WO2019008712A1 - 超音波プローブ及び超音波処置アッセンブリ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to ultrasound probes and ultrasound treatment assemblies.
- US 2010/121197 A1 discloses an ultrasound probe capable of forming a hole in a bone at the tip when ultrasonic vibration is transmitted.
- a hole in the shape of the tip is formed.
- cutting powder is discharged
- An object of the present invention is to provide an ultrasonic probe and an ultrasonic treatment assembly which can improve the treatment efficiency, for example, in the case of forming a hole in a bone.
- ultrasonic vibration generated in an ultrasonic transducer disposed on the proximal side along the longitudinal axis is directed from the proximal side to the distal side along the longitudinal axis.
- a treatment unit provided on the tip side of the probe main body along the longitudinal axis and cutting an object to be treated by the ultrasonic vibration, which is orthogonal or substantially to the longitudinal axis It has a first step between a first surface orthogonal to the first surface and a proximal end side of the longitudinal axis with respect to the first surface, and a first edge of the first surface, And a treatment portion having a second surface orthogonal or substantially orthogonal to the longitudinal axis.
- FIG. 1 is a schematic view showing a treatment system according to the first and second embodiments.
- FIG. 2 shows an ultrasonic probe of the treatment system according to the first embodiment, and in particular, is a schematic view showing a treatment portion and its vicinity in an enlarged manner.
- FIG. 3 is a schematic view of the treatment portion of the ultrasonic probe as viewed in the direction of arrow III in FIG.
- FIG. 4 is a schematic perspective view of the treatment portion of the ultrasonic probe shown in FIG.
- FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of a portion indicated by imaginary plane ⁇ 1 in FIG. 4 along line 5A-5A in FIG.
- FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of a portion indicated by imaginary plane ⁇ 2 in FIG.
- FIG. 5C is a schematic cross-sectional view of a portion indicated by imaginary plane ⁇ 3 in FIG. 4 along the 5C-5C line in FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of a portion indicated by virtual plane ⁇ 1 in FIG. 4 along line 6A-6A in FIG. 6B is a schematic cross-sectional view of a portion indicated by imaginary plane ⁇ 2 in FIG. 4 along line 6B-6B in FIG.
- FIG. 7 is a schematic view showing a state in which a concave hole is formed in a bone with a treatment tool having an ultrasonic probe having a treatment portion having a cross section shown in FIG. 5B.
- FIG. 8 is a schematic view showing a graft tendon taken from a tendon between a patella and a tibia.
- FIG. 9A is a schematic view showing a state in which a bone hole is formed in the footprint of the anterior cruciate ligament on the femoral side for reconstruction of the anterior cruciate ligament shown in FIG. 8.
- 9B is a schematic view showing a state in which a bone hole is formed in parallel to the bone hole shown in FIG. 9A so as to receive the bone fragment of the graft tendon shown in FIG.
- FIG. 9C is a schematic view showing a state in which a bone hole is formed in the footprint portion of the anterior cruciate ligament on the tibial side for reconstruction of the anterior cruciate ligament shown in FIG. 8.
- FIG. 9A is a schematic view showing a state in which a bone hole is formed in the footprint of the anterior cruciate ligament on the femoral side for reconstruction of the anterior cruciate ligament shown in FIG. 8.
- 9B is
- FIG. 9D is a schematic view showing a state in which a bone hole is formed in parallel to the bone hole shown in FIG. 9C so as to receive the bone fragment of the graft tendon shown in FIG.
- FIG. 9E is a schematic view showing a state in which a through hole is formed in the femur bone side shown in FIG. 9D.
- FIG. 10 is a schematic perspective view showing the treatment portion of the ultrasonic probe according to the first modified example of the first embodiment and the vicinity thereof.
- FIG. 11A is an example showing a cross section in an appropriate YX plane near the distal end portion of the treatment section shown in FIG.
- FIG. 11B is an example different from FIG.
- FIG. 11A showing a cross section in a suitable YX plane in the vicinity of the distal end portion of the treatment section shown in FIG.
- FIG. 11C is an example different from FIGS. 11A and 11B, showing a cross section in an appropriate YX plane near the distal end portion of the treatment unit shown in FIG.
- FIG. 12A is an example showing a cross section of an appropriate YX plane of the treatment unit shown in FIG.
- FIG. 12B is an example different from FIG. 12A showing a cross section of the treatment unit shown in FIG. 10 in an appropriate YX plane.
- FIG. 12C is an example different from FIGS. 12A and 12B showing a cross section of the treatment section shown in FIG. 10 on an appropriate YX plane.
- FIG. 12A is an example showing a cross section in a suitable YX plane in the vicinity of the distal end portion of the treatment section shown in FIG.
