JPH04156844A

JPH04156844A - 超音波式カッター

Info

Publication number: JPH04156844A
Application number: JP2280963A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yano; 正彦矢野; Atsushi Horiuchi; 敦司堀内
Original assignee: TOKYO EIZAI KENKYUSHO KK; Suzuki Motor Corp
Current assignee: TOKYO EIZAI KENKYUSHO KK; Suzuki Motor Corp
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1992-05-29
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: JP2886655B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、超音波カッターに係り、とくに、整形外科的
疾患の患部を固定するための固定材切断用として好適な
超音波カッターに関する。

〔背景技術〕

骨折、脱臼、捻挫、変形等の整形外科的疾患においては
、患部の固定、支持、保護又は矯正のために、硬化材と
して焼石膏を使用するいわゆるギプス（Ｃ，ｙｐｓ）或
いは硬化材として合成樹脂を使用するプラスチックキャ
スト等の固定材を使用して患部を固定することがなされ
ている。かかる患部の固定は、患部に綿やポリエステル
等からなる綿状の包帯或いはチューブ状の包帯を巻き、
その上にギプス等の固定材を巻き上げて硬化させること
によりなされる。

これらの固定材は、その後患部の治療のため、或いは患
部が治癒したため、部分的或いは全面的に切断除去する
必要がある。かかる場合の、固定材の切断を目的として
、動力式カッター、ワイヤーカッター、熱方式カッター
、及び超音波式カッター等が、従来より種々開発され実
用に供されている。

この内、動力式カッターは、モータの回転運動を往復運
動に変換し、このエネルギーを丸型の鋸刃に伝達して固
定材を切削するものであるが、カッターそのものが重く
、音が傾く、振動が大きく、刃が回転するように見える
ため、術者にも患者にも恐怖怒を与えるといった多くの
問題点がある。

また、ワイヤーカッターは、固定材を患部に巻き上げる
際、予め細いワイヤーをセットしておき、固定材を除去
するときはこのワイヤーの一端を特殊棒にて強制的に巻
き込みながら固定材を線状に破砕するものであるが、患
部により種々のサイズのワイヤーを用意する必要があり
、ワイヤーが腐食して途中で切断されることがある等の
問題点がある。

熱方式カンタ−は、線状又は刃状に形成され電気的に加
熱される熱刃部を固定材に当てることにより樹脂を熔解
ないし分解するものであるが、無機物質からなるギブス
や高熱性のプラスチックキャストに対しては使用できず
、通常のプラスチックキャストに対しても樹脂を溶解な
いし分解する際ガスが発生するため、ガス吸引装置等が
必要となり装置が大型化し高価になるという不都合があ
る。

これに対し、超音波式カッターは、超音波振動子により
振動せしめた切刃で固定材を切断するものであるから、
上述したような問題点がなく、しかも、切断能力が大き
いため、最近では、比較的多く研究開発されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

超音波式カッターにおいては、切断力が大きいため、不
慮の事故を未然に防止するための工夫が必要である。例
えば、従来例にあっては、切刃と皮膚との間の静電容量
を発振器の発振周波数決定要素として用い、切刃が皮膚
に近付いたときの発振周波数の変化を利用してカッター
の振動を制御する方法等が提案されている。

しかしながら、かかる従来例にあっては、切刃に容量変
化検知用の所定のセンサ部材が必要となって操作性が悪
くなり、或いは装置全体が高価なものとなる等の不都合
が生じ、必ずしも十分なものではなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる従来例の有する問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、操作が容易であるとともに
、実際の使用に際し、オペレータがギブス等の切断作業
を気楽に且つ効率よく進行させることのできる超音波式
カッターを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、棒状の超音波発生器ケースと、当該ケース内
に収納され且つ固定された超音波発生器と、この超音波
発生器の一端にケースからその先端が露出した状態で着
脱自在に装着された切刃とを備えている。そして、ケー
ス内に、先端部に前記切刃が出没可能な貫孔を有する透
明部材からなる刃カバーを当該ケースの長手方向に沿っ
て往復移動可能に装備している。更に、ケースの所定箇
所に、外部から回動操作可能な偏心カムを設けるととも
に、この偏心カムと刃カバーとの間に、該刃カバーを切
刃の刃先方向に付勢するバネ手段を介装する、という構
成を採っている。これによって、前述した目的を達成し
ようとするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第７図に基づい
て説明する。

