RU2804757C1 - Surgical instrument with tactile feedback for carotid endarterectomy - Google Patents

Abstract

FIELD: medical equipment.

SUBSTANCE: invention relates to instruments for vascular surgery and can be used when performing carotid endarterectomy. A surgical instrument with tactile feedback for carrying out carotid endarterectomy contains two jaws, equipped at the ends with working jaws with teeth. Branches are made hollow and equipped with finger locks and haptic platforms. Haptic platforms are made in the form of holes in the inner walls of the branches, to which springy plates of the branches are attached, each of which has denticles attached. Each of the jaws is provided with a hole, springy sponge plates are attached to the holes, each of which has teeth attached. Tubes are laid and rigidly fixed through the branches, inside each of which there is a movable flexible rod. The tubes with one edge are located strictly above the springy plates of the jaws, and the opposite ends are placed directly under the springy plates of the jaws. Flexible rods at one end are in contact with the springy plates of the jaws, and at the other with the springy plates of the jaws with the possibility of movement inside the tube in case of displacement of the springy plates.

EFFECT: use of the invention makes it possible to minimize the risk of injury to the carotid artery during the operation and to reduce the time of carotid endarterectomy.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике в частности к инструментам для сосудистой хирургии и может найти применение при проведении каротидной эндартерэктомии (КЭ).The invention relates to medical equipment, in particular to instruments for vascular surgery and can find application when performing carotid endarterectomy (CE).

Заболевания сосудов головного мозга являются важнейшей медицинской и социально-медицинской проблемой в виду высокого распространения и тяжелых последствий для здоровья населения. Согласно данным ВОЗ, ежегодно в мире от заболеваний сосудов умирает около 5 млн. человек. Показатели смертности от цереброваскулярных заболеваний в России одни из самых высоких в мире и, в отличие от большинства экономически развитых стран, они не только не снижаются, но и имеют тенденцию к увеличению. В России ежегодно фиксируется около 400 тыс. новых случаев инсультов, при этом до 90% из них приводят к инвалидизации со стойкими клиническими проявлениями (Суслина З.А. Сосудистые заболевания головного мозга / З.А. Суслина, Ю.Я. Варакин, Н.В. Верещагин. - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: МЕД прессинформ, 2009. - С. 8-11).Cerebrovascular diseases are the most important medical and socio-medical problem due to their high prevalence and severe consequences for public health. According to WHO data, about 5 million people die from vascular diseases every year in the world. Mortality rates from cerebrovascular diseases in Russia are among the highest in the world and, unlike most economically developed countries, they not only do not decrease, but also tend to increase. In Russia, about 400 thousand new cases of strokes are recorded annually, with up to 90% of them leading to disability with persistent clinical manifestations (Suslina Z.A. Vascular diseases of the brain / Z.A. Suslina, Yu.Ya. Varakin, N by V. Vereshchagin - 2nd ed., additional and revised - M.: MED pressinform, 2009. - P. 8-11).

Одной из основных причин смертности и инвалидизации населения в мире является острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК). Согласно данным Федеральной службы государственной статистики заболевания сосудов головного мозга занимают второе место в структуре смертности от болезней системы кровообращения (39%) и общей смертности населения (23,4%). Ежегодно от ОНМК в России погибает 374 человек на 100 тыс. населения, что является наиболее высоким показателем в мире [Верещагин Н.В. Гетерогенность инсульта: взгляд с позиций клинициста / Н.В. Верещагин // Журн. неврол. и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2003. - №9, прилож. - С. 8-10. / Скворцова В.И. Эпидемиология ишемического инсульта в Российской Федерации / В.И. Скворцова, Л.В. Стаховская // Неврология. - 2005. - Т. 7, №1. - С. 1-6].One of the main causes of mortality and disability in the world is acute cerebrovascular accident (ACI). According to the Federal State Statistics Service, cerebrovascular diseases occupy second place in the structure of mortality from diseases of the circulatory system (39%) and overall mortality of the population (23.4%). Every year, 374 people per 100 thousand people die from stroke in Russia, which is the highest rate in the world [Vereshchagin N.V. Heterogeneity of stroke: a clinician’s perspective / N.V. Vereshchagin // Journal. neurol. and psychiatry named after. S.S. Korsakov. - 2003. - No. 9, appendix. - P. 8-10. / Skvortsova V.I. Epidemiology of ischemic stroke in the Russian Federation / V.I. Skvortsova, L.V. Stakhovskaya // Neurology. - 2005. - T. 7, No. 1. - P. 1-6].

