JP2017505860A - 手術用糸の突起形成装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は手術用糸の突起形成装置及びその方法に関するもので、縫合糸100が巻かれているボビン110、上記ボビン110から解け出た縫合糸100を一定の張力に維持させる第1、2テンションロール200,210、上記縫合糸100を引っ張って出側に排出するように縫合糸100が通過する一対の摩擦ロール300、上記摩擦ロール300によって出側に進む縫合糸100を一時固定し、昇下降動作する押板330、上記押板330によって固定されている縫合糸100に向かって回転と同時に前進しながら、これと共に左側あるいは右側に斜め移動して上記縫合糸100の表面に斜めの切れ目を入れてとげ状突起を形成する突起形成刃物400を含むことを特徴とする手術用糸の突起形成装置を提供する。本発明によれば、とげ状突起(Cogs)を自動で形成することができて生産性が向上し、生産収率が増大し、プログラム制御によって順次に精巧に形成することができて品質が向上し、大量生産が可能で製造原価を減らす効果を得ることができる。
Description
本発明は手術用糸の突起形成装置及びその方法に関する。より詳細には、手術用糸の外表面に願うパターンの突起(Cogs)を自動で形成させることができ、生産性及び品質向上を達成することができるようにした手術用糸の突起形成装置及びその方法に関する。
一般的に、外科手術後に切開された部位を縫合する際、医療用糸(縫合糸:Monofilament suturs)で縫って結んだ後、結び目を形成して仕上げることにより皮膚が広がらないようにする。
よって、手術部位や傷部位を縫合したり固定する際、糸を何回も結んでやらなければならないため時間が長くかかり、特に結ばれていた部位は糸の跡と結び目の跡を鮮明に残す短所がある。
これを改善するために、登録実用新案第0320005号には、単糸からなる医療用縫合糸であるナイロンやプロリン等の張力強度がよい糸の表面に、鉤形のとげ状突起を一定の方向またはとげが向かい合う両方向やジグザグの方向に傾くようにしたり、あるいは鋸歯形状に加工して、皮膚の下に挿入した際、とげ構造によって挿入された糸を結ばずとも固定性を維持することができるようにした医療用糸が開示されている。
このようなとげ状突起を有する医療用糸は、たとえば、図1の(a)、(b)、(c)、(d)等のように多様な形態を有し、手術時に開いた二つの部位を縫合したり筋肉を引き上げておいたり、またはコラーゲンを形成したり臓器を引き上げておく等の医療行為の際に使用されることができ、とげ状突起が出た方向に対しては引いても滑ったり抜けることなく引く力に持ちこたえることができ、複雑な縫合(Suture)を単純化させて手術時間を短縮されるのに役立つ。
また、皮膚や組職あるいは筋肉の外に出た糸は、簡単に切ってやりさえすれば縫合を容易かつ便利に完了することができる。
したがって、このようなとげ状突起を有する医療用糸は、手術後に結び目をつくらなくてもよいため、特に、内視鏡手術時に有用であり、また特定薬物に浸してから縫合すれば、手術後とげ状突起の間に残留していた薬物が徐々に浸透しながら薬物伝達機能もするようになり、さらには動脈硬化の原因となる物質等を捉えて引きあげることもできるので、敢えて血管を切開しなくても血栓を取り出すのに応用されることもできる。
しかし、このようなとげ状突起を縫合糸に形成する際、現在は主に作業者が刃物を用いて手作業で縫合糸の外面に切れ目を入れて形成しているので、生産速度が非常に遅く、品質も悪くて効率性が非常に低いという短所がある。
すなわち、手作業で切る作業をする際、縫合糸が非常に細いので拡大鏡をおいて作業しなければならないため、作業が煩雑なだけでなく、生産性が極めて低下する短所がある。
すなわち、手作業で切る作業をする際、縫合糸が非常に細いので拡大鏡をおいて作業しなければならないため、作業が煩雑なだけでなく、生産性が極めて低下する短所がある。
本発明は上述したような従来の技術上の諸般の問題点を勘案してこれを解決しようと創出されたもので、とげ状突起を有する縫合糸を機械的手段を用いて自動生産するようにすることにより生産効率を高め、費用を減らし、品質を向上させることができるようにした手術用糸の突起形成装置及びその方法を提供することにその主な目的がある。
本発明は、上記した目的を達成するための手段として、縫合糸100が巻かれているボビン110、上記ボビン110から解け出た縫合糸100を一定の張力に維持させる第1、2テンションロール200,210、上記縫合糸100を引っ張って出側に排出するように縫合糸100が通過する一対の摩擦ロール300、上記摩擦ロール300によって出側に進む縫合糸100を一時固定し、昇下降動作する押しレバー330、上記押しレバー330によって固定されている縫合糸100に向かって回転と同時に前進しながら、これと共に左側あるいは右側に斜め移動して上記縫合糸100の表面に斜めの切れ目を入れてとげ状突起を形成する突起形成刃物400、を含むことを特徴とする手術用糸の突起形成装置を提供する。