- FIG. 11C is an example different from FIGS. 11A and 11B, showing a cross section in an appropriate
- FIG. 13A is a schematic perspective view showing a treatment portion of an ultrasonic probe according to a second modified example of the first embodiment and the vicinity thereof.
- FIG. 13B is a schematic perspective view showing a treatment portion of an ultrasonic probe according to a modification of the second modification of the first embodiment and the vicinity thereof.
- FIG. 13C is a schematic perspective view showing a treatment portion of an ultrasonic probe according to a further modification of the second modification of the first embodiment.
- FIG. 14A is a schematic perspective view showing a treatment portion of an ultrasonic probe according to a third modification of the first embodiment and the vicinity thereof.
- FIG. 14B is a schematic view of the treatment portion of the ultrasound probe as viewed from the direction indicated by arrow 14B in FIG. 14A.
- FIG. 15A is a schematic perspective view showing a treatment portion of an ultrasonic probe according to a fourth modification of the first embodiment and the vicinity thereof.
- FIG. 15B is a schematic view of the treatment portion of the ultrasonic probe as viewed from the direction shown by arrow 15B in FIG. 15A.
- FIG. 16A is a schematic perspective view showing a treatment portion of an ultrasonic probe according to a modification of the fourth modification of the first embodiment and the vicinity thereof.
- FIG. 16B is a schematic view of the treatment portion of the ultrasonic probe as viewed from the direction shown by arrow 16B in FIG. 16A.
- FIG. 17A is a schematic perspective view showing a treatment portion of an ultrasonic probe according to a fifth modification of the first embodiment and the vicinity thereof.
- FIG. 17B is a schematic view of the treatment portion of the ultrasonic probe as viewed from the direction shown by arrow 17B in FIG. 17A.
- FIG. 17C is a schematic view showing a treatment portion having an outermost edge different from FIG. 17B.
- FIG. 17D is a schematic view showing a treatment portion having an outermost edge different from FIGS. 17B and 17C.
- FIG. 17E is a schematic view showing a treatment portion having an outermost edge different from FIGS. 17B to 17D.
- FIG. 18A is a schematic perspective view showing the treatment portion of the ultrasound probe according to the second embodiment and the vicinity thereof.
- 18B is a schematic perspective view showing a state where the treatment portion of the probe shown in FIG. 18A is observed using an arthroscope in the state of arrangement shown in FIG. FIG.
- 19A is a schematic perspective view showing a treatment portion of an ultrasonic probe according to a first modified example of the second embodiment and the vicinity thereof.
- 19B is a schematic perspective view showing a state where the treatment portion of the probe shown in FIG. 19A is observed using an arthroscope in the state of arrangement shown in FIG.
- FIG. 20A is a schematic perspective view showing a treatment portion of an ultrasound probe according to a second modification of the second embodiment and the vicinity thereof.
- FIG. 20B is a schematic perspective view showing a state in which the treatment portion of the probe shown in FIG. 20A is observed using the arthroscope in the state shown in FIG.
- FIG. 21A is a schematic perspective view showing a treatment portion of an ultrasonic probe according to a third modification of the second embodiment and the vicinity thereof.
- 21B is a schematic perspective view showing a state in which the treatment portion of the probe shown in FIG. 21A is observed using an arthroscope in the state of arrangement shown in FIG.
- a treatment system 10 includes an ultrasonic treatment assembly 12, a power supply (first controller) 14, an arthroscope (endoscope) 16, and a controller (second controller) 18. And a display 20.
- the treatment system 10 is preferably used with a perfusion device not shown. Therefore, when performing treatment using the treatment system 10, for example, it is possible to circulate while filling the perfusion fluid in the joint cavity 110a of the knee joint 110.
- the ultrasound treatment assembly 12 and the arthroscope 16 of the treatment system 10 can then be used to treat the joint space 110a filled with perfusion fluid.
- the arthroscope 16 observes, for example, in the knee joint 110 of the patient, ie, in the joint cavity 110a.
- the controller 18 takes in an image obtained by the arthroscope 16 and performs image processing.
- the display 20 projects an image generated by image processing in the controller 18.
- the arthroscope (endoscope) 16 in the treatment system 10 is not necessarily required.
- the ultrasonic treatment assembly 12 has a treatment instrument 22 and an ultrasonic transducer 24.
- the treatment tool 22 and the ultrasonic transducer 24 are disposed on a common longitudinal axis (central axis) L.
- an ultrasonic probe 46 and a vibrating body 34 described later are disposed on a common longitudinal axis (central axis) L.
- the ultrasonic transducer 24 has a housing (a transducer case) 32 and a vibrating body 34 disposed inside the housing 32.
- the vibrating body 34 has a bolt-clamped Langevin-type ultrasonic transducer 34 a and a connection portion 34 b with a proximal end of an ultrasonic probe 46 described later.
