JP2023552312A - 整形外科用インパクター - Google Patents

Abstract

本発明の一実施例によるインパクターは、回転電動工具に脱着可能に結合するアダプターを含み、アダプターは、筐体部、回転電動工具から回転力を伝達される工具結合部、工具結合部の回転方向のうち一方向のみに前記工具結合部の回転に連動して回転する第１の回転部、第１の回転部の回転に連動して回転する打撃部送り部、打撃部送り部の回転によって、第１のバネを圧縮しつつ第１の方向に移動した後、第１のバネの戻り力により第１の方向の逆方向である第２の方向に移動する打撃部、および打撃部との接触によって前記第２の方向に移動する力伝達部を含む。

Description

本発明は、整形外科用インパクターに関する。

全世界的に人口の高齢化の現状が深化し、股関節置換術に需要が持続的に増加している。また、最近には若い患者にも各種炎症や腫瘍、過激な運動などにより股関節手術を受ける場合も増加している。

人工股関節置換術は、お尻の骨（髀臼）と太もも骨（大腿骨）とを繋ぐ関節や骨に異常が生じる場合、関節の一側または両側を人工関節に替える手術である。

一方、このような手術過程において、大腿骨（Ｆｅｍｕｒ）内部へステム（Ｆｅｍｏｒａｌ Ｓｔｅｍ）を正しい位置に挿入する過程は、手術の予後を決める要素のうち一つである。既存には、大腿骨にステムを挿入するために、先にブローチ（ｂｒｏａｃｈ）を大腿骨に挿入してから除去して空間を形成した後、ステムをこの空間に挿入することになる。

ところで、既存には、図１２に示されたように、マレット（ｍａｌｌｅｔ）Ｍのような道具を利用して医者が直接手作業でブローチ３００に打撃を加えて大腿骨４００に挿入してステム挿入のための空間を設ける方法を用いた。ところで、この場合、ブローチ３００に加えられる衝撃の大きさおよび方向などが一定でなく、大腿骨には非正常な空間が設けられる。結果として、ここにステムを挿入する際に、手術の予後が悪くなり、再手術を引き起こす問題点があった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、整形外科手術時に対象物に対して一定の衝撃を一定の間隔で加えることのできる整形外科用インパクターを提供することである。

前記の目的を達成するために、本発明の一実施例によるインパクターは、回転電動工具に脱着可能に結合して、前記アダプターは、筐体部、前記回転電動工具から回転力を伝達される工具結合部、前記工具結合部の回転方向のうち一方向のみに前記工具結合部の回転に連動して回転する第１の回転部、前記第１の回転部の回転に連動して回転する打撃部送り部、前記打撃部送り部の回転によって、第１のバネを圧縮しつつ第１の方向に移動した後、前記第１のバネの戻り力により前記第１の方向の逆方向である第２の方向に移動する打撃部、および前記打撃部との接触によって前記第２の方向に移動する力伝達部を含む。

また、前記工具結合部と前記第１の回転部は、ラチェット（ｒａｃｈｅｔ）結合をなして、前記一方向のみに互いに連動して回転する。

また、前記打撃部送り部は、一端が開放されたボア、前記ボアの内部に配置された第２のバネ、そして前記ボアの内壁に両端が繋がる第１のバーを備え、前記第１の回転部は、長さ方向に延びる長方形溝を備え、前記第１のバーは、前記長方形溝を貫通し、前記第２のバネは、一端が前記ボアの底面に接触し、他端が前記第１の回転部に接触する。

また、前記打撃部送り部は、複数個のねじ山部、前記複数個のねじ山部の間に形成されたねじ谷部、そして長さ方向に延びた長さ方向溝部を含む。

また、前記打撃部送り部は、長さ方向中心軸に対して１８０°回転対称する。

また、前記打撃部は、一方が開放されたボアが形成された胴部と、前記胴部の壁を貫通して一端が前記ボア片に突出され、他端が前記胴部の外部に突出された第２のバーとを含み、前記第２のバーは、１８０°間隔で互いに向かい合うように２個が備えられる。

