Комбинированное сверло

 

Изобретение относится к медицинской технике в области травматологии и ортопедии и предназначено для обработки костных тканей в процессе хирургических операций, в частности для выполнения сквозных и глухих отверстий. Комбинированное сверло содержит цилиндрический корпус в виде полого тела вращения с хвостовиком и коронкой с режущими элементами на торце. Внутри цилиндрического корпуса размещено спиральное сверло с режущими кромками и спиральными канавками между перьями и хвостовиком, сверло снабжено элементами крепления с хвостовиком цилиндрического корпуса с возможностью его перемещения и фиксации вдоль оси цилиндрического корпуса. Внешний диаметр режущих элементов коронки больше внешнего диаметра цилиндрического корпуса. Внутренний диаметр указанного цилиндрического корпуса равен внутреннему диаметру режущих элементов коронки и рабочему диаметру спирального сверла. Плоскости режущих элементов коронки и промежутки между режущими элементами выполнены под углом к радиусу поверхностей коронки и направлены против направления вращения инструмента. В результате достигается расширение технологических возможностей при проведении операций на костной ткани с концентрацией стружки внутри инструмента и облегчение условий резания кости. 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике в области травматологии и ортопедии и предназначено для обработки костных тканей в процессе хирургических операций, в частности для выполнения сквозных и глухих отверстий.

Известен режущий инструмент [1], содержащий корпус в виде полого тела вращения с режущими элементами на торце. Хвостовик связан с корпусом крепежными деталями. В стенке корпуса на всю ее толщину выполнен, по крайней мере, один спиральный паз с профилем поперечного сечения в виде трапеции и режущей кромкой, образованной наклонной стороной трапеции.

Недостатком такого инструмента является то, что цилиндр с режущими элементами крепится к объемному хвостовику через промежуточные кольца с удлиненными крепежными элементами, и при смене цилиндра на другой типоразмер отвинчивание удлиненных крепежных элементов и снятие промежуточного кольца требует определенного времени, что снижает технологические возможности инструмента.

Также известно хирургическое сверло [2], содержащее хвостовик и цилиндрический корпус в виде полого тела вращения с коронкой, имеющей режущие элементы на торце. При этом внутри цилиндра помещено спиральное сверло с режущими кромками и спиральными канавками между перьями и хвостовиком, снабженным элементом крепления с цилиндрическим корпусом с возможностью его перемещения и фиксации вдоль оси цилиндра. С помощью такого хирургического сверла возможно просверливание каналов под винты в трубчатой кости.

К недостаткам сверла [2] можно отнести ограниченную область применения, необходимость центрирования режущего элемента на обрабатываемой поверхности костной ткани, а также отсутствие возможности удаления костной стружки из области операционного поля.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство [3] (прототип), содержащее цилиндрический корпус с хвостовиком, причем спиральное сверло выполнено с хвостовиком, снабженным элементами крепления с хвостовиком цилиндрического корпуса.

Прототип обладает теми же недостатками, что и хирургическое сверло [2].

Задачей, на решение которой направлено создание предлагаемого изобретения, является расширение технологических возможностей при проведении операций на костной ткани с концентрацией стружки внутри инструмента и облегчение условий резания кости.

Поставленная задача решается тем, что в комбинированном сверле, содержащем цилиндрический корпус в виде полого тела вращения с хвостовиком и коронкой с режущими элементами на торце, внутри цилиндрического корпуса размещено спиральное сверло с режущими кромками и спиральными канавками между перьями и хвостовиком, снабженным элементами крепления с хвостовиком цилиндрического корпуса с возможностью его перемещения и фиксации вдоль оси цилиндрического корпуса, внешний диаметр режущих элементов коронки больше внешнего диаметра цилиндрического корпуса, а внутренний диаметр указанного цилиндрического корпуса равен внутреннему диаметру режущих элементов коронки и рабочему диаметру спирального сверла, при этом плоскости режущих элементов коронки и промежутки между режущими элементами выполнены под углом к радиусу поверхностей коронки и направлены против направления вращения инструмента.

