JPH03504337A - 生きた人骨の切断用の鋸刃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｒ生きた人骨の切断用の鋸刃講 ）　　　　本発明は外科手術において生きた人骨を鋸で切るための鋸刃に関する 。この鋸刃は少なくとも一つの側に少なくとも二つの裾部分を有し、少なくとも １つの内部空間ををし、この空間を通して冷却材を流し、切断中に鋸刃を冷却す る。

整形外科手術においては、しばしば、骨構造の短縮、切断。

分割、あるいはその他の加工が行われる。この加工は、のみ。

ドリル、時にはミリング・カッタ、また直線的な切断あるいは平坦な骨表面が必 要な場合には鋸を用いて行われる。精密な鋸切断を行うには、安定したｒ振動」 をする鋸の２０，０００回転回転止いう非常な高速が必ず用いられる。このよう な骨の加工は。

特に膝関節における人工関節（関節人工骨頭）を含む手術においては通例となっ ている。しかしながら、股関節ならびに上肢の関節の手術を行う時にも鋸切断は 使用されている。

人工関節は、骨セメント（アクリル系プラスチック）と呼ばれるものを用いて、 あるいは人工骨頭の中に直接に骨を成長させることを試みることによって、骨組 織に固着される。現在。

このような固定は２人工骨頭手術の最大の問題であり９人工骨頭が骨組織からゆ るみ、別の手術を行う必要が生じている０人でいる。症例によっては、このよう な手術後に骨が治癒しなくれたことがあり、温度範囲は４５および〉１００℃の 間であり、平均値は約７０°Ｃである。骨組織の臨界温度は４７゛Ｃであると考 えられる。結論として、鋸切断部の周辺の骨は手術によって死ぬ。

これは９人工骨頭がゆるんだり、また時には予想通りに治癒が進まない原因の一 つであると考えられる。

この種の手術における鋸切断時には、液体を鋸刃に滴下したり、あるいは液体を 鋸刃に噴霧することによって骨を冷却することが通例である。Ｆ！床条件の下で はもとより、実験室試験においても、このような冷却は全く効果がないことが証 明されており、整形外科手術の鋸切断時に熱が発生する問題は未だ解決していな い。

特許文献には、鋸刃を冷却するために鋸刃に冷却材を供給することを論じた幾つ かの明細書が存在する。　ＵＳ−Ａ−４００８７２０は三つの冷却材径路を有す る鋸刃について述べている。この径路は鋸刃の背部において冷却材供給管と接続 し、鋸刃に沿って前方に延び、鋸刃の振動平面と平行な鋸刃側部の一方において 。

鋸歯から離れた位置で開口する。径路が鋸歯から離れた位置で開口し、冷却材は 前述の鋸歯とは接しない。このことは、鋸歯が直接に冷却されないことを意味す る。それどころか９熱は。

鋸刃の被冷却部分に到達するまで、鋸刃の背面方向に拡がる時間があるので、既 に損傷が起きている。その上、冷却材径路は鋸刃の振動平面に平行な鋸刃側面に 開口するので、吐出される冷却材噴流は鋸屑を鋸歯から離れる方向に効率的に運 び去るように鋸刃から外方に向けられない。

本発明の目的は、上記問題が解消された鋸刃を提供することにある。この目的は １本発明に従って、実質的に添付の請求項！に定めた特徴によって達成される。

本発明による鋸刃の冷却材空間は側部の全体に亙るので、冷却材は側部に直接接 触し効率の良い側部の直接冷却を行うことが出来る。さらに、冷却材は鋸歯の間 から出ることが出来るので、冷却材は鋸歯から鋸屑を洗い流し、それによって切 断時の鋸歯の詰まりを防ぐことが出来る。

実際的な試験によって１本発明による鋸刃の全ての部分の温度は完全に制御可能 であることが明らかとなっている。鋸刃の温度を最高２５°Ｃに維持することは 全く容易である。さらに、冷却材は効果的に鋸歯を洗い流して詰まりを防ぐこと が実証されており、その結果、鋸切断の効率を高め１手術の時間を短縮すること が可能となった。