- the connection portion 34 b is formed at the tip of the vibrator 34 a.
- the connection portion 34 b preferably protrudes to the distal end side of the housing 32 along the longitudinal axis (central axis) L of the ultrasonic transducer 24. From the proximal end of the housing 32 of the ultrasonic transducer 24, a cable 36 whose one end is connected to the vibrator 34a and the other end is connected to the power supply 14 is extended.
- the transducer 34 a of the ultrasonic transducer 24 When power from the power source 14 is supplied to the transducer 34 a of the ultrasonic transducer 24, the transducer 34 a generates longitudinal vibration of an appropriate amplitude along the longitudinal axis L.
- the ultrasonic transducer 24 appropriately enlarges the amplitude of the ultrasonic vibration generated in the ultrasonic transducer 34 a by the shape (horn shape) of the connection portion 34 b on the tip end side along the longitudinal axis L. Then, the ultrasonic transducer 24 inputs ultrasonic vibration to the proximal end of the ultrasonic probe 46 along the longitudinal axis L, and transmits the ultrasonic vibration to a treatment unit 54 described later.
- a switch 14 a is connected to the power supply 14.
- the power supply 14 supplies appropriate energy (electric power) to the ultrasonic transducer 24 in response to the operation of the switch 14 a to cause the ultrasonic transducer 34 a to generate ultrasonic vibration.
- the switch 14a maintains the state in which the ultrasonic transducer 34a is driven in a state where the pressing operation is performed, and when the pressing is released, the state in which the ultrasonic transducer 34a is driven is released. It is also preferable that the switch 14a be provided on a handle 42 described later.
- the treatment instrument 22 has a handle 42, a sheath 44, and an ultrasonic probe 46.
- the ultrasonic probe 46 integrally includes a probe main body 52 and a treatment portion 54 in the form of a block.
- the treatment part 54 and its vicinity are expanded.
- the treatment portion 54 has, at its proximal end, an inclined surface 54 a which is gentler than orthogonal to the longitudinal axis L.
- the inclined surface 54 a is formed on the proximal end portion on the proximal side of the outermost edge 80 of the treatment portion 54.
- the proximal end of the treatment portion 54 is formed such that the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the longitudinal axis L becomes smaller as it goes to the proximal side along the longitudinal axis L. Therefore, the inclined surface 54 a is reduced in diameter from the distal end side to the proximal end side along the longitudinal axis L.
- the inclined surface 54 a smoothly connects the distal end of the probe main body 52 and the treatment portion 54.
- a scale 56 indicating the distance from the distal end of the treatment section 54 is formed.
- the scale 56 can be observed with the arthroscope 16.
- the ultrasonic probe 46 is formed of, for example, a metal material such as a titanium alloy material, which can transmit ultrasonic vibration along the longitudinal axis L from the proximal end toward the distal end.
- the ultrasonic probe 46 is preferably formed straight.
- the proximal end of the probe main body 52 has a connecting portion 52 a connected to the connecting portion 34 b of the vibrating body 34 of the ultrasonic transducer 24. Therefore, the connection portion 34 b of the ultrasonic transducer 24 fixed to the housing 32 is fixed to the connection portion 52 a at the proximal end of the probe main body 52. Therefore, the ultrasonic transducer 24 is disposed proximal to the longitudinal axis L of the probe 46.
- the probe main body 52 transmits ultrasonic vibration of longitudinal vibration generated in the ultrasonic transducer 24 from the proximal side toward the distal side along the longitudinal axis L.
- the ultrasonic vibration generated in the ultrasonic transducer 34 a is transmitted to the treatment unit 54 via the connection unit 34 b and the probe main body 52.
- the treatment unit 54 is provided on the distal end side of the probe main body 52 along the longitudinal axis L, and cuts the treatment target by the transmitted ultrasonic vibration.
- the treatment unit 54 can form a hole in the bone to be treated by ultrasonic vibration. From the ultrasonic transducer 34a to the tip of the treatment section 54, it is on a straight longitudinal axis L (central axis). For this reason, longitudinal vibration is transmitted to the treatment unit 54.
- the total length of the probe 46 is preferably, for example, an integral multiple of a half wavelength based on the resonant frequency of the transducer 34a.
- the total length of the probe 46 is not limited to an integral multiple of a half wavelength based on the resonance frequency of the vibrator 34a, and is appropriately adjusted by the material, the amplitude enlargement ratio, and the like. Therefore, the total length of the probe 46 may be approximately an integral multiple of a half wavelength based on the resonant frequency of the transducer 34a.
- the vibrating body 34 and the probe 46 as a whole are appropriately set in shape including the material, length, and diameter so as to vibrate at the resonance frequency of the vibrator 34 a and the frequency at the output of the power supply 14.
