JP4737595B2 - Manufacturing method of osteosynthesis screw - Google Patents
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Description
本発明は、剥離骨折などを治療するための骨接合術において使用する骨接合ねじを製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing an osteosynthesis screw used in osteosynthesis for treating an exfoliation fracture or the like.
剥離骨折などを治療するための骨接合術においては、チタンなどの金属製の骨接合ねじを骨折部に埋込んで骨を固定する術式が一般的に行なわれている。一方、生体内に金属製の骨接合ねじを埋め込んだままでは、その金属製ねじが腐食するおそれや感染巣を提供する危険があるため、骨が癒合した後には埋込んだ金属製ねじを体内から取り出すための再手術が必要であった。しかし、再手術をするには、患者に麻酔の危険性や精神的、身体的負担を強いることになる。 In osteosynthesis for treating an exfoliation fracture or the like, a technique of fixing a bone by embedding a metal osteosynthesis screw such as titanium in a fracture part is generally performed. On the other hand, if a metal osteosynthesis screw is embedded in the living body, the metal screw may corrode or provide an infection site. Re-operation was required to remove it. However, re-surgery puts the patient at risk of anesthesia and the mental and physical burden.
生体内で周囲の骨と一体化して最終的には正常な骨に置換されるような材料、例えば患者本人の骨を切り出し、この骨片で骨接合ねじを作製すれば、骨が癒合した後に再手術をして骨折部に埋め込んだ骨接合ねじを除去する必要がなくなるため、患者の負担を大幅に軽減することができる。 A material that can be integrated with the surrounding bones in the living body and eventually replaced with normal bones, such as the patient's own bone, and a bone joint screw made of this bone fragment. Since it is not necessary to remove the osteosynthesis screw embedded in the fractured part after re-operation, the burden on the patient can be greatly reduced.
ところで、本出願人によって、構造が簡単で小型化された主軸台について、すでに出願がなされている(特許文献1)。この主軸台を用いて構成した小型の旋盤装置は構造が簡単であるため骨片が触れるチャック爪などを消毒しやすく、病院の手術室内や近接する部屋等にこの旋盤装置を置いて骨片の加工に利用することができる。 By the way, the applicant has already filed an application for a spindle head having a simple structure and a reduced size (Patent Document 1). The small lathe device constructed using this headstock is simple in structure, so it is easy to disinfect the chuck claws that the bone fragment touches, and this lathe device can be placed in a hospital operating room or in a nearby room. It can be used for processing.
しかし、骨は内部に粗密構造があって硬い部分や柔らかい部分が混在しているため、従来の旋盤装置を用いて加工すると摩擦熱等で乾燥して部分的に脆くなるなどして、ねじ切り加工中に骨片が折損してしまうおそれがあった。
解決しようとする問題点は、従来の旋盤装置で加工すると、ねじ切り加工中に骨片が折損してしまうおそれがあった点であり、本発明は、脆い骨片を折損することなくねじ切り加工することのできる骨接合ねじの製造方法を提供することを目的とする。 The problem to be solved is that when machining with a conventional lathe device, the bone fragment may be broken during threading, and the present invention performs threading without breaking the brittle bone fragment. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an osteosynthesis screw .
前記課題を解決するために、請求項1記載のごとく、基台に、軸方向に摺動可能な主軸を縦向きに設けると共に主軸に沿って摺動するバイトを設け、この主軸の下端に骨片を把持するチャック装置を取り付け、主軸の下方に上面が開放した浴槽を設けて液体を満たし、前記チャック装置を浴槽内に出入自在に構成し、
骨片を浴槽内の液体に浸漬して表面を易削化した後、
骨片を前記浴槽内の液体より取り出して円柱状加工し、その後ねじ切り加工を行うことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, as described in
After immersing bone fragments in the liquid in the bathtub and making the surface easy to cut,
A bone fragment is taken out from the liquid in the bathtub and processed into a cylindrical shape, and then threaded .
請求項2記載のごとく、前記液体が、エタノール、酢酸、水酸化ナトリウム、EDTA又はホルムアルデヒドからなる群のうちのいずれか1つの水溶液であることを特徴とする。
As described in
請求項3記載のごとく、前記液体がヒアルロン酸水溶液であり、骨片を浴槽のヒアルロン酸水溶液に浸漬した後、浴槽より取り出して冷却し、骨片の表面を凍らせて易削化した後、円柱状加工及びねじ切り加工を順次行うことを特徴とする。As described in claim 3, after the liquid is a hyaluronic acid aqueous solution and the bone fragment is immersed in the hyaluronic acid aqueous solution of the bathtub, the liquid is taken out from the bathtub and cooled, and after freezing the surface of the bone fragment, Cylindrical processing and threading are sequentially performed.
