JPH04156845A - 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ブス（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。かがる場合の、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、熱方式カッター
、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ントしておき、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。

熱方式カッターは、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熔解な
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だめの工夫が必要である。例
えば、従来例にあっては、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、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安価でしかも操作性の良好な超
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、この超音波発
生器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てい
る。また、超音波発生器ケース内に、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
。

そして、超音波発生器ケースを、縦断面で二分割可能な
同一形状の一方と他方のケースから構成し、切刃の刃背
に当たる側のケースの所定箇所に、超音波発生器の電源
投入用のスイッチを設けるとともに、他側のケースのス
イッチに対向する部分に、刃カバーを切刃の刃先方向へ
付勢するバネ手段に抗して刃カバーが超音波発生器ケー
ス内に没入する長さを調整するための刃カバー調整手段
を設ける、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１０図に基づ
いて説明する。

第１図には、本発明の一実施例である超音波式カッター
の外観が示されている。

この第１図に示す実施例の超音波式カッター１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内に収納された後述する超
音波発生器３の一端（第１図における右端）に止めネジ
３１を用いて着脱自在に装着された切刃４とを備えてい
る。

前記超音波発生器ケース２は、一方のケース２Ａと他方
のケース２Ｂとの上下二部骨に分割可能な構造となって
いる。即ち、これらのケース２Ａ。

２Ｂは、全く同一の形状を有しており、タッピングネジ
５０，５０．・・・・・・により締め付けられ一体化さ
れている。前記切刃４は、後述するようにして超音波発
生器ケース２の長手方向に沿って往復移動可能に該超音
波発生器ケース２内に装備された刃カバー２６に覆われ
ている。この刃カバー２６は、透明部材から構成され、
先端部に前記切刃４が出没可能な貫孔２７が設けられて
いる。またこの刃カバー２６の止めネジ３１．３１に対
応する部分には、略長方形状の開口部２６Ａが設けられ
、この開口部２６Ａを介してドライバーを挿入すること
により、容易に止めネジ３１．３１を締め付けたり緩め
たりできるようになっている。更に、この刃カバー２６
の先端の形状は、第４図に示すように、円弧状に形成さ
れ、また、貫孔２７の周囲にも丸み部２７Ａが形成され
ている。このため、本実施例では、該刃カバー２６は、
ギブス等の表面に押し付けられた際に、引っ掛かりが少
なく滑り易くなっている。

前記切刃４としては、本実施例では、第１図の下側及び
先端部に刃が形成されたものが使用されており、この切
刃４はホーンの先端面に形成された図示しない深溝内に
挿入され、前述した止めネ’２３１．３１で強固に固定
されている。

第１図において、符号４３は後述するスイッチを構成す
る上部部品を示し、符号２３は後述するカバー調整手段
を構成するカバー調整ツマミを示す。また、符号５３は
給電用のリードワイヤを、符号５４は該リードワイヤ５
３を保持するブツシュを示す。

第２図には、第１図における上側のケース２Ａを取り外
し、リードワイヤ等を省略したケース内の状態が示され
ている。この図において、ケース２Ｂ内には、前述の如
く超音波発生器３が収納されている。この超音波発生器
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．電極９Ａ、　−方のセラミッ
ク振動子１０．電極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側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
の図における右側に植え込みボルト２０により固定され
ている。また、このホーン７の大径部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
ーンを超音波発生器ケース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の下半分の部分は、ケース２Ｂの内周面に第３図に
示すように形成された凹溝３２に嵌合した状態となって
いる。また、このフランジ１２の上半分の部分は、ケー
ス２Ａの内周面に同様に形成された凹溝に嵌合し得るよ
うになっている。即ち、このフランジ１２を、ケース２
Ａ側の凹溝とケース２Ｂ側の凹溝３２とで挟持せしめ、
タッピングネジ５０．５０．・旧・・を締め付けて両ケ
ース２Ａ、２Ｂを一体化させることにより、超音波発生
器３の超音波発生器ケース２への固定がなされる構造と
なっている。

