JPH04317651A - 超音波式カッター - Google Patents

超音波式カッター

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JPH04317651A
JPH04317651A JP3114073A JP11407391A JPH04317651A JP H04317651 A JPH04317651 A JP H04317651A JP 3114073 A JP3114073 A JP 3114073A JP 11407391 A JP11407391 A JP 11407391A JP H04317651 A JPH04317651 A JP H04317651A
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blade
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正彦 矢野
Atsushi Horiuchi
敦司 堀内
Tomoyuki Fujisaki
藤崎　智幸
Naomitsu Takegawa
竹川　直光
Yukihiro Kato
幸弘 加藤
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Alcare Co Ltd
Suzuki Motor Corp
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ARUKEA KK
Alcare Co Ltd
Suzuki Motor Corp
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    • A61F15/00—Auxiliary appliances for wound dressings; Dispensing containers for dressings or bandages
    • A61F15/02—Devices for cutting bandages of any kind, e.g. shears, cast-cutting saws

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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波式カッター、特
に整形外科的疾患の患部を固定するための固定材を切断
するのに適する超音波式カッターに関する。
【０００２】
【従来の技術】骨折、脱臼、捻挫、変形等の整形外科的
疾患において患部の固定、支持、保護又は矯正のために
用いられる固定材には、硬化剤として焼石膏を使用する
ギプス包帯と硬化剤として合成樹脂を使用するプラスチ
ックキャストがある。これらの固定材は、患部に木綿、
ポリエステル等からなる綿状の包帯又はチューブ状の包
帯である下巻材を巻いたり当てたりし、その上にギプス
包帯やプラスチックキャストを巻き上げて硬化させるこ
とにより形成される。
【０００３】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、部分的または全面的に
切断除去することが必要となる。この固定材の切断に用
いられるカッターには、動力式カッター、ワイヤー式カ
ッター、熱刃式カッター、及び超音波式カッターがある
。これらのカッターの内、動力式カッター、ワイヤー式
カッター、熱刃式カッターにはそれぞれいくつかの欠点
があるのに対し、超音波式カッターは超音波振動子によ
り振動させた切刃で固定材を切断するもので、小型軽量
で、騒音や有害ガスの発生もなく、患者に恐怖感を与え
ることもなく、またギプス包帯でもプラスチックキャス
トでも容易に切断することができ、極めて優れている。
【０００４】しかしながら超音波式カッターは、切断力
が極めて大きいため、操作中に刃が術者や患者に少しで
も触れると大きい創傷を負わせる危険性があり、そのた
めの防止策が必要である。従来、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（特願昭６１−２２８５７
号、２２８５８号、２２８５９号公報）が提案されてい
るが、個体差や下巻材の種類、状態により差が生じ、必
ずしも高い信頼性が得られない。また切刃を囲むように
且つ切刃の長手方向に変位可能な刃カバーを設け、刃カ
バーより突出する切刃の長さを調整し、刃カバーの先端
を固定材の表面に当てながら切断することにより、切刃
が皮膚に接触するのを防止する方法が本出願人により提
案されているが、固定材の裏面と皮膚との距離は必ずし
も一定ではないため切刃の露出長さの調整が難しく、ま
た切刃がその先端まで刃先を形成されているため固定材
の内側にある下巻材に引っ掛かりやすく、下巻材をも切
