JPS62261362A - 通電熱軟化によるプラスチツク副子の整形方法とプラスチツク副子並びに通電装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は骨折や捻挫の治療に従来のギブスに代えて使用
する新規なプラスチック製の０１子の整形方法とその副
子及びそれに用いる通電装置に関するものである。

［従来の技術］ 骨折治療等に従来より使用されてきたギブスは石膏を固
めたものであるから、重く、通気性に難点があってムレ
を生じる等の問題点を有しており、これを解決する目的
で、プラスチック副子が用いられてきつつある。

従来のプラスチック副子は板状又は多孔板になっており
、オーブン、熱板、ヘアードライヤー等で加熱して軟化
させ、必要な形状に整形（成形）していた。

［発明が解決しようとする問題点〕 しかし、この整形作業はプラスチックの軟化に手間取り
、しかも、Ｉｌ形作業中に硬化が進行して。

素早い作業を必要としていた。また、通気孔を設けて板
状としたものは、屈曲強度には難点が無いものの軟化が
容易でなく、患部の凹凸に沿わせるのに熟練を必要とさ
れ、更に、熱容量が大きいため整形時にそのまま装着す
るには、患部に熱が伝わるのを如何にして防ぐかといっ
た問題を低温焼けども含めて解決しなければならなかっ
た。

プラスチックを網目状に成形した従来品は、整形が容易
な特徴を備えているものの、屈曲強度が板状のもの程無
く、そこで、従来ば副子としての強度メンバーには無理
で、他のものと併用でないとなり得ないとみなされ、単
独では高荷重のかからない患部に使用される傾向にあっ
た。

［問題点を解決するための手段］ 従来のプラスチック副子はこのような種々の難点が指摘
されていたのであるが、結局最も難点であったのは軟化
作業と、硬化までの短時間に患部に沿う最適な形状にし
なければならなかったことにあった。

そこで２本発明者は、熱軟化性プラスチックに通ｆｌ！
！発熱材を加えて多孔構造にしてなる通電熱軟化性プラ
スチック副子を開発したのである。ここにいう通電発熱
材は網目状金属又は金属布とか炭素微細体のような通電
物質の添加が好ましい。網目状金属（パンチングメタル
を含む）や金属布は端部が通（受）電のための接続端と
なる。接続端には受ｆｆｉ電流を平面状で分散させるた
めに、銅金属等の良導体により縁取りをするとよい、こ
の接続端を部分的に残して又は接続端より引出し接続線
を引出して、金属上には熱軟化性プラスチックが被覆さ
れる。金属は高抵抗のものが望ましいが、抵抗値の低い
鉄やアルミニウムでも、高電流を通じることにより発熱
させることができる。

炭素微細体はプラスチック中に混合されて通電を可能と
し、その通電により発熱させる。炭素微細体は炭素微粉
、炭素ｗＪ、雄の切断片等であり、混合割合を発熱の可
能な程度にして用いる。通電の為にはこのような炭素微
細体が混合されたプラスチックの縁部に受電の為の受電
端子を設けるのが好ましい。

熱軟化性プラスチックは汎用の熱可塑性樹脂すなわち、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポ
リエステル、ポリアミド、更には、汎用樹脂ではないが
トランスポリイソプレン等の既存のものから、必要に応
じて、軟化点。

機械的強度、価格、整形作業性の薙易、安全性等を勘案
して選択使用することができる。

多孔構造とする最も筒車な製造方法は、網目状金属を溶
融状態の熱軟化性樹脂中へとぶ漬けし、常温に戻す方法
である。

［作用］ このような構造の通電熱軟化性プラスチック副子は、通
電によって通電発熱材がプラスチックを軟化させる作用
がある。室温では通電発熱材とプラスチックの複合作用
により１機械的強度が高め。

られて、副子に好適な強度を保持する。通電中は軟らか
いので自由に所望の時間をかけて整形ができる。網目状
の多孔構造をとることができるので。

通気作用を発揮して、ムレ等を防ぐ、また、熱容量が板
体のものに比べて小さいので、放熱が容易で、やけどの
危険も少ない。

以下市色 熱軟化性プラスチックに金属線材、金銅、パンチングメ
タル等の金属製の通電発熱体を一体化すると、常温では
屈曲に対する抵抗が大で１通常おこなわれているような
手作業による整形はむろんのこと、身体へ装着した場合
でも変形しないものとすることができる。ところが、通
電により金属発熱体が発熱してプラスチックを軟化させ
ると、手作業による整形が可能な迄に全体の屈曲強度は
低下させることが出来る作用がある。つまり、この場合
の通電発熱体の作用は通電によって発熱してプラスチッ
クを軟化させることと、常温時にプラスチックのみでは
不足する機械的強度を補うことにある。