Из всех случаев острого нарушения мозгового кровообращения ишемический инсульт занимает 87%, геморрагический - 10%, и 3% приходится на субарохнаидальные кровоизлияния. [Wolf, P.A. Asymptomatic Carotid Bruit and Risk of Stroke: The Framingham Study / P.A. Wolf, W.B. Kannel, P. Sorlie [et al.] // JAMA J. Am. Med. 105 Assoc. - 1981. - Vol. 245, №14. P. 1442-1445].Of all cases of acute cerebrovascular accident, ischemic stroke accounts for 87%, hemorrhagic stroke accounts for 10%, and subarochnaid hemorrhages account for 3%. [Wolf, P.A. Asymptomatic Carotid Bruit and Risk of Stroke: The Framingham Study / P.A. Wolf, W.B. Kannel, P. Sorlie [et al.] // JAMA J. Am. Med. 105 Assoc. - 1981. - Vol. 245, No. 14. P. 1442-1445].

Основной причиной вышеописанного состояния является атеросклеротическое поражение артерий, которое, приводит к образованию стенозов брахиоцефальных артерий. [Абдулгасанов Р.А. Окклюзия внутренней сонной артерии: этиология, диагностика, лечение / Р.А. Абдулгасанов, М.А. Шогенов, В.С. Аракелян // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2020. - Т. 21. - С.114-124].The main cause of the above condition is atherosclerotic damage to the arteries, which leads to the formation of stenosis of the brachiocephalic arteries. [Abdulgasanov R.A. Occlusion of the internal carotid artery: etiology, diagnosis, treatment / R.A. Abdulgasanov, M.A. Shogenov, V.S. Arakelyan // Bulletin of the National Center for Agricultural Agricultural Sciences named after. A.N. Bakulev RAMS. - 2020. - T. 21. - P.114-124].

Наиболее часто применяемой операций направленной на хирургическую профилактику ишемического инсульта является каротидная эндартерэктомия (КЭ), что обусловлено высокой частотой (до 70%) локализацией стенотического поражения ветвей дуги аорты в луковице сонной артерии [Покровский, А. В. Хирургическое лечение множественных окклюзий ветвей дуги аорты при атеросклерозе и неспецифическом артериите / А.В. Покровский, А.X. Гаштов // Вестник хирургии. - 1977. - Т. 10. - С. 17-23].The most commonly used operation aimed at the surgical prevention of ischemic stroke is carotid endarterectomy (CE), which is due to the high frequency (up to 70%) of localization of stenotic lesions of the branches of the aortic arch in the bulb of the carotid artery [Pokrovsky, A. V. Surgical treatment of multiple occlusions of the branches of the aortic arch for atherosclerosis and nonspecific arteritis / A.V. Pokrovsky, A.X. Gashtov // Bulletin of surgery. - 1977. - T. 10. - P. 17-23].

Суть каротидной эндартерэктомии заключается в устранении гемодинамически значимого стеноза и предотвращении материальной эмболии путем удалении атеросклеротической бляшки из сонной артерии [Кузнецов А.Н. Современные принципы лечения мультифокальногоатеросклероза / А.Н. Кузнецов // Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова - 2008. - Т. 3, №1. - С. 78-83].The essence of carotid endarterectomy is to eliminate hemodynamically significant stenosis and prevent material embolism by removing atherosclerotic plaque from the carotid artery [Kuznetsov A.N. Modern principles of treatment of multifocal atherosclerosis / A.N. Kuznetsov // Bulletin of the National Medical and Surgical Center named after. N.I. Pirogova - 2008. - T. 3, No. 1. - P. 78-83].

В медицинской практике при проведении КЭ применяется несколько видов инструментов для сосудистой хирургии, подходящий по габаритам к оперируемым сосудам. При проведения КЭ инструменты, используемые для зажатия и захватывания сосуда, должны быть удобными в использовании и при этом малотравматичными, и захваченный зажимом сосуд не должен из него выскальзывать, лучше всего этим требованиям соответствуют инструменты, предложенные DeBakey, которые со временем были усовершенствованы и снабжены микрозубчатой поверхностью. Для пережатия небольших сосудов применяются так называемые зажимы - «бульдоги». Их сжимающие поверхности снабжены зубцами, как и другие инструменты [Лакнер Г. Вмешательства при повреждениях кровеносных сосудов / Г. Лакнер // Оперативная хирургия: пер. с венгер. / под ред. И. Литтмана. - Будапешт, 1981. - Гл. 7. - С. 773-813].In medical practice, when performing CE, several types of instruments for vascular surgery are used, the dimensions of which are suitable for the vessels being operated on. When performing CE, the instruments used to clamp and grasp the vessel must be easy to use and at the same time low-traumatic, and the vessel grasped by the clamp must not slip out of it; these requirements are best met by the instruments proposed by DeBakey, which have been improved over time and are equipped with micro-toothed surface. To clamp small vessels, so-called bulldog clamps are used. Their compressive surfaces are equipped with teeth, like other instruments [G. Lakner. Interventions for damage to blood vessels / G. Lakner // Operative surgery: trans. with Hungarian / ed. I. Littman. - Budapest, 1981. - Ch. 7. - P. 773-813].