- connection portion 34 b at the tip of the vibrating body 34 and the proximal end of the vibrating body 34 are antinodes of vibration.
- the proximal end of the ultrasonic probe 46 connected to the connection portion 34 b of the vibrating body 34 is an antinode of vibration
- the treatment portion 54 is an antinode of vibration.
- a spacer (not shown) is disposed on the outer peripheral surface of the probe main body 52 of the probe 46 with the inner peripheral surface of the sheath 44. The spacer is arranged at the outer periphery of the position of the node of vibration which does not move along the longitudinal axis L. Further, with respect to the handle 42, the probe main body 52 is supported at the outer periphery of the position of the node of vibration indicated by reference numeral 52b.
- the treatment portion 54 is formed in a polygonal shape such as a rectangular shape shown in FIG. 3 when the projection shape (the outermost edge) 80 when the base end side is viewed from the distal end side along the longitudinal axis L of the treatment portion 54.
- the outermost edge 80 is formed in a rectangular shape (rectangular shape).
- the outermost edge 80 of the treatment section 54 defines the outer shape of a bone hole (tunnel) 100 described later.
- the outermost edge 80 has a pair of end faces 82 forming a short side and a pair of end faces 84 forming a long side.
- the outermost edge 80 has a short side of 4 mm and a long side of 5 mm.
- the outermost edge 80 may be a regular polygon, as will be described in the fourth modification (FIG. 15A) described later.
- the shape of the outermost edge 80 can be appropriately formed according to the shape of the hole to be formed by one or more treatments.
- the direction along the long side of the outermost edge 80 is taken as the X axis
- the direction along the short side is taken as the Y axis.
- the X axis is a first orthogonal direction to the longitudinal axis L.
- the Y-axis is a second orthogonal direction to the longitudinal axis L.
- the first orthogonal direction and the second orthogonal direction are orthogonal to each other.
- the direction along the longitudinal axis L is taken as the Z axis. That is, the XYZ coordinate system for the probe 46 is defined as described above.
- a center line Cx is taken at the center of a pair of end faces 82 forming a short side, and a center line Cy is taken at the center of a pair of end faces 84 forming a long side.
- the center line Cx is parallel to the Y axis.
- the center line Cy is parallel to the X axis.
- the treatment portions 54 according to the present embodiment are formed symmetrically with respect to the center line Cx and are formed symmetrically with respect to the center line Cy.
- the first surface 62, the second surface 64, the third surface 66 and the fourth surface 68 are with respect to a virtual surface (ZX plane) formed by the longitudinal axis L and the center line Cx. Are formed symmetrically.
- the first surface 62, the second surface 64, the third surface 66 and the fourth surface 68 are symmetrical with respect to an imaginary plane (YZ plane) including the longitudinal axis L and the center line Cy. Is formed.
- the outermost edge 80 is preferably formed symmetrically with respect to an imaginary plane (YZ plane) formed by the longitudinal axis L and the center line Cx.
- the outermost edge 80 is preferably formed symmetrically with respect to an imaginary plane (ZX plane) formed by the longitudinal axis L and the center line Cy.
- the treatment portion 54 is formed in a step shape.
- the treatment portion 54 protrudes from the proximal side toward the distal side along the longitudinal axis L.
- the treatment portion 54 includes a first surface 62, a pair of second surfaces 64, a pair of third surfaces 66, and a pair of second surfaces 64 in order from the distal side to the proximal side along the longitudinal axis L.
- Have a fourth face 68 of The first surface 62, the pair of second surfaces 64, the two pairs of third surfaces 66, and the two pairs of fourth surfaces 68 are closer to the longitudinal axis L than the portion forming the outermost edge 80. It is provided along the tip side.
- the treatment portion 54 is formed in a step-like shape in which the fourth surface 68, the third surface 66, the second surface 64, and the first surface 62 rise from the proximal side toward the distal side along the longitudinal axis L It is done.
- the first surface 62 is formed as a distal end surface of the treatment section 54.
- the first surface 62, the second surface 64, the third surface 66, and the fourth surface 68 are preferably formed as planes perpendicular to the longitudinal axis L, respectively. That is, it is preferable that the first surface 62, the second surface 64, the third surface 66, and the fourth surface 68 are parallel to the XY plane formed by the X axis and the Y axis, respectively.
- first surface 62, the second surface 64, the third surface 66, and the fourth surface 68 are described as being parallel to the XY plane, for example, with respect to the XY plane, for example, It may be approximately parallel slightly inclined, such as in the range of several degrees (°). That is, even if the first surface 62, the second surface 64, the third surface 66, and the fourth surface 68 are not orthogonal to the longitudinal axis L, they can be in a substantially orthogonal state .
