Николаев Г.А., Лощилов В.И. - Ультразвуковая технология в хирургии (1040534), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Ограничительное устройство крепится на корпусе установки при помощи подпружиненных фиксаторов, входящих в кольцевые пазы корпуса ограничительного устройства и смену трепана. Для уменьшения массыустановкиосновные ее детали выполнены из легкого алюминиевого сплава Д!6. Стерилизация установки с набором инструментов-трепанов производится в боксе при наличии паров параформальдегяда. Установка УЗТ-1 предназначена для проведения трепанации костных тканей любых отделов человеческого скелета.
В компонент установки входят: механизированный акустический узел, ультразвуковой генератор с вставным источником постоянного тока 27 в, стерплизующнй контейнер. Механизированный акустический узел состоит из: 1) корпуса, 2) акустического узла, 3) системы коллектор — щеткодержатели для подвода электротока, 4) микроэлектродвигателя со встроенным редуктором, 5) кнопочный пульт управления включением ультразвука и электродвигателя, 6) ограничительного устройства, 7) инструмента-волиовода в виде трепана. Установка спроектирована таким образом, что все входящие в нее узлы и вращающиеся детали находятся в закрытом виде.
Это исключает поражение током ультразвуковой частоты обслуживающего персонала и возмоное накручивание операционного стерильного материала, находящегося вблизи раны. Передача крутящего момента от электродвигателя к акустической системе осуществляется через текстолитовую муфту. Инструмент-волновод в виде трепана крепится к полуволновому концентратору посредством резьбового соединения. Перед заменой инструмента-трепана снимается ограничительное устройство путем поворота его корпуса на 8 — 10' и последующего осевого перемещения. В корпусе ограничительного устройства между упором и регулятором вылета инструмента-трепана помещена пружи- 260 на сжатая на усилие, не превышающее вес всей установки, которая обеспечивает удержание упора в крайнем положении.
Работа установки. После соответствующего оперативного подхода к черепной кости установка подводится к месту предполагаемого трепанированпя костной ткани. На ограничителе устанавливается необходимый выход ннструмента-трепана путем фиксации регулятора в положении, соответствующем толщине кости, заранее определенной либо рентгеновским, либо ультразвуковым методом. Перемещение подпружиненного упора до полного сжатия пружины соответствует выходу трепана при данном положении регулятора на заданную глубину трепанирования.
Включение ультразвуковых колебаний и одновременно вращения инструмента-трепана осуществляется включением кнопки. При выходе трепана из ограничителя на заданную величину дальнейшее углубление трепана в кость прекращается, что гарантирует строга определенную глубину трепанации. Наблюдение за процессам ультразвуковой трепанации производится через смотровое окно в упоре. При необходимости хирург усиливает давление на инструменттрепан, что увеличивает температуру в зоне трепанации и улучшает гемостатический эффект.
В электрическую схему генератора, используемого от установки УРСК-7Н для ультразвуковой трепанации, внесены дополнения: 1) источник постоянного тока 27 В, 2) два реле для дистанционного включения цепи задающего блока генератора, акустического узла и источника постоянного тока 27 В.
Настройка установки для ультразвуковой трепанации в резонансном режиме производится тумблерами и ручками управления, расположенными на передней панели генератора. Акустический узел состоит из защитного кожуха, магнитострикционного преобразователя, коническо-цилиндрического концентратора, сменного рабочего инструмента-трепана, электрического кабеля.
Акустический узел крепится в кожухе, состоящего из 2 свянчивающнхся частей, на демпфируемых резиновых подкладках. Охлаждение акустического узла — естественное, воздушное через наружную поверхность полуволнового концентратора и перфорация в кожухе узла. 261 Установка для ультразвуковой трепанации костных тканей УЗТ-2 Общий вид УЗТ-2 приведен на рпс. 125.
Установка УЗТ-2 работает на частоте 22 кГц, что привело к увеличению длины магнитострпктора, полу- волнового концентратора и пнструмента-трепана. Для уменьшения обшей длины установки электродвигатель расположен в ручке, крутящий момент на акустический узел передается при помощи конической шестеренчатой пары, расположенной в зоне полуволнового концентратора и на выходном валу электродвигателя.
Коллектор для подвода ультразвуковой энергии перенесен на боковую поверхность корпуса акустического узла. Для стабилизации процесса трепанации в установке предусмотрены датчики нормального усилия. Они установлены на корпусе УЗТ-2 под ручкой. Ручка присоединена к корпусу путем направляющих, позволяющих ей перемещение вдоль корпуса. Ограничительное устройство снабжено стрелкой, указывающей па глубину трепанации, и двумя парами контактов для включения н выключения ультразвука и вращения трепана. На корпусе УЗТ-2 размещены три лампочки, сигнализирующие о режиме трепанации и о завершении процесса.
Наложение трепанационных отверстий при помощи УЗТ-2 производят следующим образом. Установку ставят строго перпендикулярно к кости на упор в месте трепанации и медленно нажимают па ручку. Через датчики нормального давления усилие от ручки передается на корпус установки и далее на упор, который втапливается внутрь корпуса ограничительного устройства, замыкая при этом пару контактов включения ультразвука и вращения акустического узла с трепаном. Величина внедрения трепана в кость будет соответствовать цифре на корпусе ограничительного устройства, указанной стрелкой.
