JP6761614B2

JP6761614B2 - 手術に必要な器材を骨等に固定する固定用ピンの引き抜き具

Info

Publication number: JP6761614B2
Application number: JP2017071679A
Authority: JP
Inventors: 高明矢吹; 大輔丸山
Original assignee: Teijin Nakashima Medical Co Ltd
Current assignee: Teijin Nakashima Medical Co Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2020-09-30
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP2018171292A

Description

本発明は、外科手術に際して手術に必要な器材を骨を始めとする人体要素に止め付けるために人体要素に打ち込んで固定する固定用ピンの引き抜き具(以下、器具という)に関するものである。外科手術、中でも整形外科手術 (例えば、人工関節の設置手術)では、各種のトライアルや治具、計測具といった器材を骨を始めとする敷材、皮膚といった人体要素(以下、骨等という)に一時的に止め付ける措置を行っている。このためには、器材を骨等に一時的に固定しなければならないが、多くは器材に設けた孔に固定用ピン(以下、ピンという)を通して骨に打ち込んで止めていた。ところが、これらの器材を用いた措置が済むと、ピンを外す必要があり、従来はペンチのようなものでピンを挟んで抜いていた。

このやり方によると、引抜きの力や方向は手(腕)にすべてかかってくるから、骨が硬いような場合にはピンが抜き難い上に器具の姿勢が安定しない。したがって、ぶれて骨を傷付けたり、ピンが折れたり、曲がったりすることがあった。さらに、後退するとき(引き抜いているとき)には抜けかかったピンが露出するから、そこに物が絡んだり、傷付けたりすることもあった。したがって、数が多い場合は時間的にも手技的にも困難さを伴っていた。

そこで、下記特許文献1に示される引き抜き具が提案されている。これは、本体部分に対して独立して前進、後進ができる終端部材と、本体部分に設けられてピンを咥え込んで動かないようにしたり、緩めて自由に動けるようにするジョーと称する部材からなるものである。そして、終端部材の前進、後進は枢支ピンを中心に鋏的に開閉する二つのレバー(第一レバーアームと第二レバーアーム)を本体部分に設け、レバーの握り込みと緩めで行っていた。一方、ジョーの締め付けと緩めはレバーに連接されるリンクの押し引きに基づくカム作用で行う。

実際には、二つのレバーを緩めてピンの外周に終端部材を通し、その前端がピンを埋めた骨に当たるまで前進させる。次に、レバーを握り込むのであるが、これによって終端部材はジョーとは関係なく前進しようとするが、前端が骨に当たっているから動かない。しかし、握り込みの最初でジョーを回転させており、ピンをジョー、つまり、本体部分にカム作用でロックして一体としている。この状態で更にレバーを握り込むと、終端部材が前進できない反動で全体が後退し、このとき、本体部分と一体となったピンはその後退分だけ抜ける。そして、一回の操作で全部抜けなければ、抜けるまでこの操作を繰り返すというものである。

これによると、ピンを引き抜く際、本体部分全体が移動するので、慣性が大きくて重く、操作がし難い。また、手全体が動くので、後退の途中でぶれが生じて狙いが狂い、円滑な引き抜きができないといったことがある。さらに、レバーの握り込みという一操作で二つの部材を順次作動させるので、構造が複雑になって思惑どおりの動きをしない場合もある。加えて、ジョーに関連して終端部材のキャビティー内での円滑なスライドや別のキャビティー内でのスムーズなローテーションを可能にする精密な工作も必要とし、コストも高くつく。

特表２０１６―５０１６５４号公報

本発明はこのような欠点を解消したもので、二つのレバーの鋏的な開閉で固定用ピンをロックする保持部材を含む限られた部材のみを後退させるようにして慣性の小ささを確保するとともに、腕にかかる引抜力の軽減を図り、操作の正確さを保つとともに、骨等の傷付きの防止や固定用ピンの折れ、曲がりを防いだものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、外科手術の際の措置として手術に必要な器材を骨を始めとする人体要素に止め付けるために人体要素に打ち込む固定用ピンの引き抜き具であり、手で握る第一レバーアームの先端を構成するヘッドに同じく手で握る第二レバーアームを連結ピンで開閉可能に連結し、ヘッドの先端に縦溝と、縦溝に直交してヘッドを前後に貫通する第一横孔を形成し、第二レバーアームの先端に第一リンクを第一ピンで回動可能に連結するとともに、第一リンクの先端に第二リンクを第二ピンで回動可能に連結して第二リンクを縦溝に後方に余裕をもたせて挿入する他、第二リンクの第一横孔に通ずる位置に第二横孔を設け、固定用ピンを第一横孔から第二横孔に通してヘッドの先端が人体要素或いは人体要素に取り付けられた器材に当たるまで前進させ、第一レバーアームと第二レバーアームとを握り込むことで、第二リンクが縦溝中で後傾しながら後退し、第二横孔の角で固定用ピンを咥えて引き抜く態様の前進と後退を繰り返してピンを引き抜くことを特徴とする手術に必要な器材を人体要素に固定する固定用ピンの引き抜き具を提供したものである。

