JP2002102235A - 動力式手術器械 - Google Patents

動力式手術器械

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JP2002102235A
JP2002102235A JP2000302778A JP2000302778A JP2002102235A JP 2002102235 A JP2002102235 A JP 2002102235A JP 2000302778 A JP2000302778 A JP 2000302778A JP 2000302778 A JP2000302778 A JP 2000302778A JP 2002102235 A JP2002102235 A JP 2002102235A
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shaft
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axis
eccentric shaft
eccentric
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Hiroshi Kawaguchi
浩 川口
Yuji Ishiyama
裕士 石山
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Bristol Myers Squibb KK
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Bristol Myers Squibb KK
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/1613Component parts
    • A61B17/1622Drill handpieces
    • A61B17/1624Drive mechanisms therefor

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  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 揺動式の手術器械において、手術器械の出力
軸を入力軸に対して同軸に配置しながら、出力軸の揺動
または回動角度を大きくすること。 【解決手段】 回転動力源100に連結され長手方向の
中心軸線O1に沿って延びる入力軸16と、医療用切削
具50に連結され中心軸線O1に沿って延びる出力軸3
2aとを有する手術器械10において、入力軸16の回
転動作により第1の偏心軸16cが中心軸線周O1りに
周回動作するようにし、第1の偏心軸16cと係合する
リンク部材26を揺動可能に設け、中心軸線O1に平行
に延びる第2の偏心軸32cを出力軸32aに連結し、
第2の偏心軸32aをリンク部材26に係合させること
により、リンク部材26の揺動動作を出力軸32aの往
復回動動作に変換した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、骨を切断、切削ま
たは切除するための動力式手術器械に関する。
【0002】
【従来の技術】外科医療または歯科医療において骨また
は歯(本明細書では単に骨と記載する)を切断、切削ま
たは切除するために、従来から、先端に刃部または砥石
を有する所謂スチールバーやダイヤモンドバー(本明細
書では医療用切削具と記載する)を所定の軸線を中心と
して回転駆動する回転型の動力式手術器械が用いられて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】回転型の駆動式手術器
械では、高速回転する医療用切削具の刃部または砥石が
骨に接触したときに、刃部または砥石が骨の表面上で回
転方向に転がってしまい、刃部または砥石を骨に対して
正確に位置決めできない問題がある。更に回転式の医療
用切削具では、回転する刃部または砥石に手術部の近傍
にある人体組織、特に神経等の軟組織を巻き込み損傷し
てしまう問題がある。これらの問題を解決するために、
例えば、特開平7−19310号公報には、医療用切削
具を所定の軸線周りに揺動または往復回動動作させるよ
うにした手術器械で用いられる動力伝達機構が開示され
ている。然しながら、特開平7−19310号公報に開
示の動力伝達機構では、揺動する出力軸を入力軸に対し
てオフセットしなければならないために手術器械本体が
大きくならざるを得ず、また、医療用切削具の揺動また
は回動角度が小さい問題がある。
【0004】本発明は、こうした従来技術の問題点を解
決することを技術課題としており、揺動式の手術器械に
おいて、手術器械の出力軸を入力軸に対して同軸に配置
しながら、出力軸の揺動または回動角度を大きくした手
術器械を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、回転動力源に連結され長手方向の中心軸線に沿って
延びる入力軸と、医療用切削具に連結され前記中心軸線
に沿って延びる出力軸とを有し、前記中心軸線に平行に
延びる第1の偏心軸を前記入力軸に連結して、前記入力
軸の回転動作により前記第1の偏心軸が前記中心軸線周
りに周回動作するようにし、前記第1の偏心軸と係合す
るリンク部材を前記中心軸線に関して平行な揺動軸を中
