Медицинский инструмент для направленного введения вещества в полость тела и используемое для этого приспособление
Группа изобретений относится к медицинской технике. Приспособление для медицинского инструмента для направленного введения вещества в полость тела включает стержень с полостью, на дистальном конце которого расположена распылительная головка по меньшей мере с двумя форсунками. Форсунки расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и под углом (α) к центральной оси (M) стержня, составляющим менее 180°, и имеют выходные отверстия. Выходные отверстия посредством распределительного конуса соединены со сверлёным отверстием и полостью. Распылительная головка смонтирована в стержне с возможностью вращения, и при подведении вещества к форсункам на распылительную головку воздействует крутящий момент. Раскрыт медицинский инструмент для направленного введения вещества в полость тела. Технический результат состоит в обеспечении равномерного распределения вещества в полости тела. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к медицинскому инструменту для направленного введения вещества в полость тела и к используемому для этого приспособлению (стилет с рабочей головкой, инъекционный элемент).
Из уровня техники, например, из немецкого патента DE 202009003255 U1, известны возможные варианты в общем случае используемых в медицине плотных соединений приспособлений и линий текучей среды, например, разъемы типа «Луэр-Лок».
Кроме того, известны медицинские инструменты, в которых движется текучая среда. Так, например, в немецком патенте DE 7309776 U описан катетер, на дистальном конце которого расположена головка с равномерно распределенными отверстиями, из которых может выходить текучая среда, что позволяет целенаправленно позиционировать катетер по обратному гидроудару.
В немецком патенте DE 3320076 A1 описан корпус распылителя для медицинского инструмента с множеством радиально расположенных форсунок, который находится в стержне, смонтирован с возможностью вращения и плотно соединен с трубкой для перемещения текучей среды. Вращательное движение корпуса осуществляется вследствие обратного гидроудара выходящей через форсунки текучей среды и может передаваться на вал.
Кроме того, известны приспособления медицинских инструментов для введения веществ, в частности, терапевтических веществ, в полость тела.
В международной заявке WO 2012/163 346 A1 описана троакарная система с приспособлением, дистальный конец которого снабжен форсункой и может вводиться в полость тела. Посредством этой форсунки, например, можно распылять терапевтическое вещество в пневмоперитонеуме. Однако форсунка распыляет вещество лишь в одном направлении, а, следовательно, оно не может быть равномерно распылено внутри брюшной полости.
Из патента США US 2002/0151873 A1 известно другое лапароскопическое приспособление с трубчатым стержнем, на дистальном конце которого расположена распылительная головка с множеством направленных в одну сторону распылительных отверстий. Ориентацию распылительной головки можно регулировать посредством шарового шарнира.
В международной заявке WO 2013/063404 A1 описано распылительное устройство для нанесения клея на поверхности тканей, в частности, на поверхность придаточных полостей носа, причем распылительная головка расположена на дистальном конце канюли и снабжена несколькими расположенными под разными углами и в разных плоскостях распылительными отверстиями, благодаря чему клей можно вводить в полости тела полусферическим распылением.
С учетом изложенного выше уровня техники в основу настоящего изобретения была положена задача предложить усовершенствованное приспособление для медицинского инструмента для направленного введения вещества в полость тела, позволяющее равномерно распылять его в полости тела.
Указанная задача решается с помощью приспособления, отличительные признаки которого представлены в пункте 1 формулы изобретения.
Другая задача настоящего изобретения решается с помощью простого в изготовлении и экономичного медицинского инструмента, отличительные признаки которого представлены в независимом пункте 7 формулы изобретения.
Улучшенные варианты конструктивного исполнения приспособления и медицинского инструмента приведены в соответствующих зависимых пунктах.
Приспособление для медицинского инструмента в первом варианте конструктивного исполнения предназначено для направленного введения вещества в полость тела. Речь при этом идет о любой полости тела, причем предпочтительным может являться применение в пневмоперитонеуме. Под веществом подразумевается любое текучее терапевтическое вещество, например, медикамент, медикамент в растворе или простой промывной раствор, причем распылению может подлежать как само вещество, так и пригодный раствор.
Приспособление включает стержень с полостью, на дистальном конце которого расположена распылительная головка по меньшей мере с двумя форсунками. При этом форсунки расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и под углом к центральной оси стержня менее 180°. Форсунки предпочтительно равномерно распределены на распылительной головке и симметрично расположены относительно центральной оси стержня, соответственно приспособления.