この際、上記一対の摩擦ロール300の表面には、粗さが付与されたことにもその特徴がある。
のみならず、上記一対の摩擦ロール300のうちいずれか一つは、上下方向に動くことができるようにして、進む縫合糸100を縒りながら移送させるように構成されたことにもその特徴がある。
また、上記一対の摩擦ロール300は、てこの原理で動作するローラー広げレバー304を介して間を広げることができるように構成されたことにもその特徴がある。
また、上記突起形成刃物400は、第4モーター410の回転軸上に角度調節可能に固定され、上記第4モーター410は「L」形状のモーターベース420に固定され、上記モーターベース420の折曲がった下段面にはその幅より大きい直径を有する回転ホイール440が固定され、上記回転ホイール440は、これを間に置いて傾斜配列された一対の第1、2傾斜ガイド450a,450bのうちいずれか一つと接触するように配置され、上記モーターベース420は多数のスライダー422,426とLMガイド424,428によってX,Y方向に動くことができるように構成され、上記モーターベース420は第5モーター500によって自回転するボールスクリュー490と連結されて動くことができるように構成されたことにもその特徴がある。
さらに、上記第1、2傾斜ガイド450a,450bの先端は、微細調節手段であるマイクロメーター460で相互結束されて、第1、2傾斜ガイド450a,450bの傾斜調節を介してとげ状突起を形成する切れ目の傾斜、深さを調節することができることにもその特徴がある。
のみならず、上記第1、2傾斜ガイド450a,450bのうちいずれか一つと接触する回転ホイール440は、第6モーター610によって左右方向に直線運動する棒形態の左右作動棹600がモーターベース420を左側あるいは右側に動かすことによって調節されることにもその特徴がある。
そして、上記縫合糸100にとげ状突起が形成された後に排出される出側にはカッター350がさらに備えられ、上記縫合糸100を一定の長さ別に切断することにもその特徴がある。
また、本発明は、上記に記載された手術用糸の突起形成装置を用いて手術用糸の突起を形成する方法において、縫合糸100を引出すことができるようにボビン110に巻かれている縫合糸100を第1、2テンションロール200,210及び摩擦ロール300の間を経由して出側に配列する縫合糸引出準備段階S100、縫合糸100が引き出し可能な状態に維持されると、縫合糸100に形成される突起が縫合糸100の長さ方向に形成されるのか、それとも長さ方向の反対側に形成されるのかを決定してセッティングする突起形成方向設定段階S110、突起形成方向設定が完了すると、縫合糸100を引出させると同時に突起形成刃物400を前進させながら同時に回転させ、また同時に斜め方向に移動させて縫合糸100の表面に設定された方向に切れ目を作る突起形成開始段階S120、一定の長さあるいは設定個数だけの突起が形成されるとカッター350を用いて縫合糸100を一定の長さ別に切るカッティング段階S130、を含むことを特徴とする手術用糸の突起形成方法も提供する。
本発明によれば、とげ状突起(Cogs)を自動で形成することができて生産性が向上し、生産収率が増大し、プログラム制御によって順次に精巧に形成することができて品質が向上し、大量生産が可能で製造原価を減らす効果を得ることができる。
以下では、添付図面を参考して本発明による望ましい実施例をより詳細に説明することにする。
本発明の説明に先立ち、以下の特定の構造ないし機能的説明は、単に本発明の概念による実施例を説明するための目的で例示されたものであり、本発明の概念による実施例は多様な形態で実施されることができ、本明細書に説明された実施例に限定されるものと解釈されてはならない。
また、本発明の概念による実施例は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるため、特定実施例は図面に例示し、本明細書に詳細に説明することにする。しかし、これは本発明の概念による実施例を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更物、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきものである。本発明は、鋭利な刃物で細い糸の表面に突起(cogs)を形成させ、皮膚に入り込んだ際、突起が筋肉に引っかかり願う引張力を維持させるように構成したものである。
この際、突起の使い道がそれぞれ異なるので、突起の形もまた多様に作る必要がある。
