JPS6122857A - ギプス切断機の駆動制御方法 - 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】 発明の技術分野 本発明は、ギプス切断機の駆動制御方法に関す机 発明の技術的背景及びその問題点 一般に、骨折などの治療には１石膏などのギプスをもっ
て患部を覆って固定し、骨折部の治癒後にこのギブスを
切断して取外す必要がある。

このため、従来にあっては外周に三角状切刃を持つ丸鋸
方ツタ−を電動により周方向に２〜３　ｎｗｎ振幅で往
復振動させて、ギプスに押当てて切れたときの下巻綿包
帯に達する感触により、固化したギプスを切断するよう
にしているものである。従って、施術者は切刃が皮膚に
触れぬように細心の注意をはらいながらギプスを速く切
断したいという要求から、その操作には大きな負担がか
かることになる。特に、皮膚に近く骨が出っ張っている
課などの部位には最も注意が必要となる。又、このよう
に施術者の感覚によって行なわれるため、患者に対して
も著しい恐怖感をり、えることになる。

発明の目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、施術者
の感によることなく、振動するカッターの切刃が皮膚に
近づいたときには自動的にその振動を弱く又は停止させ
て安全性を確保することができるギプス切断機の駆動制
御方法を提供することを目的とする。

発明の概要 本発明は、切刃と皮膚との間の静電容量を発振器の発ｌ
１１４周波数決定要素として用いるとともに自励発振）
Ｉ：＋の発振周波数の安定な時間内で動作するタイマー
４・用い、切刃が皮膚に近づいたときの発振周波数の変
化を検出して、カッターの振動を弱め又は停止；−させ
ることにより、簡単な自励発振器を用いて確実に皮膚を
保護することができるようにした一１’Ｊのである。

発明の実施例 本発明の・実施例を図面に基づいて説明する。

ます、本実施例で用いるギプス切断機１の構造について
第１図により説明する。２はステップホーン形のＡｉｌ
音波振動子であり、電歪素子又は磁歪素子によ−Ｊて１
ｑ＜　ｌｊｌ＋される。ここで、超音波振動子２の振動
形ｆル１であるが、超音波周波数（固有共振周波数）に
て即）ｖｊ電源により駆動すると、その軸方向にλ／２
（λは共振周波数の波長）にて共振振動して縦振動を生
ずるものである。このような超音波振動ｒ２の小径部２
ａの先端には、切刃３を有するカッター４が直交して設
けられて、ボルト５及びワッシャ６により一体的に締着
されている。

そこで、ギプス７の切断に際しては、超音波振動子２を
手で把持し、第２図に示すように切刃３をギプス７に当
てながら矢印イ方向にわずかに回転させつつ矢印口の切
断方向に進める。この時、超音波振動子２を超音波周波
数で軸方向に縦振動させると、先端に設けられたカッタ
ー４は切断方向に直交する厚み方向に超音波振動するこ
とになる。従って、切刃３が切り込んだその溝の側面の
ギプス７を厚み方向の振動により粉砕して切り開きなが
ら進むため、ギプス７の切断が容易に行なわれ、その振
動音も小さいものとなる。ここで、切断すべきギプス７
は皮膚８上に巻かれた下巻用綿包帯９の上に巻かれて固
化したものである。

しかして、前記超音波振動子２はドライバー１０により
駆動させる。又、自励発振器１２はカッター４の切刃３
先端と皮膚８との間の静電容量をその発振周波数決定要
素として用いるものであり、ホットリード１３がカッタ
ー４に接続され、コモンリード１４が皮膚８に接続され
ている。これにより、切刃３が皮膚８に近づいたときの
両者間の静電容量の変化により、自励発振器】２の発振
同波数が順次低ドするように設定されている。又、カッ
ター４・超音波振動子２間にセラミック等の絶縁体によ
って電気的に絶縁されている。この発振器】２の発振周
波数信号ＳＯは信号線１５により異なるグー１−タイム
Ｇ　ｉ　ＨＧ　２をもつゲート回路１（ｉ、Ｉ？に人力
され、切換スイッチ１８により選択された方のゲート回
路１６又は１７を通ってカウンタ１９に入力されカウン
トされるものである１１．二のカウンタ１９によりカウ
ントされたデータはスイッチ２０を通ってメモリー２１
に記憶される１、このメモリー２１のデータは信号線２
２により、前ｄｌｒカウンタ１９のカラン１〜データは
信号線２：４により、各々比較器２４に入力されて比較
さ；Ｉｔ、　、　　メモリー２１のデータの方がカウン
タ１９のデータの方がカウンタ１９のデータより小さい
ときに出力信号Ｓｃが信号線２５によりドライパート０
に送られて超音波振動子２、従ってカッター４の振動を
駆動制御するものである。