また、前記第２のバーの一端は、前記打撃部送り部の回転するとき、前記ねじ谷部に沿って移動し、前記第２のバーの一端が前記ねじ谷部を外れて前記長さ方向溝部に至る場合、前記第１のバネの戻り力により前記打撃部は、前記第２の方向に移動する。

また、前記力伝達部は、力伝達部胴部、前記力伝達部胴部の外面から突出されたフランジ部、前記フランジ部を基準に一側に前記力伝達部胴部を囲むように配置された第３のバネを含み、前記力伝達部胴部の末端は、前記筐体から突出され、前記第３のバネは、一端が前記筐体の内壁に接触し、他端が前記フランジ部に接触する。

また、前記筐体部は、前記フランジ部が係止できる係止顎と、前記第２のバーが移動できる長さ方向貫通孔とをさらに含む。

また、前記筐体部と前記打撃部送り部との間には第１の軸受が配置され、前記筐体部と前記工具結合部との間には第２の軸受が配置される。

また、前記第１のバネは、一端が前記第１の軸受に接触し、他端が前記打撃部に接触する。

また、前記筐体部は、前記係止顎を基準に左側には第１の隔室が、右側には第２の隔室が設けられ、前記第１の隔室には前記力伝達部が位置し、前記第２の隔室には前記打撃部、前記打撃部送り部、前記第１の回転部、そして前記工具結合部が順次に配置される。

また、前記打撃部送り部の回転に連動して前記打撃部が右側に移動するとき、前記力伝達部は、前記第３のバネの戻り力により右側に移動して前記フランジ部が前記筐体部の係止顎に係止した状態となり、このとき前記力伝達部の一部は前記第２の隔室に最大に突出された状態となる。

上述した構成を有する本発明の実施例による整形外科用インパクターは、次のような効果を有する。

この整形外科用インパクターによれば、整形外科手術時に対象物に対して一定の衝撃を一定の間隔で加えることができる。

また、工具結合部の回転数を制御することで対象物に加えられる打撃頻度を所望するほど容易に調節することができる。

また、本インパクターを使用して弱い力で対象物を複数回打撃して大腿骨に挿入することができるので、既存の手術方法に比べて安全性が高くて骨折が発生する確率を大幅に下げることができる。

一方、本発明は、明示的に記載されてはいないが、上述した構成から期待できる別の効果ももちろん含む。

本発明の一実施例によるインパクターの模式図である。 図１のインパクターを示す。 図２のインパクターの主要構成の分解図である。 図２のインパクターの断面図である。 図２のインパクターの第１の回転部と工具結合部の結合関係を示す図である。 図２のインパクターの打撃部送り部と第１の回転部の結合関係を示す。 図２のインパクターの打撃部送り部の多様な方面での斜視図を示す。 図２のインパクターの打撃部と打撃部送り部の結合関係を示す。 図２のインパクターの力伝達部の主要構成の斜視図である。 図２のインパクターの作用を示す図である。 図１０（ａ）ないし（ｃ）ステップでの打撃部送り部に対する第２のバーの相対的位置をそれぞれ示す図である。 マレット（ｍａｌｌｅｔ）Ｍを利用して手作業で対象物に打撃を加えて大腿骨に挿入する既存の方式を示す。

以下、添付の図面を参考にして、本発明の実施例に対して本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。

図１に示されたように、本発明の一実施例によるインパクターは、回転電動工具２００に脱着可能に結合するアダプター１００を含む。回転電動工具２００は公知の電動工具であってもよく、アダプター１００は知られた多様な機械結合方式で回転電動工具２００に結合することができる。本実施例においては、例示的に、後述するアダプターの筐体部６の外側に円周方向に間隔を置いて陥没された複数個の半球型溝６１が形成され、これに対応して回転電動工具２００は、内側に複数個の突出された半球型突起２０１が形成され、アダプター１００と回転電動工具２００を結合または結合解除させることができる。