断しないと先へ進めないという事態が発生するが、下巻
材を形成する包帯は超音波式のカッターでは切断しにく
い性質のものであるため、固定材の切断を円滑に行うこ
とができず、さらに切刃が刃カバーで囲まれているため
、刃カバーを透明部材で形成しても刃先を直視すること
ができないから操作がしにくい、といった問題点がある
。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のような特に整形外科用固定材の切断に優れた超音波式
カッターにおいて、安全かつ容易に固定材を切断するこ
とができ、しかも構造の簡単なものを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の超音波式カッターにおいては、筒状の超音
波発生器ケースと、ケース内に収納された超音波発生器
と、超音波発生器の一端にケースから突出するように着
脱自在に装着された切刃とを備え、切刃は側面にのみ刃
先が設けられ、切刃の先端は丸く形成されると共に切刃
を有しないようにしたものである。
【０００７】なお本発明において切刃の先端を丸く形成
するとは、先端を例えば円、楕円のような形状で外方に
凸に滑らかに湾曲し、鋭利な角部分を有しないものをい
う。
【０００８】
【作用】本発明においては、ケース内に収納された超音
波発生器より発生した超音波振動が切刃に与えられるこ
とにより切刃が振動し、この切刃の側面に形成された刃
先を切断すべき物体、例えば整形外科用固定材に当てる
ことにより固定材を切断することができる。その際切刃
の先端は丸く形成され且つ刃先が設けられていないから
、仮に切刃の先端が深く沈んで皮膚に接触しても皮膚に
対しては切断力は働かず、また固定材の内側の下巻材も
引っ掛けることなく下巻材中を滑るように移動する。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例を図面について説明する
。
【００１０】図１、図２、図３は本発明の実施例のそれ
ぞれ一部切欠縦断正面図、側面図、平面図である。図に
おいて、超音波式カッター１は、超音波発生器収納用の
筒状のケース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（図１の右端）
に着脱自在に装着された切刃４とを備えている。
【００１１】ケース２は、フロントケース２Ａとリヤケ
ース２Ｂとの二部分に分割可能な構造となっており、両
ケース２Ａ、２Ｂはその対向部２Ｃで互いに嵌め込み式
に形成され、ねじ２Ｄで結合されている。リヤケース２
Ｂは全体がほぼ円筒状に形成されているのに対し、フロ
ントケース２Ａはリヤケース２Ｂに対向する部分２Ｅは
円筒状であるが、先端部分２Ｆは対向する面で平行にカ
ットされた形状になっている。
【００１２】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。
【００１３】超音波変換器５は、順次に配設されたアル
ミブロック８、電極９Ａ、第１のセラミック振動子１０
、電極９Ｂ、第２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側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。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。
【００１４】ホーン７は、一端に小径部７Ａ、他端に大
径部７Ｂが設けられ、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
。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。ホーン７の大径部７Ｂと
中間部７Ｃとの境界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
ホーン７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。このフランジ１２はフロントケ
ース２Ａとリヤケース２Ｂの対向部２Ｃでケースに固定
されている。超音波発生器３の超音波変換器５の部分は
、ブースター６に設けられたフランジ部１３の作用によ
りリヤケース２Ｂのほぼ中心に保持されるようになって
いる。
【００１５】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ねじ１４により強固に固
定されており、必要な場合には切刃を取り替えられるよ
うになっている。この切刃４は側面４Ａにのみ刃先が設
けられ、先端４Ｂは丸く形成されると共に刃先を有して
いない。
【００１６】図４、図５、図６、図７はそれぞれ切刃の
異なる実施例で、各図のａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ正面