- the first surface 62, the second surface 64, the third surface 66, and the fourth surface 68 be formed entirely as a flat surface. If the area including the first edge portion (outer edge) 63 is formed as a plane, the first surface 62 has, for example, a concave portion and / or a convex portion formed in the vicinity of a region indicated by a center line Cy described later. Also good. Similarly, if the area including the second edge (outer edge) 65 and the inner edge 65a is formed as a plane, the second surface 64 has a recess and an area near the area adjacent to the first side surface 72 described later. And / or convex portions may be formed.
- the third surface 66 is formed as a flat area including the third edge (outer edge) 67 and the inner edge 67a, unevenness is formed in the vicinity of the area adjacent to the second side surface 74 described later. It may be done.
- the fourth surface 68 may be recessed and / or convex in the vicinity of a region close to a third side surface 76 described later if a region including the fourth edge (outer edge) 69 and the inner edge 69a is formed as a flat surface. A part may be formed.
- the region including the portion (outer edge) 67 and the region including the fourth edge (outer edge) 69 of the fourth surface 68 be formed as a plane orthogonal to the longitudinal axis L.
- the projected shape (inside of the outer edge 63 of the first surface 62) when the first surface 62 is viewed from the distal end side along the longitudinal axis L from the distal end side is the longitudinal axis L of the second surface 64.
- the projected shape of the first surface 62 is inside the outer edge 65 of the second surface 64 and inside the outer edge 67 of the third surface 66, and the outer edge of the fourth surface 68 (the outermost edge 80 Inside the).
- the first surface 62 has right isosceles triangular surfaces 62a and 62b adjacent to the end surface 82 in the X-axis direction, and a substantially square surface 62c between the surfaces 62a and 62b.
- the surface 62a, the surface 62c, and the surface 62b are continuous along the X-axis direction.
- the first surface 62 is formed on a substantially central center line Cy between one end and the other end in the Y-axis direction.
- a virtual longitudinal axis (central axis) L passes through the substantially square surface 62c.
- the pair of second surfaces 64 is formed at a position shifted from the center line Cy toward both end sides (end faces 84) in the Y-axis direction.
- the second surface 64 is a position close to both ends in the Y-axis direction with respect to the first surface 62, and a position close to the probe main body 52 along the Z-axis direction with respect to the first surface 62.
- the second surfaces 64 are each formed in a substantially M shape or a substantially W shape.
- the first side surfaces 72 are each parallel to the Z axis.
- the first side surface (step) 72 is continuous with the first surface 62 and the second surface 64.
- a pair of end faces 82 forming the short side is an end face of the first face 62 and the second face 64 together with the first side face 72. It is formed as
- the third surface 66 is formed at a position shifted from the center line Cy toward both end sides (end surface 84) in the Y-axis direction with respect to the second surface 64.
- the third surface 66 is close to both ends in the Y-axis direction with respect to the second surface 64, and is close to the probe main body 52 along the Z-axis direction with respect to the second surface 64.
- the third surfaces 66 are each formed in a substantially V-shape.
- Four substantially rectangular second side surfaces 74 are formed between an outer edge (second edge) 65 of one second surface 64 and the pair of third surfaces 66.
- Four generally rectangular second side surfaces 74 are formed between the other second surface 64 and the pair of third surfaces 66.
- the second side surfaces 74 are each parallel to the Z axis.
- the fourth surface 68 is formed at a position shifted from the center line Cy toward both end sides (end surface 84) in the Y-axis direction with respect to the third surface 66.
- the fourth surface 68 is close to both ends in the Y-axis direction with respect to the third surface 66, and is close to the probe main body 52 along the Z-axis direction with respect to the third surface 66.
- the fourth surfaces 68 are each formed in a substantially triangular shape.
- the long side of the substantially rectangular outermost edge 80 defining the outer shape of the bone hole 100 is formed by the third surface 66 and the fourth surface 68.
- Two substantially rectangular third side surfaces 76 are formed between one of the four third surfaces 66 and one fourth surface 68.
- the third side surfaces 76 are each parallel to the Z axis.
- 5A to 5C show cross sections of planes parallel to the center line Cx in FIGS. 3 and 4 and orthogonal to the center line Cy, that is, parallel to the YZ plane.
- 6A and 6B show cross sections of planes orthogonal to the center line Cx in FIGS. 3 and 4 and parallel to the center line Cy, that is, parallel to the ZX plane.
- the edge between the first edge 63 and the first side surface 72 of the first face 62 is preferably formed as sharp as possible and at a right angle. In this case, it is easy to form the concave hole 100 of the outer shape of the first surface 62.
- the edge between the second edge 65 of the second face 64 and the second side face 74 is preferably formed at a right angle as sharp as possible. In this case, it is easy to form the concave hole 100 of the outer shape of the second surface 64.