図２ないし図４に示されているように、アダプター１００は、主要構成として、筐体部６、工具結合部５、第１の回転部７、打撃部送り部４、打撃部３、及び力伝達部１を含む。

筐体部６は、後述する力伝達部１のフランジ部１２が係止できる係止顎６１と、後述する打撃部３の第２のバー３１が移動できる長さ方向貫通孔６２とを含む。そして、係止顎６１を基準に左側（図４基準）には第１の隔室６３が、右側には第２の隔室６４が形成される。第１の隔室６３には力伝達部１が位置し、第２の隔室６４には打撃部３、打撃部送り部４、第１の回転部７、そして工具結合部５が順次に配置される。

工具結合部５は、回転電動工具の回転力を伝達されて回転する。そのために、図４に示されているように、筐体部６と工具結合部５との間には第２の軸受９が配置される。

図５に示されているように、第１の回転部７は、工具結合部５の回転方向のうち一方向（左回り、図５（ｂ）基準）のみに工具結合部５の回転に連動して回転する。そのために、工具結合部５と第１の回転部７は、ラチェット（ｒａｃｈｅｔ）結合をなし、一方向Ｒのみに相対的な動きが制限される。参考に、ラチェット（ｒａｔｃｈｅｔ）結合は、機械要素の動きを一方のみに制限する結合を示す。よって、工具結合部５が右回りＲに回転するとき、これに連動して第１の回転部７が回転する。

もし、工具結合部５が逆方向、すなわち、右回り（図５（ｂ）基準）に回転するときには、第１の回転部７が左側（図５（ａ）基準）に押され第１の回転部７は工具結合部５と連動することができなくなる。これと関連して、図６（ｂ）に示されているように、第１の回転部７は、その長さ方向に延びた長方形溝７１を備える。

打撃部送り部４は、第１の回転部７の回転に連動して回転する。そのために、図４に示されているように、筐体部６と打撃部送り部４との間には第１の軸受８が配置される。

図４および図６（ａ）に示されているように、打撃部送り部４は、第１の回転部７の末端部が挿入されるボア（ｂｏｒｅ）４３と、ボア４３の内部に配置された第２のバネ４２と、ボア４３の内壁に両端が繋がる第１のバー４１とを備える。ここで、第１のバー４１は、第１の回転部７の長方形溝７１を貫通し、第２のバネ４２は、一端がボア４３の底面に接触し他端が第１の回転部７に接触する。これを通じて、第２のバネ４２の戻り力により第１の回転部７には常に工具結合部５側に力が加えられる。そして、上述したように、図５（ｂ）を基準にすると、工具結合部５が左回りに回転するとき、第１の回転部７は工具結合部５に相対的に左側（図４基準）に移動することで工具結合部５に連動しない。参考に、このとき、第１のバー４１は長方向溝７１内で相対的に右側に移動する。

また、図７に示されているように、打撃部送り部４は、複数個のねじ山部４４、複数個のねじ山部４４との間に形成されたねじ谷部４５、そして長さ方向に延びた長さ方向溝部４６を含む。ここで、打撃部送り部４は、その長さ方向中心軸Ｃ１に対して１８０°回転対称してもよい（図７（ｃ）参照）。

図４および図８を参考すると、打撃部３は打撃部送り部４の回転により、第１のバネ２を圧縮しつつ第１の方向（図４基準、右方向）に移動した後、第１のバネ２の戻り力により第１の方向の逆方向である第２の方向（図４基準、左側方向）に移動する。参考に、第１のバネ２は一端が第１の軸受８に接触し、他端が打撃部３に接触する。

具体的に、打撃部３は一方が開放されたボア３２が形成された胴部３３と、胴部３３の横方向に胴部３３の壁を貫通して一端がボア３２側に突出され、他端が胴部３３の外部に突出された第２のバー３１を含む。第２のバー３１は、１８０°間隔で互いに向かい合うように２個が備えられてもよい。