これを具現するために、本発明では、糸に突起を作る刃物の動作方向と大きさ等を調節するように構成されるが、作りたい形をあらかじめPLCに設計保存した後、この設定値に従って多軸のモーターを制御することにより自動加工されるように構成される。
より具体的には、図2及び図5に示されたように、本発明による手術用糸の突起形成装置は、縫合糸100が巻かれているボビン110を含む。
そして、上記ボビン110は、下部に設置された第1モーター120によって回転することができるように構成される。
ここで、上記第1モーター120の固定、上記ボビン110の設置は、図5に示されたボビンベース130を介してなされるが、このようなボビンベース130のような板状のプレート設置構造は一般的に広く知られているので具体的な説明を省略する。
また、上記ボビン110と間隔を置いて第1テンションロール200が備えられ、上記第1テンションロール200と斜交いに第2テンションロール210が備えられ、上記縫合糸100が上記第1、2テンションロール200,210を経由することにより一定の張力を維持することができるように構成される。
この際、上記第1、2テンションロール200,210は、それぞれテンションロールベース220上に回転可能に設置されるが、特に第1テンションロール200は張力調節のために動くことができるように構成される。
すなわち、図5の図示のように、上記第1テンションロール200は、作動片230の一端部上面に回転可能に軸固定され、上記作動片230の他端は上記テンションロールベース220上に回転可能に軸固定される。
そして、上記作動片230の長辺の一部には、テンションスプリング240の一端が固定され、テンションスプリング240の他端は上記テンションロールベース220上に固定される。
したがって、上記第2テンションロール210は、第1テンションロール200より内側、つまり上記テンションスプリング240が設置された位置の反対側へ寄って設置されているので、第1テンションロール200を経て第2テンションロール210を経由する縫合糸100は、第1テンションロール200を第2テンションロール210側に引っ張ろうとするが、反対方向には上記テンションスプリング240が弾性的に引っ張っているため、上記縫合糸100は適正張力を維持することができるようになる。
これに加え、上記第1テンションロール200の下方位置のテンションロールベース220には、長孔形態の流動溝250が形成され、上記第1テンションロール200のロール軸の一部、つまり下端が上記流動溝250に挟まれたまま流動溝250に沿ってその内部で動くことができるように構成される。
この際、上記流動溝250は、上記第1、2テンションロール200,210が互いに向き合う方向で形成されており、上記流動溝250の一端、望ましくは上記第2テンションロール210と近い方の端部の中にはリミットスィッチ260が設置される。
ここで、上記リミットスィッチ260は、上述したボビン110駆動用の第1モーター120の駆動制御のための信号を出力するが、たとえばボビン110から解け出た縫合糸100の長さが十分でない場合、縫合糸100の張力は強まるため、結局縫合糸100はテンションスプリング240の弾性力に打ち勝って、第1テンションロール200を第2テンションロール210側に引っ張るようになり、このとき、ロール軸は流動溝250内部に備えられたリミットスィッチ260にタッチするようになり、そうするとリミットスィッチ260の信号によって第1モーター120が回転しながらボビン110に巻かれた縫合糸100を解いてやって過度な張力を解消し、適正張力が維持されたまま縫合糸100が持続的に円滑に供給されるようにする。
一方、図2ないし図4及び図6でのように、上記第2テンションロール210を通った縫合糸100は、一対の摩擦ロール300の間に引入れられて引っ張られるように構成される。さらに正確には、上記摩擦ロール300が反対方向に縫合糸100を押しやる形態であり、ボビン110の方からみたときは引っ張られる形になる。ゆえに、縫合糸100にかかる張力は上記摩擦ロール300によって最初起因する。
この際、上記摩擦ロール300のうちいずれか一つの下部には第2モーター310が設置されて、上記摩擦ロール300を回転駆動するように設置され、縫合糸100を正確かつスリップなしに押しやることができるように、上記摩擦ロール300の表面には粗さが付与されることが望ましい。
さらに望ましい方式としては、上記摩擦ロール300の表面に人造ダイアをコーティングする形態になることができる。
また、上記摩擦ロール300を広げることができるように、摩擦ロール300が設置されたロール固定ブロック302をてこの原理で広げて閉じることができるローラー広げレバー304がさらに備えられることができる。