- the edge between the third edge 67 and the third side surface 76 of the third surface 66 and the edge between the fourth edge 69 and the outermost edge 80 of the fourth surface 68 Is preferably formed as sharp as possible at right angles. In these cases, it is easy to form the concave hole 100 of the outer shape of the third surface 66, and easily form the concave hole 100 of the outer shape of the fourth surface 68.
- the area S1 of the first surface 62 of the treatment unit 54 is larger than the area S2 of each of the two second surfaces 64.
- the area S 2 of each second surface 64 is larger than the area S 3 of each of the four third surfaces 66.
- the area S3 of each third surface 66 is larger than the area S4 of each of the four fourth surfaces 68.
- FIG. 5A shows a cross section taken along a first imaginary plane ⁇ 1 (line 5A-5A in FIG. 3) which passes through the center line Cx in parallel to the YZ plane formed by the Y and Z axes.
- the first virtual surface ⁇ 1 is defined as a region including a longitudinal axis L (Z axis) and a first orthogonal direction (Y axis) orthogonal to the longitudinal axis L.
- FIG. 5B shows a cross section taken along the second virtual plane ⁇ 2 (line 5B-5B in FIG. 3).
- the second virtual surface ⁇ 2 is parallel to the first virtual surface ⁇ 1 and shifted from the center line Cx toward the end surface 82 in the X-axis direction.
- 5C shows a cross section taken along the third virtual plane ⁇ 3 (line 5C-5C in FIG. 3).
- the third virtual surface ⁇ 3 is parallel to the first virtual surface ⁇ 1 and the second virtual surface ⁇ 2 and shifted from the second virtual surface ⁇ 2 toward the end surface 82 in the X-axis direction.
- the first surface 62 of the tip has a first width (dimension) W1 in a first orthogonal direction (Y-axis direction) orthogonal to the longitudinal axis L.
- a pair of second surfaces 64 which are on the proximal side by one step from the first surface 62 through the first side surface 72 have a second width (a width from the center line Cy to the end surface 84 of the long side It has a dimension of W2.
- the two pairs of third surfaces 66 which are proximal to the second surface 64 by one step, have a third width (dimension) W3 from the second surface 64 toward the end surface 84 of the long side.
- the fourth surface 68 which is proximal to the third surface 66 by one step, has a fourth width (size) W4 from the third surface 66 toward the end surface 84 of the long side.
- the width W1 of the first surface 62 and the width W2 of the second surface 64 will be compared.
- the first width W1 (W ⁇ 1) of the first surface 62 is larger than each of the pair of second widths W2 of the second surface 64.
- the first width W1 shown in FIG. 5A is the maximum width of the first surface 62 along the Y-axis direction.
- the first width W1 (W ⁇ 2) of the first surface 62 is equal to each of the pair of second widths W2 of the second surface 64.
- the first width W1 (W ⁇ 3) of the first surface 62 is smaller than each of the pair of second widths W2 of the second surface 64.
- the first width W1 shown in FIG. 5C is the minimum width of the first surface 62 along the Y-axis direction. As described above, in the present embodiment, the width W1 in the Y-axis direction of the first surface 62 of the treatment unit 54 changes depending on the position in the X-axis direction.
- FIG. 6A shows a cross section taken along a first imaginary plane ⁇ 1 (line 6A-6A in FIG. 3) which is parallel to the ZX plane formed by the Z axis and the X axis and which passes through the center line Cx.
- the first virtual surface ⁇ 1 is defined as a region including a longitudinal axis L (Z axis) and a second orthogonal direction (X axis) orthogonal to the longitudinal axis L.
- FIG. 6B shows a cross section along the second virtual surface ⁇ 2 (line 6B-6B in FIG. 3).
- the second virtual surface ⁇ 2 is parallel to the first virtual surface ⁇ 1 and shifted from the center line Cy toward the end surface 84 in the Y-axis direction.
- the joints have cartilage and cortical and cancellous bone.
- the ultrasonic treatment device 22 according to the present embodiment can be used to treat cartilage and bone (cortical bone and cancellous bone).
- cartilage and bone cortical bone and cancellous bone.
- the case of forming the bone hole 100 in the bone B will be described as an example.
- a series of procedures for performing an operation to reconstruct the anterior cruciate ligament in the knee joint 110 will be briefly described later.
- the sheath 44 and the handle 42 are attached to the probe 46 to form the ultrasonic treatment instrument 22.
- the treatment portion 54 of the probe 46 projects from the distal end of the sheath 44 along the longitudinal axis L to the distal side.
- the ultrasonic transducer 24 is attached to the ultrasonic treatment instrument 22 to form the ultrasonic treatment assembly 12.
- the connection portion 52a at the proximal end of the ultrasonic probe 46 and the connection portion 34b of the vibrating body 34 of the ultrasonic transducer 24 are connected.