打撃部３の第２のバー３１は、打撃部送り部４の回転するとき、打撃部送り部４のねじ谷部４５に沿って移動し（このとき、図１０（ａ）に示されているように、第２のバー３１はねじ谷部４５の左側壁に接触）、第２のバー３１がねじ谷部４５を外れて長さ方向溝部４６に至る場合、第１のバネ２の戻り力により打撃部３は第２の方向（図４基準、左側方向）に急激に移動する。

力伝達部１は、急激に移動する打撃部３との接触により第２の方向（図４基準、左側方向）に移動する。

図４および図９を参考すれば、力伝達部１は、力伝達部胴部１３と、力伝達部胴部１３の外面から突出された環形（ｒｉｎｇ ｔｙｐｅ）のフランジ部１２と、フランジ部１２を基準に一側（左側、図４基準）に力伝達部胴部１３を囲むように配置された第３のバネ１１とを含む。

力伝達部胴部１３の末端は、筐体６から突出される。

第３のバネ１１は、一端が筐体６の内壁に接触し、他端がフランジ部１２に接触した状態で圧縮状態である。よって、力伝達胴部１３に外部から他の荷重が加えられない場合、力伝達胴部１３のフランジ部１２は、第３のバネ１１の戻り力により筐体６の係止顎６１に接触した状態で保持される。

以下においては、上述のような構成を有する本発明の一実施例によるインパクターの作用について説明する。図１０は、本発明のアダプター１００が回転電動工具に結合された状態を示し、説明の便宜上、回転電動工具は表現していない。

図１０（ａ）は、工具結合部５に回転電動工具の回転力が伝達されない状態、すなわち、回転電動工具未作動状態を示す。このとき、第１のバネ２の戻り力により、打撃部３は力伝達部１に接触状態である。そして、打撃部３の第２のバー３１の一端は、打撃部送り部４のねじ谷部４５に位置する（図１１（ａ）参照）。

次に、図１０（ｂ）に示されているように、工具結合部５に右回りＲへの回転力が加えられる場合、第１の回転部７により打撃部送り部４も工具結合部５の回転に連動して回転するようになる。そして、打撃部送り部４が回転することによって、打撃部３の第２のバー３１が打撃部送り部４のねじ谷部４５に沿って移動する。打撃部３が右側に徐々に移動することにより、第１のバネ２に徐々に大きい弾性エネルギーが蓄積される（図１１（ｂ）参照）。

このとき、力伝達部１は、第３のバネ１１の戻り力により右側に移動してフランジ部１２が筐体部６の係止顎６１に係止した状態となり、力伝達部１の左側段部は、筐体部６の第２の隔室６４に最大限突出された状態となる。

次、図１０（ｃ）に示されているように、打撃部３の第２のバー３１が打撃部送り部４のねじ谷部４５を外れて長さ方向溝部４６に至る場合、第１のバネ２の戻り力により打撃部３は第２の方向（図１０基準、左側方向）に急激に移動する。

最終的に、打撃部３が力伝達部１に強く打撃すれば、力伝達部１は第３のバネ１１の戻り力を克服しながら、対象物に打撃部３の打撃力を伝達する。参考に、図１１（ａ）ないし（ｃ）は、図１０（ａ）ないし（ｃ）にそれぞれ対応する図であって、それぞれのステップで打撃部送り部４における第２のバー３１の相対的な位置を模式的に示す。

ここで、打撃部３がさらに回転すれば、打撃部３の第２のバー３１が打撃部送り部４のねじ谷部４５にさらに進入することになり、上述したような過程を繰り返す。

以上において、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の特許請求の範囲において定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
産業上利用可能性
本発明は、股関節置換術など整形外科施術に使用されることができる。

Claims (13)