本発明について、下記の添付図面を参照して、以下にさらに詳しく説明する。

第１図は９本発明による鋸刃の部分断面側面図であり。

第２図は、第１図に示す鋸刃の平面図であり。

第３図は１本発明による鋸刃およびその駆動具の斜視図であり。

第４図は１本発明による鋸刃の前部の斜視図であり。

第５図は２本発明による鋸刃の代替実施態様の斜視図であり。

第６図は１本発明による鋸刃の第二の代替実施態様の斜視図であり。

第７図は、第６図に示す鋸刃の鋸ワイヤー装置を示しており。

第８図は７本発明による鋸刃の第三の代替実施態様の斜視図であり。

最後に、第９図は、第８図に示す鋸刃の前部の部分断面斜視図である。

図面に示した鋸刃１．　２．　３および４は整形外科手術において生きた人骨を 切ることを主に意図したものであるが、これらの鋸刃は他の種類の外科手術にお いても用いうる。第１〜６図の鋸刃１．２．３は、駆動装置５に取付けることが 可能であり。

駆動装置５は、高速２例えば約２０，０００回転／分で、鋸刃１，２及び３を振 動中心６の廻りで前後に振動させるようにしたものである。第８及び９図の鋸刃 ４は駆動装置７に取付けることが可能であり、駆動装Ｗ７は鋸刃４を高速で直線 上を往復動させるようにしたものである。鋸刃１〜３はその一側部１０に二つの 側部８．９を有する。一方、鋸刃４はその一側部１３に二つの側部Ｉ１．１２を 有する。鋸刃ｌ〜３は内部空間１４を有し、鋸刃４は対応する内部空間１５を有 する。空間１４は導管１６を介して冷却材供給装置（図示していない）に接続さ れ、この装置は例えば冷却材容器と、鋸刃内に一定の冷却材圧力をもたらすポン プを有する。同様に、鋸刃４の空間１５は導管１７を介して冷却材供給装置（図 示していない）に接続される。

それぞれの冷却材装置１８から供給される冷却材は望ましくは適切な種類の液体 、あるいは気体である。それぞれの冷却材供給装置は、毎分３０〜９０ｍｊ２． 望ましくは毎分７０〜９０ｍ１の冷却材流量を、それぞれの空間１４．１５の出 口開口から適切に供給する。

鋸刃１，２．３および４をそれぞれ効率よく冷却するために。

空間１４．１５はそれぞれ二つの側部８．９及び１１．１２まで延び。

この空間は側部の間にそれぞれ出口開口１９および２０によって開き、それぞれ の側部８，９および１１．、１２に冷却材１８を送って（第２図、矢印Ａ、Ｂ、 Ｃ）それら側部の冷却を行い、一方では。

冷却材１８がそれぞれ側部８，９および１１．１２の間から出るようにしく第４ 図、矢印Ａ］、Ｂｌ、ＣＩ）で、それぞれの側部８゜９および１１．１２から遠 ざかる方向に前肩およびその他の鋸屑を運び去る。

第１〜６図に示した実施例において、鋸刃１，２および３の形状は、それぞれ断 面が実質的に長方形の細長い角管である。

鋸刃１．２および３はそれぞれ二つの平行な側部２１および２２を有し１　これ ら側部は鋸刃が振動する振動平面とも平行である。

側部２１．２２はずっと幅の狭い側部２３．２４によって相互に接続され、高さ よりも幅がずっと大きな長方形を形成する。

鋸刃１．２および３はそれぞれ後部固着部２５を有し、これによって鋸刃は駆動 装置５に接続される。固着部２５に近接して。

振動平面に平行な側部２２上にホース・ニンプル２６を備え、これにホース２７ を繋ぐ。ホース２７は冷却材供給装置がら空間１４に冷却材１８を供給するため の導管１７の一部である。

角管は前端が開いて側部８と９との間に出口開口１９を形成し。

側部は平行側部２１．２２の前端縁に鋸歯列２８．２９を設けるように形成され る。

冷却材１８用の空間１４は、望ましくは、空間１４の側部８，９を有する側部１ ０に向かう前方に拡がり、側部１０と同じ幅であり。

側部１０と実質的に同じ幅の出口開口１９に開く。その結果、冷却材１８は側部 ８，９の幅全体に到達することが可能であり、したがって側部８，９の全部分を 冷却することが出来る。側部８゜９も実質的に側部１０と同じ長さであることが 適切である。

この鋸刃１〜３の実施態様は、冷却材８が鋸刃の後部から入り、四つの全ての側 部２１〜２４の内面に沿って直接に鋸歯列２８゜２９に向かって前方に流れ、前 部出口開口１９から流れ出て、最後に鋸歯列２８．２９から遠ざかる前方向に流 れるようにする。このことは、冷却材１８が鋸刃の全ての側部２１〜２４をそれ ぞれの長さの大部分に沿って冷却することを意味する。′／＠却材１８は鋸歯列 ２８、２９に直接に接触することによってそれらを冷却し、冷却材１８が出口開 口１９から流れ出る時に鋸歯列２８．２９から前肩およびその他の鋸屑を運び去 る。すなわち、冷却材１８が鋸歯列２８．２９の詰まりを連続的に防止すると同 時に鋸歯列を清掃する。

