JP4126228B2 - 変換器取付用組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
この出願は、２０００年１０月２５日に提出されてそのすべての内容が引用によってこの明細書に組み入れられる米国仮出願第６０／２４２，９９４号の出願日の利益を主張するものである。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
この発明は、超音波変換器を整形外科用補助具に調節可能に取り付けるための装置に関するものであり、その変換器は超音波療法に適したやり方で調節可能に位置決めすることができる。
【０００３】
２．関連技術
骨損傷の治癒を促進するために超音波療法を用いることがその業界で知られている。同じように、軟組織、とりわけ筋骨格組織の損傷の治癒を超音波の適用によって促進することもまた述べられてきた。超音波療法には、通常は導電性のゲルあるいは袋と組み合わされた超音波変換器を損傷部の近傍における皮膚にあるいはその近くに配置することと、その変換器を信号発生器で駆動することとが一般に含まれているので、その変換器によって、超音波が、治療上有効な特定範囲にある周波数である時間だけかつ充分な数の用途に対して送出されて、治癒促進に効果的な結果が達成される。例えば、それぞれの内容がすべて引用によってこの明細書に組み入れられる米国特許第６，２７３，８６４号、第６，１９０，３３６号、第５，７３２，６１６号および第５，５２０，６１２号の各明細書を参照のこと。
【０００４】
超音波療法は、何らかの形態の整形外科用補助具を使って骨折部位で互いに対して関節の支持か固定または骨の固定のいずれかが要求される重症性の骨折あるいは軟組織損傷などのような損傷を治療する際にとりわけ利用することができる。
【０００５】
これらの種類の損傷は、例えば整形外科手術の後に起きる治癒の間に損傷区域を固定しあるいは運動範囲を制限するために、たいていの場合、装具、固定具、ケージあるいは他の整形外科用補助具を損傷部位へ当てがうことによって治療される。超音波変換器の頭部を治癒の促進にもっとも適した位置に配置することは、絆創膏あるいは包帯によるような既存の取付技術が使われるときにその整形外科用補助具の要素によって妨げられるおそれがある。
【０００６】
加えて、超音波治療には、病院を退院した後に快方に向かっている患者にとっては治癒を促進するという大きい利点のあることが多い。治療の頻度と患者がひんぱんに移動する困難性とを考慮すると、在宅治療が望ましい。その結果、超音波治療は、その装置の使用を指示する医師に従う患者によって自己適用されることが多い。しかしながら、既存の取付技術は、その変換器を正確に位置決めする患者の適応性に左右される。患者は、その変換器を位置決めし導電性ゲルを適切な箇所へ塗布するなどにおいて一貫しないおそれがあるため、整形外科用補助具を妨げることなくあるいは同補助具に妨げられることなく超音波変換器を一貫してかつ確実に所望治療部位へ当てることができるように、超音波変換器を同補助具に調節可能に取り付けるための機構に関する技術においてある要望が存在する。
【０００７】
発明の概要
この発明の装置によれば、超音波変換器を整形外科用補助具に調節可能なやり方で固定することができるので、この変換器は、その整形外科用補助具の要素を妨げることなくあるいは同要素に妨げられることなく、治療のための適切な位置に一貫してかつ確実に移動させることができ、次いで、いくつかの治療の間に邪魔にならない所へ移動させたり、取り外したりすることができる。
【０００８】
１つの実施態様では、この発明は、超音波変換器を整形外科用補助具に調節可能に固定するための装置であって、
（ａ） この装置を整形外科用補助具の１つの要素に調節可能に固定するように適合された選択随意の調節可能クランプと、
（ｂ） 前記変換器をこの装置に固定するように適合された変換器ホルダーと、
（ｃ） 前記の選択随意の調節可能クランプをこの変換器ホルダーに調節可能に連結するように適合された調節可能コネクターと
を有してなる装置に関するものである。
【０００９】
選択随意の調節可能クランプの形状構成は、この装置をさまざまな整形外科用補助具に固定することができるようにするために、さまざまな形態を採ることができる。
【００１０】
以下にいっそう詳しく説明するように、この装置は、いくつかの代わりの実施態様における１つの形態を採ることができ、それらのそれぞれは、既存の整形外科用補助具における１つのまたは２つ以上の要素に取り付けることができ、また、前記超音波変換器を患者に対して調節可能にかつ確実に位置決めすることができる。
【００１１】
特定の実施態様の詳細な説明