また、本発明は、以上において、請求項２に記載した、第一ピンが連結ピンより前方にあって第一レバーアームと第二レバーアームとの握り込みで第二リンクが後退する構成、請求項３に記載した、縦溝の両側が壁であり、この壁に前後に長孔が形成されており、第二リンクの側方にこの長孔に突入されるガイドピンが設けられている構成、請求項４に記載した、ヘッドの前端の開口部が前方が径大のテーパに形成されている構成、請求項５に記載した、第一レバーアームと第二レバーアームがばねで開側に付勢されている構成を提供する。

請求項１の発明によると、第一レバーアームのヘッドの縦溝に挿入された第二リンクやこれに関連する他の限られた部材のみが固定用ピンを保持して後退するから、慣性が小さくて軽い。つまり、器具の姿勢を安定させ、骨等の傷付き、固定用ピンの折れや曲りを抑制する。また、引き抜きは腕で引っ張るのではなく、手によるレバーの握り込みで行うものであるから、狂いが少なく、ぶれが少ない。さらに、レバーは握り込むだけでよいから操作が容易である。加えて、部材の精巧なスライドやローテーションといった動作は必要ないので、精密な工作も必要ない。この他、ヘッドの前端と骨等或いは器材は常に接触していて固定用ピンは露出していないので、この間に物を嚙みこんだりしない。

本発明の引き抜き具の斜視図である。本発明の引き抜き具の側面図である。引き抜き具を固定用ピンに挿入するときの側面断面図である。引き抜き具で固定用ピンを引き抜くときの側面断面図である。第二リンクを後退させるときの側面断面図である。第二リンクの前進と後退を示す側面断面図である。コイルばねを用いる例の側面断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本発明は、主として整形外科手術に際してその措置として用いるトライアルや治具、計測具(以下、これらを上記のとおり器材という)を骨等に止め付けるために用いる固定用ピン(以下、これを上記のとおりピンという)を用済み後に引き抜く引き抜き具(以下、これを上記したように器具という)に関するものを例として説明する。図１及び図２でその概略を説明しておくと、第一レバーアーム１と第二レバーアーム２(以下、第一アーム１と第二アーム２という)を連結ピン３で鋏のように開閉、つまり縦回動可能に連結しておく。なお、第一アーム１と第二アーム２との間には板ばね４を張って開側に付勢しておく。

ところで、以下において、上下、左右(幅方向)、前後と方向を指称することがあるが、図２のように第一アーム１と第二アーム2とを上下に配置する姿勢を基準として説明する。ただし、この器具は手で握って使用するものであり、その姿勢は一定ではない(例えば、第一アーム１と第二アーム２を上下逆向きに持つようなことや任意な姿勢をとることもある)が、どのような姿勢にあってもその使用に問題はない。また、回動するとあるが、上記の基準姿勢における鉛直面内で回動するとの意である。

図３は器具をピンに挿入する前の側面断面図であるが、第一アーム１の前端側は前後幅がある程度あるブロック状のヘッド５を構成しており、ヘッド５の前端部には縦溝６が形成され、縦溝６に直交して交差する第一横孔７がヘッド５を貫通して形成されている。このときの第一横孔7の開口部は前方が径大のテーパ８に形成されている。なお、第一横穴７の断面形状は円形に限らず、多角形やその他異形状でもよい。第二アーム２の前端部分はブラケット９となってヘッド５側に延びて連結ピン３で枢着されている。そして、ブラケット９の上部前端からは第一リンク１０が第一ピン１１で回動可能に連接されて前方に延びており、第一リンク１０の前端からは第二リンク１２が第二ピン１３で同じく回動可能に連接されている。これにより、第一リンク１０と第二リンク１２はそれぞれ第一ピン１１と第二ピン１３を中心に独立して回動する。なお、第一ピン１１は少なくとも連結ピン３よりは前方に設けられている。