心として揺動可能に設け、前記第1の偏心軸と前記リン
ク部材との係合を通じて前記第1の偏心軸の周回動作を
前記リンク部材の揺動動作に変換し、前記中心軸線に平
行に延びる第2の偏心軸を前記出力軸に連結し、前記第
2の偏心軸を前記リンク部材に係合させることにより、
前記リンク部材の揺動動作を前記出力軸の往復回動動作
に変換するようにした動力式手術器械。
【0006】請求項1に記載の本発明では、揺動するリ
ンク部材に係合する第2の偏心軸を設けたので、入力軸
と出力軸とを同軸に構成することが可能となる。
【0007】また、前記リンク部材は、好ましくは、前
記第1の偏心軸と係合する第1のスロットと、前記第2
の偏心軸と係合する第2のスロットとを有しており、前
記第2のスロットは、前記第2の偏心軸を前記中心軸線
に関して前記揺動中心の反対側に配置するように設ける
ようにする。これにより、出力軸はリンク部材の揺動動
作の角度範囲よりも大きな角度範囲で往復回動動作可能
となる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。本発明の好ましい実施
形態による手術器械10は、回転動力源としてのモータ
100の先端に装着するようになっている。モータ10
0は、タービン(図示せず)と該タービンに連結された
出力軸(図示せず)と具備し、加圧空気により前記ター
ビンを回転させて回転動力を出力軸に出力する。手術器
械10は、入力軸16を回転自在に支持する本体部材1
2、入力軸16の回転動作を揺動動作に変換するリンク
部材26、リンク部材26の揺動動作を入力軸16と同
軸の揺動動作にして医療用切削具50に伝達する出力軸
32、リンク部材26および出力軸32を包囲すると共
に出力軸32を回転自在に支持する第1の外筒30、出
力軸32と医療用切削具50の連結部を包囲する第2の
外筒42を主要な構成要素として具備している。なお、
モータ100は既述の空圧モータでなく、電動モータで
あってもよい。
【0009】図2、3を参照して本体部材12およびリ
ンク部材26の構成を詳細に説明する。本体部材12は
中心孔14および受承凹部20を有する中空の概ね円筒
状の部材から成り、中心孔14および受承凹部20は、
手術器械10の中心軸線O1に関して同軸に互いに連絡
するように設けられている。中心孔14には入力軸16
を回転自在に支持する軸受け18が取り付けられてい
る。手術器械10をモータ100に装着するとき、モー
タ100の先端部102が受承凹部20に挿入され、該
受承凹部20内に配設された保持具としてのOリング2
2により保持される。このとき、入力軸16はモータ1
00の先端部102から軸方向にモータ100の内部に
挿入されモータ100の前記出力軸に連結される。ま
た、本体部材12において、装着されるモータ100の
反対側の端部分の外周面には第1の外筒30を取り付け
るための外ネジ12aが形成されている。
【0010】入力軸16は、手術器械10の中心軸線O
1に沿って延設された軸本体部分16a、軸本体部分1
6aにおいてモータ100の反対側に中心軸線O1に関
して同軸に設けられたフランジ部16b、該フランジ部
16bの端面から突出する第1の偏心軸16cを有して
いる。第1の偏心軸16cは、軸本体部分16aの中心
軸線O1から所定の距離r1を以てオフセットされ、か
つ、平行に延設されている。
【0011】リンク部材26は、第1の偏心軸16cを
受承する第1のスロット26aと、揺動軸24を受承す
る軸孔26bを有している。リンク部材26は、揺動軸
24を軸孔26bに挿入し、図1、2に示すように、該
揺動軸24の先端部分に形成されたネジ部24aを本体
部材12に螺合することにより、本体部材12において
モータ100の装着される端面とは反対側の端面に、揺
動軸24(中心軸線O2)を中心として揺動自在に取り
付けられる。第1のスロット26aの幅W(図3参照)
は、入力軸16が回転したときに、第1の偏心軸16c
が軸本体部分16a周りに周回動作しながら、その側面
において第1のスロット26aの側面に接触できる寸法
とする。リンク部材26には、また、揺動軸24のため
の軸孔26aとは反対側の端部分に手術器械10の軸線
方向に突出する突出部28が設けられており、該突出部
28には、後述する出力軸32の第2の偏心軸32cを
受承する第2のスロット28aが形成されている。
【0012】出力軸32は、中心軸線O1に関して入力
軸16と同軸となるように軸受34を介して第1の外筒
30に回転自在に支持された軸本体部分32aと、該軸
本体部分32aの後端部に横断方向に延設された腕部3
2b、腕部32bの先端から後方(図1、4において左
側)へ突出する第2の偏心軸32cとを有しいる。第2
の偏心軸32cは、軸本体部分32aの中心軸線から所
定距離r2を以てオフセットされ、かつ、軸本体部分3
2aに対して平行に延設されている。
【0013】外筒30は、リンク部材26および出力軸
32を包囲する中空の概ね円筒状の部材より成り後端側
(図1、4において左側)に、本体部材12の外ネジ1
2aと係合する内ネジ30aと、先端側(図1、4にお
いて右側)に、第2の外筒42の内ネジ42aと係合す
る外ネジ30bとを有している。なお、軸受34はエン
ドプレート36により第1の外筒30に対して固定され
ている。軸本体部分32aの先端部は第1の外筒30か
ら軸方向に突出しており、該先端部に連結部材48がピ
