JP2022053774A - 骨接合疑似プレートおよび骨接合疑似プレートの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】骨に対する向きを含む正確な位置関係を容易に把握することができる骨接合疑似プレートを提供する。【解決手段】骨接合疑似プレート100は、骨接合プレートの外形形状を模した本体部101を備えている。本体部101は、帯状に延びる第1部102とこの第1部102に直交する方向に延びる第2部104とで構成されており、樹脂材料を主材としてX線阻害材を含むことで全体としてX線に対して半透過性を有して構成されている。X線阻害材は、X線画像を撮像する際に照射されるX線の一部を透過するとともに他の一部を遮蔽するX線阻害材を含んで構成されている。骨接合疑似プレート100は、樹脂材料としてのペレット状のポリカーボネートとX線阻害材として硫酸バリウムの粉末とを混合した混合物を射出成形することで成形されている。【選択図】 図5

Description

本発明は、負傷した骨を支持するために取り付けられる骨接合プレートを模した骨接合疑似プレートおよび骨接合疑似プレートの製造方法に関する。
従来から、骨接合疑似プレートがある。骨接合疑似プレートは、負傷した骨に取り付けられて骨を支持する金属製の板状体である骨接合プレートの形状を模したものであり、医師が骨に複数種類の骨接合プレートの中から最適な形状の骨接合プレートを選択する際に用いられる。例えば、下記特許文献1には、X線透過性材料で構成された骨接合疑似プレートの一部にX線不透過性マーカを設けた骨接合疑似プレートとしての構成部品が開示されている。
特開2006-150055号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載した骨接合疑似プレートにおいては、骨接合疑似プレートにおける少なくとも一部がX線透過性材料で構成されているため、結局のところ骨に対する骨接合疑似プレートの向きを含む位置関係が正確に把握し難く適切な骨接合プレートの選択が困難であるという問題がある。
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、骨に対する向きを含む正確な位置関係を容易に把握することができる骨接合疑似プレートおよび骨接合疑似プレートの製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、負傷した骨を支持するために取り付けられる骨接合プレートを模した骨接合疑似プレートであって、骨接合プレートの平面視における外形形状を模した本体部を備え、本体部は、照射されたX線を減じつつ透過させる半透過性に構成されていることにある。
このように構成した本発明の特徴によれば、骨接合疑似プレートは、骨接合プレートの平面視における外形形状を模した本体部がX線を減じつつ透過させる半透過性に構成されているため、X線撮像画像上に骨と骨接合疑似プレートとを同時に表示させることができ骨接合疑似プレートの骨に対する向きを含む正確な位置関係を容易に把握することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記骨接合疑似プレートにおいて、本体部は、骨接合プレートと同一の形状に形成されていることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、骨接合疑似プレートは、本体部が骨接合プレートと同一の形状に形成されているため、骨と骨接合プレートとの位置関係をより正確に把握することができる。ここで、本体部が骨接合プレートと同一の形状とは、本体部が骨接合プレートと厚さを含めた外形形状のほか、骨接合プレートに孔、凹みまたは突起が形成されている場合にはこれらの形状を含めて同一の形状に形成されていることをいう。
また、本発明の他の特徴は、前記骨接合疑似プレートにおいて、本体部は、骨接合プレートよりも厚さが薄い板状に形成されていることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、骨接合疑似プレートは、本体部が骨接合プレートよりも厚さが薄い板状に形成されているため、患部に対して骨接合疑似プレートを当てる作業を行い易くすることができるとともに骨接合疑似プレートの保管および運搬を行い易くすることができる。
また、本発明の他の特徴は、前記骨接合疑似プレートにおいて、本体部は、骨接合プレートよりも軽量に構成されていることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、骨接合疑似プレートは、本体部が骨接合プレートよりも軽量に構成されているため、患部に対して骨接合疑似プレートを当てる作業を行い易くすることができるとともに骨接合疑似プレートの保管および運搬を行い易くすることができる。
