RU2007136C1

RU2007136C1 - Surgical drill

Info

Publication number: RU2007136C1
Application number: SU5044033/14A
Authority: RU
Inventors: Константин Александрович Дроздов; гина Натали Владимировна Кор; Наталия Владимировна Корягина
Original assignee: Константин Александрович Дроздов; Наталия Владимировна Корягина
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1994-02-15

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: drill has housing 1, hollow spindle 2 for spoke 3 mounted within the housing, a clamping mechanism mounted on a cantilever portion of spindle 2 with the aid of removable coupling bushing 6 with cylindrical opening 7 for insert 8 and pressure cavity formed with working surfaces in the form of key slots 9 for rollers 10 with depressions formed on their side surfaces. Insert 8 with two rollers 10 is placed in bushing 6. There is a collet on insert 8 and there is spring 18 between cover 12 and insert 8. Cover 12 is adapted for interacting with collet 11 at removing the spoke from bone tissue. EFFECT: reduced traumatism. 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. The invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics.

Известна хирургическая дрель, содержащая корпус с рукояткой, установленный в нем шпиндель со сквозным центральным каналом, в котором расположена шпица. Зажимное устройство, связанное со шпинделем, выполнено в виде двух симметрично установленных относительно центрального канала шестерен с циркулярными пазами под спицу. Дрель также содержит привод. Known surgical drill, comprising a housing with a handle, a spindle installed in it with a through central channel in which the spitz is located. The clamping device associated with the spindle is made in the form of two gears symmetrically mounted relative to the central channel with circular grooves for the spoke. The drill also contains a drive.

Недостатком данной конструкции является то, что при торможении модульной гайки колодочным тормозом происходит нагрев модульной гайки и соответственно зажимного устройства и, как следствие, проводимой спицы, а истирание этих деталей приводит к попаданию микрочастиц материала на проводимую спицу. При передаче вращения от модульной гайки к шестерням происходят контактные переменные напражения, усиливающие трение взаимодействующих деталей, поскольку они работают без смазки (применение смазки нежелательно из-за попадания ее на проводимую спицу), что также приводит к нагреву проводимой спицы и к попаданию на нее микрочастиц материала. The disadvantage of this design is that when a modular nut is braked by a block brake, the modular nut and, accordingly, the clamping device and, as a result, the spokes are heated, and the abrasion of these parts leads to the ingress of microparticles of material onto the spokes. When the rotation is transmitted from the modular nut to the gears, contact alternating stresses occur, enhancing the friction of the interacting parts, since they work without lubrication (the use of lubricant is undesirable due to its contact with the conductive spoke), which also leads to heating of the conducted spoke and to microparticles getting on it material.

В зажимном устройстве не предусмотрена возможность фиксации спицы при необходимости вывода ее из костной ткани, т. е. при неточном проведении ее в костную ткань. Также в конструкции дрели заложена возможность использования спиц только одного диаметра. The clamping device does not provide for the possibility of fixing the knitting needle if it is necessary to remove it from the bone tissue, i.e., when it is inaccurately carried into the bone tissue. Also in the design of the drill lies the possibility of using spokes of only one diameter.

Кроме того возникают определенные неудобства при дезинфекции и стерилизации, так как при попадании во внутрь устройства биологических остатков доступ к ним затруднен, ввиду сложности выполнения работ при сборке и разборке дрели. In addition, there are certain inconveniences during disinfection and sterilization, since if biological residues get into the device, access to them is difficult, due to the complexity of the work involved in assembling and disassembling the drill.

Прототипом заявляемого устройства является хирургическая дрель, содержащая корпус с установленным в нем полым шпинделем, зажимной механизм, выполненный в виде вкладыша с симметрично расположенными относительно полости шпинделя цилиндрическими роликами с углублениями на боковых сторонах, рукоятку, привод, причем вкладыш установлен с возможностью взаимодействия с пружиной, размещенной между вкладышем и крышкой. Рабочая поверхность прижимной полости шпинделя выполнена в виде конического отверстия. The prototype of the claimed device is a surgical drill containing a housing with a hollow spindle installed in it, a clamping mechanism made in the form of an insert with cylindrical rollers symmetrically located relative to the spindle cavity with recesses on the sides, a handle, a drive, the insert being installed with the possibility of interaction with the spring, located between the liner and the cover. The working surface of the clamping cavity of the spindle is made in the form of a conical hole.