この第１図に示す実施例の超音波式カッター１は、超音
波発生器収納用の棒状（具体的には、ペンの形状）のケ
ース２と、このケース２内に収納された超音波発生器３
と、この超音波発生器３の一端（第１図における右端）
に着脱自在に装着された切刃４とを備えている。

前記ケース２は、フロントケース２Ａとリヤケース２Ｂ
との三部分に分割可能な構造となっている。即ち、フロ
ントケース２Ａのリヤケース２Ｂ側（第１図における左
側）の端部外周面には、雄ネジが形成されており、これ
に対応してリヤケース２Ｂのフロントケース２Ａ側（第
１図における右側）の端部内周面には雌ネジが形成され
ており、これらの雄ネジと雌ネジが螺合した状態でフロ
ントケース２Ａとリヤケース２Ｂが接続されている。

前記超音波発生器３は、超音波変換器５と、この超音波
変換器５にブースター６を介して連結されたホーン７と
を含んで構成されている。

これを更に詳述すると、超音波変換器５は、順次に配設
されたアルミブロックＢ、１ｉ極９Ａ、　−方のセラミ
ック振動子Ｉ　Ｑ　、　＠極９Ｂ、他方のセラミック振
動子１１から構成されており、これらは、図示しないボ
ルトにより、アルミブロック８例の端面からブースター
６に締め付けられ固定されている。即ち、セラミック振
動子１０．１１は電極９Ａ、９Ｂを介してアルミブロッ
ク８とブースター６とにより挟持され、いわゆる内周締
め形ボルト締めランジュバン振動子が構成されている。

ここで、ブースター６は、超音波変換器５で発生した超
音波振動を増幅してホーン７に伝達する機能を有する。

前記ホーン７は、一端に小径部７Ａが設けられ、他端に
大径部７Ｂが設けられるとともに、両者の中間部７Ｃが
ほぼエクスポネンシャル形に形成された形状のものが使
用されている。そして、このホーン７は、ブースター６
のフロント側に植え込みボルト６Ａにより固定されてい
る。また、このホーン７の大径部７Ｂと中間部７Ｃとの
境目の部分は、超音波変換器５で発生する超音波（定在
波）の振幅ゼロの位置に相当し、この部分に当該ホーン
をケース２に固定するためのフランジ１２が一体的に設
けられている。そして、このフランジ１２は、フロント
ケース２Ａの内周面に図示の如く形成された段部１３に
嵌め込まれ、更に、フランジ１２は、フロントケース２
Ａに形成された雌ネジ部１４に螺合するリングネジ１５
により締め付けられた状態で、該フロントケース２Ａに
固定されている。このようにして、超音波発生器３はフ
ロントケース２Ａに固定されている。また、この超音波
発生器３の前記超音波変換器５の部分は、ブースター６
に設けられたフランジ部１９の作用により、リヤケース
２Ｂの略中夫に保持されるようになっている。

前記切刃４は、ホーン７の先端部に形成された図示しな
い深溝に挿入され止めネジ１６Ａ、１６Ｂにより強固に
固定されており、必要な場合に刃を取り替えられるよう
になっている。また、この切刃４としては、先端部及び
第１図における下部に刃が形成されたものが使用されて
いる。

フロントケース２Ａの先端部の第１図における上面には
、断面円形の凹溝１７が形成されており（第２図、第３
図参照）、この凹溝１７が設けられたフロントケース２
Ａの部分には貫孔１８（第２図参照）が設けられている
。そして、この貫孔１８内に、下端面に後述する偏心カ
ムとしてのドック板２１が一体的に取り付けられたスタ
ッド２２が下方から挿通され、このスタッドのフロント
ケース２Ａから上方に突出した部分に、脱落防止用のＣ
リング２３が装着されている。このようにして、スタッ
ド２２は、ドック板２１と一体的にその中心軸を中心に
回動可能に構成されている（第４図参照）。このスタッ
ド２２の上面には、ドライバー等の工具が保合可能な溝
が形成されている。

前記ドック板２１としては、第４図に示すように、略長
方形状のものが使用されており、このドック板２１が偏
心カムとして機能し得るように、ドック板２１の図心（
中心）から幾分偏った位置にスタッド２２が固着されて
いる。前記フロントケース２Ａの内部には、当該フロン
トケース２Ａの長手方向に沿って往復移動可能にスプリ
ングリテーナ（バネ受け）２４が装備されており、この
スプリングリテーナ２４の背面（第１図における左端面
）が、前記ドック板２１に当接した状態となっている。