また、本発明の他の特徴は、前記骨接合疑似プレートにおいて、本体部は、水に沈むように構成されていることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、骨接合疑似プレートは、本体部が水に沈むように構成されているため、使用した骨接合疑似プレートを消毒液に深く浸漬させて消毒精度および効率を向上させることができる。なお、本体部は、水の密度よりも高い密度に形成することで水に沈むように構成することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記骨接合疑似プレートにおいて、本体部は、樹脂材料を主材として構成されるとともに樹脂材料中にX線阻害材を含んで構成されていることにある。
このように構成した本発明の特徴によれば、骨接合疑似プレートは、本体部が樹脂材料を主材として構成されるとともにこの樹脂材料中にX線阻害材を含んで構成されているため、本体部を容易に半透明に構成することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記骨接合疑似プレートにおいて、本体部は、弾性変形可能に形成されていることにある。
このように構成した本発明の特徴によれば、骨接合疑似プレートは、本体部が弾性変形可能に形成されているため、骨接合疑似プレートを骨に宛がった際に骨接合疑似プレートと骨の表面との間の隙間量を骨接合疑似プレートを弾性変形させることで把握することができ骨接合プレートの迅速で正確な選定を行うことができる。
また、本発明の他の特徴は、前記骨接合疑似プレートにおいて、本体部は、白色に形成されていることにある。
このように構成した本発明の特徴によれば、骨接合疑似プレートは、本体部が白色に形成されているため、汚れの付着を容易に把握することができる。
また、本発明は骨接合疑似プレートの発明として実施できるばかりでなく、骨接合疑似プレートの製造方法の発明としても実施できるものである。
具体的には、骨接合疑似プレートの製造方法は、負傷した骨を支持するために取り付けられる骨接合プレートを模した骨接合疑似プレートの製造方法であって、X線の不透過性を有するX線阻害材を樹脂材料に混ぜる混合工程と、X線阻害材が混合された樹脂材料を骨接合プレートを模した形状に成形する成形工程とを含むようにすればよい。これによれば、骨接合疑似プレートを製造することができる。
本発明に係る骨接合疑似プレートの外観構成の概略を示す斜視図である。 図1に示した骨接合疑似プレートの断面図である。 図1に示した骨接合疑似プレートを骨(脛骨および腓骨)の表面に宛がった使用状態を示す説明図である。 図1に示した骨接合疑似プレートの製造工程を示す流れ図である。 図3に示した骨およびこの骨の上に配置された骨接合疑似プレートをX線撮像した撮像画像を模式的に示す説明図である。
以下、本発明に係る骨接合疑似プレートの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る骨接合疑似プレート100の外観構成の概略を示す斜視図である。また、図2は、図1に示した骨接合疑似プレート100の断面図である。また、図3は、骨Bに宛がわれた使用状態を示す説明図である。この骨接合疑似プレート100は、負傷した脛骨に骨接合プレート(図示せず)を取り付ける前に、脛骨である骨Bに対して一時的に宛がわれる器具である。
(骨接合疑似プレート100の構成)
骨接合疑似プレート100は、本体部101を備えている。本体部101は、負傷した骨Bの表面に対して骨接合プレートの代わりに一時的に宛がわれる部分であり、板状に形成されている。すなわち、本体部101は、骨接合プレートを模したものであり、この骨接合プレートと同一の形状に形成されている。
ここで、本体部101が骨接合プレートと同一の形状とは、本体部101が骨接合プレートと厚さを含めた外形形状のほか、骨接合プレートに孔、凹みまたは突起が形成されている場合にはこれらの形状を含めて同一の形状に形成されていることをいう。この本体部101は、本実施形態においては、主として、第1部102と第2部104とを備えて構成されている。
ここで、骨接合プレートは、骨折または亀裂などの負傷した部分を回復させるために負傷した骨Bに取り付けられる器具である。この場合、骨接合プレートは、チタンなどの金属材料で構成されている。また、本実施形態においては、骨Bとして脛骨を想定している。なお、図3においては、骨Bとして人の脛骨および腓骨の各上部部分のみを示している。
第1部102は、脛骨で構成される骨Bにおける直線状に延びる棒状部分に宛がわれる部分であり、帯状に延びて形成されている。この第1部102は、両端部のうちの一方に第2部104が繋がっているとともに、この第2部104側の端部が図示上方に向かって湾曲して形成されている。この第1部102には、取付孔103が形成されている。
取付孔103は、模擬対象である骨接合プレートに形成される取付孔を模した部分であり、第1部102を板厚方向に貫通する貫通孔である。この取付孔103は、第1部102の長手方向に沿って等間隔に並んで形成されている。本実施形態においては、取付孔103は、平面視で円形の孔が4つ形成されている。