このような作用は従来の副子になか−）だ点である。こ
の常温での使用時の屈曲に対する強度を副子に最適な程
度にまで大とし、しかも、熱軟化時に整形作業性が良好
な程度に柔らかくするには。

金属発熱体の適当な剛性、プラスチックの硬度。

屈曲強度等を適当な値にする０本発明の副子は素材の選
択に広い対象からそれが可能な点に特徴があり、上記の
最適な素材の選択は前述したような汎用プラスチック等
の中からでも自由にできる作用も有る。このような金属
発熱体と熱軟化性プラスチックとの一体化された副子は
通電軟化時にはほとんど通電発熱体の曲げ応力だけとな
って、曲げに対するプラスチックの抵抗は低下してしま
う。そこで、通電軟化時には自由に整形することかでき
るのである。

９ｍ時において機械的強度の充分なプラスチックの場合
には発熱体による強度の補強は不要となる。その場合に
は発熱体は可どう性のもの、たとえば、導電性繊維、細
い金属線材、メタル・リーフ、メタル・フォイルを用い
るか、あるいはプラスチック中への導電物質の添加等を
行うことで同じ作用が得られる。そして、これを多孔構
造とすれば本発明の目的が達成できる。

本発明における多孔構造は通気に必要な孔（穴）を多数
設けたことを意味しているが、これは全面に一様に設け
てもよいし、ムレの生じ易い部分に散発的に集中して設
けてもよい。このことによって、通気性と軽量化の作用
が得られた。このことは全体をメツシュ構造にしたもの
では特に顕著である。

以を実施例及び図面によって本発明を更に詳側に説明す
る。

［実施例１コ 第１図は本発明の第１実施例を示す要部平面図であり、
第２図は第１図中Ａ−Ａ断面図である。ここに示した通
電発熱材（２）はオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＯ
５３０４）からなる網目構造のもので、網目を構成する
線材は０．５１１ＩＩＩφ、目の大きさは３ａｎであり
１両独部には良導性の銅製の通電接続端（５）　（５）
が設けられている。この受電のための接続端（５）の部
分を除いて熱欧化性樹脂（１）としてポリ塩化ビニル樹
脂が１１ｍ１厚に被覆されている６そこで通気孔（８）
の孔径は１ｍである。このプラスチック副子の大きさは
、縦２８０ｍ、横１１０ｍである。前腕部（コーレス、
スミス骨折）治療に適している。

上記のようなプラスチック副子の接続端（５）（５）に
対して通電の為の端子（１２）θ２）を接続して、４■
１２Ａの電流を５分間通じた。その結果、副子全体が軟
化し、手作業によって容易に整形ができ、患部に添う形
状となった。通電を停止すると硬化が始まり、６分後に
は副子に必要な硬度に達した。

ここに用いた通電装置は人体への危険を回避することが
でき、しかも、通電発熱材（２）中を電子が移動して原
子の格子運動を激しくして発熱させる必要がある。この
実施例のように固有抵抗率が高いものではさほど電流値
を高くする必要が無いが、アルミニウムのように固有抵
抗率が低い（２，６ＸＩＯ−”Ω■）ものを発熱材とす
る場合は高電流の通電が必須となる。そのために通電熱
軟化性プラスチックに対する通電装置が特に゛必要とな
り、次に示す構造の通電装置を特に開発した。

