JP2023106271A - Cutting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カットシステムに関し、例えば、骨切り術における開大部分の空隙部に補填する人工骨を切断加工するのに好適なカットシステムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cutting system, and for example, to a cutting system suitable for cutting an artificial bone to fill a gap in an open portion of an osteotomy.
変形性膝関節症等で変形した膝は、膝の負担が片側に集中して加わることにより、片側の軟骨だけが痛んでいるケースが散見される。 In knees deformed by osteoarthritis or the like, there are cases where the cartilage on only one side is painful due to the concentrated load of the knee on one side.
膝周囲骨切り術は、脛骨や大腿骨に切り込みを入れ、骨を開大もしくは閉鎖することで膝のアライメントを矯正し、荷重の加わる位置を痛みのない部分にシフトする手術であり、様々な手術方法があるが、その1つに骨に入れた切込みの先端部を回転軸として、骨を開き、矯正する方法がある。 A peri-knee osteotomy is a surgical procedure in which an incision is made in the tibia or femur to open or close the bone to correct the alignment of the knee and shift the load-bearing position to a pain-free area. There are surgical methods, one of which is a method in which the tip of an incision made in the bone is used as a rotation axis to open and correct the bone.
この手法では、アライメント矯正後には骨の開大部に空隙が発生することから、矯正位を保持するために金属製プレートとスクリューで固定を行うほか、空隙部に人工骨を補填し、補強している。 In this method, since a gap occurs in the open part of the bone after alignment correction, it is fixed with a metal plate and screws to maintain the corrected position, and the gap is supplemented with artificial bone to reinforce it. ing.
この空隙部の形状は骨形態や矯正量により異なるが、矯正量を適切に保持し、かつ人工骨と骨との癒合を早期に行うためには骨切り後に発生する空隙に合致し、骨と広範囲で接触する人工骨を補填する必要がある。 The shape of this space varies depending on the bone morphology and the amount of correction. It is necessary to compensate for artificial bone that comes into contact with a wide area.
人工骨は、手術中にカットして、空隙部に合致する形状に調整されるが、このとき、用いられる治具として、従来、例えば、下記特許文献1に記載のものが知られている。
The artificial bone is cut during surgery and adjusted to a shape that matches the gap. Conventionally, for example, the jig described in
骨切り部に補填する人工骨の形状は、レントゲン情報をもとに術前計画にて適切な矯正とするための矯正量を作図し、その際の骨の矯正角度と骨の端部と回転中心からの距離を計測して決定したり、手術時に実際に矯正した際の開大部の角度、開大幅、幅測定部の矯正中心からの距離等を計測し、決定する。手術時の矯正角度や開大幅は角度計やノギス、定規で測定し、回転中心からの距離はワイヤー等の挿入量から算出することが可能である。 For the shape of the artificial bone to be filled in the osteotomy, the correction amount for appropriate correction is plotted in the preoperative plan based on the X-ray information, and the bone correction angle, bone end and rotation at that time are calculated. It is determined by measuring the distance from the center, or by measuring the angle of the dilation part when actually corrected during surgery, the dilation width, the distance from the correction center of the width measurement part, and the like. The correction angle and opening width at the time of surgery can be measured with a goniometer, vernier caliper, or ruler, and the distance from the center of rotation can be calculated from the amount of wire or the like inserted.
特許文献1に記載された治具を用いて人工骨を加工する場合には、上記の方法にて決定した形状となるように皮膚ペン等を用いて切断位置を罫書いた後に、その罫書線上を加工刃物が通過するように微調整を行う必要がある。
When processing the artificial bone using the jig described in
従って、加工予定の人工骨の形状が最適だったとしても、罫書いた線の精度、線のどの位置を刃物が通過することが適切であるかの認識の差異、刃物通過部への人工骨の設置操作の精度により、誤差が生じてしまったり、この操作を慎重に行うことで手術時間が延長してしまう不都合がある。 Therefore, even if the shape of the artificial bone to be processed is optimal, there are differences in the accuracy of the scribed lines, the difference in recognition of which position on the line the blade should pass through, and the artificial bone to the blade passing part. Due to the accuracy of the installation operation, there is an inconvenience that an error may occur, and if this operation is performed carefully, the operation time will be extended.
上記の点に鑑み、本発明は、ブロック体に罫書き操作を行わなくとも、ブロック体を高精度に且つ迅速に三角形もしくは楔状に加工することができるカットシステムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a cutting system capable of processing a block into a triangular or wedge shape with high precision and speed without performing a marking operation on the block.