На фиг.1 изображен частичный продольный разрез комбинированного сверла, на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Комбинированное сверло содержит цилиндрический корпус (цилиндр) 1 в виде тела вращения с хвостовиком 2, коронкой 3 с режущими элементами в виде зубьев на торце, спиральное сверло 4 в корпусе 1. Крепление спирального сверла 4 внутри корпуса (цилиндра) 1 может быть осуществлено различными способами, например с помощью элементов крепления в виде штифта 8 на резьбе в хвостовике 2 цилиндра 1, входящего в паз 5 хвостовика 2 спирального сверла 4, что позволяет установить рабочий конец спирального сверла 4 относительно плоскости торца зубьев коронки 3 плавно на требуемое расстояние.

На рабочем конце перьев 6 спирального сверла 4 выполнены режущие кромки и спиральные канавки 7 для отвода стружки. На торце коронки 3 (фиг.2) выполнены режущие элементы, плоскости которых и промежутки в виде канавок 9 между зубьями выполнены под углом к радиусам цилиндрических поверхностей коронки 3, например, 15-20 градусов, и против направления вращения инструмента.

Коронка 3 с режущими элементами выполнена так, что D₀>D₁, a D₂ равен рабочему диаметру спирального сверла 4, которое можно пермещать вдоль оси инструмента и фиксировать положение режущих кромок спирального сверла 4 относительно торца коронки 3.

Комбинированное сверло работает следующим образом.

Определяют превышение рабочего конца спирального сверла 4 над торцом коронки 3 с режущими элементами и фиксируют спиральное сверло 4 от выпадения из корпуса 1. После этого хвостовик 2 корпуса 1 проворачиванием вокруг оси инструмента соединяют с выходным валом привода и включают привод.

Если требуется первоначальная фиксация инструмента относительно места обработки кости, то рабочий конец спирального сверла 4 должен быть ниже торца коронки 3 на корпусе 1. Если этого не требуется, то рабочий конец спирального сверла 4 должен быть выше торца коронки 3.

При резании стружка транспортируется по канавкам 9 между зубьями коронки 3 по направлению к оси вращения инструмента, а затем по спиральным канавкам 7 на перьях 6 спирального сверла 4 перемещается в сторону хвостовика 2.

Учитывая то, что толщина стенки кости сравнительно невелика, объем спиральных канавок 7 может быть заполнен полностью только после сверления нескольких отверстий, что происходит не так часто.

При операциях на костных тканях возникает необходимость сверления глухих отверстий. Это обеспечивается установкой рабочего конца спирального сверла 4 относительно торца коронки 3 внутрь корпуса 1 на заданное расстояние.

Режущие элементы коронки 3 обеспечивают подрезание костной ткани поперек волокон, а режущие кромки перьев 6 спирального сверла 4 подрезают костную ткань в наклонной плоскости по отношению к плоскости торца коронки 3. Чем больше угол ϕ (фиг.1) между режущими кромками спирального сверла 4, тем меньше длина режущей кромки и тем меньше усилие резания. Угол ϕ достигает 140 градусов и более.

Выбранный тип комбинированного хирургического сверла рекомендован и согласован со специалистами, работающими в области хирургии на костных тканях.

Испытания изготовленных в ФНПЦ-ЗАО "НПК(О) "Энергия" образцов предлагаемого инструмента показали его высокую надежность, эффективность и удобство использования в работе.

Источники информации 1. Патент РФ 2062203, кл. В 23 В 51/04, В 23 D 61/18.

2. А. с. СССР 1253630, кл. А 61 В 17/16, БИ N 32 1986.

3. А. с. СССР 1568985, кл. А 61 В 17/00, БИ N 21 1990 (прототип).

Формула изобретения

Комбинированное сверло, содержащее цилиндрический корпус в виде полого тела вращения с хвостовиком и коронкой с режущими элементами на торце, внутри цилиндрического корпуса размещено спиральное сверло с режущими кромками и спиральными канавками между перьями и хвостовиком, снабженным элементами крепления с хвостовиком цилиндрического корпуса с возможностью перемещения и фиксации вдоль оси цилиндрического корпуса, отличающееся тем, что внешний диаметр режущих элементов коронки больше внешнего диаметра цилиндрического корпуса, а внутренний диаметр указанного цилиндрического корпуса равен внутреннему диаметру режущих элементов коронки и рабочему диаметру спирального сверла, при этом плоскости режущих элементов коронки и промежутки между режущими элементами выполнены под углом к радиусу поверхностей коронки и направлены против направления вращения инструмента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2