JPH04156843A - 超音波式カッター - 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〕 本発明は、超音波式カッターに係り、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
な超音波式カッターに関する。

〔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（Ｇｙｐｓ）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
の上にギブ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、熱刃部カッター
、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
、音が煩く、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感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。

熱刃部カッターは、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溶解
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０例
えば、従来例にあっては１、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り、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、特に、切断中の切刃の有効
長さの調整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刃とを備えている。また、ケー
ス内に、先端部に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、ケースの一端部の所
定箇所に、当該ケースの軸に斜交し且つ前記切刃の刃面
と反対側の面に所定間隔で凹部及び凸部が形成された細
長い切り欠き溝を設け、この切り欠き溝に沿って摺動可
能な棒状部材を当該切り欠き溝内に配設している。そし
て、棒状部材のケース内突出端にストッパ部材を取り付
け、このストッパ部材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とも
に、ケースの切り欠き溝近傍に、前記各凹部に対応した
表示記号をそれぞれ付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５図に基づい
て説明する。

この第１回に示す実施例の超音波式カッターｌは、棒状
（具体的には、ペンの形状）の超音波発生器ケース２と
、この超音波発生器ケース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が一体的に接続されて
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８．を極９Ａ、　−方のセラミッ
ク振動子１０．を極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７０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、このフランジ１２は、フロントケー
ス２Ａ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２
Ａ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の先端部に止めネジ１６Ａ、１
６Ｂにより固定されており、必要な場合に刃を簡単に取
り替えられるようになっている。

また、この切刃４の先端及び第１図における下側の部分
には、刃が形成されている。

フロントケース２Ａの先端部の第１図における上面には
、第２図に示すように、ケース２の軸（ホーン７の軸）
に斜交し且つ前記切刃４の刃面と反対側（図における左
側）の面に所定間隔で凹部２１Ａ及び凸部２１Ｂが形成
された細長い切り欠き溝２１が形成されている。ここで
、各凹部２１Ａは図示の如く円弧状形状であり、各凸部
２１Ｂは隣接する凹部２１Ａの円弧の一部が重なりあい
必然的に形成される突起状である。前記切り欠き溝２１
内には、当該切り欠き溝２１に沿って摺動可能な棒状部
材としてのストッパノブ２２が一端をケース２の外面か
ら外部に突出させ、他端をケース２の内面から内部に突
出させた状態で装備されている（第１図参照）、このス
トッパノブ２２のケース内突出端には断面り字状部材か
らなるストッパ部材２３が一体的に取り付けられており
、また、このストッパノブ２２のケース外突出端には、
ゴム製のカバー２２Ａが被冠されている。このゴム製の
カバー２２Ａはストッパノブ２２の下方への脱落を防止
する役割を果たしている。更に本実施例では、切り欠き
溝２１の近傍に、第２図に示すように、各凹部２１Ａに
対応して表示記号としての目盛１７及びＯ，Ｉ、２，３
．４の数字１８がそれぞれ刻設されている。

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リング状のス
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、前記ストッパ部材２３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、バネ手段としてのスプリング
２５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２
６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
ヤ・ノブ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が最大に延びた状態（
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、ストッパノブ２２のスライド位置に応じて定まる
量だけ、刃カバー２６は、フロントケース２Ａ内へ没入
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部分の長さは、ストッパノ
ブ２２のスライド位置に応じて定まるようになっている
。ここで、ストンパップ２２は、スプリング２５により
切り欠き溝２１の凹部２１Ａ側に付勢されているので、
スライドする際に、−目盛ずつ必ず停止するようになっ
ている。このため、各目盛に対応する切刃４の刃カバー
２６からの露出長さを予め知っておけば、切刃４の有効
長さの調整を行う場合に、素早く行える構造となってい
る。

前記電極９Ａ、９Ｂは、実際には、リヤケース３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３図及び第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（十■）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Ｔｒｌ
のベースに接続されている。このため、電源電圧（＋Ｖ
）及び発振回路に対する定電源電圧（＋ＶＣＣ）はＤＣ
１４０Ｖ以上と高圧であっても、抵抗Ｒ，，Ｒ１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
（ＯＦＦ、）４時の両端電圧を、数■から十数■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Ｔ０をｒオン（ＯＮ）」
し、これによりトランジスタＴ、を「ＯＮ」す名ことが
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４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、切断
するギプスの厚さに対応する目盛１７及び数字１８の位
置に、ストッパノブ２２をスライドさせて刃カバー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、ストンパップ２２を切
断するギプス等の厚さに対応する目盛１７及び数字１８
の位置までスライドさせるだけで、掻く容易に行うこと
ができ、効率よく切断作業を継続することができ、しか
も、スイッチボタン２８Ａを押している間だけ、超音波
発生器３に電源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２５０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。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように構成され機能するので、これに
よれば、ストッパ部材が取りつけられた棒状部材は、バ
ネ手段により切り欠き溝の凹部側に付勢されているので
、切り欠き溝内を摺動（スライド）する際に、各凹部毎
に必ず停止せしめることができ、しかも当該各凹部に対
応して表示記号が付されているので、各表示記号に対応
する切刃の刃カバーからの露出長さを予め知っておけば
、切刃の有効長さの調整を素早く行うことができ、例え
ば、切刃の露出長さ（ｍ　ｍ　）そのものの数値を表示
記号として使用すれば、より一層容易に切刃の有効長さ
の調整を行うことができ、切刃の露出部の長さをギプス
等の固定材の厚さに合わせて調整するだけで、あとは、
ギプス等の切断作業の方向等値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切刃の様子が直接
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、切刃の刃カバーからの露出長さの調整が非
常に容易であるとともに、信軌性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図のカッターを上方か
ら見た外観を示す図、第３図はスイッチ回路の構成を示
す図、第４図（１）〜（３）は第３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５
図は全体の回路構成を示す図である。 ２・・・・・・超音波発生器ケース、３・・・・・・超
音波発生器、４・・・・・・切刃、１７・・・・・・表
示記号である目盛、１８・・・・・・表示記号である数
字、２１・・・・・・切り欠き溝、２１Ａ・・・・・・
凹部、２１Ｂ・・・・・・凸部、２２・・・・・・棒状
部材としてのストッパノブ、２３・・・・・・ストッパ
部材、２５・・・・・・バネ手段としてのスプリング、
２６・・・・・・刃カバー、２６Ａ・・・・・・貫孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、前記ケースの一端部の所
   定箇所に、当該ケースの軸に斜交し且つ前記切刃の刃面
   と反対側の面に所定間隔で凹部及び凸部が形成された細
   長い切り欠き溝を設けるとともに、この切り欠き溝に沿
   って摺動可能な棒状部材を当該切り欠き溝内に配設し、 前記棒状部材のケース内突出端にストッパ部材を取り付
   け、このストッパ部材と前記刃カバーとの間に、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
   ともに、前記ケースの切り欠き溝近傍に、前記各凹部に
   対応した表示記号をそれぞれ付したことを特徴とする超
   音波式カッター。