JP4316505B2 - 整形外科用ラチェット式鉗子 - Google Patents

Description

本発明は整形外科用ラチェット式鉗子に関し、特に、骨折部を固定するために骨を整骨し、保持するために使用される鉗子に関する。

従来技術は整形外科手術中に使用するための多くの整骨装置を示している。本発明の請求項１の前文部分に係る代表的な鉗子はＷＯ８９／０６９３９号明細書（米国特許第４，８９６，６６５号明細書）に示されている。その出願に示されているような鉗子の交換可能なチップの可能性の事実のほかに、外科医にとって別の重要な実践的な点は鉗子の着手地点を交換する可能性即ち可逆的なラチェット機構を有する可能性である。上記のＰＣＴ出願に係るラチェットの利点は、図９、８、９に示すように、３つの切り換え位置の間でレバーを切り換えることにより、鉗子を自由に即ちいずれかの方向（それぞれ図９又は図１０）に移動させることができるという事実である。この接近方は外科医の作業を容易にするが、全体的に満足できるものではないことが判明した。
別の既知の鉗子は米国特許第５，６７４，２４４号明細書に開示されている。この文献に係るペンチは、ラチェット構造体のほぼすべてがハンドル内に位置し、器具の外形を越えて延びないという利点を有する。解除ボタンを押したときにペンチを開くための対向力を生じさせるためにバネを設ける。鉗子の減少した寸法の利点は、ハンドル間でペンチの係止装置を作動させる際の実践的な欠点を併発する。
ＷＯ８９／０６９３９号明細書 米国特許第４，８９６，６６５号明細書

この従来技術に鑑み、本発明の目的は係止装置に対する良好な制御を外科医に与え、同時にペンチの固定を強化する、外科医のための整形外科用ラチェット式鉗子を提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を持つ鉗子より達成される。
他の目的及び利点は従属の請求項の特徴を持つ鉗子より達成され、本発明の例示的な実施の形態は以下の説明において開示される。

図１は、係止装置が開いた設定位置、即ち、ハンドル２、１２が枢動地点３のまわりで自由に運動できるような設定位置にある状態での、本発明の第１の実施の形態に係る鉗子１の側立面図を示す。鉗子１は骨物質及び（又は）手術用の板及び骨物質内へ進入するようになった鋭利な先端を備えたジョー４を有する。他の形状を選択できることは明らかであり、例えば、ジョーは内歯を有する。

ハンドル２の内部側において、形作られたロッド５はピン６により枢着される。板バネ７はハンドルの外側から枢動地点３に向かう方向へロッド５を押圧する。一層簡単な実施の形態においては、特に第２のハンドル１２内の案内ボア８（図示せず）が十分に狭い場合は、バネ７を省略することができる。ロッド５は捕獲素子即ちラチェット歯１０を有する。これらのラチェット歯は僅かに湾曲したロッド５の長手軸線に対して横断方向において溝を有することができる。ロッド５は好ましくは湾曲しており、枢動地点３からの距離に匹敵する曲率半径を有する。溝即ちノッチ（捕獲素子１０）は枢動地点３の方に向いたロッド５の内部に設けられる。

上述のように、第２のハンドル内に位置する案内ボア８は例えば矩形のロッド５を収容するような矩形の寸法を有する。ロッド５が多少なりとも丸い場合は、案内ボア８は円筒形、丸くしたスリット等とすることができる。

第２のハンドル１２は、ボア８の近くに、ハンドル１２を１つの指穴部分３２と１つのジョー部分２２とに分割する第２の枢動地点１３を有し、これらの部分はこの第２の枢動地点１３により一緒にヒンジ接続される。このため、係止構造体２０はハンドル１２のそれぞれ第１及び第２の枢動地点３、１３間で運動することができる。第２のハンドル１２のジョー部分２２は、枢動地点１３の近くで、２つのアーム１４、２４に分かれ、指穴部分３２の端部２５がこれらのアーム間に位置する。２つのアーム１４、２４は、有利には枢動地点１３の近傍に位置することのできる端地点で一緒に結合する。この端部２５はアーム１４、２４の内部側間で運動することができる。端部２５がアーム１４に向いて位置するような図１の位置においては、指穴ハンドル部分３２に一体的に装着された鼻部２６は自由になっており、ロッド５の捕獲素子１０に係合しない。

それぞれアーム１４、２４の２つの端地点（２７及びここでは枢動地点１３）間には、板バネ２８を設ける。板バネ２８は指穴部分３２の端部２５に係合し、ラチェットのレバー及び係止機構の一部である。好ましい実施の形態においては、バネ２５はバネスチールで作られ、アーム２４の方へ偏向したときに、アーム５の歯に対する鼻部２６の係合を維持するのに十分な力を供給する。