又、前記自励発振器１２の発振周波数が検知すべき変化
量を充分に検出できるだけの安定した状態にある時間（
例えば、２分間）内で動作するタイマー２６が設けられ
ている。このタイマー２゛６の出力ＳＴは信号線２７に
より、前記比較器２４からの出力信号ＳｃとともにＡＮ
Ｄ回路２８に入力され、このＡＮＤ回路２８からの出力
信号は１）７ｊ記ドライバー１０に入力されている９、
このＡ　Ｎ　ｌ）回路２８からの出力がなくなったとき
、ドライバー１０を制御してカッター４の振動を弱め又
は停止させるものである。又、２９はタイマー２６の動
作中を表示する報知手段としての表示器である。

更に、リセットスイッチ３０によって動作するリセット
回路３１が前記切換スイッチ１８、スイッチ１９及びタ
イマー２６に接続して設けられている。

なお、ゲートタイムＧｓ　、Ｇ２はＧＬ＜Ｇ２と設定さ
れている。

このような構成において、動作制御は次のようなシーケ
ンスにて行なわれる。具体的には、一定時間４Ｑに９０
ツクパルスが発生するものであり、各動作はこのグロッ
クパルスに同期して行なわれる。

まず１．Ｉ’ｆＪ音波振動子２の先端に取付けられたカ
ッター４のりＶＪＪ３をギプス７から雛した状態で、リ
セットスイッチ３０を押してリセット回路３１を１肋イ
１さ田る。このリセット回路３１からのリセツ１−信号
により切換スイッチ１８、スイッチ２０が一点鎖線で示
す状態に切換えられる。このため、切換スーｒツチ１８
はゲート回路１日を選択し、スイッチ２０はＯＮ状態に
ある。そこで、発振器１２の発振周波数信号Ｓｏはゲー
トタイムＧ１なるゲート回Ｗ８１６を通ってカウンタ１
９に人力され、そのカラン１−数を積算してゆき、ゲー
ト回路１６が閉じるとそのカウント値を保持する。この
ゲート回路１〔；が閉じると同時に、カウンタ１９のデ
ータがＯＮしているスイッチ２０を介してメモリー２１
に送られて記憶される。つまり、この記憶されたデータ
が基準周波数データとなる。

このＪ：うにしてメモリー２１に基準データの入力が終
了すると、リセット回路３１のリセット回路がなくなり
、切換スイッチ１８及びスイッチ２０は実線状態に戻る
。即ち、切換スイッチ１８はゲートタイムＧ２なるゲー
ト回路１７を選択し。

スイッチ２０はＯＦＦする。同時に、タイマー２６もト
リガされてその設定時間内でアクティブとなる。このよ
うな状態で、切刃３をギプス７に当ててギプス７を切り
込んでいくことになる。そこで、発振器１２の発振周波
数信号Ｓｏはゲー１へタイムＧ２なるゲート回路Ｉ７を
通ってカウンタ１９に入力され、そのカウント数を積算
してゆき、ゲート回路１７が閉じるとそのカラン１−値
を保持する。このカウンタ１９による新カウント数はス
イッチ２０がＯＦＦしているので、今度は比較器２４に
入力され、この比較器２４においてメモリー２１の基準
周波数データと比較される。もっとも、このＴ２期間に
あっては、グー１−タイムＧ２ｇＧ１がＧ　２　＞　Ｇ
　１と設定されているため、切刃３が皮膚８側にわずか
に斑づいたとしても、カウンタ１９による新カウント数
はメモリー２１の基準周波数データよりも大きいため出
方信号Ｓｃが継続して出力され、ギプス７の切断動作が
継続される。