かかる目的を達成するために、本発明は、加工刃物を用いて、互いに交差する第一面と第二面と第三面を有するブロック体を切削加工するためのカットシステムであって、前記ブロック体を把持する把持装置と、前記加工刃物が設けられた受け台と、前記把持装置を前記受け台に対して相対的に移動自在に保持するガイド機構とを有し、前記把持装置は、前記ブロック体の第一面に接する底部面を有する底部と、前記ブロック体の第二面に接する第1の基準面を有する第1の基準部材と、前記ブロック体の第三面若しくは第三面上の一点と接する第2の基準面を有する第2の基準部材と、前記底部面に対して垂直に延びる軸を回転中心として、前記第1の基準面を回転自在に支持する回転支持部とを有し、前記第1の基準部材は、前記回転支持部に連結する支持受け部を有し、前記第2基準部材は、前記第1の基準部材に接続されていて、前記第1の基準部材に沿って前記軸に向かって相対的に移動するように構成され、前記把持装置が前記受け台の前記加工刃物に対して相対的に移動することで、把持した前記ブロック体の第一面を分割するように加工することを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides a cutting system for cutting a block body having a first surface, a second surface, and a third surface that intersect with each other using a cutting tool, the cutting system comprising: A gripping device for gripping a body, a cradle provided with the cutting tool, and a guide mechanism for holding the gripping device movably relative to the cradle, wherein the gripping device comprises the a bottom having a bottom surface in contact with the first surface of the block; a first reference member having a first reference surface in contact with the second surface of the block; and a third surface of the block or on the third surface. a second reference member having a second reference surface in contact with one point; and a rotation support portion rotatably supporting the first reference surface about an axis extending perpendicularly to the bottom surface. wherein the first reference member has a support receiving portion connected to the rotation support portion; the second reference member is connected to the first reference member; and the gripping device moves relative to the processing blade on the cradle to move the first surface of the gripped block body to It is characterized by being processed so as to be divided.
本発明によれば、ブロック体を把持装置によって底部に固定し、底部面に対して垂直に延びる軸を回転中心として第1の基準部材を回転させ、第1の基準部材の第1の基準面と加工刃物による切断方向との角度が所望の角度となるように設定することで、ブロック体に罫書き操作を行わなくとも、ブロック体を高精度に且つ迅速に三角形もしくは楔状に加工することができる。 According to the present invention, the block body is fixed to the bottom by the gripping device, the first reference member is rotated about the axis extending perpendicularly to the bottom surface, and the first reference surface of the first reference member is rotated. and the direction of cutting by the processing blade is set to a desired angle, so that the block can be processed into a triangular or wedge shape with high precision and speed without performing a marking operation on the block. can.
また、本発明において、前記把持装置は、前記底部の前記底部面に対向する天板を有し、前記天板を、前記ブロック体に当接することで前記天板と前記底部面とにより前記ブロック体を固定するように構成されていることを特徴とする。前記天板によれば、ブロック体を底部と挟んで強固に固定することができる。 Further, in the present invention, the gripping device has a top plate facing the bottom surface of the bottom portion, and the top plate is brought into contact with the block body so that the top plate and the bottom surface form the block. It is characterized in that it is configured to fix the body. According to the top plate, the block body can be firmly fixed by sandwiching it with the bottom part.
更に、前記天板は、前記加工刃物の通過部をまたがる形で2つに分割されていることを特徴とする。これによれば、加工刃物の通過による天板との干渉を防止することができる。 Further, the top plate is divided into two so as to straddle the passing portion of the processing blade. According to this, it is possible to prevent interference with the top plate due to passage of the processing blade.
また、本発明においては、前記把持装置の前記回転支持部として、前記軸を中心軸とする棒部を採用することができる。 Further, in the present invention, a rod portion having the shaft as a center axis can be adopted as the rotation support portion of the gripping device.
更に、本発明においては、前記把持装置の前記回転支持部として、前記軸を中心とする略円弧状のレールを採用することができる。 Furthermore, in the present invention, a substantially arc-shaped rail centered on the shaft can be employed as the rotation support portion of the gripping device.