第2部104は、棒状に延びる骨Bの両端部のうちの一方に宛がわれる部分であり、曲面が第1部102に対して直交する方向に延びる板状に形成されている。この第2部104には、取付孔103と同様に、取付孔105が形成されている。本実施形態においては、取付孔105は、平面視で円形の孔が第1部102の長手方向に沿って等間隔に並んで3つ形成されている。
この骨接合疑似プレート100は、第1部102と第2部104とが樹脂材料によって一体的に形成されている。この場合、骨接合疑似プレート100は、X線画像を撮像する際に照射されるX線の一部を透過するとともに他の一部を遮蔽する半透過性を有して構成されている。具体的には、骨接合疑似プレート100は、照射されたX線の一部を透過するとともに他の一部を遮蔽するX線阻害材を含んで構成されている。また、この骨接合疑似プレート100は、手で撓ませることができる程度の弾性を有して構成されている。
(骨接合疑似プレート100の製造)
次に、このように構成した骨接合疑似プレート100の製造過程について図4を参照しながら説明する。骨接合疑似プレート100を製造する作業者は、第1工程として、骨接合疑似プレート100の原料となる樹脂材料、X線阻害材および顔料をそれぞれ用意する。樹脂材料は、骨接合疑似プレート100の原料の主材となる材料である。ここで、主材とは、骨接合疑似プレート100を構成する材料のうち、樹脂材が占める割合が最も高いことを意味する。この樹脂材料は、粉状または粒状の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を使用することができる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ABS樹脂、塩化ビニル、ポリスチレンまたはポリアミドなどを用いることができる。
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂またはメラミン樹脂などを用いることができる。なお、樹脂材料は、粉状または粒状のほかに流動体であってもよいが、この場合、硬化剤も使用する。本実施形態においては、樹脂材料として粒状のポリカーボネートを用いる。
X線阻害材は、X線を用いた撮影においてはX線の一部を遮蔽する粉状または粒状の物質である。このX線阻害材としとしては、ヨウ素化合物、バリウム化合物またはガドリニウム化合物などからなるX線用造影剤のほか、硫酸バリウムまたは酸化ビスマスなどの鉱物、鉛またはタングステンなどの金属を用いることができる。本実施形態においては、X線阻害剤として粉状の硫酸バリウムを用いる。
この場合、X線阻害材の使用量は、骨接合疑似プレート100に対して付与するX線の遮蔽性能、つまり、X線撮像画像において骨接合疑似プレート100およびこの骨接合疑似プレート100の下方に位置する骨Bをそれぞれどの程度写し出す必要があるかによって調整される。すなわち、X線阻害材の使用量は、骨接合疑似プレート100が照射されたX線の一部を遮蔽するとともに他の一部を透過させる半透過性を有するように決定される。また、本実施形態においては、X線阻害材は、骨接合疑似プレート100が水に沈む比重となるように使用量が調整される。
顔料は、骨接合疑似プレート100を着色するための物質である。この顔料としては、無機顔料または有機顔料を用いることができる。また、顔料の色としては、白色や灰色などの淡色のほか、青や黒などの濃色を採用することができる。本実施形態においては、顔料は、白色の無機顔料である酸化チタンを用いる。なお、顔料の使用量は、骨接合疑似プレート100に対する着色の程度に応じて適宜決定される。
次に、作業者は、第2工程として、樹脂材料、X線阻害材および顔料をそれぞれ混合する。具体的には、作業者は、図示しない容器に樹脂材料、X線阻害材および顔料をそれぞれ投入して撹拌することでこれらを混合する。この第2工程における樹脂材料、X線阻害材および顔料をそれぞれ混合する作業が、本発明に係る混合工程に相当する。
次に、作業者は、第3工程として、骨接合疑似プレート100を成形する。具体的には、作業者は、図示しない射出成形機を用いて骨接合疑似プレート100を射出成形加工によって成形する。この場合、作業者は、前記第2工程で混合した樹脂材料、X線阻害材および顔料を射出成形機に投入するが、この射出成形機に樹脂材料、X線阻害材および顔料をそれぞれ投入することで第2工程における混合工程を実行することもできる。この骨接合疑似プレート100の成形する射出成形加工自体は、従来の射出成形加工と同じである。
次に、作業者は、第4工程として、後処理を行う。具体的には、作業者は、射出成形機内から骨接合疑似プレート100を取り出した後、この骨接合疑似プレート100のバリ取り、研磨、洗浄および滅菌の各処理を行う。これにより、骨接合疑似プレート100が完成する。したがって、作業者は、完成した骨接合疑似プレート100を梱包して使用者(例えば、医師や看護師)の元に届けることができる。なお、この骨接合疑似プレート100は、大きさや形状が異なる複数種類の骨接合プレートごとに製作されるものである。また、骨接合疑似プレート100は、樹脂材料を主材として構成されているため、金属製の骨接合プレートよりも軽量に構成される。