Данное выполнение хирургической дрели не позволяет тщательно провести дезинфекцию и стерилизацию зажимного механизма, так как при попадании биологических остатков внутрь его доступ к ним затруднен потому, что зажимной механизм расположен внутри дрели. This implementation of a surgical drill does not allow thoroughly disinfection and sterilization of the clamping mechanism, since if biological residues get inside, its access to them is difficult because the clamping mechanism is located inside the drill.

Кроме того выполнение зажимного механизма данным образом предусматривает возможность использования только одного конкретного диаметра проводимой спицы. В случае необходимости применения при операции спиц другого диаметра требуется использование другой хирургической дрели под другой конкретный диаметр спицы. In addition, the implementation of the clamping mechanism in this way provides for the possibility of using only one specific diameter of the conducted spokes. If it is necessary to use spokes of a different diameter during surgery, the use of a different surgical drill for a different specific diameter of the spokes is required.

Выполнение вкладыша в виде усеченного конуса, взаимодействующего с рабочей поверхностью прижимной полости, выполненной в виде конического отверстия на шпинделе, через ролики, ведет к возможному отклонению оси вкладыша относительно оси вращения шпинделя, что приведет к дисбалансу вращающихся масс вкладыша и, как следствие, к вибрации проводимой спицы. Точность проведения спицы в костную ткань снижается и возможно повторное смещение костных обломков, так как есть только одно единственное соосное положение конусного вкладыша в конусном отверстии шпинделя при единственном диаметре спицы (что трудно выполнить технологически), при котором под воздействием усилия пружины вкладыш плотно садится в конусное отверстие, и, воздействуя на ролики, за счет заклинивания происходит зажим (фиксация) проводимой спицы и передача крутящего момента от шпинделя. The implementation of the liner in the form of a truncated cone interacting with the working surface of the clamping cavity, made in the form of a conical hole on the spindle, through the rollers, leads to a possible deviation of the axis of the liner relative to the axis of rotation of the spindle, which will lead to an imbalance of the rotating masses of the liner and, as a result, to vibration conducted knitting needles. The accuracy of carrying the knitting needle into the bone tissue is reduced and the bone fragments can be re-shifted, since there is only one single coaxial position of the conical insert in the conical bore of the spindle with a single diameter of the needle (which is difficult to perform technologically), in which, under the influence of the spring force, the insert fits tightly into the conical hole, and, acting on the rollers, due to jamming, a clamp (fixation) of the conducted spokes and transmission of torque from the spindle.

При прохождении спицы через плотные костные ткани появляется проскальзывание роликов в местах их контакта с рабочей поверхностью прижимной полости, выполненной в виде гладкой конической поверхности, так как зажим спицы происходит за счет сил трения, что при работе приводит к остановке вращения спицы. When the needle passes through the dense bone tissue, the rollers slip in places of their contact with the working surface of the pressing cavity, made in the form of a smooth conical surface, since the pin is clamped due to friction, which during operation leads to a stop of the rotation of the spoke.

При неточном проведении спицы в костную ткань возникает необходимость вывода спицы в обратном направлении, для чего требуется дополнительное устройство, так как зажимной механизм дрели не рассчитан на вывод спицы в обратном направлении. With inaccurate holding of the knitting needle into the bone tissue, it becomes necessary to withdraw the knitting needle in the opposite direction, which requires an additional device, since the clamping mechanism of the drill is not designed to lead the knitting needle in the opposite direction.