При этом форсунки приспособления имеют выходные отверстия, которые посредством распределительного конуса соединены со сверленым отверстием и полостью стержня. Полость находится внутри стержня и образована его внутренним отверстием, которое служит для подачи текучей среды к форсункам. Распределительный конус обеспечивает равномерное подведение текучего вещества к форсункам. Сверленое отверстие может быть выполнено в виде центрального отверстия или несоосно.
Кроме того, согласно изобретению, распылительная головка смонтирована в стержне с возможностью вращения таким образом, что благодаря равномерному подведению вещества из распределительного конуса к форсункам и предлагаемому в изобретении расположению форсунок на распылительной головке, на распылительную головку воздействует крутящий момент.Для этого торцовой поверхности дистального конца стержня может быть придана форма, соответствующая форме распылительной головки. Для обеспечения возможности вращения распылительная головка характеризуется вращательной симметрией относительно центральной оси стержня, соответственно приспособления. В предпочтительном варианте распылительная головка может обладать круглой, в основном сферической формой. Однако в качестве альтернативы она может обладать также цилиндрической формой. Распылительной головке может быть придана также иная форма. При этом торцовая поверхность стержня (при рассмотрении продольного разреза) может быть плоской, округлой, частично сферической, конусообразной или может обладать другой формой.
Кроме того, может быть предусмотрено приспособление, распылительная головка которого имеет три форсунки. В случае трех форсунок их оси расположены под углом (α) друг к другу и к центральной оси приспособления, составляющим соответственно от 90° до 180°, предпочтительно от 100° до 140°, особенно предпочтительно 120°. Под указанным углом располагаются также отдельные форсунки, а, следовательно, в предпочтительном случае речь идет об одинаковом угле (α) между центральными осями всех трех форсунок и воображаемой средней точкой распылительной головки (исходящей от центральной оси приспособления), который равен 120°. В другом варианте конструктивного исполнения приспособления возможно круговое расположение от двух до десяти форсунок, в некоторых случаях на разных осях. Угол α предпочтительно является частным от деления 360° на число форсунок. Подобная симметрии обусловливает максимально возможное расстояние между форсунками, а, следовательно, пространственно оптимальное и равномерное распределение распыляемого вещества.
В другом варианте распылительная головка может быть смонтирована в стержне с возможностью вращения. Для этого торцовой поверхности дистального конца стержня может быть придана форма, соответствующая форме распылительной головки. Для обеспечения возможности вращения распылительная головка характеризуется вращательной симметрией относительно центральной оси стержня, соответственно приспособления. В предпочтительном варианте распылительная головка может обладать круглой, в основном сферической формой. Однако в качестве альтернативы она может обладать также цилиндрической формой. Распылительной головке может быть придана также иная форма. При этом торцовая поверхность стержня (при рассмотрении продольного разреза) может быть плоской, округлой, частично сферической, конусообразной или может обладать другой формой.
Распылительная головка может быть изготовлена с использованием генеративной технологии в точном соответствии со стержнем. В предпочтительном варианте осуществления изобретения наружный диаметр стержня составляет около 10 мм. Данный размер соответствует геометрическим параметрам существующих троакарных систем, причем диаметр стержня может составлять также от 1 до 30 мм.
В улучшенном варианте конструктивного исполнения приспособления распылительная головка может иметь цилиндрический корпус, который размещен в полости стержня. Корпус распылителя может быть снабжен кольцевой канавкой, которая может служить, например, для размещения скользящего уплотнительного кольца. Корпус распылителя может быть смонтирован в полости с возможностью вращения без утечек. В другом варианте корпус распылителя на проксимальном участке имеет крыльчатку с множеством лопаток, а на граничащем с распылительной головкой дистальном участке опорное кольцо, которое служит для фиксации корпуса распылителя в стержне приспособления. Подобный корпус распылителя устанавливают в стержне таким образом, чтобы при монтаже рабочего органа крыльчатка (соответственно ее положение) соответствовала сквозному отверстию с двумя полостями в стержне, через которые может протекать текучая среда. В результате наталкивания текучей среды на лопатки крыльчатки корпус распылителя(форсунки) приводится во вращение. Вся текучая среда может перемещаться через полости, крыльчатку и центральное отверстие и, в заключение, поступать в форсунку приспособления. Между крыльчаткой и опорным кольцом предусмотрена цилиндрическая поверхность скольжения, что обеспечивает возможность скольжения конструктивных элементов с малыми потерями на трение. Стержень снабжен соответствующей корпусу распылителя выемкой, в частности, предназначенной для размещения опорного кольца. Это способствует легкому приведению распылительной головки во вращение и одновременно ее надежной фиксации в приспособлении.