Таким образом, учитывая важность и необходимость в проведения КЭ при атеросклеротическом поражении артерий, возникает необходимость в разработке и внедрении в общую практику эргономичного хирургического инструмента, применение которого минимизирует риск травмирования кровеносных сосудов.Thus, given the importance and need for CE in atherosclerotic arterial lesions, there is a need to develop and introduce into general practice an ergonomic surgical instrument, the use of which minimizes the risk of injury to blood vessels.

Известен пинцет для эверсии сосуда (ЕР патент №0518856) состоящий из пары жестко соединенных между собой наружных упругих плоских бранш, с рабочей частью в виде поперечных дугообразных губок на концах, совмещаемых при эверсии со сферической губкой третьей промежуточной бранши.Known tweezers for vessel eversion (EP patent No. 0518856) consisting of a pair of external elastic flat jaws rigidly connected to each other, with a working part in the form of transverse arcuate jaws at the ends, combined during eversion with the spherical jaw of the third intermediate jaw.

Недостаток известного пинцета обусловлен отсутствием тактильной обратной связи, что несет риск травмирования и нарушения целостности сонной артерии.The disadvantage of the known tweezers is due to the lack of tactile feedback, which carries the risk of injury and disruption of the integrity of the carotid artery.

Известен хирургический инструмент для эндартерэктомии (патент РФ №2407466) содержащий две бранши, соединенные одними концами, имеющие на других изогнутых концах рабочие губки, выполненные с возможностью их размещения на вышеуказанной артерии снаружи в ее продольном или осевом направлении, при этом рабочие губки бранш выполнены в виде профильных шин, расположенных в плоскостях соответствующих бранш дистанционно к ним и поперек к их продольным осям, в направлении угла обратного перегиба их двоякоизогнутых в поперечном направлении концов. Профильные шины выполнены с переменным поперечным сечением в виде сектора кольца, увеличивающимся к затупленному концу шины. Внутренние и наружные поверхности шин выполнены гладкими и предназначены для мигрирующей последовательной фиксации и удерживания артерии в процессе эверсии и деэверсии.A known surgical instrument for endarterectomy (RF patent No. 2407466) contains two jaws connected at one end and having working jaws on the other curved ends, designed to be placed on the above artery from the outside in its longitudinal or axial direction, while the working jaws of the jaws are made in in the form of profile tires located in the planes of the corresponding branches remotely to them and transversely to their longitudinal axes, in the direction of the reverse bending angle of their doubly curved ends in the transverse direction. The profile tires are made with a variable cross-section in the form of a ring sector, increasing towards the blunt end of the tire. The inner and outer surfaces of the splints are made smooth and are designed for migrating sequential fixation and retention of the artery during the process of eversion and deeversion.

Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, связанные с риском травмирования артерии в виду отсутствия тактильной обратной связи и необходимости в ручную удерживать степень сужения бранш относительно друг друга. Данное устройство применяют только для эверсионной каротодной эндертерэктомии для удержания артерии.The disadvantages of this device are limited functionality associated with the risk of injury to the artery due to the lack of tactile feedback and the need to manually maintain the degree of narrowing of the branches relative to each other. This device is used only for eversion carotid enderterectomy to retain the artery.

Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявленному объекту является хирургический инструмент для каротидной эндартерэктомии (патент US №2842132) содержащий две жестко соединенные бранши, снабженные на изогнутых концах продольно расположенными по отношению к браншам рабочими губками. Рабочие губки снабжены зубцами, полному смыканию которых препятствует замок, выполненный на концах губок. Губки, выполнены с возможностью их размещения на вышеуказанной артерии снаружи в продольном или осевом направлении.Of the known technical solutions, the closest in purpose and technical essence to the claimed object is a surgical instrument for carotid endarterectomy (US patent No. 2842132) containing two rigidly connected jaws, equipped at curved ends with working jaws located longitudinally in relation to the jaws. The working jaws are equipped with teeth, the complete closure of which is prevented by a lock made at the ends of the jaws. The jaws are configured to be placed on the above artery from the outside in the longitudinal or axial direction.