この場合、上記一対のロール固定ブロック302は、図示されていないが、スプリングによって弾性結合され、上記ローラー広げレバー304を介して摩擦ロール300を広げて縫合糸100の取込及び位置調整等の作業を行った後、離せば弾性力によって自動的に閉じるように構成される。
そして、上記摩擦ロール300の隣接位置には受台320が備えられ、上記受台320の上部には押板330が備えられ、上記押板330は、第3モーター340によって一定周期で上下移動可能に構成される。
この場合、上記押板330の周期的な上下運動は、図4のように、上記第3モーター340の回転軸に上下移動カム342が固定され、この上下移動カム342によって上記押板330が上げられたり下ろされたりすることができるように弾性復帰構造(スプリング利用)を備えれば容易に構成することができる。
また、上記押板330の下部には上記縫合糸100が通り、上記押板330が下降したときは押板330が縫合糸100を押しながら受台320上面に固定するようになり、押板330が上がれば縫合糸100は固定されないため動くことができる状態になる。
勿論、上記第3モーター340は必ずしも回転運動するモーターを使用しなくてもよく、非常に容易に設計することができる他の方法として小型空圧または油圧シリンダーを使用することもできる。
のみならず、上記摩擦ロール300のうちいずれか一つを上下移動可能に構成すれば、挟まれて進む縫合糸100がねじれながら縒られる形態、つまり螺旋式に進むことができるため、とげ状突起(Cog)形成をさらに多様な形態で具現することができる。
この場合、上記摩擦ロール300のうちいずれか一つが回転しながら上下移動する方式は、上記で説明したカム方式であることができ、その他シリンダーのような他の公知の昇下降手段を備えて上下に微細な範囲内で動くことができるように調節することができ、この動きを調節することによって縫合糸100を縒る程度も制御することができる。
加えて、上記受台320の端部、すなわち上記縫合糸100が移動して排出される方向側に切断はさみ350(図2参照)が設置されて、とげ状突起が形成された縫合糸100を一定の長さに切断するようになり、切断された縫合糸100はトレー360に落下して収納されるようになる。
この際、上記切断はさみ350は、図3に示されたように、一側のはさみの刃は支えブロックSBに固定され、他側のはさみの刃はソレノイド312とリンクされて、上記ソレノイド312の動作によって進む縫合糸100を一定の長さに切断することができるようになる。
また一方、図2及び図7の(a)、(b)に示されたように、上記受台320の前方には突起形成刃物400が備えられる。ここで、(a)は側面概路図で、(b)は要部平面図である。
上記突起形成刃物400は、第4モーター410の回転軸上に固定されたセンサー基準板412上に固定されて、一定角度内で回転するように構成される。
この際、上記第4モーター410は、一定角度内で正確かつ円滑な反復回転を行わなければならないため、ステッピングモーターを使用することが望ましい。
そして、上記第4モーター410はモーターベース420に固定されるが、上記モーターベース420は略「L」形状のブラケットであり、折曲がった下段面には、図7の(b)でのように、一端から一定深さ切削された「コ」形状の作動誘導溝430が形成される。
そして、上記折曲がった下段面上には、その幅より大きい直径を有する回転ホイール440が回転可能に固定され、上記回転ホイール440は、これを間に置いて水平状態で前後方向、すなわち突起形成刃物400の長さ方向に傾斜配列された一対の第1、2傾斜ガイド450a,450bによって案内されることができるように構成される。
この場合、上記回転ホイール440は、上記モーターベース420の下段上面に固定された状態でモーターベース420が左側あるいは右側に移動しながら上記第1、2傾斜ガイド450a,450bのうちいずれか一つの向き合う面と接触し、それによって動きながらモーターベース420を斜め方向に動かすようにする。
つまり、上記突起形成刃物400が縫合糸100に向かって前進するとき、縫合糸100に接触すると同時に一地点に止まらず、突起形成刃物400が、縫合糸100の長さ方向で縫合糸100が進む方向あるいはその反対方向に動くようにすることにより、切れ目を作ることができるようにするのである。
もし、突起形成刃物400がこのように動かないなら、図1で例示しているような傾斜形の切れ目は作られることができず、単に一地点のみ垂直に切り込みを入れることになるため、その地点は引張強度が極めて弱くなり切れ易くなり得る。しかし、本発明では斜めの切れ目を円滑に形成させ、これを自動化して人ではない機械が加工することができるようにしたところ、この点は本発明の非常に重要な特徴中の一つである。
その上、上記第1、2傾斜ガイド450a,450bの先端は、マイクロメーター460のような微細調節手段で相互結束させてターンバックル形態で同時に動くことができるようにして傾斜角を調節することにより、とげ状突起を形成する切れ目の傾斜、深さ等を自由に調節することができる。