第３図は通電装置の（８ｊｌ路図である。装置は低電′
圧かつ高電流の調整回路（１０）とプラスチック副−ｔ
（７）への連結を可能としたフレキシブルコネ２夕（１
１）及びその先端の給電端子（１２）を判な構成として
いる７調整回路（１０）は特に人体の安全を考慮して３
０ｖ以下とした。このような低電圧で目的を達成するに
は、調整回路には当然のことながら変圧回路（変圧器）
が必要であるし、二次電流の利用による感電事故の回避
ももたらされるのである。供給さる電流は通電発熱材の
大きさや固有抵抗によりて異なるが、固有抵抗率の大き
なステンレス鋼やニクロム、その他の合金の場合には通
常１〜３０Ａ程度である。アルミニウムとか鉄のように
固有抵抗率の小さいものに給電する場合には５〜１００
Ａ程度の高い電流値が必要である。このような高い電流
を副子に事故の無い状態で供給するのは通常は困難とみ
なされる０本装置では前述した低電圧としたことと、誘
導二次電流を用いることとしたこと、更に、高電流に耐
えかつ操作性を高める為にフレキシブルコネクタの端部
へ給電の為の端子を取り付けている。過熱を避ける為の
タイマー（１４）の設置も重要であって、事故の防止に
有用である。所定温度に達した時１通電を停止したり、
通電量を加減するために端子（１２）又は副子へ温度セ
ンサーを設けることもできる１通電端子はクリップ式の
ものが好ましい、フレキシブルコネクタ（１１）は＋０
０Δもの高電流を発熱や漏電の危険無しに、しかも、副
子へ抵抗無く端子を接続出来る機能を備えていなければ
ならない。そこで、その構造は多数の線材を編組して紐
状としたコードや多関節の７クチユエータ状のもので、
通電によっても発熱しない通電断面積を有した。屈曲自
在なものである。このようなフレキシブルコネクタは常
法に従って絶縁被覆がなされている。

［実施例２］ 第４図は、副子の第２実施例を示す斜視図であって、第
５図は端部拡大斜視図である。この嗣子は肘とか膝関節
の治療に適している６通電発熱材（２）　Ｌｔ　０　、
２ｍｓ　Ｒ（７）鋼板ニ３１１１ｍ角ノ穴ヲ全面に設け
た。いわゆるパンチングメタルである。

この両端に通電接続端（５）　（５）を残して熱軟化性
樹脂（１）のポリプロピレン樹脂が２ｍ厚に被蓋されて
いる。接続端（５）の一方から副子の中央付近まで割溝
（８）が設けられており、凸部での整形作業を容易にし
ている。

この副子は形状が矩形とか短冊状のような整ったもので
なく、偏形である。副子の多くは！のような複雑な形状
をしているが、このような形状でも本発明は軟化させる
ことができる。

そのために、通電装置に設けられたフレキシブルコネク
タ（ＩＩ）は分岐しており１割溝（８）で分かれている
副子の接続端（５）のいずれにも給電できろ。幅１４０
ｍ、長さ２８０ｍのこのような副子に２，５Ｖ、５０Ａ
を通じた。

その結果、端子の接続部付近から軟化が始まり、６分後
に全体が整形に適した軟化状態となった。通電を停止し
てもパンチングメタルの熱容４七が大きいので整形作業
が終了するまでの間、軟化状態を保つことができた。

［実施例３］ ８ｏｏデニールのポリエステルフィラメントとｌＯμの
ステンレスファイバー（ＳＵＳ３０４、商品名サスミッ
クファイバー、東京裏ｗ４■製）との２：１撚糸からな
る導電糸を３　＋＋ｎ目の紗として、これを溶融状態の
ポリ塩化ビニル樹脂中へ浸漬し、これを引き上げて樹脂
を硬化させる作業を数回繰り返して、導電性繊維のまわ
りに２１１Ｉ１１厚の樹脂層を形成した１幅１１０−１
長さ２８０ｍのこの副子の両縁”部の導電性繊維の露出
部分を銅線で連絡して受電の為の接続端とし、前記通電
装置により３．５Ｖ、＋７Ａを通じた。

その結果、はぼ７分間で全体が軟化し、整形性も良好で
あった。前腕部骨折患部へ使用したところ機械的強度が
充分なものであることが証明された。

この例では導電糸に金属繊維を用いたが、炭Ｊｆｆｌ維
、カーバイト繊維、金属や炭素などの導電製の微粒子を
多諺に混合した繊維、メッキした繊維、導電性の膜を表
面に形成した繊維などの既知の導電糸を用いて、メツシ
ュ構造成は平行に副子中へ配設することができる。

本発明の副子は多孔構造で、しかも、外部からの加熱に
よることなく、縁部から通電すると自己発熱し、て軟化
することを特徴としており、通電によって発熱するＯ４
ｆ記以外の手段、たとえば、熱軟化性樹脂に多量の前記
炭素繊維や金属等の導電性の微粒子を混合したり、メッ
キ、導電性膜の形成も本発明の実施と有用である。

このような副子の受電は接続端（５）への給電端子（１
２）の直接接続もよいが、接続部の過熱を防ぐ為に接続
端（５）に抵抗の少ない引き出し線を設けて、熱軟化性
樹脂よりも離れた所で通電装置の給電端子（１２）と接
続するようにしてもよい。