図２は図１の円II内のレバー部分の拡大図である。すべての図面における同じ特徴は常に同じ符号で示す。バネ２８は図面の面に垂直それ故枢動地点３、１３の軸線に平行な板バネの方向で装着される。それ故、互いに平行に設けられ、板バネ２８を取り囲む２つの鼻部２９は端部２５に装着され、アーム１４、２４間の空間内へ延び、バネ２８のための案内手段を提供する。バネ２８が偏倚されているので、すなわち、バネがアーム１４、２４の端地点２７、１３間の直線の長さよりも長いので、端部２５は２つの安定した位置のみをとることができ、一方の位置は（アーム１４の方へ偏向した）図１に係る開いた設定位置であり、他方の位置は（アーム２４の方へ偏向した）図３に係る閉じた設定位置である。鼻部２９はバネ２８の運動を許容するようにこれらの間に十分な遊びを備えた小さなボルト又は円柱とすることができる。バネ２８の位置とは反対側のボルト２９の表面はそれぞれアーム１４、２４に対して当接するために直接使用することができる。

図３は図１の円II内のロッカー即ち係止部分の拡大図である。歯１０は２つの異なる傾斜部７０、７１を有する。固定地点６の方に向いた傾斜部である傾斜部７１はロッド５の現在の長手軸線に大体垂直である。他方の傾斜部７０は、傾斜部７１の方向に比べて、好ましくは３０度及び６０度の間の角度で、固定地点６の方向に傾斜している。

図４は、係止装置が閉じた設定位置、即ち、ハンドル２、１２が鉗子１のジョー４を閉じる方向においてのみ枢動地点３のまわりで運動できるような設定位置にある状態での、図１に係る鉗子１の側立面図を示す。図５は図４の円Ｖ内のレバー部分の拡大図である。図１、４の鉗子の２つの設定位置の比較から分かるように、ハンドル２、１２は自由に運動できる（すなわち、ハンドルは開くことができる）。枢動地点３の近傍において、ハンドル２、１２間に、図１、４には示さない付加的なバネを設けることができ、このバネはハンドル２、１２を離れさせるように押圧する。さもなければ（このバネが無い場合）、外科医がはさみを処置するときに、外科医が鉗子を開いてしまうことがある。ハンドル１２特に指穴部分３２を他方の指穴部分４２の方へ押したとき、第２の枢動地点１３を通って設けられたレバー及び端部２５へのレバー長さ部分により、バネ２８上にモーメントが作用する。このモーメントは図１に示すような安定した開いた設定位置から図４に示すような第２の安定した設定位置即ち閉じた設定位置の方へバネ８を押す。ハンドル２１のジョー部分２２に対する指穴部分３２の運動により、鼻部２６はロッド５の捕獲素子１０の１つに係合する。それ故、指穴部分３２、４２を解放したとき、鉗子１のジョー４上の対向圧力はハンドル２、１２を開かせない。その理由は、鉗子１が安定した閉じた設定位置にあるからである。しかし、外科医は指穴部分３２、４２を更に閉じる可能性を有する。この運動の可能性を保証するため、ロッド５の捕獲素子１０及び鼻部２６は非対称的に形成されて、逆運動を禁止しながら、鼻部２６が１つの捕獲素子１０から枢動地点６に一層近い次の捕獲素子へ摺動できることを保証する。

外科医はまた、図１に係る設定位置に到達したときに、指穴部分４２から離れるように指穴部分３２を押して捕獲素子１０からの鼻部２６の係合を解除することにより、鉗子の把持を極めて容易に解除することができる。これは、外科医が指穴部分３２、４２の簡単な操作及び相対運動を介して鉗子１の開閉を制御することを意味する。別個のスイッチ、ボタン又は解除機構は必要でない。

図６は図４の円VI内のロッカー即ち係止部分の拡大図である。その２つの隣接した異なる傾斜部７０、７１を備えた２つの歯１０は隣接する歯１０の傾斜部により形成された溝７２に対して補足的な形を好ましくは有する鼻部２６に係合し、それ故、１方向へのロッド５の運動を阻止すると共に、反対方向へのその運動を許容する。