のみならず、このような動作が可能なためには、上記モーターベース420が前後移動はもちろん左右移動が可能でなければならないため、このために少なくとも2つのLMガイドを含む。
すなわち、上記モーターベース420の下端面一部には左右移動スライダー422が幅方向に形成され、上記左右移動スライダー422は左右移動LMガイド424に組み立てられ、上記左右移動LMガイド424は前後移動スライダー426の上面に固定され、上記前後移動スライダー426の下段面には前後移動LMガイド428が長さ方向に固定され、上記前後移動LMガイド428はベースプレート470の上面に組み立てられる。
ゆえに、上記モーターベース420は、上記ベースプレート470を基準として前後移動LMガイド428に沿って前後移動スライダー426が前後方向に移動することができるが、前後移動スライダー426の上面には上記左右移動LMガイド424が一体に固定されているため、結局これも共に前後方向に動くようになり、同時に上記左右移動LMガイド424には左右移動スライダー426が組み立てられて左右方向に動くことができるようになる。
したがって、上記モーターベース420が前進しながら左右方向への移動もすることができるようになるのであり、上述した第1、2傾斜ガイド450a,450bによって斜め方向に案内されることができるようになるのである。
また、上記前後方向スライダー426の一側面には、連結片480が垂直に固定され、上記連結片480の突出端部には、それと直交する方向にボールスクリュー490が貫通した状態で噛合され、上記ボールスクリュー490は第5モーター500の回転軸に連結される。
この際、上記連結片480の位置は、図7の(a)でのように、モーターベース420の下部に間隔を置いて配置されるので、モーターベース420の下段上面に設置された回転ホイール440と接触しながらガイドするように配列された第1、2傾斜ガイド450a,450bの下部空間となり、これと干渉になることは生じない。
また、上記作動誘導溝430上には棒形態の左右作動棹600が垂直に配列され、上記左右作動棹600の上端には第6モーター610が設置されて、その回転方向に応じて上記左右作動棹600を左側、すなわち第1傾斜ガイド450aの方に移動させるか、あるいは右側、すなわち第2傾斜ガイド450bの方に移動させることができる。
この場合、上記第6モーター610と左右作動棹600は、円盤上に偏心固定されカム方式で動作することができる。
これによって、上記左右作動棹600が左側に動けばモーターベース420が左右移動LMガイド424について左側に共に動くが、この際、回転ホイール440が上記第1傾斜ガイド450aと接触すると第6モーター610の駆動は停止するため、結局、上記回転ホイール440は上記第1傾斜ガイド450aの接触面に沿って移動するように構成されるようになり、その反対の場合も同様である。
この際、上記第6モーター610は、移動の迅速性のためにギヤードモーターを使用しなければならないので、慣性力があって、図4ように弾性板612を使用して流動性をもって動作させることができるようにする。
また、上記第6モーター610の制御は、とげ状突起の形成方向を決定する際、PLCにあらかじめセッティングして自動調節されるように構成することができる。
例えば、上記回転ホイール440が第1傾斜ガイド450aにつれて移動する場合には、図1(b)の下部に形成された模様のとげ状突起(Cog)が形成され、第2傾斜ガイド450bにつれて移動する場合には、図1(a)のような模様のとげ状突起が形成されるのである。
そして、上記突起形成刃物400は、刃402が傾斜を有して上側に持ち上がるように形成されており、角が取られていて刃402が縫合糸100と先に接触するのではなく、受台330に備えられた作業台の角に先に当たるようになり、その状態で回動運動しながら同時に左右移動するので、まるで刃402が刃幅方向に横たわるように回転しながら前進及び左側あるいは右側に移動するので、縫合糸100と接触する瞬間、斜め方向に切開しながら若干持ち上げる動作をするようになり、図1の例示のようなとげ状突起を正確に形成することができるようになるのである。
理解を充分にするために、さらに付け加えて説明すれば、コグの長さと深さは、第4モーター410の移動量によって決定されるが、長さと深さの比は、初期セッティングされたマイクロメーター460によって決定される。
すなわち、第4モーター410によって同じ量の移動があっても、突起形成刃物400の角度によってコグ、すなわち突起の長さは変わるようになる。つまり、第4モーター410の回転軸の傾斜角によってコグの長さが変わるのである。