請求項4記載のごとく、基台に、軸方向に摺動可能な主軸を縦向きに設けると共に主軸に沿って摺動するバイトを設け、この主軸の下端に骨片を把持するチャック装置を取り付け、主軸の下方に上面が開放した浴槽を設けて液体を満たし、前記チャック装置を浴槽内に出入自在に構成し、According to a fourth aspect of the present invention, the base is provided with a main shaft that is slidable in the axial direction in the longitudinal direction and a tool that slides along the main shaft, and a chuck device that holds a bone fragment is attached to the lower end of the main shaft. , A bathtub having an open top surface is provided below the main shaft to fill the liquid, and the chuck device is configured to freely enter and exit the bathtub,
前記液体がエタノール、酢酸、水酸化ナトリウム、EDTA又はホルムアルデヒドからなる群のうちのいずれか1つの水溶液であり、The liquid is an aqueous solution of any one of the group consisting of ethanol, acetic acid, sodium hydroxide, EDTA or formaldehyde;
骨片を前記水溶液に浸漬して表面を易削化した後、骨片を浴槽より取り出して円柱状加工後洗浄すると共に、当該浴槽内の液体を生理食塩水又はヒアルロン酸水溶液に取り替え、After immersing bone fragments in the aqueous solution to make the surface easy to cut, the bone fragments are removed from the bathtub and washed after columnar processing, and the liquid in the bathtub is replaced with physiological saline or hyaluronic acid aqueous solution.
その浴槽内に洗浄した骨片を浸漬してねじ切り加工を行うことを特徴とする。The washed bone piece is immersed in the bathtub and threaded.
請求項1記載のごとく、骨片を浴槽内の液体に浸漬して表面を易削化した後、
骨片を前記浴槽内の液体より取り出して円柱状加工し、その後ねじ切り加工を行うため、骨片表面部を易削化でき、骨片を折損することなく確実に加工することができる。
As described in
Since the bone fragment is taken out from the liquid in the bathtub and processed into a cylindrical shape and then threaded, the surface of the bone fragment can be easily cut and can be reliably processed without breaking the bone fragment.
請求項2記載のごとく、エタノール、酢酸、水酸化ナトリウム、EDTA又はホルムアルデヒドからなる群のうちのいずれか1つの水溶液中に骨片を浸漬した後、円柱状加工及びねじ切り加工を水溶液から取り出した状態で行うので、骨片表面部を易削化して加工を行ない易くし、切削中に骨片にかかる負担を少なくして骨片が折損するのを防ぐことができる。
As described in
請求項3記載のごとく、骨片をヒアルロン酸水溶液に浸漬した後取り出して冷却し凍らせることにより、骨片の粗密な構造を均して、切削中に骨片が折損するのを防ぐことができる。 As described in claim 3, the bone fragments are immersed in a hyaluronic acid aqueous solution and then taken out, cooled and frozen, so that the rough structure of the bone fragments is leveled and the bone fragments are prevented from breaking during cutting. it can.
請求項4記載のごとく、エタノール、酢酸、水酸化ナトリウム、EDTA又はホルムアルデヒドからなる群のうちのいずれか1つの水溶液中に骨片を浸漬し、水溶液から取り出した状態で円柱状加工した後骨片を洗浄し、その後生理食塩水又はヒアルロン酸水溶液に浸漬してねじ切り加工を行うので、骨片の表面を易削化して円柱状加工でき、その後、切削による摩擦熱等や骨片を大気中に晒していることによる乾燥を防ぎ、骨片が十分に水分を含み弾力性に富んだ状態でねじ切り加工できる。5. A bone fragment after being processed into a columnar shape in a state where the bone fragment is immersed in an aqueous solution of any one of the group consisting of ethanol, acetic acid, sodium hydroxide, EDTA or formaldehyde, and taken out from the aqueous solution, as described in claim 4. And then threaded by immersing in physiological saline or hyaluronic acid aqueous solution, so that the surface of the bone fragment can be easily machined and processed into a cylindrical shape. Drying by exposure is prevented, and the bone pieces can be threaded with sufficient moisture and elasticity.
以下、本発明に使用する立旋盤の構成について、図1乃至図2を参照して説明する。図1は本発明に使用する立旋盤の全体正面図で、図2は立旋盤の全体側面図である。 Hereinafter, the configuration of the vertical lathe used in the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall front view of a vertical lathe used in the present invention, and FIG. 2 is an overall side view of the vertical lathe.