また、本発明において、前記回転支持部及び前記支持受け部は、前記底部の前記底面部に沿って平行に延びる第1の支柱と、前記底部の前記底面部に対して垂直に上方に延びる第2の支柱とにより支持されて、前記底部上の前記ブロック体と交わらない上方位置に配置されていることを特徴とする。これによれば、回転支持部及び支持受け部と加工刃物との干渉を防止することができる。 Further, in the present invention, the rotation support portion and the support receiving portion are composed of a first column extending parallel to the bottom portion of the bottom portion and a first column extending vertically upward with respect to the bottom portion of the bottom portion. 2 supports, and is arranged at an upper position on the bottom so as not to intersect with the block. According to this, it is possible to prevent interference between the rotation support portion, the support receiving portion, and the cutting tool.
また、本発明においては、前記第1の基準部材と前記加工刃物の通過部とのなす角度を表示する角度表示部を有していることが好ましい。これによれば、ブロック体をセットする際に角度表示部を容易に確認することができ、円滑な作業が可能となる。 Moreover, in the present invention, it is preferable to have an angle display section for displaying an angle formed by the first reference member and the passing section of the processing blade. According to this, when the block body is set, the angle display portion can be easily confirmed, and smooth work becomes possible.
また、本発明においては、前記第2の基準部材の前記第2の基準面と前記軸との距離を表示する長さ表示部を有していることが好ましい。これによれば、ブロック体をセットする際に長さ表示部を容易に確認することができ、円滑な作業が可能となる。 Moreover, in the present invention, it is preferable to have a length display section for displaying the distance between the second reference surface of the second reference member and the shaft. According to this, when setting the block body, it is possible to easily confirm the length display portion, and smooth work becomes possible.
また、本発明においては、前記加工刃物の通過部上に前記軸が存在することを特徴とする。これによれば、ブロック体を高精度に加工することができる。 Further, the present invention is characterized in that the shaft is present on the passing portion of the cutting tool. According to this, the block body can be processed with high accuracy.
また、本発明においては、前記軸が前記加工刃物の側面上若しくは側面に接する面上に存在することを特徴とする。これによれば、加工刃物の厚みを考慮してブロック体を一層高精度に加工することができる。 Further, in the present invention, the shaft is present on the side surface of the cutting tool or on a surface in contact with the side surface. According to this, the block body can be processed with higher accuracy by considering the thickness of the cutting tool.
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のカットシステムは、図1に示すように、ブロック体を把持する把持装置1と、ブロック体を切断加工する加工刃物2と、把持装置1の移動を案内するガイド機構3とを備えている。
One embodiment of the present invention will be described based on the drawings. As shown in FIG. 1, the cutting system of this embodiment includes a
本実施形態において加工対象となるブロック体4は、図2に示すように矩形の厚板素材である。本実施形態のカットシステムは、骨切り術で骨に切り込みを入れて開大させた空隙に補填する人工骨を、ブロック体4から切り出し加工するものである。なお、本実施形態においては、ブロック体4のいた面に相当する広い面を第一面5とし、長辺側の厚み面を第二面6とし、短辺側の厚み面を第三面7とする。
The
人工骨として用いるブロック体4は、セラミックス製であることが望ましく、特にアルミナ、ジルコニア、リン酸カルシウム系化合物、炭酸カルシウム系化合物等等のバイオセラミックスを用いることが望ましい。セラミックス製のブロックは加工が容易にできる。なお、ブロック体4は、これに限らず、採取骨や他材料で形成されていてもよい。
The
次に、本実施形態のカットシステムの構成について説明する。把持装置1は、図3A及び図3Bに示すように、天板8と、底部9と、第1の基準部材10と、第2の基準部材11とを備えている。
Next, the configuration of the cutting system of this embodiment will be described. The
図3Aは天板8により上面が覆われた把持装置1の示す平面図であるが、図4Aは説明の便宜上天板8を取り除いて把持装置1の主要な構成を露出させた説明的平面図である。