したがって、0.1−0.6mmと多様な太さを有する糸、すなわち縫合糸100が切れずに円滑に加工されるためには、上記突起形成刃物400が第4モーター410の中心と常に一致した状態で傾斜固定されなければならない。
また、突起形成の際、左・右の大きさと深さを異にすることもでき、同じにすることもできるが、これは深さと長さの比を決定することでなされ、突起形成刃物400の傾斜した刃と縫合糸100の表面が交差して出会う瞬間から突起が形成されるようになる。
ゆえに、最初から刃が縫合糸100と斜めに接触するようになれば、非常に薄い表皮ができるようになるため、適当に刃が入り込んだ状態で刃が回転しながら横たわるようにして、作りたい形態の切れ目を入れることができるように構成されなければならない。
このために、図7の(b)でのように、第1、2傾斜ガイド450a,450bの後端に第1、2水平ガイドG1,G2をさらにリンクさせて回転ホイール440を案内するようになれば、上記回転ホイール440が最初は第1、2水平ガイドG1,G2のうち接触配置されているいずれか一つにつれて直線上で進んでから、第1、2水平ガイドG1,G2が終わる地点からは第1、2傾斜ガイド450a,450bのうちいずれか一つにつれて斜め移動するので、上述した問題を充分に解消することができる。
例えば、第6モーター610によって上記回転ホイール440が第1水平ガイドG1と接するように調節されている場合ならば、最初は上記回転ホイール440が上記第1水平ガイドG1につれて直線運動してから、第1水平ガイドG1の終端、すなわち第1傾斜ガイド450aとリンクされた地点からは、上記第1傾斜ガイド450aにつれて傾斜移動、つまり斜め方向に移動するようになるため、突起形成刃物400は傾斜角を有したたまま直線運動方式で縫合糸100に向かって進入していき、縫合糸100に触れる瞬間第4モーター410によって回転しながら突起形成刃物400が横たわりながら同時に第1傾斜ガイド450aにつれて斜め方向に移動する現象のため、概ね縫合糸100にブイ形あるいはM状の突起、すなわちとげ状突起を形成するようになるのである。
したがって、上記第1、2水平ガイドG1,G2が第1、2傾斜ガイド450a,450bと出会う地点を可変させることにより、切れ目の深さを自由に変更させることができ、突起の形状と方向、深さ、大きさ等を、図10の例示のように、本発明による一つの装置で全て形成することができ、その効用性が極大化されるものと予測される。
そして、突起形成と係わって、縫合糸100の表面が刃の傾斜した所と出会うその瞬間から突起が形成されるが、縫合糸100の方向と刃が置かれた状態を一つの平面とみるとき、縫合糸100と刃が直交する場合には突起が形成されず、若干大きい100゜程度になると移動量に応じて突起が形成されるようになる。
この際、縫合糸100と刃が出会っても、刃が縫合糸100に挿入されるようにするためには、X、Y軸だけでなく縫合糸100が出る入口、すなわち正面からみたとき、刃は運動方向に対して刃物の端の部位が若干上に上がった形態に傾斜していなければならない。そうしてこそ、縫合糸400と刃が出会っても、刃の傾斜によって移動モーター軸の移動によって第4モーター410の傾いた角度だけ突起の長さが形成され、刃の傾斜に応じて深さが決定されるようになる。
このように、突起形成刃物400の刃を傾斜して配置するのは、縫合糸100と接触する瞬間、柔らかい接触が起きるように誘導するためであり、それとともに深さも傾斜によって深くなるようになるため、これを調節するようにしたのである。
また、突起形成刃物400は、Z軸、すなわち高さ方向に動くように構成して、刃が機構的にぶつからずに円滑に加工がなされるようにすればさらによい。
このように、本発明による装置は調整ポイントが非常に多いため、もし過って調整されて刃が受台等のプレートにぶつかっても、接触する刃とプレートの間に通電するようにして装置を非常停止させたり、あるいは回避することができるように駆動制御することにより、安全な動作が可能なようにし、刃や装置が壊れたり破損しないように構成しなければならない。
のみならず、もし縫合糸が経路を外れる場合には加工がされないので、上記縫合糸100の移動経路上にこの離脱有無を確認することができるセンサーを備えて、離脱時にアラームを出したり装備を止めるようにして、これを修正するように構成すればさらによい。
さらに、縫合糸100は一度に数十個ずつ使用するので、縫合糸100の前、後が正確に整列されるようにして処理効率を高めるように整列手段をさらに含むとよい。
そして、縫合糸100の加工は、PLCに入力されたデータによって加工されるようになるが、このようなデータとしては、図10の例示のように、突起の数、突起の方向、縫合糸の回転方向、突起のピッチ、突起の深さ、突起の長さ、刃の切断面カーブ度、刃の進入角度、加工のない所の長さ、切断位置、多様な種類を一回で一括生産するのか、一つずつ生産するのか、多様な種類を一回で一括生産するのか全体を生産するのか、生産個数はどのようにすのるか等をあらかじめ入力して定義することができる。自動生産に非常に適しており、一つの装置で多様な種類の突起を形成することができる。