Для соединения приспособления с троакаром троакарной системы, рукояткой, соответственно манипулятором, или другим имеющимся инструментом, а также с источником текучей среды на проксимальном конце стержня может находиться разъем для соединения по текучей среде полости с источником текучей среды, в частности, разъем типа «Луэр-Лок». Однако возможными являются также соединения иного типа.
Кроме того, изобретение относится к медицинскому инструменту для введения текучих сред в полость тела. Инструмент может включать троакар, источник текучей среды, а также приспособление с возможностью разъемного соединения с троакаром и соединения по текучей среде с источником текучей среды. В качестве приспособления используют предлагаемое в изобретении приспособление(стилет с рабочей головкой, инъекционный элемент).
Согласно изобретению, приспособление, в случае его использования с троакаром в рамках троакарной системы, соединяется с источником текучей среды посредством гибкой линии текучей среды, причем источник текучей среды разъемно соединяется с приспособлением, которое, в свою очередь, можно вставлять в троакар медицинского инструмента. Может быть предусмотрен также манипулятор, в который можно вставлять приспособление. Подачу подлежащего распылению вещества в приспособление, требующую соединения по текучей среде источника текучей среды с приспособлением, можно осуществлять посредством приведения в действие соответствующих органов управления на манипуляторе, соответственно троакаре. Текучее вещество через полость поступает к корпусу распылителя(форсунки), далее через центральное отверстие корпуса к распределительному конусу, а затем по питающим каналам к выходным отверстиям форсунок. Вещество выходит из выходных отверстий форсунок и распыляется. Благодаря равномерному распределению выходящей из распределительного конуса текучей среды и предлагаемому в изобретении расположению форсунок на распылительной головке при давлении жидкости от 1 до 100 бар на распылительную головку воздействует крутящий момент, и при подаче текучего вещества распылительная головка начинает вращаться. Благодаря этому достигается равномерное распределение вещества в соответствующей полости тела при исключении чисто точечного распыления. Вращение всего приспособления не требуется, вращается только распылительная головка.
Другие варианты конструктивного исполнения приспособления и медицинского инструмента, а также достигаемые при этом преимущества более подробно рассмотрены ниже со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых схематически показано:
на фиг.1 - боковая проекция предлагаемого в изобретении приспособления,
на фиг.2 - продольное сечение приспособления по А-А,
на фиг.3 - деталировка распылительной головки в продольном сечении,
на фиг.4 - вид в разрезе распылительной головки в другом варианте конструктивного исполнения,
на фиг.5 - вид сверху дистального конца распылительной головки,
на фиг.6 - манипулятор со вставленным в него приспособлением,
на фиг.7 - троакар со вставленным в него приспособлением.
Предлагаемое в изобретении устройство является медицинским инструментом, приспособление 1 которого включает показанный на фиг.1 стержень 2 с проксимальным концом 1‘ и дистальным концом 1‘‘. Приспособление 1 более детально показан на фиг.1-3. Проксимальный конец 1‘ приспособления 1 снабжен так называемым разъемом типа «Луэр-Лок» 5, к которому можно присоединять различные трубки или линии питания текучей среды. Разъем «Луэр-Лок» 5 по текучей среде соединен с полостью 6 (смотри сечение A-A на фиг.2). Стержень 2 имеет удлиненную трубчатую форму и в предпочтительном варианте обладает диаметром около 10 мм. Диаметр стержня 2 может составлять от 1 до 30 мм.