3A is a plan view showing the grasping
底部9は、図4Aに示すように、一方向に長手の平面視長方形に形成され、平坦な上面が、ブロック体4の第一面5に接する底部面9aとされている。即ち、把持装置1の底部9にはブロック体4が載置される。底部9の中央部には長手方向に沿って延びるスリットが形成されている。このスリットは、加工刃物2が通過するための通過部9bとして設けられている。
As shown in FIG. 4A , the
第1の基準部材10は、図4Aに示すように、底部9の長手方向に延びる形状に形成されており、ブロック体の第二面に接する第1の基準面10aを一側に備えている。第1の基準部材10は、その基端部が棒状の軸部材12により回転自在に枢着されており、その先端部が湾曲する円弧部材13の内側面を指している。軸部材12は、支持受け部14により支持されている。
As shown in FIG. 4A, the
円弧部材13には、加工刃物2の通過部9bに対する第1の基準面10aの角度を示す角度表示部15が設けられている。なお、本実施形態においては、円弧部材13に角度表示部15を設けたものを示しているが、これに限るものではない。例えば、図示しないが、角度表示部15は底部9の底部面9aに直接表示されていてもよい。
The
軸部材12の中心は、回転する第1の基準部材10の軸となっており、軸部材12は本発明における棒部であり回転支持部に相当する。
The center of the
軸部材12は、摘み部16を回転操作することで、第1の基準部材10の回転を所望の位置(加工刃物2の通過部9bに対する所望の角度)で固定させることができる。なお、図示しないが、円弧部材13によって第1の基準部材10の先端側を円弧に案内するように構成してもよい。これによれば、軸部材12を設けることなく、第1の基準面10aの角度を所望の角度とすることができる。この構成においては、円弧部材は本発明のレールに相当する。
By rotating the
また、軸部材12は、図4Bに示すように、支持受け部14と共に第1の支柱17と第2の支柱18とにより支持されている。
4B, the
第1の支柱17は、底部9の底部面9aに対して平行に延び、第2の支柱18は、底部9の底部面9aに対して垂直上方に延びる。第1の支柱17は、軸部材12を平面視において加工刃物2の通過部9b上に支持する。第2の支柱18は、軸部材12に交差する一側方にずれた位置から下方に延びて、その下端部が第1の基準部材10の基端部に連接されている。
The first struts 17 extend parallel to the
このように、第1の支柱17と第2の支柱18とにより、軸部材12は、底部9上に載置されたブロック体4よりも高い位置に支持され、第1の基準部材10は、加工刃物2の通過部9bの一側方にずれた位置に支持される(図4A参照)。
Thus, the
第2の基準部材11は、図4Aに示すように、第1の基準部材10接続されており、ブロック体4の第三面7若しくは第三面7上の一点と接する第2の基準面11aを一側に備えている。
As shown in FIG. 4A, the
第2の基準部材11は、第1の基準部材10の長手方向に沿って移動自在に設けられており、底部9の横方向外側に延びる棒状の操作部19を備えている。
The
操作部19は、第2の基準部材11を第1の基準部材10の長手方向に沿ってスライド操作することができ、更に操作部19を回転操作することにより第2の基準部材11を第1の基準部材10の長手方向の所望の位置で固定することができる。
The operating
操作部19は、底部9の横方向の一側縁よりも外側に延出する大きさに形成されていることが好ましく、これによって、底部9が邪魔になることなく操作部19を操作することができる。
The
また、第1の基準部材10には、軸部材12の中心から第2の基準面11aまでの距離を示す長さ表示部20が設けられている。
Further, the
天板8は、図3Bに示すように、底部9の底部面9aの上方に位置して、底部9の底部面9aに平行に対向して設けられている。天板8は、底部面9aとの間にブロック体4を挟んで把持固定する。
As shown in FIG. 3B, the
天板8は、図3Aに示すように、底部9に形成されたスリット(加工刃物2が通過するための通過部9b)を介してその両側に一対設けられており、その夫々が、底部9の先端部にヒンジ21を介して起立方向に揺動自在に設けられている。これによって、天板8は、片側のみを起立方向に揺動させて、第1の基準部材10及び第2の基準部材11を露出させることができる。
As shown in FIG. 3A, a pair of
天板8はブロック体4に直接に接触するようになっていてもよいが、ブロック体4との接触領域にシリコンゴム等の樹脂(図示しない)を設けてもよい。これにより、ブロック体4の損傷が防止できると共に、ブロック体4の各面に凹凸を有する場合であっても、把持することが可能となる。
The
また、天板8には、軸部材12、支持受け部14及び第1の支柱17に対応する位置に切り欠き22が形成されており、これによって、軸部材12及び支持受け部14に天板8が干渉しないようになっている。
In addition,
第1の基準部材10と第2の基準部材11とは、高さ寸法が天板8よりも低くなるように形成されており、これによって、ブロック体4を天板8と底部9とで確実に把持することができるようになっている。
The
更に、把持装置1は、棒状の持ち手23を設けておくことが好ましい。これによれば、後述するガイド機構3上での移動操作を容易に行うことができる。
Furthermore, it is preferable that the
図5に示すように、加工刃物2とガイド機構3とは、受け台24によって一体的に連結されている。なお、図5は、説明の便宜上図1の状態から把持装置を取り除いて平面視したものである。
As shown in FIG. 5 , the
加工刃物2は、受け台24に支持された駆動部25から延びる回転軸26の先端に取り付けられている。本実施形態において採用した加工刃物2は、例えば、骨折観血的手術、人工関節置換術及び靭帯断裂形成術などの整形外科手術の際に使用される丸型のこぎりである。
The
ガイド機構3は、平行に延びる一対の直線レール27を備えている。加工刃物2は、両直線レール27の中央に位置し、回転軸26の軸線が両直線レール27の長手方向に対して直交するように設定されている。そして、両直線レール27は、把持装置1を摺動案内する。
The
次に、本実施形態のカットシステムを用いた加工工程について、一例として、膝周囲骨切り術用の人工骨を挙げて説明する。 Next, the processing steps using the cutting system of the present embodiment will be described with an artificial bone for peri-knee osteotomy as an example.