(骨接合疑似プレート100)
次に、このように構成した骨接合疑似プレート100の作動を説明する。骨接合疑似プレート100の使用者(例えば、医師や看護師)は、骨折などの損傷した骨Bに骨接合プレートを取り付けるに際して複数種類の大きさまたは形状の骨接合疑似プレート100を骨Bの取り付け部分に宛がう。そして、使用者は、図3に示すように、骨接合疑似プレート100を宛がった骨Bの取り付け部分についてX線撮像を行う。
この場合、骨接合疑似プレート100は、図5に示すように、X線阻害材によってX線に対して半透過性を有しているため、X線撮像画像には骨接合疑似プレート100とともにこの骨接合疑似プレート100の下に位置する骨Bの状態が透けて表される。したがって、使用者は、1つのまたは複数の骨接合疑似プレート100を骨Bに宛がってX線撮像してこのX線撮像画像を確認することで骨Bに取り付ける最適な大きさおよび形状の骨接合プレートとこの骨接合プレートの取り付け位置および向きとをそれぞれ特定することができる。
次に、使用者は、骨接合疑似プレート100の使用を終えた場合には、使用を終えた骨接合疑似プレート100を消毒液中に浸漬する。この場合、骨接合疑似プレート100は、水中に沈むように比重が調整されているため、骨接合疑似プレート100全体を確実に消毒液中に浸漬して滅菌することができる。そして、使用者は、滅菌した骨接合疑似プレート100を次の使用機会まで保管することができる。また、使用者は、使用を終えた骨接合疑似プレート100と同じ形状の骨接合プレートを骨Bに宛がって治療を進行させる。
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、骨接合疑似プレート100は、骨接合プレートの平面視における外形形状を模した本体部101がX線を減じつつ透過させる半透過性に構成されているため、X線撮像画像上に骨Bと骨接合疑似プレート100とを同時に表示させることができ骨接合疑似プレート100の骨Bに対する向きを含む正確な位置関係を容易に把握することができる。
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態においては、骨接合疑似プレート100は、本体部101を骨接合プレートの外形形状と同一形状に形成した。これにより、骨接合疑似プレート100は、骨Bと骨接合プレートとの位置関係をより正確に把握することができる。しかし、本体部101は、骨接合プレートの外形形状と完全に同一形状に形成しないこともできる。例えば、骨接合疑似プレート100は、本体部101を骨接合プレートの外周部(平面視における輪郭)または外表面の形状のみと同一形状して骨接合プレートの内側に形成されている孔、凹みまたは突起などを再現しない形状に形成することもできる。
また、例えば、骨接合疑似プレート100は、本体部101の厚さを骨接合プレートよりも薄く形成することもできる。これによれば、骨接合疑似プレート100は、患部に対して骨接合疑似プレート100を当てる作業を行い易くすることができるとともに骨接合疑似プレート100の保管および運搬を行い易くすることができる。
また、上記実施形態においては、骨接合疑似プレート100は、本体部101が骨接合プレートよりも軽量に構成されているため、患部に対して骨接合疑似プレート100を当てる作業を行い易くすることができるとともに骨接合疑似プレート100の保管および運搬を行い易くすることができる。しかし、骨接合疑似プレート100は、本体部101の重さを骨接合プレートと同じまたはそれ以上に重さに構成することもできる。
また、上記実施形態においては、骨接合疑似プレート100は、本体部101が水に沈むように構成されている。この場合、骨接合疑似プレート100は、X線阻害材の含有量によって本体部101が水に沈むように構成している。しかし、骨接合疑似プレート100は、本体部101に沈降用の錘を取り付けることで水中に沈むように構成することもできる。この場合、錘は、X線が不透過であってもよいが、透過性を有しているとよい。また、骨接合疑似プレート100は、本体部101が水に浮くように構成することもできる。これによれば、骨接合疑似プレート100は、消毒液に浸漬した場合に取り出し易くすることができる。
また、上記実施形態においては、骨接合疑似プレート100は、本体部101が樹脂材料を主材として構成されるとともにこの樹脂材料中にX線阻害材を含んで構成されている。これにより、骨接合疑似プレート100は、本体部101を容易にX線に対して半透明に構成することができる。しかし、骨接合疑似プレート100は、本体部101を樹脂材料または樹脂材料以外の材料を主材としてX線に対して半透明に構成することもできる。例えば、骨接合疑似プレート100は、樹脂材、ゴム材、軽金属材(例えば、アルミニウム、真鍮など)、木材またはセラミック材などで構成した本体部101の表面に照射されたX線の一部を透過させる金属板またはX線阻害材を含むコーティングを設けるように構成することができる。また、骨接合疑似プレート100は、軽金属材(例えば、アルミニウム、真鍮など)をX線の一部が透過する厚さまたは密度で構成することで軽金属材のみで構成することもできる。