このような構成からなる本発明は、次のような方法によってとげ状突起を形成するようになる。
すなわち、図9の図示のように、まず縫合糸引出準備段階S100が行われる。
上記縫合糸引出準備段階S100は、縫合糸を引出すことができる状態に維持する段階であり、縫合糸引出しは、前に説明した第2モーター310を回転させて摩擦ロール300に挟まっている縫合糸100を出側に押し出すことからなる。
そうすると、ボビン110に巻かれていた縫合糸100は、多数のテンションロールによって適正張力に維持されながら解けて出て引出されるようになる。
上記段階によって、縫合糸100が引出し可能な状態に維持されると、突起形成方向設定段階S110が行われる。
上記突起形成方向設定段階S110は、縫合糸100に形成される突起が縫合糸100の長さ方向に形成されるのか、それとも長さ方向の反対側へ形成されるのかを決定してセッティングする段階であり、たとえば突起形成時の数をカウンティングして設定数を超えればモーターベース420を移動させて方向転換させることにより容易に制御することができる。
このようにして、突起形成方向設定が完了すると、縫合糸100を引出させると同時に、第1、2、3、4、5、6モーター120,310,340,410,500,610をそれぞれ制御しながら突起形成刃物400を前進させながら同時に回転させ、また同時に斜め方向に移動させて縫合糸100の表面に設定された方向に切れ目を作る作業がなされる突起形成開始段階S120が行われる。
この際、突起形成刃物400の動きに合わせて押板330が下降して縫合糸100が動かないように押さえてやる動作が、セッティングされたシーケンスに合わせて自動で行われるようになる。
以後、一定の長さあるいは設定個数だけの突起が形成されると、切断はさみ350を用いて縫合糸100を一定の長さ別に切るカッティング段階S130が行われる。
このように、本発明による手術用糸の突起形成装置及びその方法は、作業者がいちいち手作業でしていた従来方式を完全に改良して、機械を介して自動形成するようにすることにより、生産性向上はもちろん品質向上に寄与し、大量生産が可能で製造原価を節減することができる。
このように、本発明による手術用糸の突起形成装置及びその方法は、作業者がいちいち手作業でしていた従来方式を完全に改良して、機械を介して自動形成するようにすることにより、生産性向上はもちろん品質向上に寄与し、大量生産が可能で製造原価を節減することができる。
100:縫合糸
110:ボビン
120:第1モーター
200:第1テンションロール
210:第2テンションロール
300:摩擦ロール
310:第2モーター
340:第3モーター
400:突起形成刃物
410:第4モーター
500:第5モーター
610:第6モーター
110:ボビン
120:第1モーター
200:第1テンションロール
210:第2テンションロール
300:摩擦ロール
310:第2モーター
340:第3モーター
400:突起形成刃物
410:第4モーター
500:第5モーター
610:第6モーター
Claims (13)
- 縫合糸(100)が巻かれているボビン(110);
上記ボビン(110)から解け出た縫合糸(100)を一定の張力に維持させる第1、2テンションロール(200,210);
上記縫合糸(100)を引っ張って出側に排出するように縫合糸(100)が通過する一対の摩擦ロール(300);
上記摩擦ロール(300)によって出側に進む縫合糸(100)を一時固定し、昇下降動作する押板(330);
上記押板(330)によって固定されている縫合糸(100)に向かって回転と同時に前進しながら、これと共に左側あるいは右側に斜め移動して上記縫合糸(100)の表面に斜めの切れ目を入れてとげ状突起を形成する突起形成刃物(400);
を含むことを特徴とする手術用糸の突起形成装置。 - 上記一対の摩擦ロール(300)の表面には、粗さが付与されたことを特徴とする、請求項1に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 上記一対の摩擦ロール(300)のうちいずれか一つは、上下方向に動くことができるようにして、進む縫合糸(100)を縒りながら移送させるように構成されたことを特徴とする、請求項1に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 上記一対の摩擦ロール(300)は、てこの原理で動作するローラー広げレバー(304)を介して間を広げることができるように構成されたことを特徴とする、請求項1に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 