図6に示すように、骨切り後の矯正により形成された空隙部Wに対応する人工骨の寸法を決定する。具体的には、骨切り長さ寸法(底辺寸法X)と、空隙部Wの端部Pを回転中心として矯正したときの角度(矯正角度θ)とを求める。 As shown in FIG. 6, the dimension of the artificial bone corresponding to the gap W formed by correction after osteotomy is determined. Specifically, the osteotomy length dimension (base dimension X) and the angle (corrected angle θ) when corrected with the end P of the gap W as the center of rotation are obtained.
矯正角度θが不明である場合には、底辺寸法Xと開大幅寸法Zとを用いて矯正角度θを算出し、底辺寸法Xが不明である場合には、矯正角度θと開大幅寸法Zとを用いて底辺寸法Xを算出すればよい。 If the correction angle θ is unknown, the correction angle θ is calculated using the base dimension X and the wide opening dimension Z. If the base dimension X is unknown, the correction angle θ and the wide opening dimension Z are calculated. can be used to calculate the base dimension X.
次いで、図7に示すように、把持装置1の第1の基準部材10を回転させ、第1の基準面10aの角度が矯正角度θに合致したところで第1の基準部材10を固定する。第1の基準面10aの角度は円弧部材13の角度表示部15により容易に確認することができる。
Next, as shown in FIG. 7, the
同じように、第2の基準部材11をスライドさせ、第2の基準面11aの位置が底辺寸法Xに合致したところで第2の基準部材11を固定する。第2の基準面11aの位置寸法は、第1の基準部材10の長さ表示部20により容易に確認することができる。
Similarly, the
次いで、底部9上にブロック体4を載置する。このとき、ブロック体4の第二面6を第1の基準部材10の第1の基準面10aに当接させ、ブロック体4の第三面7の一部(角部側の端部)を第2の基準部材11第2の基準面11aに当接させる。
Next, the
続いて、天板8を閉じてブロック体4を把持した把持装置1を、図8Aに示すように、ガイド機構3上の上流側(加工刃物2から離間した初期位置)にセットする。
Subsequently, the
そして、図8Bに示すように、加工刃物2を回転させた状態で、ガイド機構3上の把持装置1を直線レール27の案内により下流方向へスライドさせる。これにより、ブロック体4が加工刃物2を通過して、図8Cに天板8を取り除いて示すように、ブロック体4から切断加工された人工骨4aが得られる。
Then, as shown in FIG. 8B, while the
ところで、把持装置1の用法について、図7を参照して更に説明すると、底辺寸法Xがブロック体4の第二面6の長さ寸法より小さい場合には、ブロック体4から切り出した人工骨は三角形となり、底辺寸法Xがブロック体4の第二面6の長さ寸法より大きい場合には、ブロック体4から切り出した人工骨は四角形となる。
By the way, the usage of the
このとき、高さの高い方が骨の端側であるため、皮質骨付近に補填するのに適した形状の人工骨を得ることができる。 At this time, since the higher side is the end side of the bone, it is possible to obtain an artificial bone having a shape suitable for filling in the vicinity of the cortical bone.
また、図9Aに示すように、膝周囲骨切り術により形成される脛骨断面形状は平面視において略三角形であるため、底辺寸法Xは、測定する位置によって異なる(図中の符号X1,X2,X3で示す寸法参照)。矯正角度θは測定位置による変化はないが、底辺寸法Xが異なるため、開大幅寸法Zも異なってしまう。 Further, as shown in FIG. 9A, since the cross-sectional shape of the tibia formed by peri-knee osteotomy is approximately triangular in plan view, the base dimension X varies depending on the measurement position (marks X1, X2, See the dimension indicated by X3). Although the correction angle θ does not change depending on the measurement position, since the base dimension X is different, the opening wide dimension Z is also different.