また、上記実施形態においては、骨接合疑似プレート100は、本体部101が弾性変形可能に構成した。これにより、骨接合疑似プレート100は、骨接合疑似プレート100を骨Bに宛がった際に骨接合疑似プレート100と骨Bの表面との間の隙間量を骨接合疑似プレート100を弾性変形させることで把握することができ骨接合プレートの迅速で正確な選定を行うことができる。しかし、骨接合疑似プレート100は、本体部101が弾性変形しない剛体で構成することもできる。
また、上記実施形態においては、骨接合疑似プレート100は、本体部101を白色に形成した。これにより、骨接合疑似プレート100は、汚れの付着を容易に把握することができる。しかし、骨接合疑似プレート100は、本体部101を白色以外の色、例えば、黄色、青色、緑色、灰色、赤色、黒色などの各色に形成することもできる。なお、骨接合疑似プレート100は、特定の色に形成する必要がない場合には、顔料を省略して構成することができる。
また、上記実施形態においては、骨接合疑似プレート100は、脛骨に取り付けられる骨接合プレートを模して構成した。すなわち、上記実施形態においては、骨Bは脛骨とした。しかし、骨接合疑似プレート100は、脛骨以外の骨B(人以外の動物の骨も含む)に取り付けられる骨接合プレートを模して構成できることは当然である。したがって、骨接合疑似プレート100は、本体部101が必ずしも第1部102と第2部104とを備えていなければならないものではなく、第1部102または第2部104のみで構成されていてもよいし、第1部102および第2部104に加えて第3部を備えていてもよい。
B…骨、
100…骨接合疑似プレート、
101…本体部、102…第1部、103…取付孔、104…第2部、105…取付孔。

Claims (9)

  1. 負傷した骨を支持するために取り付けられる骨接合プレートを模した骨接合疑似プレートであって、
    前記骨接合プレートの平面視における外形形状を模した本体部を備え、
    前記本体部は、
    照射されたX線を減じつつ透過させる半透過性に構成されていることを特徴とする骨接合疑似プレート。
  2. 請求項1に記載した骨接合疑似プレートにおいて、
    前記本体部は、
    前記骨接合プレートと同一の形状に形成されていることを特徴とする骨接合疑似プレート。
  3. 請求項1に記載した骨接合疑似プレートにおいて、
    前記本体部は、
    前記骨接合プレートよりも厚さが薄い板状に形成されていることを特徴とする骨接合疑似プレート。
  4. 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載した骨接合疑似プレートにおいて、
    前記本体部は、
    前記骨接合プレートよりも軽量に構成されていることを特徴とする骨接合疑似プレート。
  5. 請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載した骨接合疑似プレートにおいて、
    前記本体部は、
    水に沈むように構成されていることを特徴とする骨接合疑似プレート。
  6. 請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載した骨接合疑似プレートにおいて、
    前記本体部は、
    樹脂材料を主材として構成されるとともに前記樹脂材料中にX線阻害材を含んで構成されていることを特徴とする骨接合疑似プレート。
  7. 請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載した骨接合疑似プレートにおいて、
    前記本体部は、
    弾性変形可能に形成されていることを特徴とする骨接合疑似プレート。
  8. 請求項1ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載した骨接合疑似プレートにおいて、
    前記本体部は、白色に形成されていることを特徴とする骨接合疑似プレート。
  9. 負傷した骨を支持するために取り付けられる骨接合プレートを模した骨接合疑似プレートの製造方法であって、
    X線の不透過性を有するX線阻害材を樹脂材料に混ぜる混合工程と、
    前記X線阻害材が混合された前記樹脂材料を骨接合プレートを模した形状に成形する成形工程とを含むことを特徴とする骨接合疑似プレートの製造方法。
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