第２図ないし第３図において、符号３３は後述するスイ
ッチに接続するリード線を通すための溝を示し、また、
符号３４．３５は、両ケース２Ａ。

２Ｂを一体化するためのタッピングネジ用の穴である。

これらの、穴３４．３５の断面形状が第１０図に示され
ている。ケース２Ｂの第１図における下端面には、第３
図に示すように、断面円形の貫孔３６Ｂが形成されてお
り、この貫孔３６Ｂに対向するケース２Ａの部分には、
同様の貫孔３６Ａが形成されている（第８図参照）。

前記電極９Ａ、９Ｂは、実際には、超音波発生器ケース
２の後端から外方に導出されたリードワイヤ５３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。

超音波発生器ケース２を構成する第１図における上側の
ケース２Ａには、第５図に示すように、スイッチ２８が
設けられ、下側のケース２Ｂには、刃カバー調整手段４
０が設けられている。

ここで、この刃カバー調整手段４０の構成について、第
６図に基づいて説明する。この図において、ケース２Ｂ
に形成された前述した貫孔３６Ｂ内に、上端面にドック
板２１が一体的に取り付けられたスタンド２２が上方か
ら挿通され、このスタッド２２のケース２Ｂから下方に
突出した部分に、該スタンド２２の脱落防止を兼ねた刃
カバー調整ツマミ２３が下方から係合され、該刃カバー
調整ツマミ２３はネジ３７を用いてスタッド２２に固定
されている。このため、スタンド２２は、ドック板２３
と一体的にその中心軸を中心に回動可能に構成されてい
る（第７図参照）。このようにして、刃カバー調整手段
４０は、構成されている。

前記トンク板２３としては、第７図に示すようにいわゆ
る接線カム形状のものが使用されており、このドック板
２３が偏心カムとして機能し得るように、スタンド２２
中心からドック板２１の外縁までの距離は、第７図に示
すように設定されている。

前記超音波発生器ケース２の内部には、第２図或いは第
５図に示すように、当該超音波発生器ケース２の長手方
向に沿って往復移動可能にスプリングリテーナ（ハネ受
け）２４が装備されており、このスプリングリテーナ２
４の背面（第５図における左端面）が、前記ドック板２
３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５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の刃先側には、当該超音波発生器ケース２
の長手方向に沿って往復移動（第２図５第５図矢印Ａ、
Ａ”参照）可能に前述した刃カバー２６が装備されてい
る。そして、この刃カバー２６は、ケース２Ｂの先端面
に形成された内側フランジ３８により、ケース２Ｂから
の脱落が防止された構造となっている。同様に、ケース
２Ａの先端面にも内側フランジが形成されており、ケー
ス２Ａ、２Ｂを一体化させた時には、リング状の内側フ
ランジが構成されるようになっている。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２図
二点鎖線参照）では、刃カバー２６は、超音波発生器ケ
ース２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２図の実線参照）では、
刃カバー調整手段を構成するドック板２１の第５図にお
ける右端面に規制されて定まる量だけ、刃カバー２６は
、フロントケース２内に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
る部分の長さ即ち。

刃の有効長さは、ドック板２１の右端面のスタッド２２
中心からの距Ｍ（１＋　、１２　、Ｉｓ　、１４等）に
応じて定まるようになっている。

前記スイッチ２８は、図示しないスイッチ回路を開閉す
るためのものであり、このスイッチ２８は、第８図に示
すように、ケース２Ａの上面に形成された貫孔３６Ａ内
に下方から挿通された第９図に示すような形状の絶縁座
４１と、この絶縁座４１の上方から当該絶縁座４１の中
央に設けられた貫孔４１Ａ内に一端が挿通され他端にフ
ランジ部４２Ａを有する棒状部材から成るスイッチノブ
４２と、該フランジ部４２Ａが嵌合する凹溝をその上面
に有するスイッチ上部部品４３とを含んで構成されてい
る。これを更に詳述すると、前記絶縁座４１には、リー
ド線挿通用の溝部４１Ｂ、４１Ｃが、第９図に示すよう
に形成されている。そして、この溝部４１Ｂ、４１Ｃに
リード線５１゜５２を挿通し、このリード線５１．５２
のそれぞれの一端が絶縁座４１のケース外突出端に半田
付けされている。これに対応して、可動接点を構成する
リング状の導体４４が上部部品４３の下面に設けられ、
この導体４４とケース２Ａとの間には、上部部品４３を
外方に不勢するスプリング４５が介装されている。一方
、スイッチノブ４２の他端（ケース内突出端）には、ス
ナップリング４６が一体的に装着されており、当該スイ
ッチノブ４２の脱落が阻止されている。このようにして
、スイッチ２８は構成され、スイッチノブ４２の先端が
下方に押圧されると、スプリング４５に抗してスイッチ
ノブ４２．上部部品４３．導体４４が下方に移動して、
導体４４が両リード線５１．５２間を電気的に接続する
ようになっている。このため、本実施例では、スイッチ
ノブ４２の先端を下方に押している間だけ、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
。