このような場合には、図7を参照して、底辺寸法Xよりも大きい寸法となる位置に第2の基準面11aの位置を設定して第2の基準部材11を固定する。これにより、図9Bに示すように、少し長めの人工骨4aを作成することができ、補填後に突出部分4bを切除することで、図中破線で示す骨の端の部分まできちんと人工骨4aを補填することが可能となる。
In such a case, referring to FIG. 7, the
以上のように、把持装置1を備えたカットシステムを用いることにより、ブロック材に対する罫書を不要として、高精度な人工骨4aを迅速に得ることができる。
As described above, by using a cutting system equipped with the
なお、本実施形態においては、骨の矯正時に発生する空隙部に補填する際の人工骨の加工について説明をしたが、本発明のカットシステムを用いることで、任意の角度をなす向かい合う二つの面を有する三角形や四角形が得られ、様々な症例の補填材の加工に使用することができる。 In the present embodiment, processing of the artificial bone when filling the gap generated during bone correction has been described. Triangles and quadrilaterals with
また、本発明のカットシステムは、各部を、ステンレス鋼やチタン、チタン合金等の金属材料を選択的に用いて形成することが好ましく。また、一部をシリコンゴム等の樹脂から構成されることが好ましい。 Also, in the cutting system of the present invention, each part is preferably formed by selectively using a metal material such as stainless steel, titanium, or a titanium alloy. Moreover, it is preferable that a part thereof is made of a resin such as silicon rubber.
また、本発明のカットシステムに用いる加工刃物は手動式の他、電動式や空動式など様々なものが用いられるが、回転刃を用いる場合には直径25mm以上、40mm以下の刃物が望ましい、回転刃の直径が25mmより小さいと厚み方向の切り残しが発生し、40mmより大きい場合には、刃物が過度に突出して加工中に作業の邪魔になるおそれがある。 In addition, the cutting tool used in the cutting system of the present invention may be of various types such as manual type, electric type and pneumatic type. If the diameter of the rotary blade is smaller than 25 mm, an uncut portion may occur in the thickness direction.
また、本発明のカットシステムにおける把持装置の天板と加工刃物との好ましい位置関係として、加工刃物が天板から突出しないように設定することが挙げられる。 Moreover, as a preferable positional relationship between the top plate of the gripping device and the processing blade in the cutting system of the present invention, it is possible to set the processing blade so that it does not protrude from the top plate.
また、本発明のカットシステムを、骨の矯正術における人工骨への補填物の加工に用いる場合には、骨切り後の矯正角度に対応する加工刃物の通過路と第1の基準面とのなす角度の調整範囲及び読み取り範囲は、2°~25°とすればよく、更に好ましくは、3°~15°とすればよい。骨切り後の底辺寸法に対応する第1の基準部材の軸から第2の基準面までの調整範囲及び読み取り範囲は、30mm~90mmとすればよく、好ましくは40mm~75mmとすればよい。これにより、カットシステムが小型となり、手術現場で使用するのに好適となる。 Further, when the cutting system of the present invention is used for processing a prosthesis for artificial bone in bone correction surgery, the passage of the processing blade corresponding to the correction angle after osteotomy and the first reference plane The adjustment range and reading range of the formed angle may be 2° to 25°, more preferably 3° to 15°. The adjustment range and reading range from the axis of the first reference member corresponding to the base dimension after osteotomy to the second reference plane may be 30 mm to 90 mm, preferably 40 mm to 75 mm. This makes the cutting system compact and suitable for use in the surgical field.
一方で、ブロック材が直方体からなる場合において、加工刃物の通過路と第1の基準面とのなす角度を90°に設定することができるようにしておくことにより、ブロック材を正確に複数の直方体に分割することができるようになり、1つのブロック体から分割した複数のブロック材を素材として複数の人工骨を作成することができる。 On the other hand, when the block is a rectangular parallelepiped, by setting the angle formed by the path of the cutting tool and the first reference plane to 90°, the block can be accurately divided into a plurality of pieces. It can be divided into rectangular parallelepipeds, and a plurality of artificial bones can be produced by using a plurality of blocks divided from one block as materials.