Кроме того, дистальный конец 1‘‘ стержня 2 снабжен распылительной головкой 3 с несколькими форсунками 4. Детальный чертеж B распылительной головки 3 представлен на фиг.3. Распылительная головка 3 включает корпус 7 распылителя с полостью, а также кольцевую канавку 9, расположенную немного ниже сферического утолщения распылительной головки 3. Полость выполнена в виде сверленого отверстия 8 (соответственно центрального отверстия) и соединена с распределительным конусом 10 по текучей среде. От сверленого отверстия 8 отходит питающий канал 11, соединяющий по текучей среде сверленое отверстие 8 с выходным отверстием 12 форсунки и расположенный под углом α к центральной оси М около 120°. Между распределительным конусом 10 и питающим каналом 11 предусмотрена сферическая сборная полость 13, которая образует среднюю точку распылительной головки 3. Сверленое отверстие 8 по текучей среде соединено с полостью 6 стержня 2. При этом центральная ось М сверленого отверстия 8, выполненного в виде центрального отверстия, соответствует центральной оси М стержня 2, а, следовательно, и приспособления 1.
Распылительная головка 3 обладает в основном сферической формой и, как показано на фиг.5, снабжена в совокупности тремя форсунками 4. Форсунки 4 равномерно распределены на распылительной головке 3 и расположены под углом к ее средней точке, составляющим 120°. Распылительная головка приспособления может иметь от двух до десяти форсунок, которые могут быть расположены относительно друг друга по кругу, в некоторых случаях на разных осях.
Благодаря этому, а также в особенности благодаря показанной на фиг.5 форме достигается особенно равномерное распределение распыляемой посредством форсунок 4 текучей среды. При этом средняя точка распылительной головки 3 совпадает с пространственным центром сборной полости 13.
Текучая среда, которая из полости 6 через сверленое отверстие 8 поступает в распределительный конус 10, проходит через уменьшающееся поперечное сечение последнего в сборную полость 13, а затем по отдельным питающим каналам 11 направляется к соответствующим выходным отверстиям 12.
Как показано на фиг.3 и 4, распылительная головка 3 выполнена с возможностью вращения. При этом торцовая поверхность 2‘ дистального конца 1‘‘ стержня 2 выполнена таким образом, чтобы распылительная головка 3 могла быть смонтирована на этом конце стержня 2. Как показано на фиг.3, торцовая поверхность 2‘ стержня 2 обладает конической формой и обеспечивает частичное размещения распылительной головки 3.
На фиг.4 сторона распылительной головки 3, обращенная к дистальному концу 1‘‘, а, следовательно, к торцовой поверхности 2‘, обладает плоской формой, что соответствует конфигурации торцовой поверхности 2‘, которая также является плоской. Отсутствие выталкивания корпуса 7 распылителя из стержня 2 во время эксплуатации медицинского инструмента достигается благодаря тому, что корпус 7 распылителя и стержень 2 включают следующие конструктивные элементы. Полость 6 стержня 2, сужающаяся в направлении к дистальному концу 1‘‘ приспособления 1 и выходящая к конусу 14, соединяющему полость 6 с полостью 6‘, диаметр которого гораздо меньше диаметра полости 6. Как показано на фиг.4, конус 14 находится в нижней трети стержня 2, причем полость 6‘ располагается параллельно центральной оси. Полость 6‘ в его дистальной концевой зоне имеет сквозное отверстие 17, через которое текучая среда может поступать из полости 6‘ к крыльчатке 16. Корпус 7 распылителя снабжен множеством образующих крыльчатку 16 лопастей. Текучая среда посредством крыльчатки 16 направляется в другую полость 6‘‘ и далее по дуговому участку 6‘‘‘ в сверленое отверстие 8 корпуса 7 распылителя. Из сверленого отверстия 8 текучая среда поступает в питающий канал 11 и далее к форсунке 4. Кроме того, в корпусе 7 распылителя расположено опорное кольцо 15, смонтированное с возможностью вращения внутри тела стержня 2. Для размещения опорного кольца 15 в теле стержня 2 выполнена соответствующая выемка 19 в виде кругового цилиндра. Таким образом, корпус 7 распылителя фиксируется внутри стержня 2. Между опорным кольцом 15 и крыльчаткой 16 предусмотрена поверхность скольжения 18, благодаря чему корпус 7 распылителя может вращаться в стержне 2 с малыми потерями на трение.