立旋盤1は、基台2と、基台2の側部から上方に向かって立設された支持部3と、支持部3に上下方向に位置調節可能に取り付けられた主軸台4と、この主軸台4に併設され主軸に沿って摺動自在に取り付けられた刃物台5と、基台2上に設けられて主軸台4及び刃物台5の下方に配置される浴槽6と、浴槽6内に設けられた心押し台7及びヒータ8とにより構成される。
The
支持部3は、基台2と一体的に形成するか、又は基台2の側部にボルトなどで締結固定して一体的に構成して、上方に向かって立設させる。支持部3の基台2側には摺動機構を設ける。本実施形態における摺動機構は、互いに平行な一対のV溝リニアガイド部30を設けて、これらの間に中空部31を形成し、この中空部31の上下端に軸受部32を設けて、この軸受部32によって回転可能に送りねじ棒33を取り付け、この送りねじ棒33を支持部3の上端に設けたサーボモータ34に連結し、このサーボモータ34によって送りねじ棒33を回転駆動して形成される。
The support portion 3 is formed integrally with the
支持部3には2組の摺動部が設けられ、本実施例においては、正面視右側に主軸台4を取り付け、左側に刃物台5を取り付けている。主軸台4及び刃物台5は、それぞれ送りねじ棒33に取り付けられると共に、中空部31を跨いで両側を2本のV溝リニアガイド部30によって支持されて、送りねじ棒33の回転に従って摺動する。
The support portion 3 is provided with two sets of sliding portions. In this embodiment, the head stock 4 is attached to the right side as viewed from the front, and the tool post 5 is attached to the left side. The headstock 4 and the tool rest 5 are respectively attached to the
主軸台4は、小型のモータ40を備えており、主軸41は、このモータ40の出力軸に接続して、縦向きに取り付ける。主軸41の下端に、骨片を把持するためのチャック42を取り付ける。
The headstock 4 is provided with a
刃物台5は、X軸方向(正面視左右方向)に摺動可能なX軸ガイド52を備えている。このX軸ガイド52に4本のアーム50を取り付けて下方へ延設し、バイト51を、その刃側及び後端側の2箇所をそれぞれ側面視左右から挟持して固定する。
The tool post 5 includes an
主軸台4及び刃物台5の下方に浴槽6を設ける。浴槽6は基台2に着脱可能に取り付ける。浴槽6内には心押し台7とヒータ8とが設けられ、心押し台7には主軸41と対向して同軸上に心押し棒70が突設される。この心押し棒70は、その高さを調節可能に構成されている。この浴槽6には潤滑、保温又は冷却などのための液体が満たされ、ヒータ8はこれらの液体を温めたり保温するのに用いられる。
A
浴槽6に満たされる液体は例えば、生理食塩水、ヒアルロン酸水溶液、50乃至100v/v%(容量百分率)エタノール、1乃至20v/v%酢酸、0.1乃至10規定塩酸、0.1乃至2規定水酸化ナトリウム、0.1乃至0.5M(モル濃度)EDTA(エチレンジアミンテトラ酢酸)、1乃至10w/v(重量対容量百分率)%ホルムアルデヒドなどである。
The liquid filled in the
本実施形態において、立旋盤1の主軸41は略鉛直方向に配置されているが、鉛直方向から傾けて斜め向きとなるように配置してもよい。主軸41を斜め向きに配置した場合、刃物台5の摺動方向も主軸41に沿った向きに傾け、X軸ガイド52の摺動方向は主軸41に直行する向きに変え、また、心押し棒70も主軸41と同軸に配置される。
In the present embodiment, the
次に、前記のごとく構成した立旋盤1の使用して、骨片から骨接合ねじを作成するねじ切り加工について説明する。
Then for the use of
切り出される骨片は、長さが10〜40mm、3〜8mm角程度の不定形棒状である。この骨片を、主軸41の下端に設けたチャック42に取り付けて把持し、サーボモータ34を駆動して主軸台4を下方に摺動し、骨片を浴槽6に満たした液体に浸漬して骨片の先端を心押し棒70に当接する。次に、刃物台5を下方に摺動し、X軸ガイド52によってアーム50を摺動して、バイト51を骨片に当接する。そして、まず骨片を直径3〜8mm程度の円柱状に加工し、その後、骨片をねじ切り加工する。
The bone fragment to be cut out is an indeterminate rod shape having a length of about 10 to 40 mm and about 3 to 8 mm square. This bone fragment is attached to and gripped by a
浴槽6にヒアルロン酸水溶液を満たした場合、浴槽6の周囲に冷却槽を設けてここに氷や液体窒素等を充填し、ヒアルロン酸水溶液を低温に冷却してもよい。この場合、骨片の骨内血管部等にヒアルロン酸を浸透させた後、骨片を液体中から引上げ、液体窒素などにより冷却して凍らせる。骨片の血管部等の粗な部分にヒアルロン酸を充填して凍結することで骨片の粗密な構造を均して、切削中に骨片が折損するのを防ぐことができる。
When the
また、浴槽6にエタノール、酢酸、水酸化ナトリウム、EDTA又はホルムアルデヒドを満たした場合、骨片を円柱状に成形する加工及びねじ切り加工は、所定の時間だけ骨片を浴槽6に浸漬した後、サーボモータ34を駆動して主軸台4を上方に摺動すると共に心押し棒70を上方に延出して、骨片を液体中から引上げた状態で行なう。
Further, when the
これらの液体は、エタノール、酢酸、水酸化ナトリウム及びホルムアルデヒドは蛋白変成作用を有し、EDTAは脱灰作用を有し、塩酸は蛋白変成作用及び脱灰作用を有している。したがって、これらに骨片を浸すことで骨片の表面部のみを蛋白変性又は脱灰することで、骨片表面部を易削化して加工を行ない易くし、切削中に骨片にかかる負担を少なくして骨片が折損するのを防ぐことができる。 In these liquids, ethanol, acetic acid, sodium hydroxide and formaldehyde have a protein modifying action, EDTA has a decalcifying action, and hydrochloric acid has a protein modifying action and a decalcifying action. Therefore, by immersing bone fragments in these, only the surface portion of the bone fragments is denatured or decalcified, thereby making the surface of the bone fragments easy to process and processing, and the burden on the bone fragments during cutting is reduced. Less can prevent the bone fragment from being broken.