また、第2の基準部材の第2基準面のブロック材の第三面に接する面の幅が大きいと加工刃物の通過路と干渉するため、この部分の幅は0.5mm~6mmとし、好ましくは2.5mm~4.5mmとする。これにより、ブロック体との接触面積を確保してブロック材を確実に固定することができる。 In addition, if the width of the surface of the second reference surface of the second reference member in contact with the third surface of the block material is large, it interferes with the path through which the cutting tool passes. is 2.5 mm to 4.5 mm. As a result, the contact area with the block can be ensured and the block can be reliably fixed.
また、ブロック体の固定位置を規定するために、第1基準面と第2基準面とが交わる角度をブロック体の第一面と第二面とが交わる角度に合致させておくことが好ましい。 Also, in order to define the fixed position of the block, it is preferable that the angle at which the first and second reference planes intersect coincides with the angle at which the first and second surfaces of the block intersect.
また、他の実施形態として、最も簡単な構成による把持装置として、図10A及び図10Bに示すものが挙げられる。このものでは、底部9と、第1の基準部材10と、第2の基準部材11とを備えるが、加工刃物の通過部9bの終端に軸部材12が存在するため、ブロック体から作成できる人工骨は四角形となる。
As another embodiment, a gripping device with the simplest configuration is shown in FIGS. 10A and 10B. This one includes a
そこで、図11A及び図11Bに示すように、軸部材12が加工刃物2の通過部9bの下方にオフセットさせ、加工刃物を底部9の上方を移動する構成を採用することでも、加工刃物と軸部材12との干渉を防止することができる。
Therefore, as shown in FIGS. 11A and 11B, by adopting a configuration in which the
また、図12に示すように、第2の基準部材11にスケール28を設けてもよい。これによれば、スケール28を確認して骨切り後の開大幅寸法に応じて第1の基準部材10と第2の基準部材11とを調整することができる。
Further, as shown in FIG. 12, a
スケール28は、枢軸29を介して回転させて通過部9bから離間する位置に回転させたり、着脱自在に設けることにより、加工刃物との干渉を防止することができる。
The
また、図13に示すように、底部9の底部面9aに、通過部9bからの距離を示すスケール30を設けてもよい。これによっても、骨切り後の開大幅寸法に応じて、第1の基準部材10と第2の基準部材11とを容易且つ高精度に調整することができる。
Further, as shown in FIG. 13, the
1…把持装置
2…加工刃物
3…ガイド機構
4…ブロック体
5…第一面
6…第二面
7…第三面
8…天板
9…底部
9a…底部面
9b…通過部
10…第1の基準部材
10a…第1の基準面
11…第2の基準部材
11a…第2の基準面
12…軸部材(回転支持部、棒部)
14…支持受け部
17…第1の支柱
18…第2の支柱
24…受け台
REFERENCE SIGNS
REFERENCE SIGNS LIST 14: Support receiving portion 17: First strut 18: Second strut 24: Receptacle
かかる目的を達成するために、本発明は、加工刃物を用いて、互いに交差する第一面と第二面と第三面を有するブロック体を切削加工して楔状の人工骨を形成するためのカットシステムであって、前記ブロック体を把持する把持装置と、前記加工刃物が設けられた受け台と、前記把持装置を前記受け台に対して相対的に移動自在に保持するガイド機構とを有し、前記把持装置は、前記ブロック体の第一面に接する底部面を有する底部と、前記ブロック体の第二面に接する第1の基準面を有する第1の基準部材と、前記ブロック体の第三面若しくは第三面上の一点と接する第2の基準面を有する第2の基準部材と、前記底部面に対して垂直に延びる軸を回転中心として、前記第1の基準面を回転自在に支持する回転支持部とを有し、前記第1の基準部材は、前記回転支持部に連結する支持受け部を有し、前記第2基準部材は、前記第1の基準部材に接続されていて、前記第1の基準部材に沿って前記軸に向かって相対的に移動するように構成され、前記把持装置が前記受け台の前記加工刃物に対して相対的に移動することで、把持した前記ブロック体の第一面を分割するように加工するカットシステムにおいて、前記把持装置は、前記底部の前記底部面に対向する天板を有し、前記天板を、前記ブロック体に当接することで、前記天板と前記底部面とにより前記ブロック体を固定するように構成されており、前記加工刃物の通過部上に前記軸が存在しており、前記加工刃物の通過部と前記第1の基準面とのなす角度の調整範囲は、2°~25°とされ、前記第1の基準部材の前記軸から前記第2の基準面までの調整範囲は、30mm~90mmとされていることを特徴とする。 In order to achieve this object, the present invention provides a method for forming a wedge- shaped artificial bone by cutting a block body having a first surface, a second surface, and a third surface that intersect with each other using a cutting tool. A cutting system comprising a gripping device for gripping the block body, a cradle provided with the cutting tool, and a guide mechanism for holding the gripping device movably relative to the cradle. The gripping device includes: a bottom portion having a bottom surface in contact with the first surface of the block; a first reference member having a first reference surface in contact with the second surface of the block; A second reference member having a third surface or a second reference surface in contact with a point on the third surface, and a rotation center about an axis extending perpendicularly to the bottom surface, the first reference surface being rotatable. The first reference member has a support receiver connected to the rotation support, and the second