К недостаткам данного инструмента относятся низкие функциональные возможности. Данный инструмент лишь удерживает сонную артерию. Наличие зубцов и замка несут угрозу травмирования и нарушения целостности артерии.The disadvantages of this tool include low functionality. This instrument only holds the carotid artery. The presence of teeth and locks pose a risk of injury and disruption of the integrity of the artery.

Цель изобретения разработка эргономичного устройства минимизирующего риск травмирования сонной артерии в процессе проведения операции и сокращение времени проведения КЭ.The purpose of the invention is to develop an ergonomic device that minimizes the risk of injury to the carotid artery during surgery and reduces the time of CE.

Поставленная цель достигается тем, что предложен хирургический инструмент с тактильной обратной связью для проведения каротидной эндартерэктомии. Предложенный инструмент (Фиг 1.) состоит из полых бранш [1] с рабочими губками [2] на концах. Бранши выполнены полыми с сужением в сторону губок с возможностью расположения в них пальцев пользователя [2]. Бранши снабжены фиксаторами пальцев [3] и гаптическими площадками [4]. Гаптические-площадки [4] выполнены в виде отверстий [5], проделанных во внутренних стенках бранш [1]. К отверстиям [5] прикреплены пружинящие пластинки бранш [6], к каждой из которых прикреплены зубчики [7]. Каждая губка [2] снабжена отверстием [8] на котором смонтированы пружинящие пластины губок [9]. К каждой из пружинящих пластин губок [9] прикреплены зубчики [10]. Через бранши [1] проложены и жестко закреплены трубки [11]. Внутри каждой трубки расположен подвижный гибкий стержень [12]. Трубки [11] одним краем расположены строго над пружинящими пластинами губок [9], а противоположными концами непосредственно под пружинящими пластинами бранш [6]. Гибкие стержни [12] одним концом соприкасаются с пружинящими пластинами бранш [6], а другим концом с пружинящими пластинами губок [9] с возможностью передвижения внутри трубки [11] в случае смещения пружинящих пластин [6], [9].This goal is achieved by proposing a surgical instrument with tactile feedback for carotid endarterectomy. The proposed tool (Fig. 1.) consists of hollow jaws [1] with working jaws [2] at the ends. The branches are made hollow with a narrowing towards the jaws with the possibility of placing the user’s fingers in them [2]. The branches are equipped with finger locks [3] and haptic platforms [4]. Haptic platforms [4] are made in the form of holes [5] made in the inner walls of the branches [1]. Spring plates of branches [6] are attached to the holes [5], with teeth [7] attached to each of them. Each jaw [2] is equipped with a hole [8] on which spring plates of the jaws [9] are mounted. To each of the spring plates of the jaws [9] there are teeth [10] attached. Tubes [11] are laid and rigidly fixed through the jaws [1]. Inside each tube there is a movable flexible rod [12]. The tubes [11] with one edge are located strictly above the spring plates of the jaws [9], and with the opposite ends directly under the spring plates of the jaws [6]. Flexible rods [12] at one end are in contact with the spring plates of the jaws [6], and at the other end with the spring plates of the jaws [9] with the ability to move inside the tube [11] in the event of displacement of the spring plates [6], [9].

Устройство работает следующим образом. При проведении хирургического вмешательства указательный и большой пальцы пользователя располагают внутри бранш [1], таким образом, чтобы подушечки дистальных фаланг пальцев находились строго на гаптических площадках [4], после чего при помощи фиксаторов пальцев [3] инструмент плотно закрепляют.The device works as follows. During surgical intervention, the user’s index and thumb are placed inside the jaws [1], so that the pads of the distal phalanges of the fingers are strictly on the haptic platforms [4], after which the instrument is tightly secured using finger clamps [3].