このとき、第二リンク１２は縦溝６に挿入されている。前述の基本姿勢では、第二リンク１２は上部の第二ピン１３で回動可能に吊支されるが、第一アーム１と第二アーム２が開いた状態において直立姿勢をとるようになっている。そして、その挿入位置は縦溝６の前部になるようにしており、このため、第二リンク１２の前面１２aは縦溝６の前端６aに接触している状態となる。なお、縦溝１２の前後幅は第二リンク１２の前後幅より大きく、これによって第二リンク１２と縦溝６の後端６b との間には隙間１４が形成される。

次に、この器具の操作について説明する。まず、第一アーム１と第二アーム２とを手で持ち、骨等１５に打ち込んだピン１６に対して器具の第一横孔７を通す。このときの第一横孔７の入れ込みを容易にするのが上記したテーパ８である。なお、第二リンク１２には前後に第二横孔１７があけられており、第二リンク１２が直立のとき、第二横孔１７の中心線は第一横孔７の中心線と一致するように設定されている。これによって器具をピン１６に通すときには第二横孔１７も通すことになる。なお、第二横孔１７の断面形状も第一横孔７と同様、円形に限らず、多角形や異形状でもよい。

ところで、ピン１６に器具を通すとき、第一アーム１と第二アーム２とが開いた状態であれば、第二リンク１２はほぼ直立しているものの、上記隙間１４が存在することで挿入時のピン１６と第二横孔１７との摩擦で上方が前方に傾く前傾姿勢をとろうとする場合もある。しかし、ピン１６の外径よりも第二横孔１７の内径はある程度大きく設定されているから、図４に示すように引っかかることなく挿入される。これに加えて、第二ピン１３の前方で第二リンク１２の上端にはヘッド５の頂面に沿って延びるキー１２bが形成されており、第二リンク１２が前傾しようとすると、このキー１２bがヘッド５に当たって前傾姿勢を制限する。

さらに、板ばね４が第一アーム１と第二アーム２とを張っていることもピン１６と第二横孔１７とを平行にしようとしてこの姿勢の確保に寄与する。なお、縦溝６は閉ざされており、その側方は壁１８で覆われていて第二リンク１２が動くときも幅方向にぶれたりしないし、側方からは見えない。

図５は第二リンク１２を後退させてピン１６を引き抜こうとするときの側面断面図であるが、ヘッド５の前端が骨等１５に当たると、第一アーム１と第二アーム２とを手で握り込む(閉操作する)。すると、第一ピン１１は連結ピン３よりは前方に設けられていることから、第一リンク１０や第二リンク１２は後方に引っ張られる。このとき、第二リンク１２の第二横孔１７とピン１６とではある程度の径差があり、さらに、第二リンク１２は上方に位置する第二ピン１３を介した後方への引張力に対し、可動部分の接触(後述の長孔１９とピン２０との接触、第二リンク１２の側面と壁１８との接触等)により発生する摩擦力が第二リンク１２の下方をその姿に留めようとする作用をきっかけとして、第二リンク１２が後方に移動するときには必ず上方が後方の後傾姿勢となる

第二リンク１２が後傾すると、第二横孔１７の上方の後端と下方の前端はピン１６を硬く締め付けて強い摩擦力を発揮する。この摩擦力が上述した第二リンク１２の上部を後方へ引っ張る力に対して下部をその場へ留める力として加わり、結果的により大きな力が働き、第二リンク１２の後傾姿勢は維持され続ける。第二リンク１２がピン１６を締め付けた後、第一アーム１と第二アーム２とをもう一段握り込むことで、第二リンク１２は後傾姿勢を保ったまま後方へ移動し、この動きに伴ってピン１６を抜いて行く。このとき、第二横孔１７(第二リンク１２)はピン１６に対して、所謂食い込み勝手になっており、抜くときの抵抗が強いほど強い摩擦力(引抜力)を発揮して滑らないようになっている。この意味で、第二横孔１７とピン１６との径差がある程度大きいほど傾きが大きくてなって摩擦力(引抜力)が大きい。また、第一アーム１と第二アーム２の梃子作用が大きいほど、そして、強く握り込むほど、引抜力が大きい。