Заявляемое устройство направлено на решение задачи, связанной с созданием новой хирургической дрели, позволяющей сократить время оперативного вмешательства; расширить диапазон применения дрели; повысить надежность срабатывания зажимного механизма дрели; создать удобства при дезинфекции и стерилизации дрели. The inventive device is aimed at solving the problem associated with the creation of a new surgical drill, which allows to reduce the time of surgical intervention; expand the range of use of the drill; increase the reliability of the clamping mechanism of the drill; create convenience for disinfection and sterilization of the drill.

В результате использования заявляемого устройства может быть достигнут следующий технический результат: снижение вибрации проводимой спицы, повышение надежности фиксации спицы в зажимном механизме при введении ее в костную ткань, а также при необходимости вывода ее обратно, обеспечение надежной передачи крутящего момента от привода к спице, а также повышение удобства при эксплуатации. As a result of using the inventive device, the following technical result can be achieved: reducing the vibration of the spokes, increasing the reliability of fixing the spokes in the clamping mechanism when it is inserted into the bone tissue, and also, if necessary, withdrawing it back, ensuring reliable transmission of torque from the drive to the spoke, and also improving ease of use.

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что хирургическая дрель содержит корпус с рукояткой и приводом, крышку и полый шпиндель. Зажимной механизм выполнен в виде вкладыша с симметрично расположенными относительно полости шпинделя цилиндрическими роликами с углублениями на боковых сторонах, размещенных с возможностью взаимодействия, с ориентированными под углом к продольной оси шпинделя рабочими поверхностями прижимной полости. The task is achieved by the fact that the surgical drill contains a housing with a handle and a drive, a cover and a hollow spindle. The clamping mechanism is made in the form of a liner with cylindrical rollers symmetrically positioned relative to the spindle cavity with recesses on the sides arranged for interaction with working surfaces of the pressing cavity oriented at an angle to the longitudinal axis of the spindle.

Отличием от прототипа является то, что зажимной механизм связан со шпинделем съемной соединительной втулкой, в которой имеются цилиндрическое отверстие под вкладыш и прижимная полость, выполненная с рабочими поверхностями в виде шпоночных пазов под ролики, при этом шпоночные пазы расположены напротив друг друга на диаметральной оси прижимной полости. Крышка выполнена в виде накидной гайки, размещенной с возможностью взаимодействия с дополнительным зажимом в виде выполненной на вкладыше торцевой цанги. The difference from the prototype is that the clamping mechanism is connected to the spindle by a removable connecting sleeve, in which there is a cylindrical hole for the liner and a pressing cavity made with working surfaces in the form of keyways for the rollers, while the keyways are located opposite each other on the diametrical axis of the clamping cavities. The cover is made in the form of a cap nut, placed with the possibility of interaction with an additional clip in the form of an end collet made on the liner.