この発明の装置は、イリザロフ（Ｉｌｉｚａｒｏｖ）リング、片側固定具、あるいは空間的フレームのような（それぞれの内容がすべて引用によってこの明細書に組み入れられる米国特許第６，０３０，３８６号、第５，９７１，９８４号、第５，８９１，１４３号、第５，７２８，０９５号および第５，７０２，３８９号の各明細書に開示されたような）外部固定具から整形外科用装具などにわたる、さまざまな整形外科用補助具に取り付けることができるように意図されている。その結果、前記調節可能クランプの特定形状構成は実質的に可変である。このクランプは、これを整形外科用補助具にさまざまな部位あるいは位置で取り付けることができるという意味では、あるいは、このクランプをそれが取り付けられる整形外科用補助具の要素に対して移動させることができるという意味では、あるいは、前記調節可能コネクターへのこのクランプの取り付け位置を変えることができるという意味では、あるいは、これらのことをいくつか組み合わせた意味では、調節可能である。前記調節可能クランプは、実際に、整形外科用補助具それ自体とともに利用しあるいは販売することができ、また、前記の意味では選択随意なものである。
【００１２】
一例として、この発明に係る装置がリング状外部固定具のリングに固定されるときには、「ランチョ立方体（Ｒａｎｃｈｏ ｃｕｂｅ）」としても知られた固定具としてのクランプは、この装置を前記リングに調節可能に締め付けるために使うことができる。調節可能な締付機構の別の例には１つのまたは２つ以上のヒンジが含まれ、このようなヒンジは、この装置をリング状固定具のロッドのような、整形外科用補助具のロッドあるいは他の剛性要素におけるさまざまな箇所に固定するために使うことができる。これらのヒンジによれば、これらのヒンジが回転したときに前記調節可能コネクターがその取付箇所に対して移動することができる。適切なクランプの他の例には、前記整形外科用補助具における位置を変えることのできるボルト、ねじクランプ、ばねクランプ、標準的な実験用クランプなどが含まれる。
【００１３】
前記変換器ホルダーは前記変換器をこの装置に取り付けるように適合されている。前記変換器ホルダーは、前記変換器を挿入することができるキャップのように前記変換器から取り外すことができ、あるいは前記変換器に永久に固定することができる。前記変換器ホルダーは、前記調節可能コネクターの上におけるあるいはそれに取り付けられた対応ねじ部付き植込ボルトあるいは対応ねじ部付き開口を挿入することのできる、ねじ部の形成された開口あるいは前記変換器の非作用表面に取り付けられたねじ部付き植込ボルトであってもよい。他の構成には、止めねじなどによって固定されたねじ部の形成されていない開口／植込ボルト、前記変換器の非作用表面に固定された玉継手などが含まれる。
【００１４】
前記調節可能コネクターによって、前記変換器ホルダーと前記調節可能クランプとの間に調節可能なつながりが事実上もたらされる。このコネクターは、前記調節可能クランプの前記取付箇所を変えることができるという意味では、あるいは、前記変換器ホルダーの前記取付箇所を変えることができるという意味では、あるいは、前記コネクター自体に位置決めを調節することのできる可動部分が含まれているという意味では、あるいは、前記変換器と前記変換器ホルダーとは使用しないときに前記コネクターによって取り外すことができるという意味では、あるいは、これらのことを任意に組み合わせた意味では、調節可能である。いずれにしても、前記コネクターによって、前記調節可能クランプに対する前記変換器ホルダーの位置を、従って前記変換器の位置を変えることができる。
【００１５】
調節可能コネクターの一例は、実質的に平坦でも角度付きでもよい板であって、前記調節可能クランプ、前記変換器ホルダー、あるいはこれらの両方を調節可能に取り付けるための１つのまたは２つ以上の長孔がある板である。別の例は、調節可能ブラケット、ねじ部の形成された植込ボルト／開口構成、あるいは玉継手を介して一方端部で前記変換器ホルダーに取り付けられ、かつ、他方端部で整形外科用補助具の要素にボルト止めされるかあるいは締め付けられた関節接合状アームである。この関節接合状アームは、複数の関節のある可撓性関節接合状材料から作ることができ、あるいは、回り継手とロック可能なすべりつばのある２〜３の剛性要素とから作ることができる。調節可能コネクターの別の例には、一方端部における前記変換器ホルダーに固定され、かつ、他方端部に選択随意のハンドルがあり、その胴組立体に前記クランプによって調節可能に固定することのできるピンの含まれている軸が含まれる。
【００１６】
この発明は、添付図面に示されたその特定の実施態様のいくつかを参照することによって、さらに説明される。この説明および前記図面は特許請求の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１７】