- the operator places the arthroscope 16 in a positional relationship as shown in FIG. 1 with respect to the treatment portion 54 of the ultrasonic probe 46 described later of the ultrasonic treatment assembly 12.
- the treatment portion 54 is disposed within the field of view of the arthroscope (endoscope) 16 when looking from the proximal side to the distal side along the longitudinal axis L. That is, with the image obtained using the arthroscope 16 and displayed on the display 20, the treatment portion 54 of the ultrasonic probe 46 is observed from the rear.
- the operator observes the state of the portion of the bone B where the concave hole 100 is to be formed on the display 20, and the tip of the treatment portion 54 of the treatment tool 22 (first surface) in the portion where the concave hole 100 is to be formed. 62) Contact.
- the operator aligns the longitudinal axis L of the treatment instrument 22 with the direction in which the concave hole 100 is to be formed (the desired bone hole direction). For this reason, the first surface 62 is pressed against the formation position of the bone hole in a state orthogonal or substantially orthogonal to the direction of the desired bone hole formed in the bone B to be treated.
- the bone hole 100 is formed in a state in which a perfusion solution is perfused in the joint cavity 110a.
- the projected shape (the outermost edge) 80 when the proximal end side is viewed from the distal end side along the longitudinal axis L of the treatment unit 54 is not circular.
- the outline of the formed hole is different. Therefore, it can be said that the treatment unit 54 has a direction. Therefore, the operator rotates the probe 46 about the longitudinal axis L while checking the image by the arthroscope 16 to determine the shape of the bone hole 100 to be formed.
- the operator operates the switch 14a.
- the switch 14a When the switch 14a is pressed, energy is supplied from the power supply 14 to the ultrasonic transducer 34a of the vibrator 34 fixed to the proximal end of the ultrasonic probe 46, and ultrasonic vibration is generated in the ultrasonic transducer 34a. .
- ultrasonic vibration is transmitted to the ultrasonic probe 46 through the vibrator 34.
- the ultrasonic vibration is transmitted from the proximal end of the ultrasonic probe 46 toward the distal side.
- the first surface 62 of the treatment section 54 or its vicinity is an antinode of vibration.
- the antinode of vibration is formed on any position of the second surface 64, the third surface 66, and the fourth surface 68. It is good.
- the first surface 62 of the treatment section 54 is displaced along the longitudinal axis L with a suitable amplitude at a velocity (for example, several m / s to several thousand m / s) based on the resonance frequency of the vibrator 34 a. For this reason, when the treatment tool 22 is moved toward the tip side along the longitudinal axis L while the vibration is being transmitted and the treatment portion 54 is pressed against the bone B, the ultrasonic vibration acts to Among them, the portion in contact with the treatment portion 54 is crushed.
- the bone B is treated with the longitudinal axis L of the treatment portion 54 of the ultrasonic probe 46 (
- the concave hole 100 is formed along the desired bone hole direction). Therefore, when ultrasonic vibration is transmitted to the first surface 62, the ultrasonic probe 46 can form the concave hole (bone hole) 100 in the longitudinal axis L (desired direction).
- the treatment portion 54 of the ultrasonic probe 46 When the bone B is under cartilage, when the treatment portion 54 of the ultrasonic probe 46 is pressed against the cartilage along the longitudinal axis L toward the tip side, the treatment portion 54 of the cartilage is generated by the action of the ultrasonic vibration. The portion in contact is removed and a hole is formed in the cartilage.
- the operator maintains the state in which the switch 14a is pressed and operated, that is, maintains the state in which the ultrasonic transducer 34a is vibrated, and the treatment portion 54 of the probe 46 is located forward along the longitudinal axis L (Z axis Move along the
- the bone B is formed with a concave hole 100 whose opening edge 100 a is the size and shape of the outer edge 63 of the first surface 62. That is, on the first surface 62, cutting by ultrasonic vibration is performed uniformly so as to copy the shape of the first surface 62 in the depth direction (Z-axis direction).
- the opening edge 100 a of the recessed hole 100 at this time is smaller than the outermost edge 80 of the treatment portion 54.
- the outer edge 63 of the first surface 62 forms a part of a pair of end faces 82 forming the short side of the outermost edge 80 of the treatment section 54.
- an example of the cutting mechanism for forming the concave hole (bone hole) 100 in the bone B is the first surface 62 of the treatment portion 54 of the treatment tool 22 to which the ultrasonic vibration is transmitted along the longitudinal axis L. It is considered to be a hammering effect on bone B by The position of the bone B that is in contact with the first surface 62, which is the tip end surface, of the bone B is broken due to the hammering effect and is cut along the longitudinal axis L.