В заявляемом устройстве выполнение съемной соединительной втулки с цилиндрическим отверстием под цилиндрический вкладыш позволяет исключить отклонение оси вкладыша относительно оси вращения втулки и шпинделя соответственно, т. е. предотвратить дисбаланс вращающихся масс и, как следствие, исключить вибрацию проводимой спицы. Расширить диапазон используемых диаметров спиц в зажимном механизме позволяет выполнение цанги на вкладыше, которая при разнице диаметров спицы и сквозного отверстия, выполняет роль центрирующего элемента, что снижает вибрацию проводимой спицы и способствует более точному проведению спицы в костную ткань. Выполнение втулки с прижимной полостью, выполненной с рабочими поверхностями в виде шпоночных пазов под ролики, где шпоночные пазы расположены напротив друг друга на диаметральной оси прижимной полости, позволит предотвратить проскальзывание роликов относительно втулки, то есть обеспечить надежную фиксацию проводимой спицы в зажимном механизме и надежную передачу крутящего момента от привода к спице. Выполнение зажимного механизма, связанного со шпинделем съемной соединительной втулкой, позволит быстро сменить один зажимной механизм и установить другой зажимной механизм с другим диапазоном диаметров проводимых спиц, а также позволит установить на этот же шпиндель патрон или цангу, что обеспечит использование таких режущих инструментов, как сверло, бур, фасонная фреза и т. п. Такое выполнение дрели позволит расширить диапазон ее применения, а также создать удобство при дезинфекции и стерилизации. Выполнение крышки в виде накидной гайки, размещенной с возможностью взаимодействия с дополнительным зажимом в виде выполненной на вкладыше торцевой цанги, позволит надежно фиксировать спицу в зажимном механизме и вывести ее при неточном проведении в костную ткань. In the inventive device, the implementation of a removable connecting sleeve with a cylindrical hole for a cylindrical liner eliminates the deviation of the axis of the liner relative to the axis of rotation of the sleeve and the spindle, respectively, i.e., prevents imbalance of the rotating masses and, as a result, eliminates vibration of the spoke. The range of the used diameters of the spokes in the clamping mechanism allows expanding the collet on the insert, which, with the difference in the diameters of the spokes and the through hole, acts as a centering element, which reduces the vibration of the spokes and contributes to a more accurate passage of the spokes into the bone tissue. The implementation of the sleeve with the clamping cavity, made with working surfaces in the form of keyways for the rollers, where the keyways are located opposite each other on the diametrical axis of the clamping cavity, to prevent slipping of the rollers relative to the sleeve, that is, to ensure reliable fixation of the spokes in the clamping mechanism and reliable transmission torque from drive to spoke. The implementation of the clamping mechanism associated with the spindle with a removable connecting sleeve will allow you to quickly change one clamping mechanism and install another clamping mechanism with a different range of diameters of the spokes, as well as allow you to install a chuck or collet on the same spindle, which will ensure the use of cutting tools such as a drill , drill, shaped cutter, etc. Such a drill will expand the range of its application, as well as create convenience during disinfection and sterilization. The implementation of the cover in the form of a cap nut, placed with the possibility of interaction with an additional clip in the form of an end collet made on the liner, will allow you to securely fix the spoke in the clamping mechanism and bring it out if it is inaccurately carried into the bone tissue.

На фиг. 1 изображена хирургическая дрель, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение крышки в зажимном механизме при выводе спицы из костной ткани. In FIG. 1 shows a surgical drill, a longitudinal section; in FIG. 2 - section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - the position of the cover in the clamping mechanism when removing the spokes from the bone tissue.

Хирургическая дрель содержит корпус 1 с установленным в нем полым шпинделем 2 под спицу 3 и рукоятку 4 с приводом 5. На консольном конце шпинделя 2, выходящем за торец корпуса 1, установлен зажимной механизм посредством съемной соединительной втулки 6. Втулка 6 имеет цилиндрическое отверстие 7 под вкладыш 8 и прижимную полость, выполненную с рабочими поверхностями в виде шпоночных пазов 9 под ролики 10. Вкладыш 8 снабжен торцевой цангой 11. Между вкладышем 8 и крышкой 12 установлена пружина 13. Крышка 12 имеет два фиксированных положения: крайнее левое и крайнее правое. The surgical drill comprises a housing 1 with a hollow spindle 2 installed therein under a spoke 3 and a handle 4 with a drive 5. A clamping mechanism is installed on the cantilever end of the spindle 2 extending beyond the end of the housing 1 6. The sleeve 6 has a cylindrical hole 7 for the liner 8 and the pressure cavity, made with working surfaces in the form of keyways 9 for the rollers 10. The liner 8 is equipped with an end collet 11. A spring 13 is installed between the liner 8 and the cover 12. The cover 12 has two fixed positions: the leftmost extreme right.

Хирургическая дрель работает следующим образом. Surgical drill works as follows.