ン40により取り付けられている。
【0014】第2の外筒42は、円筒形と、先端方向に
先細りに形成された円錐形とを組み合わせた中空状の部
材であり、後端側(図1、5において左側)に第1の外
筒30の外ネジ30bと係合する内ネジ42aが設けら
れている。また、第2の外筒42は、その先端部近傍の
内部に医療用切削具50を回転自在かつ着脱自在に支持
する一対の軸受46を有している。更に、第2の外筒4
2の先端には中心孔48aを有するコーン48が取り付
けられる。
【0015】以下、本実施形態による手術器械10の作
用を説明する。手術器械10の使用に際して、先ず、手
術器械10の本体部材12の受承凹部20内にモータ1
00が装着されると共に、医療用切削具50がコーン4
8の中心孔48aから挿入される。モータ100を本体
部材12の受承凹部20内に装着することにより、入力
軸16の軸本体部分16a後端部分が、モータ100内
に挿入されてモータ100内に設けられている出力軸
(図示せず)に自動的に連結される。一方、医療用切削
具50は一対の軸受46により軸方向に案内され、その
後端部が連結部材38の中心孔38a内に挿入される。
中心孔38aに挿入された医療用切削具50の後端部分
は、止めネジ38bにより連結部材38aに対して固定
される。
【0016】モータ100により入力軸16が回転駆動
されると、入力軸16の第2の偏心軸16cは、図6に
おいて参照番号52で示すように、リンク部材26のス
ロット26a内において軸本体部分16a(中心軸線O
1)を中心として周回動作する。第2の偏心軸16cが
中心軸線O1周りに周回動作することにより、第2の偏
心軸16cの側面とスロット26aの内側面との接触を
通じて、リンク部材26は揺動軸24(中心軸線O2)
を中心として180°より小さな角度範囲で揺動動作を
する。このリンク部材26の揺動動作は、リンク部材2
6の突出部28のスロット28aの側面と、同スロット
28a内に突き出した第2の偏心軸32cとの接触を通
じて、中心軸線O1を中心とする出力軸32の腕部32
bの揺動動作に変換される。
【0017】このとき、リンク部材26の揺動中心O2
から出力軸32の第2の偏心軸32cの中心までの距離
をr3、リンク部材26の揺動動作の角度範囲を2α、
出力軸32の腕部32bの揺動動作の角度範囲を2βと
すると(図6参照)、 sin β=r3/r2・sin α となるので、 r3>r2 α、β<180° との条件の下で、出力軸32の腕部32bの揺動動作の
角度範囲2βは、リンク部材26の揺動動作の角度範囲
2αよりも大きくなり、入力軸16の偏心軸16a、リ
ンク部材26、出力軸32の偏心軸26aが、モータ1
00の回転動作を揺動動作に変換する際に、その倍力装
置として作用していることが理解されよう。
【0018】出力軸32の腕部32bの揺動動作によ
り、出力軸32の軸本体部分32aは、それ自身の中心
軸線O1を中心として往復回動動作を行う。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態による動力式手術器
械の断面図である。
【図2】本体部材、入力軸およびリンク部材の断面図で
ある。
【図3】図2において矢視線III-IIIの方向に見た本体
部材およびリンク部材の正面図である。
【図4】第1の外筒の断面図である。
【図5】第2の外筒の断面図である。
【図6】リンク部材および第2の偏心軸の動作を説明す
るための説明図である。
【符号の説明】
10…手術器械 12…本体部材 16…入力軸 16c…第1の偏心軸 26…リンク部材 32…出力軸 32c…第2の偏心軸 50…医療用切削具 100…モータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転動力源に連結され長手方向の中心軸
    線に沿って延びる入力軸と、医療用切削具に連結され前
    記中心軸線に沿って延びる出力軸とを有し、 前記中心軸線に平行に延びる第1の偏心軸を前記入力軸
    に連結して、前記入力軸の回転動作により前記第1の偏
    心軸が前記中心軸線周りに周回動作するようにし、 前記第1の偏心軸と係合するリンク部材を前記中心軸線
    に関して平行な揺動軸を中心として揺動可能に設け、前
    記第1の偏心軸と前記リンク部材との係合を通じて前記
    第1の偏心軸の周回動作を前記リンク部材の揺動動作に
    変換し、 前記中心軸線に平行に延びる第2の偏心軸を前記出力軸
    に連結し、前記第2の偏心軸を前記リンク部材に係合さ
    せることにより、前記リンク部材の揺動動作を前記出力
    軸の往復回動動作に変換するようにした動力式手術器
    械。
  2. 【請求項2】 前記出力軸は180°より小さな角度範
    囲で往復回動動作する請求項1に記載の動力式手術器
    械。
  3. 【請求項3】 前記リンク部材は、前記第1の偏心軸と
    係合する第1のスロットと、前記第2の偏心軸と係合す
    る第2のスロットとを有しており、前記第2のスロット
    は、前記第2の偏心軸を前記中心軸線に関して前記揺動
    中心の反対側に配置するように設けられている請求項1
    または2に記載の動力式手術器械。
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