上記突起形成刃物(400)は、第4モーター(410)の回転軸上に角度調節可能に固定され、上記第4モーター(410)は「L」形状のモーターベース(420)に固定され、上記モーターベース(420)の折曲がった下段面にはその幅より大きい直径を有する回転ホイール(440)が固定され、上記回転ホイール(440)は、これを間に置いて傾斜配列された一対の第1、2傾斜ガイド(450a,450b)のうちいずれか一つと接触するように配置され、上記モーターベース(420)は多数のスライダー(422,426)とLMガイド(424,428)によってX,Y方向に動くことができるように構成され、上記モーターベース(420)は第5モーター(500)によって自回転するボールスクリュー(490)と連結されて動くことができるように構成されたことを特徴とする、請求項1に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 上記第1、2傾斜ガイド(450a,450b)の先端は、微細調節手段であるマイクロメーター(460)で相互結束されて、第1、2傾斜ガイド(450a,450b)の傾斜調節を介してとげ状突起を形成する切れ目の傾斜、深さを調節することができることを特徴とする、請求項5に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 上記第1、2傾斜ガイド(450a,450b)の各一端には、直線形の第1、2水平ガイド(G1,G2)がさらにリンクされたことを特徴とする、請求項5に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 上記第1、2傾斜ガイド(450a,450b)のうちいずれか一つと接触する回転ホイール(440)は、第6モーター(610)によって左右方向に直線運動する棒形態の左右作動棹(600)がモーターベース(420)を左側あるいは右側に動かすことによって調節されることを特徴とする、請求項7に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 上記縫合糸(100)にとげ状突起が形成された後に排出される出側には切断はさみ(350)がさらに備えられ、上記縫合糸(100)を一定の長さ別に切断することを特徴とする、請求項1に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 上記切断はさみ(350)は、ソレノイド(312)によって、進む縫合糸(100)を一定の長さに切断することを特徴とする、請求項9に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 上記突起形成刃物(400)と、上記押板(330)が備えられた受台(320)は、誤動作によって相互接触時に通電するようにして動作を非常停止させ、装置を保護するように構成されたことを特徴とする、請求項1に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 上記手術用糸の突起形成装置は PLCによって制御され、上記PLCに入力されて可変処理可能なデータは、突起の数、突起の方向、縫合糸の回転方向、突起のピッチ、突起の深さ、突起の長さ、刃の切断面カーブ度、刃の進入角度、加工のない所の長さ、切断位置を含み、多様な種類を一回で一括生産するのか全体を生産するのか、生産個数はどのようにするのかをあらかじめ入力し定義することができることを特徴とする、請求項1に記載の手術用糸の突起形成装置。
- 請求項1ないし請求項12のうちいずれかに記載された手術用糸の突起形成装置を用いて手術用糸の突起を形成する方法において、
縫合糸(100)を引出すことができるようにボビン(110)に巻かれている縫合糸(100)を第1、2テンションロール(200,210)及び摩擦ロール(300)の間を経由して出側に配列する縫合糸引出準備段階(S100);
縫合糸(100)が引き出し可能な状態に維持されると、縫合糸(100)に形成される突起が縫合糸(100)の長さ方向に形成されるのか、それとも長さ方向の反対側へ形成されるのかを決定してセッティングする突起形成方向設定段階(S110);
突起形成方向設定が完了すると、縫合糸(100)を引出させると同時に突起形成刃物(400)を前進させながら同時に回転させ、また同時に斜め方向に移動させて縫合糸(100)の表面に設定された方向に切れ目を作る突起形成開始段階(S120);
一定の長さあるいは設定個数だけの突起が形成されると、切断はさみ(350)を用いて縫合糸(100)を一定の長さ別に切るカッティング段階(S130);
を含むことを特徴とする手術用糸の突起形成方法。
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