Усилие, передаваемое при нажатии на ручку, через датчики нормального давления регламентируется световой сигнализацией. Оптимальному давлению на инструменттрепан соответствует горение зеленой лампочки, при повышенномдавлении зажигается краснаялампочка и гаснет зеленая. При выборе установленной величины внедрения трепана в кость замыкается вторая пара контактов, отключается ультразвук и вращение трепана, зажигается желтая сигнальная лампочка. Повторная работа уста- 262 Рис. !25. Установка УЗТ-2 для трепанации костной ткани. новки возмонсна после выделения пнструмента-трепана нз кости после того, как погаснет желтая лампочки.
Электрическая схема обеспечивает автоматическое включение УЗТ-2 при контакте инструмента-трепана с костью, поддержание оптимальной величины нормального усилия на инструмент-трепан прн помощи световой сигнализации и вьпслючение УЗТ-2 прн выборе заданной величины внедрения трепана в кость. Техническая характеристика Мощность акустического узла, Вт Частота рабочая, кГц Тим мнкроэлентродвнгателя Питание электродвигатели 1постоянный ток), в Скорость вращения трепака, об/мин Амплитуда колебаний трепана,мкм Диаметр трепаиа, мм Габариты установки, мм Масса установки, нг УЗТ-2: — 40 — 22-57,5% МН-400 --27 — 400 — 35-~ 45 — 12 36Х177Х53 — не более 2 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Аршинов В. А., Алексеев Г. А.
Резание металлов н режущий инструмент — М., Машиностроение, 1975, 440 с. 2. Аникии Ю. М., Карианская М. М. Расчет прочности позвонков — В кнл Биомеханика. Изд. Академии наук Латвийской ССР, Рига, 1975. с. 43 — 45. 3. Армарего И. Дж., Браум Р. Х, Обработка металлов резанием. Пер. с англ. Под ред. В. А. Пастухова — М., Машиностроение, 1977, 325 с. 4. Архангельский М. Е. Воздействие ультразвуковых колебаний на процесс диффузии. УФ11, !967, № 52, вып, 2, с.
!8! — 198. 5. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. Пер с нем. Под ред. В. С. Григоирьева и А. Д. Розенберга. Изд. 2-е. — М. Изд. нностр. лиг., 1957, 726 с. 6. Бидерман В. Л. Прикладная теория механических колебаний.— М., Высшая школа, 1972, 416 с. 7. Будак Б. М„Самадский А.
А., Тихонов А. Н. Сборник задач по математической физике. Изд. 2-е.— М., Науна, 1972, 687 с. 8. Бутуев Г. Т. Прочность трубчатых костей.— В кнл Труды 3-го съезда травматологов и ортопедов Алтайского края, Барнаул, !975, с. 12 — 15. 9. Веденков В. Г., Акимова А. Я., Давыдов А. Б., Лощилов В. И. О возможном механизме взаимодействия цианакрнлатов с костной тканью.
Тр. МВТУ им. Н. Э. Баумана № 20!. Ультразвук и другие вцны энергии в хирургии, 1974, вып. 2, с. 27 — 33. 1О. Веденков В. Г., Акимова А. Я., Бухтиарова Г, Я., Деркач Г. М., Цысь И. Н. Разработка композиции для ультразвуковой сварки и наплавки костных тканей на основе модифицированной костной стружки и атил-цнанакрилата. Тр.
МВТУ им. Н. Э. Баумана № 20!. Ультразвук ~н другие виды энергии в хирургии, 1974, вып. 2, с. 62 — 67. 1!. Веденков В, Г., Хмарцева Л. А., Лощилов В. И, Разработка пористого конгломерата для замещения дефектов в костимх тканях. Тр. МВТУ им.
Н. Э. Баумана № 201. Ультразвук и другие виды энергии в хирургии, 1974, вып. 2, с. 8 — 16. 12. Вишневсний А. А., Краковский Н. И., Золотаревский В. Я. Обллитерирующее заболевание артерий конечностей.— М. Медицина, 1972, 310 с.
!3. Волков С. М., Шепелева И. С. Применение ультразвуковых инструментов при ортопедических операциях. Тр. МВТУ пм. Н. Э. Баумана № 165. Ультразвук в хирургии, 1973, вып. 1, с, 44 — 48. ~/ !4. Волков М. В. Опыт применения ультразвуковой резки в орто-. педии.
В кн. Тр. конференции. Остеосинтез, сварка костей н резка живых биологических тканей с помощью ультразвука.— М., Высшая школа, 1970, с. 8 — 1!. 15. Волков С. М. Разработка способа ультразвуковой резки био. логических тканей. Канд. днес, — М. 1971, !62 с. 16. Волков С. М. К расчету инструментов для ультразвуковой резки биологических тканей. Тр. МВТУ им.
Н. Э. Баумана № 165. Ультразвук в хирургии, 1973, с. 29 — 35. 17. Гаврилов П. Р. О физическом механизме разрушения биологических тканей с помощью фокусированного ультразвука.— Акуст. журн. 1974, т. ХХ1, № 20 с. ! — 10. 18. Гершгал Д. А., Фридман В. М. Ультразвуковая технологическая аппаратура.