鋸刃は第１〜４図に示すように単一のユニットであるか、あるいは、第５図に示 すように二つの別々の部品３０．３１から成りうる。この鋸刃２はこのように、 一方では、固着部２５を備えた固着部材３０から成り、他方では、側部８．９を 備えた前部材３１から成る。これら二部材３０．３１は適切に相互接合が可能で あり。

また分離が可能である０例えば、固着部材３０はそれぞれの側部２１〜２４に備 えた四つの爪３２〜３５を有し、前部材３１は爪３２〜３５に対応する凹み３６ 〜３９を有しうる。

爪３２〜３５は弾性を有し、あるいは弾性スタッドを有し、一方では、前部材３ Ｉを固着部材３０に同かって動かすと爪またはスタッドがたわみ、他方では、固 着部材３１の凹み３６〜３９にばちりと嵌まることができる。前部材３１を固着 部材３０から離すには、爪３２〜３５を適切な分離用具を用いて凹み３６〜３９ から強制的に外す必要があり、それによって前部材３１がゆるんだり勝手に外れ たりし得ない。

この鋸刃２の実施例は、固着部材３０を長期にわたって用いることを可能にする 。一方、使用済前面部材３１は例えば−回ないし数回の手術の後に新しいものと 交換しうる。

鋸刃のさらに別の代替実施例を第６図に示す、この代替実施例による鋸刃は鋸ワ イヤー４０．４１の形状の側部８．９を有する。

これらは望ましくは角管に取外し可能に側部２Ｌ　２２の前端に載るように取り 付ける。鋸ワイヤー４０．４１は望ましくはユニット４２から成り、これは４角 管に取外し可能に取り付けて、必要に応じて取外し用具を用いて取外し交換が可 能なようにする。

最後に、第８及び９図は駆動装置７に取り付けられた長刀状の鋸刃４を示す、こ の装置は鋸刃４に直線的な往復鋸運動を付与することを意図し１本来知られてい る方法で設計される。鋸刃４は内部空間１５を存し、そこに冷却材供給装置から 出た導管１７が接続される。鋸刃４の側部１１．１２は鋸刃４の一つの長い側部 １３に沿って延び、この長い側部は完全に開口して、側部１１゜１２の間に冷却 材用の出口開口２０を形成する。側部１１１２は鋸刃の全体にわたって延びる必 要はなく、その一部分だけに沿って延びてもよい、その場合、出口開口２０は鋸 刃の全体に沿っては延びず、鋸刃の一部分に沿って延びることになる。鋸刃の内 部空間１５は望ましくは長手方向の径ｗ！４３〜４５に分割し、これらの径路の 一つ（本例においては、径路４３）は鋸刃４の前端部４６に冷却材１８を送るよ うにする。これによって、冷却材１８は鋸刃４の前端部に確実に達することにな るが、これは重要なことである。何故なら、この端部の側部１１．１２は最も温 度が高くなり。

したがって効果的に冷却する必要があるからである。

冷却材供給装置は、望ましくは、冷却材を冷却液の形で空間１４および１５にそ れぞれ供給し、その冷却材の圧力は、出口開口部１９および２０における冷却材 の供給量がそれぞれ毎分３０〜９０ｍ１．望ましくは毎分７０〜９０ｍ１となる ようにする。このような冷却材の流量は特に望ましい冷却効果と優れた側部冷却 効果をもたらし１例えば飛沫のような形の負効果を伴わないことが実証されてい る。

これまで説明し且つ添付図面に示した鋸刃の実施ｇ様は設計および機能に関して 添付請求項の範囲内で変更しうる。さらなる実施態様の例として、ｖｉＡ歯列２ ８．２９あるいは鋸歯ワイヤー４０゜４１は、鋸刃１，２および３のそれぞれの 振動中心に中心を有する円弧に沿って延びる円弧状としうる。鋸刃は二つ以上の 側部に、また三つ以上の縁部に側部を有しうる。冷却材用の出口開口部も二つ以 上でもかまわず、また、内部空間は幾つかの互いに分離した区間に分けてもよい が、しかしながら５鋸部を備えた側部まで空間が延びるようにする。適切な液体 であれば冷却材として用いうるが、液体に代えてガスを用いることも可能である 。