Как показано на фиг.6, приспособление 1 посредством разъема типа «Луэр-Лок» 5 может быть соединено с манипулятором 20 и источником текучей среды 22. Источник текучей среды 22 посредством линии текучей среды 21 соединен с манипулятором 20, а, следовательно, с приспособлением 1. Как показано на фиг.7, приспособление 1 совместно с троакарной системой можно использовать также в малоинвазивной хирургии. С этой целью приспособление 1 вставляют в троакар 23. Посредством разъема 24 для текучей среды приспособление 1 можно соединять линией текучей среды 21 с источником текучей среды 22.
Позиции на чертежах
| 1 | Приспособление |
| 1‘ | Проксимальный конец |
| 1‘‘ | Дистальный конец |
| 2 | Стержень |
| 2‘ | Торцовая поверхность |
| 3 | Распылительная головка |
| 4 | Форсунка |
| 5 | Разъем типа «Луэр-Лок» |
| 6, 6‘, 6‘‘ | Полость |
| 6‘‘‘ | Дуговой участок |
| 7 | Корпус форсунки/распылителя |
| 8 | Сверленое отверстие |
| 9 | Кольцевая канавка |
| 10 | Распределительный конус |
| 11 | Питающий канал |
| 12 | Выходное отверстие |
| 13 | Сборная полость |
| 14 | Конус |
| 15 | Опорное кольцо |
| 16 | Крыльчатка |
| 17 | Сквозное отверстие |
| 18 | Поверхность скольжения |
| 19 | Выемка |
| 20 | Манипулятор |
| 21 | Линия текучей среды |
| 22 | Источник текучей среды |
| 23 | Троакар |
| 24 | Разъем для текучей среды |
| A-А | Продольный разрез |
| B | Распылительная головка детально |
| M | Центральная ось |
1. Приспособление (1) для медицинского инструмента для направленного введения вещества в полость тела, причем приспособление (1) включает стержень (2) с полостью (6), на дистальном конце (1”) которого расположена распылительная головка (3) по меньшей мере с двумя форсунками (4), причем форсунки (4) расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и под углом (α) к центральной оси (M) стержня (2), составляющим менее 180°, и имеют выходные отверстия (12), отличающееся тем, что выходные отверстия (12) посредством распределительного конуса (10) соединены со сверлёным отверстием (8) и полостью (6), распылительная головка (3) смонтирована в стержне (2) с возможностью вращения и при подведении вещества к форсункам (4) на распылительную головку (3) воздействует крутящий момент.
2. Приспособление (1) по п. 1, отличающееся тем, что распылительная головка (3) имеет три форсунки (4), расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга и под углом (α) к центральной оси (M) стержня (2), составляющим 120°.
3. Приспособление (1) по п. 1, отличающееся тем, что форма торцевой поверхности (2’) дистального конца (1”) стержня (2) выполнена соответствующей форме распылительной головки (3).
4. Приспособление (1) по п. 1, отличающееся тем, что распылительная головка (3) имеет цилиндрический корпус (7) распылителя, размещенный в полости (6) стержня (2), причем цилиндрический корпус (7) распылителя имеет кольцевую канавку (9) для размещения скользящего уплотнительного кольца.
5. Приспособление (1) по п. 4, отличающееся тем, что корпус (7) распылителя на проксимальном участке имеет крыльчатку (16) с множеством лопаток, а на граничащем с распылительной головкой (3) дистальном участке имеет опорное кольцо (15), причем стержень (2) имеет две полости (6’, 6’’), которые соединены друг с другом дуговым участком (6”’) и в каждой из которых имеется сквозное отверстие (17), которое при монтаже приспособления (1) совпадает с положением крыльчатки (16).
6. Приспособление (1) по одному из пп. 1-5, отличающееся тем, что проксимальный конец (1‘) стержня (2) имеет разъем (5) для соединения по текучей среде полости (6) с источником текучей среды (22), причем разъем (5) представляет собой разъем типа «Луэр-Лок».
7. Медицинский инструмент для введения текучей среды в полость тела, включающий троакар (23), источник текучей среды (22) и приспособление, выполненное с возможностью разъемного соединения с манипулятором (20) и возможностью соединения по текучей среде с источником текучей среды (22), отличающийся тем, что под приспособлением подразумевается приспособление (1) по одному из пп. 1-6.
8. Медицинский инструмент по п. 7, отличающийся тем, что приспособление (1) соединено с источником текучей среды (22) посредством гибкой линии (21) текучей среды.