以Ｅのような、本発明の通電熱軟化性プラスチック副子
は整形作業を容易にするために、また、！＠部へ装着し
た際にやけどを防止するために、あるいは、装着使用時
に肌触りを良くするために１片面又は両面に通気性の布
や合成樹脂発泡体等を被覆したり、装着使用時に外れな
いようにバンドや面ファスナーを取り付けるとより使い
易くなる。多孔４Ｗ造としたことにより凹凸形状の維持
の為に板面の部分的なハトメ上めやテープ止めが容易に
行える。患部によって要求される形状が異なる場合には
、裁断後に縁部の接続端を露出させることでも対応でき
る。

［発明の効果］ 本発明は以上の説明でも明らかであるが、以下に示すよ
うな特徴がある。

■単に通電するだけで副子が軟化して整形が可能となる
。

■通電中は軟化した状態のままであるから、患部の形成
りに始まり、患部に合致した形状にするまでの間、硬化
の生じない状態で作業をすることができる。

■患部への装着使用中に形状が不適当となった場合には
１通電すれば直ちに軟化するので、修正が簡単にできる
。

■多孔構造であるから、軽量で患者の疲労が少ない。

■、同じく多孔構造であるから通気性に富み、ムレやか
ゆみを生じない。

■通電発熱材が金網やパンチングメタルの場合に、これ
らが発熱機能以外にプラスチックと共に強度メンバーと
もなって、機械的強度大かつ耐久性良好な副子となる。

■熱軟化性プラスチックの選択によって軟化温度を設定
でき、発熱材の選択とこれに対す不給電量の調節によっ
て発熱量の設定ができるので、最も整形作業の容易なも
のや、軟化速度や硬化速度の最適なものを任意に設計で
き、簡単に得ることができる。

■赤外線加熱装置やオーブンのような大型の装置でなく
、通電装置といったコンパクトな装置によって副子を軟
化させることができるので、電力使用効率も良く、しか
も、規模の大きな作業台を必要とせず、診察台上や救急
車の中で手軽に使用できる。

■給電部位を移動させることにより、熱軟化部位を移動
させることができるので、必要な部分のみの部分的な整
形もでき、しかも、作業が安全である。

［株］水による溶解や腐蝕を受けることがないので、従
来のギブスと異なり装着したままで、入浴やシャワーを
浴びることができ、しかも、繰返し使用ができる。

【図面の簡単な説明】 第り図は本発明の通電熱軟化性プラスチック副子の平面
図であり、第２図は第１図中＾−＾断面図。 第３図は通電装置の平面略図である。第４図は第２実施
例の通電熱軟化性プラスチック副子の斜視図であり、第
５図は同縁部拡大斜視図である。 （＋）　　熱軟化性樹脂（プラスチック）（２）通電発
熱材　　　（３）通気孔 （５）通電接続端　　　（７）プラスチック副子（８）
割溝　　　　　　（１０）調整回路（１１）フレキシブ
ルコネクタ （１２）給電端子 以　　−ヒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　熱軟化性のプラスチックに通電発熱材を加えこれを
   多孔構造とし、通電によって発熱軟化させて整形をする
   ことを特徴とする通電熱軟化によるプラスチック副子の
   整形方法。 ２　熱軟化性プラスチックと通電発熱材とからなり、多
   孔構造の通電熱軟化性プラスチック副子。 ３　通電発熱材が網目状金属である特許請求の範囲第２
   項記載の通電発熱軟化性プラスチック副子４　通電発熱
   材が導電繊維又は導電糸である特許請求の範囲第２項記
   載の通電熱軟化性プラスチック副子。 ５　通電発熱材が炭素繊維や金属等の導電性微粒子であ
   る特許請求の範囲第２項記載の通電熱軟化性プラスチッ
   ク副子。 ６　通電発熱材がプラスチック表面への金属メッキ又は
   導電性膜である特許請求の範囲第２項記載の通電熱軟化
   性プラスチック副子。 ７　３０Ｖ以下の低電圧かつ２〜１００Ａの高電流の調
   整回路（１０）と、プラスチック副子への連結を可能と
   したフレキシブルコネクタ（１１）と、該フレキシブル
   コネクタ先端の給電端子（１２）とからなる通電熱軟化
   性プラスチック副子への通電装置。 ８　フレキシブルコネクタ（１１）はプラスチック副子
   の複数部分への通電可能な分岐構造である特許請求の範
   囲第７項記載の通電熱軟化性プラスチック副子への通電
   装置。