Учёный нижегородского политеха изобрёл медицинскую пилу, сокращающую время операции вдвое

Фото: НГТУ им. Р. Е. Алексеева

 НГТУ им. Р.Е. Алексеева получил патент Роспатента для  полевой и военной хирургии, там, где счёт идёт на минуты. Автор разработки Владимир Сивков.

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева получил патент № 242905 Федеральной службы по интеллектуальной собственности Российской Федерации на изобретение «Пила медицинская для полевой хирургии», автор разработки Владимир Сивков. Новая конструкция позволяет вдвое сократить время распила костной ткани за счёт оригинального решения по отводу костных частиц из зоны реза, а в полевой медицине, где счёт идёт на минуты, такая экономия времени напрямую влияет на положительный исход операции.

Почему хирургическую пилу пришлось переизобретать

Хирургическая пила — инструмент, без которого не обходятся ни ампутации, ни ортопедические, ни нейрохирургические вмешательства. Однако у привычных моделей есть давняя проблема: в процессе распила частицы кости и телесных тканей застревают между зубьями полотна. Хирургу приходится регулярно извлекать инструмент из раны и очищать его, чтобы продолжить работу.

В мирной операционной это лишние минуты. В полевых условиях — на месте ДТП, в зоне чрезвычайной ситуации, при оказании помощи в труднодоступных районах — это критическая задержка, которая может стоить пациенту жизни.

Решение: «карманы» для костной стружки

Владимир Сивков предложил оригинальное конструктивное решение. На полотне новой пилы через каждые четыре зуба выполнены специальные пропилы-«карманы» с точно рассчитанной геометрией: глубина — 3,5–5,5 высоты зуба, угол наклона — 15–20 градусов, ширина соответствует одному-полутора шагам зуба.

Принцип работы прост и эффективен: по мере распила отходы костной и телесной тканей, объём которых постепенно увеличивается, сами вытесняются в эти карманы и выводятся из зоны реза. Полотно не заклинивает, врач не прерывает работу — операция идёт непрерывно.

Не менее точно рассчитана и геометрия самих зубьев: передняя режущая кромка наклонена под углом 15–20 градусов в направлении движения пилы, задняя — под углом 45–50 градусов. Дополнительные проточки на глубину 8–10% толщины с обеих сторон полотна снижают трение, не теряя при этом прочности инструмента.

Инженерная мысль: от аналогии — к патенту

Сам автор подчёркивает, что в основе разработки лежит достаточно простая инженерная идея, рождённая из наблюдения за работой привычного слесарного инструмента.

«Идея, как это нередко бывает в инженерной практике, родилась из аналогии. Работая с обычной ножовкой по металлу, я обратил внимание на характерную особенность её работы: полотно довольно быстро забивается стружкой, и инструмент приходится извлекать и очищать. По сути, точно та же проблема возникает и у хирургической пилы. Решение напрашивалось само собой — на полотне необходимо предусмотреть карманы, в которые продукты распила вытеснялись бы естественным образом и выводились из зоны реза. Принцип оказался достаточно простым, и в этой простоте, на мой взгляд, и заключается его инженерная ценность».

Простая по сути идея на практике обернулась запатентованным решением, востребованным в самой острой области современной медицины — полевой и военно-полевой хирургии.

Где разработка нужна уже сегодня

Особую актуальность изобретение приобретает в условиях специальной военной операции, где военно-полевая хирургия работает на пределе возможностей. Ампутации — одна из самых частых и при этом самых тяжёлых операций в боевых условиях, а скорость их проведения напрямую связана с выживаемостью раненых.

«Полевая хирургия предъявляет к инструменту особые требования. Ампутация конечностей в боевых условиях должна выполняться максимально быстро — от скорости этой операции напрямую зависит жизнь раненого. Новая конструкция пилы в данном отношении показывает высокую эффективность. В условиях специальной военной операции потребность в подобных разработках ощущается особенно остро, и это, безусловно, дополнительно мотивирует продолжать работу в выбранном направлении».

Малое усилие, требуемое от хирурга, отсутствие необходимости извлекать инструмент из раны для очистки и снижение риска повреждения мягких тканей — всё это особенно ценно там, где условия операционной далеки от идеальных, а врач работает в режиме предельных нагрузок.

Что это даёт хирургу и пациенту

• Скорость операции — в два раза выше по сравнению с существующими аналогами;

• Минимальное физическое усилие хирурга при работе;

• Риск травмирования мягких тканей сведён к минимуму;

• Стандартная стерилизация — без необходимости переоснащения операционной;

• Срок службы — не менее 5 лет при регулярном использовании;

• Не требует специального обучения хирургов — может применяться сразу после ознакомления с новым инструментом.

Полотно пилы выполнено из высококачественной нержавеющей стали. Ручной инструмент пригоден  для широкого спектра операций. Ограничений по типу костной ткани и противопоказаний к применению нет.

Планы на будущее

По словам автора, разработка не является окончательной: рассматриваются модификации конструкции, возможно, создание целой линейки подобных инструментов и патентование смежных технологий. Производство новой пилы не требует уникальных технологических процессов и может быть масштабировано на стандартных мощностях, а её стоимость сопоставима с серийными аналогами.

Материал предоставлен пресс-службой НГТУ им. Р. Е. Алексеева