図６はこの状態を示す側面断面図であるが、第二リンク１２の後退は縦溝６の後端６bに当たるまで若しくはピン２０が長孔１９の後端に当たるまで続き、第一ピン１１は(a)から(b)の位置まで後退し、それに伴ってピン１６はSの長さだけ引き抜かれる。この一動作だけでピン１６が全部抜けない場合は、抜けるまで以上の前進と後進の操作を繰り返すことになる。さらに、縦溝６の壁１８に前後に延びる長孔１９を形成し、第二リンク１２の側面にこの長孔１９に突入するピン２０を突設しておくと、第二リンク１２の傾きや動きがスムーズになる。以上、要するに、第二リンク１２が上記した従来例の保持部材に該当し、このとき、動くのは第二リンク１２の他に第一リンク１０といった限られた部材であるから、慣性が小さく、ぶれを少なくしてより軽く引き抜けるのである

図７は別の例の側面断面図であるが、本例のものは板ばね４に代えて又は併用してコイルばね２１を用いたものである。具体的には、第二リンク１２の背面とヘッド５の対向する位置にそれぞれ横穴２２をあけ、この間にコイルばね２１を組み込むのである。第二リンク１２がコイルばね２１で直接押されるので、姿勢の後傾や直立がより確実になる利点がある。また、この構成で、コイルばね２１に十分な荷重があれば板ばね４が省略できるから、デザイン的にもすっきりする。

なお、器材を残したままの状態でピン１６を引き抜く場合等、骨等１５と器具の間に別の物体があっても使用できる。ところで、本発明はこれに限るものではなく、ピンはボルトやくぎのようなものであってもよいし、骨に相当するものは金属や樹脂のようなものであってもよい。

１第一レバーアーム
２第二レバーアーム
３連結ピン
４板ばね
５ヘッド
６縦溝
６a 〃の前端
６b 〃の後端
７第一横孔
8 テーパ
９ブラケット
１０第一リンク
１１第一ピン
１２第二リンク
１２a 第二リンクの前面
１２b キー
１３第二ピン
１４第二リンクと縦溝の後端との間の隙間
１５骨等(器材)
１６固定用ピン
１７第二横孔
１８壁
１９長孔
２０ピン
２１コイルばね
２２横穴

Claims

外科手術の際の措置として手術に必要な器材を骨を始めとする人体要素に止め付けるために人体要素に打ち込む固定用ピンの引き抜き具であり、手で握る第一レバーアームの先端を構成するヘッドに同じく手で握る第二レバーアームを連結ピンで開閉可能に連結し、ヘッドの先端に縦溝と、縦溝に直交してヘッドを前後に貫通する第一横孔を形成し、第二レバーアームの先端に第一リンクを第一ピンで回動可能に連結するとともに、第一リンクの先端に第二リンクを第二ピンで回動可能に連結して第二リンクを縦溝に後方に余裕をもたせて挿入する他、第二リンクの第一横孔に通ずる位置に第二横孔を設け、固定用ピンを第一横孔から第二横孔に通してヘッドの先端が人体要素或いは人体要素に取り付けられた器材に当たるまで前進させ、第一レバーアームと第二レバーアームとを握り込むことで、第二リンクが縦溝中で後傾しながら後退し、孔の角で固定用ピンを咥えて引き抜く態様の前進と後退を繰り返してピンを引き抜くことを特徴とする手術に必要な器材を骨等の人体要素に固定する固定用ピンの引き抜き具。
第一ピンが連結ピンより前方にあって第一レバーアームと第二レバーアームとの握り込みで第二リンクが後退する請求項１の手術に必要な器材を骨等の人体要素に固定する固定用ピンの引き抜き具。
縦溝の両側が壁であり、この壁に前後に長孔が形成されており、第二リンクの側方にこの長孔に突入されるガイドピンが設けられている請求項１又は２の手術に必要な器材を骨等の人体要素に固定する固定用ピンの引き抜き具。
ヘッドの前端の開口部が前方が径大のテーパに形成されている請求項１〜３いずれかの手術に必要な器材を骨等の人体要素に固定する固定用ピンの引き抜き具。
第一レバーアームと第二レバーアームがばねで開側に付勢されている請求項１〜４いずれかの手術に必要な器材を骨等の人体要素に固定する固定用ピンの引き抜き具。