В процессе использования пользователь манипулирует предложенным инструментом путем сдавливания или разжатия пальцев, на которые насажены бранши [1]. При сдавливании пальцев происходит сближение бранш [1] и последующее соприкосновение зубчиков [10] с тканью оперируемой структуры организма, что ведет к смещению зубчиков [10], так как они прикреплены к пружинящим пластинам губок [9] и при нажатии перемещаются в противоположном направлении от силы нажатия и давят на гибкие стержни [12], которые при этом смещаются внутри трубок [11] и давят на пружинящие пластинки бранш [6], которые приподнимаются с прикрепленными к ним зубчиками [7] и давят на подушечки пальцев пользователя, что дает возможность пользователю чувствовать прикосновение (обратную тактильную связь) к ткани оперируемой структуры организма. Пользователь, чувствуя тактильно соприкосновение с тканью прикладывает усилие необходимое для манипуляции но при этом не происходит травмирующего пережатия ткани между губок [2], что сохраняет в целостности сосуды и ткани, подвергшиеся контакту с предложенным инструментом. В процессе эндартерэктомии остатки атеросклеротической бляшки, свободно лежащие в просвете сосуда, тщательно удаляют. После удаления атеросклеротической бляшки восстанавливают целостность сосуда непрерывным швом, при этом шов накладывают предложенным инструментом, что сокращает время проведения операции, так как отпадает необходимость применения щипцов для сшивания.During use, the user manipulates the proposed instrument by squeezing or unclenching the fingers on which the jaws are mounted [1]. When the fingers are compressed, the jaws [1] and the subsequent contact of the teeth [10] with the tissue of the structure of the body being operated on occurs, which leads to the displacement of the teeth [10], since they are attached to the spring plates of the jaws [9] and, when pressed, move in the opposite direction from pressing forces and press on the flexible rods [12], which at the same time shift inside the tubes [11] and press on the spring plates of the jaws [6], which rise with teeth attached to them [7] and press on the user’s fingertips, which makes it possible the user feels touch (tactile feedback) to the tissue of the operated body structure. The user, feeling tactile contact with the tissue, applies the force necessary for manipulation, but there is no traumatic pinching of the tissue between the jaws [2], which preserves the integrity of the vessels and tissues that have come into contact with the proposed instrument. During endarterectomy, the remnants of the atherosclerotic plaque, freely lying in the lumen of the vessel, are carefully removed. After removing the atherosclerotic plaque, the integrity of the vessel is restored with a continuous suture, and the suture is applied with the proposed instrument, which reduces the time of the operation, since there is no need to use forceps for suturing.

Благодаря наличию тактильной обратной связи пользователь чувствует степень воздействия на артерию, что минимизирует риск травмирования артерии и ткани оперируемой структуры организма.Thanks to the presence of tactile feedback, the user feels the degree of impact on the artery, which minimizes the risk of injury to the artery and tissue of the operated body structure.

Предложенный инструмент, возможно изготовить как в многоразовом исполнении, так и в одноразовом. В случае многоразового исполнения используется прочный материал способный выдерживать воздействие высоких температур при термической стерилизации, например хирургическая сталь.The proposed tool can be manufactured in both reusable and disposable versions. In the case of a reusable version, a durable material is used that can withstand high temperatures during thermal sterilization, such as surgical steel.

Одноразовый вариант исполнения выполняется из прочного и недорогого материала, например из пластмассы.The disposable version is made of durable and inexpensive material, such as plastic.

Claims (1)

Хирургический инструмент с тактильной обратной связью для проведения каротидной эндартерэктомии, содержащий две бранши, снабженные на концах рабочими губками с зубцами, отличающийся тем, что бранши выполнены полыми и снабжены фиксаторами пальцев и гаптическими площадками, при этом гаптические площадки выполнены в виде отверстий во внутренних стенках бранш, к которым прикреплены пружинящие пластины бранш, к каждой из которых прикреплены зубчики, при этом каждая из губок снабжена отверстием, к отверстиям прикреплены пружинящие пластины губок, к каждой из которых прикреплены зубчики, при этом через бранши проложены и жестко закреплены трубки; внутри каждой из которых расположен подвижный гибкий стержень, при этом трубки одним краем расположены строго над пружинящими пластинами губок, а противоположными концами размещены непосредственно под пружинящими пластинами бранш, гибкие стержни одним концом соприкасаются с пружинящими пластинами губок, а другим с пружинящими пластинами бранш с возможностью передвижения внутри трубки в случае смещения пружинящих пластин.A surgical instrument with tactile feedback for carotid endarterectomy, containing two jaws equipped at the ends with working jaws with teeth, characterized in that the jaws are hollow and equipped with finger locks and haptic platforms, while the haptic platforms are made in the form of holes in the inner walls of the jaws , to which spring plates of jaws are attached, to each of which teeth are attached, each of the jaws is equipped with a hole, spring plates of the jaws are attached to the holes, to each of which teeth are attached, and tubes are laid and rigidly fixed through the jaws; inside each of which there is a movable flexible rod, with one edge of the tubes located strictly above the spring plates of the jaws, and the opposite ends placed directly under the spring plates of the jaws, the flexible rods at one end are in contact with the spring plates of the jaws, and with the other with the spring plates of the jaws with the ability to move inside the tube in case of displacement of the spring plates.

Images