図１にはこの発明の１つの実施態様が示されているが、ここで、選択随意の調節可能クランプにはヒンジ１０が含まれており、このヒンジは整形外科用補助具の１つの要素２０に回転可能に取り付けられている。ヒンジ１０は、要素２０の長手軸に関して回転することができるので調節可能なものであり、かつ、必要に応じてその長さに沿って移動することができるものでもある。ヒンジ１０は、調節可能コネクター３０に、ねじ部の形成されたボルトとナットとの組み合わせとして図示された固締具４０で調節可能に固定することができる。固締具４０は、ヒンジ１０における貫通孔５０を通り、次いで、調節可能コネクター３０の第１脚部７０における長孔６０を通る。このことによって、ヒンジ１０と調節可能コネクター３０とが適切な相対位置にあるときに、固締具４０を長孔６０に沿って滑らせ、かつ、その固締具を締めることで、第１脚部７０に沿ったヒンジ１０の位置を調節することができるようになる。
【００１８】
変換器ホルダー８０には、変換器９０に固定されかつ固締具１２０によって調節可能コネクター３０の第２脚部１００に固締された板が備わっており、この固締具１２０は、また、第２脚部１００における長孔１１０も通る。図示された固締具はボルトであって、このボルトは、長孔１１０を通った後に、対応してねじ部が形成されたナット（図示略）によって固定されている。締め付けて、ゆるめ、次いでしっかり再び締め付けることのできる任意の固締具によれば、変換器ホルダーを調節可能コネクターに固定する際における、また、クランプを調節可能コネクターに固定する際における所望の調節機能がもたらされるように作用するであろうということはわかるであろう。図示されたように、調節可能コネクター３０には、変換器９０に電力を供給するためのケーブル１４０が収容される開口１５０がある。
【００１９】
図示されたように、調節可能コネクター３０は、互いに対してほぼ垂直である（約９０°に方位付けられた）２つの脚部が備わっている、長方形の角度付き板である。他の形状および方位は、用いることができるとともにこの発明の精神および範囲の中に含まれる、ということはわかるであろう。例えば、円形、楕円形あるいは他の幾何学的形状の板、または鋭角あるいは鈍角に曲げられた板、または実質的に平坦な板も、この発明に使うことができる。
【００２０】
この発明における１つの実施態様の１例が、図２において、変換器ホルダー２４０とクランプ２１０との間における調節可能コネクターとしての平坦な板２３０を使って示されている。図示されたように、クランプ２１０によって、この発明の装置がリング状外部固定具に固定されている。
【００２１】
また、図２および図３に描かれかつ示されたように、リング状外部固定具のリング２７０には、この発明の装置における別の実施態様が固定されており、この調節可能コネクターには可撓性アーム２５０が備わっており、このアーム２５０によってクランプ２６０が変換器ホルダー２８０に連結されている。図示されたように、可撓性アーム２５０は多関節型可撓性関節接合状アームである。このような可撓性関節接合状アームに適した材料には、メディフレックス（ＭＥＤＩＦＬＥＸ 登録商標）（フレックスバー・マシン・コーポレーション（Ｆｌｅｘｂａｒ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｒｐ．）、ロックライン（Ｌｏｃｋｌｉｎｅ）可撓性アーム材料、あるいは他の可撓性アーム材料すなわち「グースネックス（ｇｏｏｓｅｎｅｃｋｓ）」が含まれる。これらの関節接合状アームは、いったん方位が決められるとこれらの再方位付けに適切な力が必要であるように、ロック可能なものであるのが好ましい。このことによって、調節機能が発揮されるが、そのアームが治療中に不注意でぶつかって定位置から外れるのを防止することができる。関節接合状アームは、そのアームの長さを必要な長さに調節して特定の損傷を治療するために、付加的な関節接合状関節を必要に応じてそのアームに付加しあるいはそのアームから取り外すことができるようなものであるのもまた好ましい。
【００２２】
この発明におけるこの実施態様とともに使うための適切な変換器ホルダーには、その変換器の非作用表面に（あるいは、その変換器を挿入することができるキャップに）固定され、かつ、その可撓性アームに取り付けることができるとともに関節接合することのできる玉継手が含まれている。変換器ホルダーの代わりの実施態様が図４に示されており、この図には、可撓性アーム２５０に取り付けられ、かつ、変換器にも、あるいは適切な固締具３００（例えば、ボルト、ねじ部材あるいはリベット）によって変換器を保持するためのキャップにも取り付けられたブラケット２９０が示されている。この変換器ホルダーによって、商標がエクソジェン（ＥＸＯＧＥＮ）３０００である変換器あるいは類似の変換器を保持することができる。
【００２３】
