Ультразвуковий медичний інструмент

Реферат: Ультразвуковий медичний інструмент містить корпус, ультразвуковий резонансний п'єзоелектричний привід лінійних переміщень, пластину з розвиненою поверхнею для контакту з біологічною тканиною. Ступінчастий трансформатор коливальної швидкості виконаний з ножевидним ступенем меншої площі, а пластина має розвинутість поверхні в боки від плоских бокових поверхонь ножевидного ступеня. UA 72340 U (12) UA 72340 U UA 72340 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до медицини та косметології і може бути використана у випадках необхідності здійснення фізичного впливу на біологічні тканини. Відоме використання різноманітних фізичних полів для впливу на біологічні тканини в процесі хірургічного втручання, здійснення масажу, терапії та косметологічних процедур. Так відоме застосування електромагнітного і магнітного впливу на різноманітні організми, гравітаційного впливу, впливу за рахунок високочастотного розряду та інше. Широко застосовуються в медичній та косметичній практиці також ультразвукові коливання широкого спектра частот та інтенсивностей. Існує багато медичних приладів та інструментів із використанням енергії ультразвукових коливань. Слід зазначити, що всі прилади і інструменти, які застосовують в медицині, потребують стерилізації аби уникнути зараження крові організму людини або біологічних тканин організму. Відомий ультразвуковий медичний скальпель (АС СССР 1097313, Опуб. в БИ № 22 от 15.06.84), що містить ультразвуковий резонансний п'єзоелектричний привід лінійних переміщень з трансформатором коливальної швидкості та механізм притискання біологічної тканини до леза інструмента, яке виконане на виході трансформатора коливальної швидкості в пучності стоячої хвилі повздовжніх коливань. За рахунок повздовжніх коливань леза з ультразвуковою частотою вдається розрізати тканини та зварювати судини. Це відбувається внаслідок значного розігріву біологічних тканин в процесі швидкісного тертя притиснутої до леза тканини. Цей ультразвуковий інструмент має дуже вузьку область застосування - в хірургічній практиці при розрізанні та зварюванні тканин і судин. Але інколи виникає потреба не розрізати тканини, а розсувати їх або обережно розривати з мінімальними втратами крові. Така необхідність виникає наприклад при хірургічному видаленні хворих органів, що зрослися з іншими частинами та стінками тіла. Часто виникає потреба здійснити терапевтичний вплив на хворі органи або частини тіла. При цьому застосовують малоамплітудний або високоамплітудний масаж за рахунок ультразвукових коливань. Такий масаж застосовують і в косметології з метою інтенсифікації введення в пори шкіри косметичних кремів або ліків. Ультразвуковий інструмент, що розглядається, для цього не придатний. Крім того, при застосуванні вказаного інструмента в хірургічній практиці виникає потреба проводити повну стерилізацію. Знезараження необхідне як для зовнішньої поверхні інструмента, так і для порожнин корпуса, де розміщений п'єзоелектричний привід. Але повне занурення такого інструмента разом з корпусом призведе до короткого замикання і пошкодження приладу. Відомий ультразвуковий хірургічний медичний інструмент (патент РФ № 2334477 от 09.12.2003, Опуб. в БИ № 27 от 27.09.2008), що містить ультразвуковий резонансний привід лінійних переміщень з трансформатором коливальної швидкості, на виході якого в пучності стоячої хвилі повздовжніх коливань встановлений щуп. Щуп, здійснюючи вібраційні коливання, виконує дроблення каменів або свердління кістки. Інструмент може бути використаний в урологічній літотрипсії. Цей інструмент також має дуже вузьку область застосування. Його не можливо використовувати в інших галузях медицини або в косметології. Вказаний інструмент, як і попередній, в разі виконання стерилізації, може вийти з ладу внаслідок протікання рідини в корпус ультразвукового приводу. Відомий ультразвуковий медичний інструмент (патент РФ № 2208429 от 27.07.2000, Опуб. от 20.07.2003), конструкція якого вибрана як найближчий аналог. Він містить корпус з ультразвуковим резонансним п'єзоелектричним приводом лінійних переміщень із ступінчастим трансформатором коливальної швидкості, на виході ступеня меншої площі якого в пучності стоячої хвилі поздовжніх коливань жорстко закріплена пластина з розвиненою поверхнею для контакту з біологічною тканиною. В інструменті, що розглядається, пластина з розвиненою поверхнею здійснює поршневі коливання і при нанесенні на неї кремів або ліків дозволяє при контакті зі шкірою за рахунок явища ультразвукової кавітації та звукокапілярного ефекту швидко і ефективно ввести ці рідинні препарати через пори шкіри в організм. Цей інструмент широко використовується в терапії для здійснення поверхневого масажу та в косметології. Однак цей інструмент не можливо використовувати в хірургічній практиці для роз'єднання біологічних тканин та відокремлення органів та кишкових елементів від наприклад стінок черевної порожнини. 1 UA 72340 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ця конструкція, як і попередні, також має недолік, пов'язаний з можливістю пошкодження при проведенні знезараження в рідинному розчині. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення відомого ультразвукового медичного інструмента, шляхом надання йому можливості застосування при проведенні хірургічних операцій з мінімальними втратами крові та мінімальними пошкодженнями біологічних тканин. Для вирішення поставленої задачі в ультразвуковому медичному інструменті, що містить, розміщений в корпусі, ультразвуковий резонансний п'єзоелектричний привід лінійних переміщень із ступінчастим трансформатором коливальної швидкості, на вихідному торці ступеня меншої площі якого в пучності стоячої хвилі поздовжніх коливань жорстко закріплена пластина з розвиненою поверхнею для контакту з біологічною тканиною, ступінчастий трансформатор коливальної швидкості виконаний з ножевидним ступенем меншої площі, а жорстко приєднана до нього пластина має розвинутість поверхні в боки від плоских бокових поверхонь ножевидного ступеня, причому довжина пластини з розвиненою поверхнею дорівнює парній кількості четвертин довжини згинальних хвиль, що встановлюються по довжині пластини, а жорстке кріплення вихідного торця ножевидного ступеня з цією пластиною виконане в пучності згинальних коливань. Додатково в корпусі з резонансним п'єзоелектричним приводом розміщені ультрафіолетові світлодіоди. Виконання ступеня меншої площі трансформатора коливальної швидкості ножевидним, дозволяє збудити в пластині з розвиненою поверхнею згинальні коливання. Для досягнення максимальної ефективності збудження коливань проходить на резонансній частоті. Для цього довжина пластини дорівнює парній кількості четвертин довжини згинальних хвиль, що встановлюються по довжині пластини, а жорстке кріплення вихідного торця ножевидного ступеня з пластиною виконане в пучності згинальних коливань. Для здійснення сухого знезараження внутрішньої порожнини корпуса інструмента, зсередини корпуса встановлені ультрафіолетові світлодіоди. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 показаний зовнішній вигляд ультразвукового медичного інструмента, а на фіг. 2 та фіг. 3 - його схема. Ультразвуковий медичний інструмент (фіг. 1) представляє собою ультразвуковий резонансний п'єзоелектричний привід лінійних переміщень із ступінчастим трансформатором коливальної швидкості 1, на вихідному торці ступеня меншої площі якого в пучності стоячої хвилі поздовжніх коливань жорстко закріплена пластина 2 з розвиненою поверхнею для контакту з біологічною тканиною, живлення ультразвукового резонансного п'єзоелектричного приводу лінійних переміщень із ступінчастим трансформатором коливальної швидкості 1 відбувається за допомогою роз'єму 3, а керування ультразвуковим медичним інструментом здійснюється за допомогою кнопки 4. Ультразвуковий медичний інструмент (фіг. 2) та (фіг. 3) представляє собою корпус 5, в якому жорстко закріплений ультразвуковий резонансний п'єзоелектричний привід лінійних переміщень із ступінчастим трансформатором коливальної швидкості 1, кріплення приводу виконане герметично за допомогою антивібраційних ущільнювачів 6 і 7, в корпус 5 герметично встановленні роз'єм 3 і кнопка 4, вихідний ступінь приводу лінійних переміщень 1 виконана ножевидною (фіг. 3), для здійснення сухого знезараження внутрішньої порожнини корпуса інструмента, зсередини корпуса встановлені ультрафіолетові світлодіоди 8. Ультразвуковий медичний інструмент працює наступним чином. Від електричного генератора на п'єзоелементи подається синосоїдальний сигнал, який збуджує в п'єзоелектричному приводі лінійних переміщень із ступінчастим трансформатором коливальної швидкості 1 повздовжні резонансні коливання, які передаються на пластину з розвиненою поверхнею 2 і дозволяють збудити в пластині згинальні коливання. Для максимально ефективного коливання, збудження коливань проходить на резонансній частоті. Для цього довжина пластини дорівнює парній кількості четвертин довжини згинальних хвиль, що встановлюються по довжині пластини, а жорстке кріплення вихідного торця ножевидного ступеня з пластиною виконане в пучності згинальних коливань. Пластина 2, що коливається, вводиться в область проведення операції, для роз'єднання тканин за рахунок коливань та за рахунок кавітації, що виникає на поверхні пластини 2. Це дозволяє роз'єднати біологічні тканини з мінімальними ушкодженнями. Запропонований ультразвуковий медичний інструмент дає можливість проводити хірургічні операції з мінімальними втратами крові та мінімальними пошкодженнями біологічних тканин. Для здійснення сухого знезараження внутрішньої порожнини корпуса інструмента зсередини корпуса встановлені ультрафіолетові світлодіоди. Для зовнішнього знезараження конструкція 2 UA 72340 U виконана герметично, що дозволяє проводити знезараження зануренням інструмента в різноманітні розчини. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Ультразвуковий медичний інструмент, що містить розміщений в корпусі ультразвуковий резонансний п'єзоелектричний привід лінійних переміщень із ступінчастим трансформатором коливальної швидкості, на вихідному торці ступеня меншої площі якого в пучності стоячої хвилі поздовжніх коливань жорстко закріплена пластина з розвиненою поверхнею для контакту з біологічною тканиною, який відрізняється тим, що ступінчастий трансформатор коливальної швидкості виконаний з ножевидним ступенем меншої площі, а жорстко приєднана до нього пластина має розвинутість поверхні в боки від плоских бокових поверхонь ножевидного ступеня, причому довжина пластини з розвиненою поверхнею дорівнює парній кількості четвертин довжини згинальних хвиль, що встановлюються по довжині пластини, а жорстке кріплення вихідного торця ножевидного ступеня з цією пластиною виконане в пучності згинальних коливань. 2. Медичний інструмент за п. 1, який відрізняється тим, що в корпусі з резонансним п'єзоелектричним приводом додатково розміщені ультрафіолетові світлодіоди. 3 UA 72340 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4