また、スプリングリテーナ２４の正面（第１図における
右端面）側には、スプリング１１が収納されており、こ
のスプリング２５のフロント側には、当該フロントケー
ス２Ａの長手方向に沿って往復移動（第１図矢印Ａ、Ａ
’参照）可能に刃カバー２６が装備されている。そして
、この刃カバー２６は、フロントケース２Ａの先端にネ
ジ部を介して螺着されたキャップ２７により、フロント
ケース２Ａからの脱落が防止された構造となっている。

また、この刃カバー２６は、はぼ円筒状の透明部材によ
り形成されるとともに、その先端（第１図における右端
）には、前記切刃４が出没可能な貫孔２６Ａが設けられ
ている。このため、本実施例では、スプリング２５が最
大に延びた状ｔ！ｉ（第１図二点鎖線Ｂ参照）では、刃
カバー２６は、フロントケース２Ａの先端からの突出量
が最大となり、この時、刃カバー２６の先端は切刃４の
先端より幾分外方に突出して切刃４を完全に収納するよ
うになっており、また、スプリング２５の最大圧縮状態
（第１図の実線参照）では、ドック板２１の第１図にお
ける右端面に規制されて定まる量だけ、刃カバー２６は
、フロントケース２Ａから外部に突出するようになって
いる。換言すれば、切刃４が刃カバー２６先端から外部
に露出する距離、即ち、切断するギプス等の厚さは、ド
ック板２１の右端面のスタンド２２中心からの距離に応
じて定まるようになっている。

前記電極９Ａ、９Ｂは、実際には、リヤケース２Ｂの後
端から外方に導出された図示しないリードワイヤを介し
て、図示しない公知の発振回路に接続されており、この
発振回路により通電されてセラミック振動子１０．１１
が超音波を発生する（電気的振動を機械的振動に変換す
る）ようになっている。

また、フロントケース２Ａの上面には、スイッチ２８が
設けられており、このスイッチ２８は、第５図に示すよ
うなスイッチ回路３０を開閉するためのものである。即
ち、このスイッチ２８は、スイッチ回路３０の電源電圧
（＋■）を分圧する抵抗Ｒ，，Ｒ，の接続点に一端が接
続されており、他端は、トランジスタＴ　ｒ　＋のベー
スに接続されている。このため、電源電圧（十ｖ）及び
発振回路に対する定電源電圧（＋Ｖｃｃ）はＤＣ１４０
Ｖ以上と高圧であっても、抵抗Ｒ＋、Ｒｚの抵抗値を適
当に選択することにより、スイッチ２８の「オフ（ＯＦ
Ｆ）ｊ時の両端電圧を数■から十数Ｖに設定することが
可能となり、スイッチ２８として、小型スイッチを使用
することが可能となった。そして、このスイッチ２８に
より、トランジスタＴｒ、　を「オン（ＯＮ）Ｊ　Ｌ、
これによりトランジスタＴｒｚをｒＯＮ、することが可
能となっている。

本実施例では、スイッチ２８としては、スイッチボタン
２８Ａの第１図における下方に該スイッチボタン２８Ａ
を上方に付勢する図示しないスプリングが設けられた簡
単な構造のものが使用されている。このため、スイッチ
ボタン２８Ａを押している間だけ、回路が閉じ、超音波
発生器３に電源が投入される構造となっている。

尚、このスイッチ回路に、第６図（１）〜（３）に示す
ように、ＬＥＤ等の発光手段を組込むことにより、スイ
ッチ２８が「ＯＮ」の時、点灯させ動作中である旨の表
示をさせることも可能である。

上述のように構成された、本実施例の超音波式カッター
１を用いて、ギプス等を切断する場合には、予め、ドラ
イバー等の工具を用いてスタッド２２及びドック板２１
を一体的に回転させ、刃カバー２６の先端からの切刃４
の露出長さの調整を行い、その後、当該超音波式カッタ
ー１のケース２をペンを持つように握り、刃カバー２６
の先端をギプス等の表面に押し当て、人指し指でスイッ
チボタン２８Ａを押すことにより、超音波発生器３が超
音波を発生し、この超音波振動により、切刃４が上下に
振動を開始し、この振動により切刃４がギプス等に食い
込み、刃カバー２６が最大限ケース２内に没した時（こ
の時が、切刃４の露出長さが、ギプスの厚さと略等しく
なっている）に、当該超音波式カッター１を術者の手前
側に引くことにより、掻く容易にギプス等の切断が行わ
れる。

