Исследование закономерностей деформации хирургических скобок и разработка сшивающих инструментов

• Автор: Колядин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Хирургические сшивающие аппараты. История развития
1.2. Предшествующие исследования
1.2.1. Исследования влияния продольного профиля лунок на формообразование скобок
1.2.2. Исследования усилий деформации скобок
1.3. Использование новых скобочных материалов
1.4. Задачи собственных исследований
2. МОДЕЛЬ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ СКОБОК НА ОСНОВЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОДОЛЬНОГО ИЗГИБА
2.1. Исходные положения
2.2. Технические исследования шовных материалов
2.3. Концепция математической модели
2.4. Численное моделирование расчетных ситуаций
2.4.1. Моделирование влияния диаметра шовного материала
2.4.2. Моделирование влияния толщины сшиваемой ткани
2.4.3. Моделирование влияния модуля упругости Е
Заключение
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЕФОРМАЦИИ
НОЖЕК СКОБКИ
3.1. Концепция модели
3.1.1. Математические закономерности при упругой и упругопластической деформациях балки
3.1.2. Силы, действующие на произвольно искривленную балку
3.1.3. Задание профиля лунки
3.1.4. Определение непосредственно перемещений в балке
3.2. Блок-схема и программа расчета
3.3. Результаты моделирования
3.3.1. Моделирование величины максимальной силы
Заключение
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЖЕСТКОСТИ СКОБОК ИЗ РАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Проверка жесткости скобок из разных материалов
4.1.1. Экспериментальные исследования разгиба скобок
4.2. Моделирование разгиба скобок
4.2.1. Моделирование влияния различных параметров на разгиб
скобок
Заключение

5. НОВЫЕ ХИРУРГИЧЕСКИЕ СШИВАЮЩИЕ АППАРАТЫ И
ШЬЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
5.1. Хирургический сшивающий аппарат и скобка
5.2. Хирургический сшивающий аппарат для наложения линейных швов
на полые органы
5.3. Хирургический сшивающий аппарат для наложения механического
обвивного шва
5.4. Хирургический сшивающий аппарат для эндоскопических
операций и скобка
5.5. Хирургический сшивающий аппарат для эндоскопических
операций
5.6. Матрица к хирургическому сшивающему аппарату для перевязки
полых органов
5.7. Хирургическая скобка для соединения тканей
5.8. Скобка с лекарственным покрытием к хирургическим сшивающим
аппаратам
5.9. Скобки с кольцевыми рифлениями к хирургическим сшивающим
аппаратам и устройство для формообразования рифлений
Заключение
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Инструменты для сшивания биологических тканей - одно из важных и сложных направлений медицинской механики.
Эти устройства на всем протяжении их существования зарекомендовали себя как прогрессивное, эффективное и необходимое техническое оснащение в хирургии. Механический шов обладает рядом преимуществ перед ручным швом. Соединение тканей с их помощью осуществляется П-образными металлическими скобками, деформируемыми механизмами инструментов в процессе сшивания в В-образные и удерживающими ткани в правильно сопоставленном виде весь период заживления.
Разработка и производство инструментов - или как их называют в медицине - сшивающих аппаратов - тонкая и специфичная область машиностроения и приборостроения. Она осуществляется на стыке техники и медицины и суммирует в себе достижения из этих областей знаний. Одним словом это особая область техники, требующая специфических и обширных знаний и опыта. Важнейшая ее часть - проблемы механики этих устройств.
Современные методики проведения хирургических операций требуют современного высокоэффективного оборудования и инструментария. Разнообразие разделов хирургии и ее методик породили и порождают разнообразную сшивающую аппаратуру, дающую возможность накладывать на сшиваемые ткани адекватные условиям швы. К сегодняшнему дню повсеместное развитие, применение и уровень использования сшивающих инструментов в клинической практике в значительной степени характеризует общий уровень развития хирургии в каждой данной стране. При этом уместно констатировать, что несмотря на известные более ранние попытки создания устройств для соединения тканей, радикальным творческим толчком к современному распространению сшивающих аппаратов в мире стало создание в СССР в пятидесятых годах первых сосудосшивающих аппаратов и последующее распространение этих и подобных аппаратов в США и других странах на основе приобретения советской лицензии.
Интерес в мире к созданию и развитию инструментов и аппаратов для сшивания органических тканей продолжает быть высоким, что связано с рядом объективных потребностей хирургии. Это в частности необходимость в специальных инструментах для развивающейся эндоскопической хирургии, а отсюда требования к миниатюризации их рабочих частей, это потребность в применении новых шовных материалов, а также зарождающаяся у нас в настоящее время весьма важная тенденция, имеющая как большое лечебное так и коммерческое значение - использование скобок с лекарственными покрытиями, эффективных для всех сшивающих аппаратов. Всё это, естественно, наряду с сохраняющимся интересом к разработкам аппаратов

3-- Р, (кг)
В рассмотренных условиях, когда моделировалась ситуация с постоянными прочими параметрами и оценивалось лишь выделенное влияние диаметра ножки скобки, в целом наблюдался ожидаемый прирост силы по мере увеличения диаметра, однако более интенсивный в области относительно больших диаметров.
2.4.2. Моделирование влияния толщины сшиваемой ткани
Концепция сводится к тому, что зажимаемая ткань плотно охватывает верхнюю часть длины ножки на некоторой толщине у поверхности магазина, уменьшает длину, а следовательно пластичность деформируемой ножки.
Варьируется величина длины ножки Ь с учетом зазора прошивания для каждого данного аппарата. В рассматриваемом варианте “Ь” принимается 4,8; 4,0; 3,5; 3,0; 2,5; 2,0. Постоянные параметры: материал - сплав 40КХНМ, 6=0,3 мм, Н=4 мм, ат=830 МПа, Е=1,9Т05 МПа. Результаты сведены в таблицу 2.5. Графическое отображение на рис. 2.9.
Таблица
Величина длины ножки Г, мм
4,8 4,0 3,5 3,0 2,5 2
Величина силы Рп, Н (кг)
12,172 20,217 29,919 32,673 36,103 39
(1,242) (2,063) (3,053) (3,334) (3,684) (4,051)