Крышка 12 находится в крайнем левом положении. Спицу 3 вставляют в полость шпинделя 2. Спица 3 свободно проходит до роликов 10, которые откатываются вперед по шпоночным пазам 9, пропуская спицу 3 дальше через цангу 11 на требуемую длину. По окончании продвижения спицы 3 пружина 13 возвращает вкладыш 8 в положение, где ролики 10 враспор встают между рабочей поверхностью шпоночных пазов 9 и спицей 3. Зажим спицы 3 происходит автоматически. При включении привода 5 крутящий момент передается на шпиндель 2 хирургической дрели и на спицу 3 соответственно. При рабочей нагрузке на спицу 3 происходит жесткая фиксация ее в зажимном механизме и чем больше усилие на рабочем конце спицы, тем более надежна ее фиксация в устройстве. The cover 12 is in the extreme left position. The spoke 3 is inserted into the cavity of the spindle 2. The spoke 3 freely passes to the rollers 10, which are rolled forward along the keyways 9, passing the spoke 3 further through the collet 11 to the required length. At the end of the advancement of the spokes 3, the spring 13 returns the liner 8 to the position where the rollers 10 are opposed between the working surface of the keyways 9 and the spokes 3. The spokes 3 are clamped automatically. When the drive 5 is turned on, the torque is transmitted to the spindle 2 of the surgical drill and to the spoke 3, respectively. When the workload of the spoke 3 is rigidly fixed in the clamping mechanism and the greater the force at the working end of the spoke, the more reliable its fixation in the device.

Из дрели заостренный конец спицы 3 сначала выводится на длину 2-3,5 см, что позволит более точно завести ее в костную ткань. После этого, отключив привод 5, отводят дрель назад на себя относительно проведенной спицы 3 на необходимую длину для повторного проведения ее в костную ткань. Опять происходит жесткая фиксация спицы 3. Включается привод 5 и спица 3 проводится окончательно. From the drill, the pointed end of the knitting needle 3 is first displayed to a length of 2-3.5 cm, which will allow it to be more accurately brought into the bone tissue. After that, turning off the actuator 5, the drill is retracted back on itself relative to the held knitting needle 3 to the required length for re-conducting it into the bone tissue. Again, there is a rigid fixation of the spoke 3. The drive 5 is turned on and the spoke 3 is held finally.

При неточном проведении спицы 3 в костную ткань, т. е. при необходимости вывода спицы 3, не снимая ее с дрели, переводят крышку 12 в крайнее правое положение путем навинчивания ее по резьбе втулки 6 до упора. В результате взаимодействия крышки 12 с цангой 11 последняя надежно зафиксирует спицу 3. Включают привод 5 и выводят спицу 3 из костной ткани. Отключают привод 5. Устанавливают крышку 12 в исходное положение (крайнее левое), для чего отворачивают крышку 12 по резьбе до упора. If the knitting needle 3 is inaccurately carried into the bone tissue, i.e., if it is necessary to remove the knitting needle 3 without removing it from the drill, the cover 12 is moved to the extreme right position by screwing it on the thread of the sleeve 6 until it stops. As a result of the interaction of the cover 12 with the collet 11, the latter will securely fix the spoke 3. The drive 5 is turned on and the spoke 3 is removed from the bone tissue. Turn off the drive 5. Install the cover 12 in its original position (leftmost), for which the cover 12 is unscrewed by thread until it stops.

Замену спицы производят подачей ее вперед. (56) Авторское свидетельство СССР N 1648402, кл. A 61 B 17/16, 1991. The needles are replaced by feeding it forward. (56) Copyright certificate of the USSR N 1648402, cl. A 61 B 17/16, 1991.

Claims

SURGICAL DRILL, comprising a housing with a handle, a drive, a cover and a hollow spindle made with a clamping mechanism in the form of a liner with cylindrical rollers symmetrically positioned relative to the spindle cavity with recesses on the sides arranged to interact with working surfaces oriented at an angle to the longitudinal axis of the spindle pressure cavity, characterized in that the clamping mechanism is connected to the spindle by a removable connecting sleeve with a cylindrical hole for the liner and with a press cavity made with working surfaces in the form of keyways for the rollers, while the keyways are located opposite each other on the diametrical axis of the pressure cavity, and the cover is made in the form of a union nut placed with the possibility of interaction with an additional clip in the form of an end collet made on the liner .