reference member is connected to the first reference member. and move relatively toward the shaft along the first reference member, and the gripping device moves relative to the processing tool on the cradle to grip the tool. In the cutting system for processing to divide the first surface of the block body, the gripping device has a top plate facing the bottom surface of the bottom portion, and the top plate is brought into contact with the block body. The block body is fixed by the top plate and the bottom surface, the shaft is present on the passing portion of the processing blade, and the passing portion of the processing blade and the first The adjustment range of the angle formed with the reference plane is 2° to 25°, and the adjustment range from the axis of the first reference member to the second reference plane is 30 mm to 90 mm. characterized by
また、前記把持装置は、前記底部の前記底部面に対向する天板を有し、前記天板を、前記ブロック体に当接することで前記天板と前記底部面とにより前記ブロック体を固定するように構成されているので、前記天板によって、ブロック体を底部と挟んで強固に固定することができる。さらに、前記加工刃物の通過部上に前記軸が存在することにより、ブロック体を高精度に加工することができる。 Further, the gripping device has a top plate facing the bottom surface of the bottom portion, and the block body is fixed by the top plate and the bottom surface by bringing the top plate into contact with the block body. Since it is configured as above, the block body can be firmly fixed by sandwiching the block body with the bottom part by the top plate . Furthermore, the block body can be machined with high precision by the presence of the shaft on the passing portion of the machining blade.
Claims (8)
前記ブロック体を把持する把持装置と、前記加工刃物が設けられた受け台と、前記把持装置を前記受け台に対して相対的に移動自在に保持するガイド機構とを有し、
前記把持装置は、前記ブロック体の第一面に接する底部面を有する底部と、前記ブロック体の第二面に接する第1の基準面を有する第1の基準部材と、前記ブロック体の第三面若しくは第三面上の一点と接する第2の基準面を有する第2の基準部材と、前記底部面に対して垂直に延びる軸を回転中心として、前記第1の基準面を回転自在に支持する回転支持部とを有し、
前記第1の基準部材は、前記回転支持部に連結する支持受け部を有し、
前記第2基準部材は、前記第1の基準部材に接続されていて、前記第1の基準部材に沿って前記軸に向かって相対的に移動するように構成され、
前記把持装置が前記受け台の前記加工刃物に対して相対的に移動することで、把持した前記ブロック体の第一面を分割するように加工することを特徴とするカットシステム。 A cutting system for cutting a block body having a first surface, a second surface, and a third surface that intersect with each other, using a cutting tool,
A gripping device for gripping the block body, a cradle provided with the processing blade, and a guide mechanism for holding the gripping device movably relative to the cradle,
The gripping device includes a bottom portion having a bottom surface in contact with the first surface of the block, a first reference member having a first reference surface in contact with the second surface of the block, and a third portion of the block. A second reference member having a second reference surface in contact with a point on the surface or the third surface, and rotatably supporting the first reference surface about an axis extending perpendicularly to the bottom surface. and a rotating support portion for
The first reference member has a support receiving portion connected to the rotation support portion,
the second reference member is connected to the first reference member and configured to move relative to the axis along the first reference member;
A cutting system characterized in that the first surface of the gripped block body is cut by moving the gripping device relative to the cutting tool on the cradle.
前記天板を、前記ブロック体に当接することで前記天板と前記底部面とにより前記ブロック体を固定するように構成されていることを特徴とする請求項1記載のカットシステム。 The gripping device has a top plate facing the bottom surface of the bottom,
2. The cutting system according to claim 1, wherein the block body is fixed by the top plate and the bottom surface by bringing the top plate into contact with the block body.
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