図、左側面図、右側面図、下面図を示す。
【００１７】図４において、切刃４１１は一方の側面４
１２に鋭利な刃先４１３を有し、先端４１４は丸く形成
され刃先を備えず切刃本体の厚みをそのまま持っている
。切刃の他方の側面４１５にも刃先は設けられていない
。
【００１８】図５において、切刃４２１は一方の側面４
２２に鋭利な刃先４２３を有し、先端４２４は丸く形成
され刃先を備えず、他方の側面４２５を刃先を有しない
点で図４のものと同様であるが、刃先４２３の下端４２
６は、図４のように先端の丸く形成された部分まで延び
ず、その直前で終わっており、図４のものに比べ製造上
の不利はあるが安全性がより高くなる点で有利である。
【００１９】図６において、切刃４３１は一方の側面４
３２に鋭利な刃先４３３を有し、先端４３４は丸く形成
され刃先を備えていない点で図４のものと同様であるが
、さらに他方の側面４３５にも鋭利な刃先４３６を有し
ており、切刃４３１は両側面とも切削に使用することが
できる。
【００２０】図７において、切刃４４１は一方の側面４
４２に鋭利な刃先４４３を有し、先端４４４は丸く形成
されるとともに切刃本体の厚みより更に厚さを大きくし
た隆起部４４５を備えることにより、先端部の安全性を
高めたものである。
【００２１】切刃は厚過ぎると切削抵抗および摩擦抵抗
が増加し、発熱によって熱傷を起こす原因となるため、
０．８ｍｍ以下、好ましくは０．４ｍｍ程度とするのが
よい。切刃の幅は大き過ぎると同様に切削抵抗および摩
擦抵抗が増加し、発熱により熱傷を起こす原因となり、
また曲線切りや屈曲切りが困難となり、また幅が狭過ぎ
るとキャストの目が粗のため安定性がなく、また刃の強
度が劣るので、１〜１０ｍｍ程度、好ましくは４ｍｍ程
度がよい。切刃の材料としては高速度鋼、炭素工具鋼な
どを使用することができる。
【００２２】上述の実施例では切刃の先端は円として形
成したが、その他の曲線、例えば楕円でもよく、要は滑
らかに湾曲して物がひっかかるような角部分を有しない
ものであればよい。
【００２３】フロントケース２Ａの内部には、フロント
ケース２Ａの長手方向に沿って往復移動可能に切刃カバ
ー１５が装備されており、この切刃カバー１５に取り付
けられた摘み１６をフロントケース２Ａに設けた図示さ
れていない溝内を移動させることにより、切刃カバー１
５をフロントケース２Ａ内に引き込んで切刃４を露出さ
せる図に示す動作位置か、切刃カバー１５をフロントケ
ース２Ａより引き出し切刃４を完全に覆う図に一点鎖線
で示す保護位置に置くことができる。なお切刃カバー１
５をそれぞれ動作位置および保護位置に保持するロック
機構を設けると有利である。
【００２４】超音波変換器５の電極９Ａ、９Ｂは、リヤ
ケース２Ｂの後端から外方へ導出されたリード線１７を
介して発振回路に接続され、発振回路の発生した高周波
出力が供給されることによりセラミック振動子１０、１
１が電気的振動を機械的振動に変換して超音波を発生す
るようになっている。
【００２５】またリヤケース２Ｂの先端近傍の上面には
スイッチ１８が設けられている。このスイッチ１８は、
図８に示すようなスイッチ回路１９を開閉するためのも
のである。スイッチ回路１９は平滑コンデンサ２０、整
流装置２１を介して電源２２に接続されるようになって
おり、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、コンデンサ
Ｃ１、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２より構成され、供給
直流電圧（＋Ｖ）を分圧する抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点と
トランジスタＴｒ１のベースとの間にスイッチ１８が接
続されている。抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を適当に選択す
ることにより、供給直流電圧が１４０Ｖ以上と高圧であ
っても、スイッチ１８のオフ時の両端電圧を数Ｖから十
数Ｖに設定することが可能となり、スイッチ１７として
小型スイッチを使用することができる。このスイッチ１
８をオンすることによりトランジスタＴｒ１を導通させ
、それによりトランジスタＴｒ２を導通させ、スイッチ
回路１９の出力側に接続された発振回路２３に供給電圧
（＋ＶＣＣ）を加えることができる。この発振回路２３
の出力端２４は超音波変換器５の外部リード線１７に接
続される。
【００２６】スイッチ１８としては、スイッチボタン１
８Ａの図１における下方にスイッチボタン１８Ａを上方
に向け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１８Ａを押している間だけ回路が閉じ、超音波発生
器３に通電し切刃４が振動する安全な構造となっている
。