図２および図３に示されたように、前記可撓性アームの一方端部を前記固定具に締め付けるために蝶ナットが使われているが、図１に示されたようなヒンジ式クランプもまた、前記関節接合状アームを、前記固定具のリングの垂直ロッドに、または、この発明の範囲内にある片側固定具あるいは整形外科用装具に締め付けるために使ってもよい、ということはわかるであろう。これに代えて、前記リングにおける孔の存在に左右されない、図５に示されたような孔なしクランプ、あるいはばね式クランプ、標準的な実験用クランプ、ねじクランプ、または他のクランプ機構を使って、この装置を整形外科用補助具に固定してもよい。
【００２４】
図５には、この発明の装置に関する代わりの形状構成も示されており、ここでは、この装置を外部固定具のリングに固定するためにクランプ２６０が使われているが、これは、可撓性関節接合状アームとともに使うための前記クランプ機構における任意のものであってよい。前記の多関節型可撓性関節接合状アームの代わりに、この形状構成には、関節接合状アーム３１０が使われているが、このアームには、クランプ２６０によって固定されかつすべりつば３３０に取り付けられるように適合された第１回り継手３２０が備わっている。すべりつば３３０はロッド３４０に沿って調節可能に配置することができ、このロッドは第２回り継手３５０に取り付けられ、この回り継手は変換器ホルダー２８０に取り付けられるように適合され、このホルダーは、変換器の非作用表面あるいは変換器を挿入することのできるキャップの非作用表面における対応ねじ部付き開口の中に挿入されるように適合されたねじ部付き植込ボルトであってよい。
【００２５】
図６はこの発明に係る装置の別の実施態様における斜視図であり、図７はこの実施態様の分解斜視図である。変換器ホルダー２８０は、変換器を収容して、それを圧入によるかあるいは止めねじによるかのいずれかで定位置に保持し、次いで調節可能コネクター４００へ軸４１０で取り付けるように適合されたキャップである。軸４１０は胴４２０の中で移動するので、調節可能コネクター４００に対する変換器ホルダー２８０の位置を変えることができる。調節可能コネクター４００には、胴４２０に対して直交状に延びているように図示されたピン４３０も含まれており、このピンはクランプ（図示略）によって収容されるようにかつそれによって調節可能に固定されるように適合されている。ピン４３０は、標準的固定具によってあるいはランチョ立方体のような他のクランプによって固定できるような大きさおよび形状構成にされているのが好ましく、ここでは、回転可能に配置された後にこの立方体の所望高さで止めねじによって固定することができる。整形外科用補助具に対するこの立方体の位置は、使用時に付加的な可撓性がある限り、変えたりあるいは調節したりすることもできる。これに代えて、このピンは、ねじ部が形成されていてもよく、また、蝶ナットあるいは他の固締具を使ってリング状外部固定具のリングにねじ止めされてもよい。このピンは、ねじ部が形成されていてもよいが、この装置をさまざまなやり方で整形外科用補助具のさまざまな要素に固定することのできるランチョ立方体に嵌まるような大きさにされているのがもっとも好ましい。
【００２６】
加えて、軸４１０と胴４２０とは対応してねじ部を形成することができるので、胴４２０における軸４１０の位置は、軸４１０を胴４２０に対して回転させることで調節することができる。これに代えて、図示されたように、調節可能コネクター４００には、前記変換器ホルダーを前記の胴から離れるようにかつ患者の体へ向かうように付勢するために、偏倚要素４４０（軸４１０の周りに配置されたコイルばねとして図示されている）が含まれていてもよい。図示されたこの実施態様には、この装置を取り付けやすくするための選択随意のハンドル４５０が設けられている。前記の軸および胴にねじ部が形成されていると、前記ハンドルを回すことで、ねじ部の形成された前記の軸が前記の胴に対して移動し、患者に対する前記変換器ホルダーの位置を調節することができる。偏倚要素が存在すると、前記変換器は、前記の軸をその偏倚要素により与えられた偏倚力に抗して引くとともにその軸をこの後退位置にロックする（図７に示された選択随意のロックピン４６０を選択随意のロック用長孔４７０に係合させる）ことで、あるいは、患者に対して前記変換器が適切に位置決めされたときに前記の軸を取り外すことで、移動することができるので、前記変換器は、治療の間にその偏倚要素によって患者に押し付けられる。
【００２７】