1. 回転電動工具に脱着可能に結合するアダプターを含み、
   前記アダプターは、
   筐体部、
   前記回転電動工具から回転力を伝達される工具結合部、
   前記工具結合部の回転方向のうち一方向のみに前記工具結合部の回転に連動して回転する第１の回転部、
   前記第１の回転部の回転に連動して回転する打撃部送り部、
   前記打撃部送り部の回転によって、第１のバネを圧縮しつつ第１の方向に移動した後、前記第１のバネの戻り力により前記第１の方向の逆方向である第２の方向に移動する打撃部、および
   前記打撃部との接触によって前記第２の方向に移動する力伝達部
   を含むインパクター。
2. 前記工具結合部と前記第１の回転部は、ラチェット（ｒａｃｈｅｔ）結合をなして、前記一方向のみに互いに連動して回転する、請求項１に記載のインパクター。
3. 前記打撃部送り部は、一端が開放されたボア、前記ボアの内部に配置された第２のバネ、および前記ボアの内壁に両端が繋がる第１のバーを備え、
   前記第１の回転部は、長さ方向に延びる長方形溝を備え、
   前記第１のバーは、前記長方形溝を貫通し、
   前記第２のバネは、一端が前記ボアの底面に接触し、他端が前記第１の回転部に接触する、請求項１に記載のインパクター。
4. 前記打撃部送り部は、
   複数個のねじ山部、前記複数個のねじ山部の間に形成されたねじ谷部、および長さ方向に延びた長さ方向溝部を含む、請求項３に記載のインパクター。
5. 前記打撃部送り部は、長さ方向中心軸に対して１８０°回転対称する、請求項４に記載のインパクター。
6. 前記打撃部は、
   一方が開放されたボアが形成された胴部と、
   前記胴部の壁を貫通して一端が前記ボア片に突出され、他端が前記胴部の外部に突出された第２のバーと、
   を含み、
   前記第２のバーは、１８０°間隔で互いに向かい合うように２個が備えられる、請求項５に記載のインパクター。
7. 前記第２のバーの一端は、前記打撃部送り部の回転するとき、前記ねじ谷部に沿って移動し、前記第２のバーの一端が前記ねじ谷部を外れて前記長さ方向溝部に至る場合、前記第１のバネの戻り力により前記打撃部は、前記第２の方向に移動する、請求項６に記載のインパクター。
8. 前記力伝達部は、
   力伝達部胴部と、
   前記力伝達部胴部の外面から突出されたフランジ部と、
   前記フランジ部を基準に一側に前記力伝達部胴部を囲むように配置された第３のバネと、
   を含み、
   前記力伝達部胴部の末端は、前記筐体から突出され、
   前記第３のバネは、一端が前記筐体の内壁に接触し、他端が前記フランジ部に接触する、請求項１に記載のインパクター。
9. 前記筐体部は、
   前記フランジ部が係止できる係止顎と、
   前記第２のバーが移動できる長さ方向貫通孔とをさらに含む、請求項８に記載のインパクター。
10. 前記筐体部と前記打撃部送り部との間には第１の軸受が配置され、
    前記筐体部と前記工具結合部との間には第２の軸受が配置される、請求項１に記載のインパクター。
11. 前記第１のバネは、一端が前記第１の軸受に接触し、他端が前記打撃部に接触する、請求項１０に記載のインパクター。
12. 前記筐体部は、前記係止顎を基準に左側には第１の隔室が、右側には第２の隔室が設けられ、
    前記第１の隔室には前記力伝達部が位置し、前記第２の隔室には前記打撃部、前記打撃部送り部、前記第１の回転部、そして前記工具結合部が順次に配置される、請求項９に記載のインパクター。
13. 前記打撃部送り部の回転に連動して前記打撃部が右側に移動するとき、
    前記力伝達部は、前記第３のバネの戻り力により右側に移動して前記フランジ部が前記筐体部の係止顎に係止した状態となり、このとき前記力伝達部の一部は前記第２の隔室に最大に突出された状態となる、請求項１０に記載のインパクター。

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