【００２７】なお、このスイッチ回路１９に、スイッチ
１８と連動する音響発生器を組込み、スイッチボタン１
８Ａを押している間音を発生させ、動作中である旨の表
示をさせ、切刃が切削可能状態にあることを警告するよ
うにすることもできる。図９はその１例を示すもので、
図８のスイッチ回路１９の出力端に電流制限抵抗Ｒを介
してフリッカーブザー２５を接続し、２〜５Ｖ程度に降
圧した直流電圧を加えるようにしたものである。
【００２８】切断すべきギプス包帯やプラスチックキャ
ストの基布には綿繊維、ガラス繊維、ポリエステル繊維
など種々の繊維が用いられているが、これらの繊維を切
断するのに適した切削力もそれぞれ異なっている。例え
ば基布にガラス繊維を使用したものでは切削出力が大き
過ぎると発熱を起こし火傷のおそれがあり、又プラスチ
ックキャストの樹脂が付着するので切削能力が低下する
ので低出力とし、ポリエステル繊維の場合は切削出力が
小さ過ぎると切削しにくくなるため高出力とすることが
要求される。そのため発振回路の出力を何段階かに切り
替え、切削力を調整できるようにすることが好ましい。 図１０はその一例を示すもので、図８の発振回路２３の
出力トランス２６の二次側にタップ２７、２８を設け、
切換スイッチ２９でタップ２７（低出力）又はタップ２
８（高出力）に切り換え、チョークコイル３０を介して
超音波振動子３１に発振出力を加えるようにしたもので
ある。
【００２９】上述のように構成された本発明の超音波式
カッター１を用いてギプスを切断する場合には、摘み１
６で切刃カバー１５をフロントケース２Ａ内に引き込み
切刃４を露出させ、スイッチ１８を操作すると、切刃４
は振動し切削可能状態となるから、切刃４の刃先が設け
られている側面をギプスの面に当てて移動させると、極
めて容易に切断が行われる。また切刃４の厚さを０．４
ｍｍ程度にすることにより、下巻材や皮膚は弾力性があ
り刃先から発生するエネルギーを吸収し切ることができ
ないため、たとえ切刃がギプスの面より深く沈んで先端
が皮膚と接触するようなことがあっても、切刃が傾き過
ぎて切刃の刃先が設けられている側面の部分が皮膚と接
触しない限り皮膚を切断するような事故は全く生じない
。
【００３０】切断が終了したらスイッチボタン１８Ａか
ら指を離せば直ちに切刃４は振動を停止し、摘み１６で
切刃カバー１５をフロントケース２Ａから引き出せば切
刃４はカバー１５で覆われ、外界からの衝撃に対し保護
される。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、切刃は側面にのみ刃先
が設けられ先端は丸くかつ刃先が設けられていないから
、切断時に切刃が沈んで先端が皮膚と接触しても皮膚を
傷付けることは全くなく、またギプスの内側に通常施さ
れている下巻材に切刃がからみつくようなこともなく円
滑に切断作業を続けることができ、また切刃は全体が露
出しているので常に切刃を直視することができるから切
断がし易く且つ術者及び患者に不安を与えることがない
。
【００３２】またスイッチを押している間だけ通電し、
且つその間音響信号を発するようにすると、より安全性
を高めることができる。
【００３３】以上のように、超音波式カッターが本来有
する利点を十分発揮させながら、極めて簡単な構造で安
全なカッターを得ることがてきるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の一部切欠縦断正面図である。
【図２】本発明の実施例の側面図である。
【図３】本発明の実施例の平面図である。
【図４】本発明の切刃の一実施例の正面図、左側面図、
右側面図、下面図である。
【図５】本発明の切刃の一実施例の正面図、左側面図、
右側面図、下面図である。
【図６】本発明の切刃の一実施例の正面図、左側面図、
右側面図、下面図である。
【図７】本発明の切刃の一実施例の正面図、左側面図、
右側面図、下面図である。
【図８】本発明のカッターに接続される電気回路の一例
の接続図である。
【図９】本発明で使用される音響発生器の一例の接続図
である。
【図１０】本発明で使用される出力切替回路の一例の接
続である。
【符号の説明】
１　　超音波式カッター ２　　ケース ３　　超音波発生器 ４　　切刃 ４Ａ、４１２、４２２、４３２、４３５、４４２　　切
刃の側面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　筒状の超音波発生器ケースと、ケース
    内に収納された超音波発生器と、超音波発生器の一端に
    ケースから突出するように着脱自在に装着された切刃と
    を備え、切刃は側面にのみ刃先が設けられ、切刃の先端
    は丸く形成されると共に刃先を有しないことを特徴とす
    る超音波式カッター。
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