ピン４３０が前記調節可能クランプに適切に位置決めされてとどまることができるように、一方、調節可能コネクター４００の残部が治療と治療との間にまたは調節あるいは修復の間に取り外されるようにするため、図示されたように、調節可能コネクター４００は、必要であれば、継手部４８０（図６）で継ぎ合わされる。この継手部は、前記調節可能コネクターの胴側面における雄のＤ字状要素（Ｄ字状断面のある雄要素）として図示されているが、この要素は、前記調節可能コネクターのピン側面における雌のＤ字状要素（Ｄ字状断面のある雌要素）に対応している。保持用ボール５００によって、この継手部は、前記調節可能コネクターにおける前記２側面が離されるまで、定位置に保持される。このような取り外しの特徴が望まれていないかあるいは必要でないときには、継手部４８０をこの装置から省くことができるとともに、継手部を回すことなく、あるいはこの装置をそれが前記クランプに固定されたときに回転させることなく、前記変換器ホルダーを前記ピンに取り外し可能に取り付けるという機能が達成される限り、相異なる継手部形状構成を用いることができる、ということはわかるであろう。
【００２８】
この発明は、前記装置の使用方法に関するものでもある。この装置あるいはその一部は、前記クランプを介して、整形外科用補助具に、典型的には整形外科用補助具の剛性要素に取り付けることができる。前記変換器は、前記変換器ホルダー（取り外し可能であれば）と、前記クランプと、調節可能コネクターと、必要であれば、適切な超音波療法を行うために適切な方位に調節された変換器ホルダーとに取り付けることができる。この装置の調節機能によって、前記変換器は、前記整形外科用補助具に妨げられることなくあるいは同補助具を妨げることなく、適切な箇所で一貫してかつ確実に位置決めすることができる。超音波療法を行うことができ、また、この装置を、治療部位から離して移動させることができ、また、希望により同補助具から取り外すことができる（いくつかの実施態様で）。これに代えて、所望により、前記変換器はこの装置から取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、整形外科用補助具の１つの要素に固定されたこの発明における１つの実施態様に係る装置の分解斜視図である。
【図２】 図２は、リング状外部固定具に固定されたこの発明における２つの実施態様の斜視図である。
【図３】 図３は、リング状外部固定具に固定された図２に示すこの発明における２つの実施態様のうち１つの装置の拡大斜視図である。
【図４】 図４は、この発明に係る変換器ホルダーの１つの実施態様の斜視図である。
【図５】 図５は、リング状外部固定具に固定されたこの発明における２つの実施態様を示している斜視図である。
【図６】 図６は、この発明の装置における別の実施態様の斜視図である。
【図７】 図７は、図６に示すこの発明における実施態様の拡大斜視図である。

Claims (8)

1. 超音波変換器を外部固定具に調節可能に固定するための装置であって、
   （ａ） この装置を前記外部固定具（２０，２７０）の要素に調節可能に固定するように適合された調節可能クランプ（２６０）と、
   （ｂ） 前記超音波変換器を収容しかつ保持するように適合されたキャップ（２８０）からなり、前記変換器をこの装置に固定するように適合された変換器ホルダー（２８０）と、
   （ｃ） 前記調節可能クランプをこの変換器ホルダーに調節可能に連結するように適合された調節可能コネクター（４００）と
   を備えてなり、
   前記調節可能コネクターは、前記キャップの表面から延びている軸（４１０）と、この軸を収容するように適合された胴（４２０）とを備え、さらに、前記の胴に対してある角度で前記コネクターから延びているピン（４３０）を備え、このピンは、前記調節可能クランプによって調節可能に収容されるように適合されており、かつ、前記の軸と胴とは、相補形ねじによってねじ合わされている
   装置。
2. 前記調節可能コネクターは、前記の軸に配置された調節ハンドル（４５０）をさらに備えている請求項１記載の装置。
3. 前記角度が、約９０°である請求項１または２に記載の装置。
4. 前記変換器ホルダーを前記調節可能コネクターから離すべく付勢するように適合された偏倚要素（４４０）をさらに備えている請求項１または３に記載の装置。
5. 前記偏倚要素は、コイルばねである請求項４記載の装置。
6. 前記調節可能コネクターは、前記ピンに取り付けられた第１部分と、前記変換器ホルダーに取り付けられ、前記第１部分から取り外すことができる第２部分とからなる請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
7. 前記第１部分と前記第２部分とは、回転不能な継手（４８０）によって連結されている請求項６記載の装置。
8. 前記第１部分および前記第２部分の一方は、Ｄ字状（５００）断面の雄要素からなり、かつ、他方部分は、Ｄ字状断面の対応雌要素からなる請求項７記載の装置。

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