図１ないし４に係る実施の形態は鉗子のこのような有利な取り扱いを達成するための唯一の可能性ではない。図７は係止装置が開いた設定位置にある状態での、本発明の第２の実施の形態に係る鉗子４１の側立面図である。図１に係る実施の形態の同様の特徴を有する図７の実施の形態のすべての特徴は同じ符号で示す。図８は図７の円VI内のレバー部分の拡大図を示し、図９は図７の円VII内の係止部分の拡大図である。この実施の形態においては、解除ボタン４２が１つのハンドル１２に平行に設けられる。鉗子４１の原理は次の通りである。円筒状の係止素子３５がハンドル１２上に又はこれと一体的に設けられる。この係止素子３５は、好ましくは小さな横断方向の溝３６を備えた少なくとも１つの粗い表面を有する。補足的な係止素子３７はハンドル１２に平行に延びるレバーアームとして実現された解除ボタン４２を具備する。補足的な係止素子３７は変化する曲率を持つ湾曲に沿って配置された溝即ち歯３６を有し、曲率半径は閉じた設定位置と名づける位置との関係で開いた設定位置と名づける素子３７の位置間で一層大きくなる。

図７の開いた設定位置は２つのウエブ１４´、２４´間の長いスリットの内部の１つの端地点２７と枢動地点３３に近い別の端地点５７との間を延びる偏倚されたバネ２８により達成される。係止装置が閉じた設定位置にある状態での、図７に係る鉗子４１の側立面図を示す図１０に示すような及び図１０の円ＩＸ内のレバー部分の拡大図である図１１の詳細図並びに図１０の円Ｘ内の係止部分の拡大図である図１２に示すような閉じた設定位置を達成するため。ハンドル１２から離れるようなレバー４２の枢動により、２つの補足的な表面３５、３７は互いに係合し、表面３７の特殊な形のため、鉗子４１は更に開くことができない。その理由は、バネ２８がこのとき第２の安定した設定位置即ち閉じた設定位置へレバー４２を押圧しているからである。

最後に、図１３は、係止装置が開いた設定位置にある状態での、本発明の第３の実施の形態に係る鉗子６１の側立面図を示し、図１４は、係止装置が閉じた設定位置にある状態での、図１３に係る鉗子６１の側立面図を示す。

ハンドル１２の内部側において、形作られたロッド５はピン６により旋回自在に装着される。第２のハンドル１２の案内ボア８はロッド５を受け入れる。ロッド５は多数の捕獲素子５０を有する。これらの捕獲素子は僅かに湾曲したロッド５の長手軸線に対して横断方向において溝を有することができる。ロッド５は好ましくは僅かに湾曲しており、枢動地点３からの距離に匹敵する曲率半径を有する。溝即ちノッチ（捕獲素子）は枢動地点３の方に向いたロッド５の内部に設けられる。第２のハンドル１２内に位置するボルト４８はバネ４７によりロッド５の方向に押され、このバネはディスクバネとすることができ、ボルト４８と枢動地点３との間で第２のハンドル１２内に位置し、素子３７の表面４６の方へロッド５の表面４６を移動させるように作用する。図１３に示す開いた設定位置においては、素子３７及びロッド５の表面４６は係合せず、一方、図１４においては、素子３７は鉗子６１の内部へ押され、それ故、表面４６を互いに接触させ、第２の実施の形態と同様の機能を達成し、即ち、ジョー４が開くのを阻止するが、閉じるのを許容する。図１３、１２に係る構成は更なる圧縮を許容し、表面を相対的に摺動させる。しかし、いずれかの方向（図１３から図１４及びその逆）へ鼻部４９を押すことにより素子３７を外側の方へ押圧することによってのみ達成されることのある後方への運動は存在しない。

すべての実施の形態において、第１の実施の形態におけるような指穴３２内での操作により又は第２の実施の形態におけるようなハンドルに平行な解除レバー４２により又は第３の実施の形態におけるような第２のハンドルに平行に設けた素子を解放するボルト４８により、解放又は固定素子は鉗子を把持する際に直接使用することができる。

図１に係る実施の形態の利点の１つはハンドルの運動により開いた設定位置から閉じた設定位置へ切り換わる可能性である。操作すべき付加的なボタンやレバーは存在しない。それ故、外科医は装置を閉じた設定位置へ切り換え、把持すべき人体に装置を係合させ、ジョー４を更に閉じることができ、一方、この閉じた設定位置において、外科医は到達したジョーの１つの位置でこれらが更に開かないことを確信する。このとき、把持を緩ませる必要がある場合、外科医は、ハンドルの把持穴から去ることなく、閉じた設定位置から開いた設定位置へ切り換えることができる。次いで、外科医はジョーを開き、把持すべき同じ人体に対して時間を失うことなく作業を続ける。