以上説明した本実施例によると、刃カバー２６の先端か
らの切刃４の露出長さの調整を、ドライバー等の工具を
用いてスタッド２２及びドック板２１を回転させるだけ
で極く容易に行うことができ、ギプス等の固定材の厚さ
に合わせて切刃４の露出部の長さを調整するだけで、効
率よく切断作業を継続することができ、しかも、スイッ
チポタン２８Ａを押している間だけ、超音波発生器３に
［ｆｉが投入されるようになっているので、電源が入り
っばなしのものと比べて、安全性、信軌性の向上が図ら
れたものとなっている。また、刃カバー２６が透明部材
で構成されていることから、切断作業中に切断箇所及び
内部の切刃４の様子が直接目視にて常に確認できるので
、その意味でも術者及び患者に不安を与えない構造とな
っており、切刃４の固定が緩む等の異常が発生した場合
にも即座に対応することが可能となっている。また、非
使用時には、スプリング２５の機能により、刃カバー２
６が刃先方向に付勢され、これにより切刃４が刃カバー
２６に覆われるので、刃先が術者の手等に触れにくいよ
うになっている。

なお、上記実施例では、偏心カムとして長方形状のドッ
ク板を使用する場合を例示したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、他の形状。

例えば、アルキメデスの渦巻線の形状の偏心カム等を使
用してもよく、かかる場合には、切刃４の露出部の長さ
の微調整が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ケース内に、先端
部に刃が出没可能な貫孔を有する透明部材からなる刃カ
バーを当該ケースの長手方向に沿って往復移動可能に装
備し、ケースの所定箇所に、外部から回動操作可能な偏
心カムを設けるとともに、この偏心カムと前記刃カバー
との間に、該刃カバーを刃先方向に付勢するバネ手段を
介装するという構成を採っていることから、偏心カムを
外部操作により回動することにより刃カバーの先端から
の刃の露出部の長さを容易に調整することができ、刃の
露出部の長さをギブス等の固定材の厚さに合わせて調整
するだけで、あとは、ギブス等の切断作業の方向等価か
な気配りをするだけで比較的円滑に且つ能率よく作業を
進めることが可能となり、また、刃カバーが透明部材で
構成されていることから、切断作業中に切断箇所及び内
部の刃の様子が直接目視にて常に確認できるので、その
意味でも術者及び患者に不安を与えない構造となってお
り、刃の固定が緩む等の異常が発生した場合にも即座に
対応することができる。従って、操作が容易であるとと
もに、信頼性の一層の向上を図ることができるという従
来ない優れた超音波式カッターを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるカッターの全体的な
構成を示す説明図、第２図は第１図の■−■線に沿って
見た状態を一部省略して示す図、第３図は第１図の平面
図、第４図は第１図のドック板及びその動きを示す説明
図、第５図はスイッチ回路の構成を示す図、第６図（１
）〜（３）は第５図のスイッチ回路に発光素子を組込む
場合のその組込み位置を示す図、第７図は全体の回路構
成を示す図である。２・・・・・・ケース、３・・・・・・超音波発生器、
４・・・・・・切刃、２１・・・・・・偏心カムとして
のド、、り板、２５・・・・・・バネ手段としてのスプ
リング、２６・・・・・・刃カバー、２６Ａ・・・・・
・貫孔。第５図第６図第７図ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）棒状の超音波発生器ケースと、当該ケースに収納
され且つ固定された超音波発生器と、この超音波発生器
の一端に前記ケースからその先端が露出した状態で着脱
自在に装着された切刃とを備え、前記ケース内に、先端部に前記切刃が出没可能な貫孔を
有する透明部材からなる刃カバーを当該ケースの長手方
向に沿って往復移動可能に装備し、前記ケースの所定箇
所に、外部から回動操作可能な偏心カムを設けるととも
に、この偏心カムと前記刃カバーとの間に、該刃カバー
を前記切刃の刃先方向に付勢するバネ手段を介装したこ
とを特徴とする超音波式カッター。