骨片を加工する際にはこれらの液体を組合せて用いることもできる。例えば、骨片を円柱状に成形する加工を行なうときには、浴槽6にエタノール、酢酸、水酸化ナトリウム、EDTA又はホルムアルデヒドなどを満たして骨片の表面を易削化してすばやく加工を行ない、その後、浴槽6を取り替えるか又は取り外して洗浄し、生理食塩水又はヒアルロン酸水溶液を満たして骨片のねじ切り加工を行なう。
When processing bone fragments, these liquids can also be used in combination. For example, when processing to form a bone fragment into a columnar shape, the
骨片は、その形状も不定形で性質も個体差があって多様であるため、前記のように浴槽6に様々な種類の液体を満たして骨片を多様な雰囲気下で加工可能に構成することで、骨の状態に合わせて適切な液体を選択して、骨片を折損することなく確実に加工することができる。 Since the bone fragments have various shapes and irregular shapes, and have individual differences, the bone fragments are filled with various kinds of liquids as described above, and the bone fragments can be processed in various atmospheres. Thus, an appropriate liquid can be selected according to the state of the bone, and the bone piece can be reliably processed without breaking.
また、立旋盤1は、主軸台4、刃物台5及びサーボモータ34に、主軸41や送りねじ棒33の回転角度を検出するエンコーダ(図示せず)や入出力部(図示せず)を設けてパソコン等の入出力端末に接続し、これらの主軸41や送りねじ棒33の回転角度やバイト51のX軸方向の位置を制御することでNC旋盤として用いるように構成してもよい。
Further, the
1 立旋盤
2 基台
3 支持部
30 リニアガイド部
31 中空部
32 軸受部
33 送りねじ棒
34 サーボモータ
4 主軸台
40 モータ
41 主軸
42 チャック
5 刃物台
50 アーム
51 バイト
52 X軸ガイド
6 浴槽
7 心押し台
70 心押し棒
8 ヒータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
骨片を浴槽内の液体に浸漬して表面を易削化した後、
骨片を前記浴槽内の液体より取り出して円柱状加工し、その後ねじ切り加工を行うことを特徴とする骨接合ねじの製造方法。 The base is provided with a longitudinally slidable main shaft and a bite that slides along the main shaft, and a chuck device that holds a bone fragment is attached to the lower end of the main shaft, and the upper surface is below the main shaft. An open bathtub is provided to fill the liquid, and the chuck device is configured to enter and exit the bathtub ,
After immersing bone fragments in the liquid in the bathtub and making the surface easy to cut,
A method for producing an osteosynthesis screw, wherein a bone fragment is taken out from the liquid in the bath and processed into a cylindrical shape, and then threaded .
前記液体がエタノール、酢酸、水酸化ナトリウム、EDTA又はホルムアルデヒドからなる群のうちのいずれか1つの水溶液であり、The liquid is an aqueous solution of any one of the group consisting of ethanol, acetic acid, sodium hydroxide, EDTA or formaldehyde;
骨片を前記水溶液に浸漬して表面を易削化した後、骨片を浴槽より取り出して円柱状加工後洗浄すると共に、当該浴槽内の液体を生理食塩水又はヒアルロン酸水溶液に取り替え、After immersing bone fragments in the aqueous solution to make the surface easy to cut, the bone fragments are removed from the bathtub and washed after columnar processing, and the liquid in the bathtub is replaced with physiological saline or hyaluronic acid aqueous solution.
その浴槽内に洗浄した骨片を浸漬してねじ切り加工を行うことを特徴とする骨接合ねじの製造方法。A method for producing an osteosynthesis screw, wherein the washed bone fragment is immersed in the bathtub and threaded.
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2005
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