このようにしてギプス７の切断が進み、刃先３が皮膚８
に近づくことにより自励発振器１２の発振周波数が低下
し、カウンタ１９による新カウント数がメモリー２１の
基準周波数データより小さくなると、比較器２４からド
ライバー１０−を制御する出力信−号Ｓｃが出力されな
くなる（このため、切刃３が下巻用綿包帯９に達するま
で近づいたときに、この出力条件を満足するようにゲー
ト回路１６．１７のゲートタイムＧｌ　、Ｇ２が設定さ
れている）。即ち、切刃３が皮膚８に対して設定した間
隔にまで近づくと、Ｇ２＞Ｇｌなるようにグー１〜ター
（４％　Ｇ　２を広げて設定してあっても、その新カウ
ン１−数がメモリー２１における基準周波数データより
低くなるまで自励発振器１２の発振周波数がトがり、比
較器２４から出力信Ｓｃが出力されなくなり、ゲート回
路２８が閉じることに、Ｌつでドライバー１０を制御し
、切刃３の超音沢動を弱める又は停止させることにより
、皮膚８を切刃３から保護するものである。

ところで、切刃３を皮膚８よりわずかに離すと再び駆動
は強くなるが、依然としてスイッチ状態は変わらず、ゲ
ートタイムはＧ２のままであり、かつ、メモリー２１も
最初に切り始める前の基準周波数データを保持している
ので、前述した如く、切刃３と皮１８との接近の様子の
検知動作を継続することになる。

このような切刃３の皮膚８に対する接近検出動作は、タ
イマー２６の動作中に連続的に行なわれる。即ち、この
タイマー２６の動作中に切刃３が皮膚８に対し所定間隔
まで接近しなかったとしても、タイマー２６がタイムア
ツプしてその出力８丁がなりノ′なると、やはりＡ　Ｎ
　’１ｍ回路２８を閉じるので、ドライバー１０を制御
してカッター４の振動を弱く又は停止させるものである
。つまり、タイマー２６の設定時間を過ぎると、接近検
出動作を中止させるとともに、カッター４の振動も停止
させるものである。

このようなタイマー２６を用いることにより、筒部な自
励発振器１２を用いながら接近検出動作を確実にｆｊな
うことができる。即ち、基本的には、切刃３とｒＪｉ　
Ｆｌ　”との間の静電容量の変化を白励発振盟１２の発
振周波数の変化として検出し、切刃３の皮膚１３への接
近を検出するものである。ところが、この切□刃３と皮
膚８との間の静電容量やその検知オペさ変化量は極くわ
すかである。そこで、発振器に胎容されるその発振周波
数の変化率も例えば０．１〜０．２％と少ないにも拘ら
ず、接近検出！ｌ！Ｉ＋作か長時間にわたって継続され
ると、自励発振器１２の場合には自身の周波数変化率が
検知変化風を越えることになり、切刃３の接近検出を不
能にしてしまうおそれがある。そこで、本実施例では、
このような自励発振器１２に対し、その発振周波数が検
知すべき変化量を充分に検出できるだけの安５ｊ−シた
状態にある時間内で動作するタイマー２（６を用い、こ
のタイマー２６の動作中のみ前述した接近検出動作を行
なわせるものである。

ところで、カッター４の振動が弱く又は停止したときに
は、切刃３が皮膚８に接近したかターｒマー２６がタイ
ムアツプしたかのいずれかである。

ここで、タイマー２６の動作中には表示器２９により表
示される。従って、この表示器２９の表示中にカッター
４の振動が停止等すれば、施術者は切刃３が皮膚８に接
近しその部分でのギプス７の切断が終了したものと判断
することができ、異なる部位のギプス切断に移行できる
。一方、表示器２９の表示が消えてカッター４の振動が
停止１−等したならば、施術者は、ギプス切断は終了し
ていないがタイマー２６のタイムアツプによるものと判
断でき、再スタートさせる等の処理に移行できる。１一
方、この再スタートも最初と同様に、リセットスイッチ
３０を押してリセット回路３１を動作させることにより
行なう。このリセット回路３１のリセット信号により切
換スイッチ１８、スイッチ２０が切換えられて、その時
の自励発振器１２の発振周波数がカウンタ１９によりカ
ウントされ、比較の基準データとしてメモリ゛−２１に
更新リセットされることになる。その後、タイマー２６
も再トリガされて、カッター４の振動駆動が行なわれる
とと［）に、タイマー２６の動作時間内で切刃３の接近
検出動作が行なれわれる。この時、メモリー２１におけ
る基準データは当初のものでなく、周波数変動を考慮し
てこの時点の発振周波数にて更新リセ、ソトされている
ので、今回のタイマー動作時間に、１′１いても接近検
出動作が確実に行なわれる。

