связан червячной передачей 18 с крылаточными шестернями 3.
Вытяжной механизм включает зубчатую передачу 19, вытяжные ролики 20 и приемную катушку 21 для наматывания готовой нити 17.
Зубчатая передача состоит из сменных ведущей 22 и ведомой 23 шестерен и промежуточных 24 шестерен, изготовленных из графитонаполненного полиамида (фиг. 3). Требуемую скорость вытяжки устанавливают посредством выбора числа зубьев сменных ведущей 22 и ведомой 23 шестерен. Вытяжные ролики 20 и приемная катушка 21, расположены в одной вертикальной области таким образом, что оси их вращения параллельны друг другу, и связаны с ведомой шестерней 23 ременной передачей (на рисунке не показана).
Устройство работает следующим образом.
На держатель, закрепленный под опорной плитой, устанавливают катушку с нитью-ядром 15. Нить-ядро 15 протягивают через центральную полую ось 14 к месту плетения. На веретена 8 устанавливают катушки 9 с оплетаемой нитью 10, при этом нить протягивают последовательно через глазки-нитенаправители 11-13. Устанавливают пустую приемную катушку 21. В зависимости от необходимой скорости вытяжки готовой нити 17 устанавливают ведущую 22 и ведомую 23 шестерни с нужным числом зубьев. После чего включают электропривод 2. При работе устройства веретена 8 с установленными на них катушками 9 оплеточных нитей 10 с помощью крылаточных шестерен 3 перемещаются по направляющим пазам 5 и 6 в двух взаимообратных направлениях, при этом в точках экстремумов траекторий веретен 8 оплеточные нити 10 перекрещиваются на нить-ядро 15, оплетая ее с образованием хирургической шовной нити 17. Получаемая нить 17 проходит через входной нитенаправитель 16 и затем вытягивается с помощью вытяжных роликов 20, при этом готовая нить 17 сначала огибает верхний ролик, а потом нижний, и только после этого наматывается на приемную катушку 21.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет изготавливать качественную хирургическую шовную нить с высокой производительностью, получаемая нить имеет высокие физико-механические свойства, однородную по всей длине нити структуру и обладает повышенной атравматичностью за счет снижения капиллярности, фитильности и «пилящего» эффекта. Получаемая нить не требует дополнительной очистки перед упаковкой и стерилизацией.