補正書の写しく翻訳文）提出書　（特許法第１８４条の７第１項）平成２月９月 ２０Ｆ １、　特許出願の表示　　ＰＣＴ／ＳＥ８９１００１４１、発明の名称　イ　　 　’；’ｉ、７２　　ｔ’フル教　ノ粥バ生きた人骨の切断用の鋸刃 ３、特許出願人 ４、代理人 住所　神戸市中央区東町１２３番地の１　貿易ビル３階６、　添付書類の目録 補正書の写しく翻訳文）　　　　　　　　　　１　通補正された請求の範囲 ■ （１９８９年７月１７日（１７，０７，８９）に国際事務局が受理、当初の請求 項１〜８を補正、他の請求項は無変更、〕１、外科手術において生きた人骨を鋸 で切るための鋸刃であって、前述の鋸刃（それぞれ１．２．３および４）は少な くとも一つの側部（それぞれＩＯおよび１３）に少なくとも二つの鋼部（それぞ れ８，９および１１．１２）を有し、さらに前述の鋸刃（それぞれ１．２．３お よび４）は少なくとも一つの内部空間（それぞれ１４および１５）を有し、前述 の空間を通して冷却材（１８）を流して切断中に鋸刃（それぞれ１，２．３およ び４）を冷却するものであり、それは断面が実質的に長方形の細長い角管として 設計され、鋼部（８，９）が角管の二つの平行な側部（２１゜２２）の端縁に形 成ないしは配置され、角管の四つの側部（２１゜２２、２３．２４）の全ての内 面に冷却材（１８）が到達し且つ前述の内面に沿って流れるように冷却材（１８ ）用の空間（１４）は設計され。

更に、鋼部（８，９）を形成するか又はその上に鋼部が配置される縁部間で角管 が開口することにより冷却材（１８）の出口開口（１９）が形成されることを特 徴とするもの。

２、請求項１の鋸刃であり、角管は鋸刃（１）を往復振動させる駆動装置（５） に角管を取り付けるための背後固着部（２５）を有し、更に、冷却材（１８）を 鋸刃（１）に供給する導管（１６）が前述の固着部（２５）に近接して、望まし くは振動平面に平行な角管の側部（２１，２２）の一つ（２２）上に設けられる ことを特徴とする特許 ３、請求項２の鋸刃であり、角管が二つの別々の部分（３１゜３３）、すなわち 、駆動装置（５）に取りつけるための固着部（２５）を備えた固着部材（３０） 　、および裾部（８，９）を備えた前部材（３１）を有し、前述の二部材（３０ ，３１）は相互接合が可能であり、また使用後に再び分離が可能であることを特 徴とするもの。

４、請求項３の鋸刃であり、固着部材（３０）および前部材（３１）は１両部材 （３０，３１）がばちりと嵌まり更に使用後に分離用具を用いて両部材（３１， ３２）を外すことが可能な結合部材（３２〜３９）を備えることを特徴とするも の。

５、先行請求項の何れかの鋸刃であり、冷却材（１８）用の空間（１４）は鋸刃 の裾部（８，９）を備えた側部（１０）に向かって拡がり、実質的に前述の側部 （１０）と同じ幅であり、同様に実質的に前述の側部（１０）と同じ幅である出 口開口（１９）に開くことを特徴とするもの。

６、請求項１又は２の何れかの鋸刃であり、鋸刃の裾部（８゜９）は２本の鋸ワ イヤー（４０，４１）によって形成され、前述の鋸ワイヤーは分離用具を用いて 取外すようにして、使用後に前述のワイヤーを交換することが出来ることを特徴 とするもの。

７、請求項１の鋸刃であり９鋸刃の裾部（１１，１２）は鋸刃（４）の一つの長 い側部（工３）に沿って設けられ、前述の側部は開口して冷却材（１日）が裾部 の間から出るようにし、さらに鋸刃（４）の内部空間（Ｉ５）は、望ましくは長 手方向の複数径路（４３゜４４、４５）に分割し、冷却材（１８）を鋸刃（４） の前端部（４６）に導くことを特徴とするもの。