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、刃カ
バー調整ツマミ２３によりスタンド２２及びドック板２
１を一体的に回転させ、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の超音波発生器ケース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
指し指でスイッチノブ４２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が最大限超音波発生器ケ
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の露出長さの調整が、刃カバー調整ツマミ２
３を用いてスタッド２２及びドック板２１を回転させる
だけで、極く容易にできるので、ギプス等の固定材の厚
さに合わせて切刃４の露出部の長さを調整するだけで、
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、しかも、スイッチノブ４２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
、信転性の向上が図られたものとなっており、スイッチ
ノブ４２が刃と反対側の面に設けられているので、操作
が容易である。

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
２５の機能により、刃カバー２６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。

更には、刃カバー２６の先端形状が円弧状であるととも
に、刃カバー先端の貫孔２７に丸み部２７Ａが形成され
ているため、ギプス等の表面に押し付けられた場合に、
滑りやす（操作が円滑であり、刃カバー２６の止めネジ
３１に対応する部分に開口部２６Ａが設けられているの
で、この部分にドライバー等を差し込むことにより止め
ネジ３１を緩めたり締めたりすることができ、切刃４の
取り外しが容易である。また、超音波発生器ケース２が
全く同形の二部分、即ちケース２Ａ、２Ｂから構成され
ているので、型代が安価である。

〔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、刃カバー調整手段を用いてバネ手段に抗して刃カ
バーがケース内に没入する長さを調整することができる
ので、結果的に刃カバーの先端からの刃の露出部の長さ
を容易に調整することができ、刃の露出部の長さをギブ
ス等の固定材の厚さに合わせて調整するだけで、効率よ
く切断作業を継続することができ、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、特に、超音波発生器ケースを縦断面で二分
割可能な全く同一形状の２つのケースから構成したこと
から、部品点数の軽減、製作工程を数工程削減すること
が可能となり、型費の低減をも図ることができ、更には
、刃部の刃の背に当たる部分に超音波発生器の電源投入
用のスイッチが設けられているので、操作性が良好であ
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外観を示
す図、第２図は第１図の上側のケースを取り除くととも
に一部省略した内部の状態を示す説明図、第３図は第１
図の下側のケースの先端部近傍を示す説明図、第４図は
刃カバーの形状を示す説明図、第５図は第１図のカッタ
ーの先端部の内部構造を示す説明図、第６図は第５図の
円Ｃ付近を拡大して示す説明図、第７図はドック板の形
状及び動きを説明するための図、第８図は第５図の円り
付近を拡大して示す説明図、第９図は絶縁座の形状を示
す斜視図、第１０図は第３図のＸ−Ｘ線に沿った断面図
である。 ２・・・・・・超音波発生器ケース、２Ａ・・・・・・
一方のケース、２Ｂ・・・・・・他方のケース、３・・
・・・・超音波発生器、４・・・・・・切刃、２５・・
・・・・バネ手段としてのスプリング、２６・・・・・
・刃カバー、２７・・・・・・貫孔、２８・・・・・・
スイッチ、４０・・・・・・刃カバー調整手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）棒状の超音波発生器ケースと、この超音波発生器
   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、 前記超音波発生器ケース内に、先端部に前記切刃が出没
   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、 前記超音波発生器ケースを、縦断面で二分割可能な同一
   形状の一方と他方のケースから構成し、前記切刃の刃の
   背に当たる側のケースの所定箇所に、超音波発生器の電
   源投入用のスイッチを設けるとともに、 他側のケースの前記スイッチに対向する部分に、前記刃
   カバーを前記切刃の刃先方向へ付勢するバネ手段に抗し
   て前記刃カバーが前記超音波発生器ケース内に没入する
   長さを調整するための刃カバー調整手段を設けたことを
   特徴とする超音波式カッター。