図７ないし１０に示す実施の形態の第２の利点は、空間の要求を減少し、手のための自然の位置に装着されているためボタン４９に更に容易に到達できることである。この結果はそれぞれ素子３５、３７内の表面３６を定義することにより達成することができる。図面において、１つの素子は円筒状の曲率を有し、一方、他方の素子は変化する曲率半径を有する。開いた設定位置（自由に運動できるジョー４）においては、２つの素子は、２つの軸線間の直線上で測定した場合に互いに小さな距離だけ隔たっている。閉じた設定位置へボタン４２を移動させたとき、素子３７は軸線３３のまわりで回転する。それ故、距離が変化し、最終的にはゼロになる。表面３６は互いに係合している。このとき、外科医がジョーを開こうとした場合即ち第１のハンドル１２から離れるように第２のハンドル２を移動させようとした場合、２つの表面はそれぞれ軸線３３、３のまわりで回転する。しかし、この回転は表面間の距離を更に減少させる。その理由は、素子の１つがこの回転方向において増大する曲率半径を有し、ブロック状態を生じさせるからである。ハンドルの運動によるジョーの更なる閉鎖は、少なくとも１つの素子が減少する曲率半径を有し従ってこの運動を許容するような方向に素子を移動させる。

表面の最良の係合を保証するため、表面は図面に垂直な方向において微小溝又は溝を具備する。

係止装置が開いた設定位置にある状態での、本発明の第１の実施の形態に係る鉗子の側立面図である。 図１の円II内のレバー部分の拡大図である。 図１の円III内の係止部分の拡大図である。 係止装置が閉じた設定位置にある状態での、図１に係る鉗子の側立面図である。 図４の円Ｖ内のレバー部分の拡大図である。 図４の円VI内の係止部分の拡大図である。 係止装置が開いた設定位置にある状態での、本発明の第２の実施の形態に係る鉗子の側立面図である。 図７の円VI内のレバー部分の拡大図である。 図７の円VII内の係止部分の拡大図である。 係止装置が閉じた設定位置にある状態での、図５に係る鉗子の側立面図である。 図１０の円ＩＶ内のレバー部分の拡大図である。 図１０の円Ｘ内の係止部分の拡大図である。 係止装置が開いた設定位置にある状態での、本発明の第３の実施の形態に係る鉗子の側立面図である。 係止装置が閉じた設定位置にある状態での、図１３に係る鉗子の側立面図である。

Claims (5)

1. ２つのハンドル（２、１２）を備えた特に骨折部を固定するための整形外科用ラチェット式鉗子であって、第１の捕獲素子（３５）が上記ハンドルの一方（２又は１２）に枢着され、補足的な捕獲素子（３７）が他方のハンドル（１２又は２）に装着され、上記捕獲素子（３５、３７）が片手で切り換えることのできる２つの安定した設定位置のみを占めることができ、一方の閉じた上記設定位置では、上記鉗子のジョー（４）を更に閉じることのみを行うことができ、開いた上記設定位置では、当該鉗子の当該ハンドル（２、１２）が自由に運動できて鉗子を開閉することができるような鉗子において、
   上記一方のハンドル（１２）にバネ手段（２８；４７）を設け、同バネ手段（２８；４７）が２つの装着地点間で偏倚され、上記捕獲素子（３７）の一方に接続されたレバー端部（５８；４９）が当該バネ手段（２８）に係合し、作動素子（４２）の運動を介して、上記レバー端部（５８）が閉じた上記設定位置と開いた上記設定位置との間で切り換わることができ、
   第２の装着地点（５７）が上記第１のハンドル（１２）内の２つの側壁（１４´、２４´）間で切り換わることのできる上記レバー端部（５８）の係合地点であり、
   上記第１の捕獲素子（３５）及び上記補足的な捕獲素子（３７）が湾曲した素子であり、少なくとも一方の当該捕獲素子（３５又は３７）が、上記閉じた設定位置において、該捕獲素子（３５及び３７）の表面（３６）の接触時に、上記鉗子を開く方向への更なる運動に対するブロック装置を提供するために、変化する曲率半径を有することを特徴とする鉗子。
2. 上記バネ手段が、上記２つの設定位置を許容するメモリー効果を有する上記第１のハンドル（１２）内に装着された板バネ（２８）であることを特徴とする請求項１に記載の鉗子。
3. 上記バネ（２８）が上記第１のハンドル（１２）内の当接する側壁（１４´、２４´）間に装着されることを特徴とする請求項２に記載の鉗子。
4. 上記第１の捕獲素子が上記第２のハンドル（２）上に枢着されたロッド（５）であり、同ロッド（５）が上記第１のハンドル（１２）内の開口（８）を通って延び、上記鉗子の上記ジョー（４）の方に向いた側部において溝（５０）を有し、上記ロッド（５）の上記溝（５０）が上記バネ（４７）に係合できることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の鉗子。
5. 上記補足的な捕獲素子（３７）が、上記ロッド（５）からの上記バネ（４７）の係合を解除するように上記第１のハンドル（１２）内の上記開口（８）の内部へ押圧できる当該補足的な捕獲素子（３７）を含む上記作動素子（４９）の一部であることを特徴とする請求項４に記載の鉗子。

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