なお、本実施例では、ギプス切断機ｌとして、振動音を
小さくして切断効果を高めるため、超音波振動子２を用
いたカッター４をその厚み方向に振動さｌｊてギプス７
を切断するものについて説明したが５従来のように丸鋸
カッターを電動により周方向に１目見振動させて切断す
る方式のものについても同法に適用できる。又、カッタ
ーを超音波振動子により周方向に往復振動させるもので
あってもよい。

発明の効県 不発１リロ、Ｊ、に述したようにカッターの切刃と皮膚
との間の静電容量を自励発振器の発振周波数決定要素と
して用いるとともに、自励発振器の発振周波数の安定な
時間内で動作するタイマーを用い、このタイマーの動作
中に・おいて発振周波数の変化により切刃の接近を検出
して切刃の振動を制御するようにしたので、簡単な自励
発振器を用いながら確実に検出動作を行ない、施術者は
皮膚を傷つけることなく安心してギプス切断機を操作す
ることができ、患者に与える恐怖心も著しく和＋−げる
ことができ、この際、タイマー動作中は報知１段により
報知させることにより、カッターの振動の弱まり又は停
止りが切刃の皮膚への接近によるものかタイマーのタイ
１１アツプによるものかを施術者に確実に知らしめ、適
切な処置をとらせることができ、又、リセット回路によ
り基７＜１ｉテータを更新リセットさせることにより、
自励発振器を用いながら再始動の度に安定した接近検出
動作を行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は外観斜
視図、第２図はブロック図である。 ３・切刃、４・カッター、７・・・ギプス、８・・・皮
膚、１２・自励発振器、２６・・タイマー、２９・・表
示器（報知手段）、３トリセッ１−回路量１＋ｉ人　多
賀電気株式会社 ニス・ピー・シー・サービス株式会社 ｌ」本シクマックス株式会社 特許庁長官　　　志　賀　　　学　　殿１．事件の表示 特願昭５９−１４５０５８号 ２、発明の名称 ギブス切断機の駆動制御方法 ４、代　理　人 〒１０７ 特願昭５９−１４５０５８号補正書 この出願に関し、明細書及び図面中の記載を下記のよ１
）に補正する。 記 １、明イＩｌｌ　ｉ！！’中、第６頁第１６行目ないし
第１８行目のｒメモリー２１のデータ・・・・・・・・
データより小さいとき」を「メモリー２１のデータの方
がカウンタ１りのデータより小さいとき」に補正する。 ２、明相ｉ！Ｆ中、第１１頁第１９行目の「振動も停止
１・」を「１ｂ（動も弱く又は停止」に補正する。 ３、図面中、第１図を別紙のように補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、振動するカッターの切刃と皮膚との間の静電容量を
   自励発振器の発振周波数決定要素として用いるとともに
   、前記自励発振器の発振周波数の安定な時間内で動作す
   るタイマーを用い、このタイマーの動作中における前記
   自励発振器の発振周波数の変化により前記切刃の皮膚へ
   の接近を検出して前記カッターの振動を制御することを
   特徴とするギプス切断機の駆動制御方法。 ２、振動するカッターの切刃と皮膚との間の静電容量を
   自励発振器の発振周波数決定要素として用いるとともに
   、前記自励発振器の発振周波数の安定な時間内で動作す
   るタイマーを用い、このタイマーの動作中における前記
   自励発振器の発振周波数の変化により前記切刃の皮膚へ
   の接近を検出して前記カッターの振動を制御するととも
   に、報知手段により前記タイマーの動作中を報知させる
   ことを特徴とするギプス切断機の駆動制御方法。 ３、振動するカッターの切刃と皮膚との間の静電容量を
   自励発振器の発振周波数決定要素として用いるとともに
   、前記自励発振器の発振周波数の安定な時間内で動作す
   るタイマーを用い、このタイマーの動作中における前記
   自励発振器の発振周波数の変化により前記切刃の皮膚へ
   の接近を検出して前記カッターの振動を制御し、前記発
   振周波数の変化を検出するための基準データをリセット
   回路により更新リセットさせてタイマー動作を開始させ
   ることを特徴とするギプス切断機の駆動制御方法。