８、先行請求項の何れかの鋸刃であり、冷却材（１Ｂ）を通すことを意図した鋸 刃の空間（それぞれ１４および１５）が、この空間の出口開口（それぞれ１９お よび２０）において毎分３０〜９０ｍｊ２゜望ましくは毎分７０〜９０ｍｆの流 量の冷却材を供給する冷却材供給装置に接続されることを特徴とするもの。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．外科手術において生きた人骨を鋸で切るための鋸刃であって，この鋸刃（そ れぞれ１，２，３および４）は少なくとも一つの側部（それぞれ１０および１３ ）に少なくとも二つの鋸部（それぞれ８，９および１１，１２）を有し，さらに 前述の鋸刃（それぞれ１，２，３および４）は少なくとも一つの内部空間（それ ぞれ１４および１５）を有し，前述の空間を通して冷却材（１８）を流して切断 中に鋸刃（それぞれ１，２，３および４）を冷却するようにしたものであり，前 述の空間（それぞれ１４および１５）は二つの鋸部（それぞれ８，９および１１ ，１２）まで延びて前述の鋸部の間に開き，一方では，鋸部（それぞれ８，９お よび１１，１２）に冷却材（１８）を送ってそれら鋸部の冷却を行い，他方では ，冷却材（１８）が鋸部（それぞれ８，９および１１，１２）の間から出るよう にして，鋸部（それぞれ８，９および１１，１２）から遠ざかる方向に骨屑およ びその他の鋸屑を運び去ることを特徴とするもの。
2. ２．請求項１の鋸刃であり，それが断面が実質的に長方形の細長い角管として設 計され，鋸部（８，９）が角管の二つの平行な側面（２１，２２）の端縁に形成 ないしは配置され，冷却材（１８）用の空間（１４）が，角管の四つの側部（２ １，２２，２３，２４）の全ての内面に冷却材（１８）が到達し且つ前述の内面 に沿って流れるように設計され，さらに，角管が縁部間，望ましくは端縁間で開 口することにより冷却材（１８）の出口開口（１９）が形成され，前述の縁部が 鋸部（８；９）を形成するか，あるいはその上に前述の鋸部が配置されることを 特徴とするもの。
3. ３．請求項２の鋸刃であり，角管が鋸刃（１）を往復振動させる駆動装置（５） に角管を取り付けるための背後固着部（２５）を有し，さらに，冷却材（１８） を鋸刃（１）に供給する導管（１６）が，前述の固着部（２５）に近接して，望 ましくは振動平面に平行な角管の側面（２１，２２）の一つ（２２）上に設けら れることを特徴とするもの。
4. ４．請求項３の鋸刃であり，角管が二つの別々の部分（３１，３３），すなわち ，駆動装置（５）に取りつけるための固着部（２５）を備えた固着部材（３０） ，および鋸部（８，９）を備えた前部材（３１）を有し，前述の二部材（３０， ３１）は相互接合が可能であり，また使用後に再び分離が可能であることを特徴 とするもの。
5. ５．請求項４の鋸刃であり，固着部材（３０）および前部材（３１）は，両部材 （３０，３１）がばちりと嵌まり，さらに使用後に分離用具を用いて両部材（３ １，３２）を外すことが可能な結合部材（３２〜３９）を備えることを特徴とす るもの。
6. ６．先行請求項の何れかの鋸刃であり，鋸部（８，９）が，その廻りを鋸刃（そ れぞれ１，２および３）が振動する振動中心（６）を中心とする円弧に沿った弧 状の鋸歯列から成ることを特徴とするもの。
7. ７．先行請求項の何れかの鋸刃であり，冷却材（１８）用の空間（１４）が，鋸 刃の鋸部（８，９）を備えた側部（１０）に向かって拡がり，実質的に前述の側 部（１０）と同じ幅であり，同様に実質的に前述の側部（１０）と同じ幅である 出口開口（１９）に開くことを特徴とするもの。
8. ８．請求項１〜３の何れかの裾刃であり，鋸刃の鋸部（８，９）が，２本の鋸ワ イヤー（４０，４１）によって形成され，前述の鋸ワイヤーは分離用具を用いて 取外すようにして，使用後に前述のワイヤーを交換することが出来ることを特徴 とするもの。
9. ９．請求項１の鋸刃であり，鋸刃の鋸部（１１，１２）が，鋸刃（４）の一つの 長い側部（１３）に沿って設けられ，前述の側部は開口して冷却材（１８）が鋸 部の間から出るようにし，さらに鋸刃（４）の内部空間（１５）は，望ましくは 長手方向の複数径路（４３，４４，４５）に分割し，冷却材（１８）を鋸刃（４ ）の前端部（４６）に導くことを特徴とするもの。
10. １０．先行請求項の何れかの鋸刃であり，冷却材（１８）を通すことを意図した 鋸刃の空間（それぞれ１４および１５）が，空間（それぞれ１４および１５）の 出口開口（それぞれ１９および２０）において毎分３０〜９０ｍｌの流量の冷却 材を供給する冷却材供給装置に接続されることを特徴とするもの。