- Debris of the bone B moves from the first surface 62 along the XY plane toward the outer edge 63 of the first surface 62. At this time, the cutting powder is further finely crushed between the first surface 62 and the portion of the bone B facing the first surface 62, and the outer edge 63 of the first surface 62 along the XY plane. Move towards Thus, the finely crushed cutting powder travels from the outer edge 63 of the first surface 62 to the second surface 64 through the gap between the first side surface (first step) 72 and the bone B. Exhausted. At this time, since the second surface 64 is not in contact with the bone B, the cutting powder of the bone B is discharged between the bone B and the second surface 64 to the proximal side of the treatment portion 54. Further, the cutting powder of the bone B is discharged from the first surface 62 to the proximal end side of the treatment portion 54 through the gap between the end surface 82 and the bone B.
- the treatment part 54 which concerns on this embodiment fractures the bone B by the 1st surface 62 of area S1 smaller than crushing bone B in the tip face of area S of outermost edge 80, and advancing cutting. Advance the cutting. Therefore, the energy for breaking the bone B can be more concentrated on the first surface 62. Therefore, rather than directly forming the concave hole in the shape of the outermost edge 80, the concave hole 100 in the shape of the first surface 62 smaller than the shape of the outermost edge 80 is more easily formed. Further, when cutting the bone B on the first surface 62, the probe 46 is moved in the depth direction by an equal distance as compared with the case where the bone B is cut on the tip end surface of the area S of the outermost edge 80 of the treatment section 54.
- the cutting speed in the case of forming the concave hole 100 in the same depth by the treatment portion 54 of the probe 46 is improved compared to the case where the bone B is cut at the tip surface of the area S of the outermost edge 80 from the beginning. be able to.
- the second surface 64 at a position proximal to the first surface 62 along the longitudinal axis L is a bone B Hit on. Then, due to the hammering effect, the position of the bone B in contact with the first surface 62 and the position in contact with the second surface 64 are crushed and cut along the longitudinal axis L. Go.
- Debris of the bone B moves from the first surface 62 along the XY plane, and from the outer edge 63 of the first surface 62 to the first side (first step) 72 and the bone B The air is discharged toward the second surface 64 through the gap therebetween.
- the third Toward the surface 66 of the At this time since the third surface 66 is not in contact with the bone B, the cutting powder of the bone B is discharged between the bone B and the third surface 66 to the proximal side of the treatment portion 54. Further, the cutting powder of the bone B is discharged from the first surface 62 and the second surface 64 to the proximal end side of the treatment portion 54 through the gap between the end surface 82 and the bone B.
- the outer edge 65 of the second surface 64 is a part of the pair of end surfaces 82 forming the short side of the outermost edge 80 of the treatment portion 54. Therefore, in the X-axis direction, the size of the opening edge 100a formed by the outer edge 65 of the second surface 64 is the same as the opening edge 100a formed by the outer edge 63 of the first surface 62 and does not change.
- the second surface 64 is shifted from the center line Cy of the first surface 62 toward the end surface 84 forming the long side of the outermost edge 80. Therefore, the opening edge 100 a formed by the outer edge 65 of the second surface 64 is larger in the Y-axis direction than the opening edge 100 a formed by the outer edge 63 of the first surface 62.
- the concave hole 100 having the opening edge 100a in the shape of the outer edge 65 of the second surface 64 is formed. That is, when the treatment portion 54 of the probe 46 is moved forward along the longitudinal axis L, the bone B is smaller than the outermost edge 80 of the treatment portion 54, but the opening edge 100 a is the outer edge of the second surface 64.
- a recessed hole 100 having the same shape as the shape of 65 is formed.
- ultrasonic vibration cutting is performed uniformly so as to copy the shape of the second surface 64 in the depth direction (Z-axis direction).
- the area inside the opening edge 100 a of the recessed hole 100 at this time is larger than the area inside the opening edge 100 a of the recessed hole 100 formed only by the first surface 62.
- the recessed hole 100 at this time is formed as a stepped hole because it has a first side surface (first step) 72 parallel to the longitudinal axis L between the first surface 62 and the second surface 64. Ru. Further, when cutting the bone B on both the first surface 62 and the second surface 64, the depth direction is compared with the case where the bone B is cut at the tip surface of the area S of the outermost edge 80 of the treatment portion 54. In the case of moving the probe 46 equidistantly, the cutting volume is reduced.
- the cutting speed in the case of forming the concave hole 100 in the same depth by the treatment portion 54 of the probe 46 is improved compared to the case where the bone B is cut at the tip surface of the area S of the outermost edge 80 from the beginning. be able to.
- the third surface 66 is applied to the bone B, and has an opening edge 100a in the shape of the outer edge 67 of the third surface 66.
- the recessed hole 100 is formed. That is, when the treatment portion 54 of the probe 46 is moved forward along the longitudinal axis L, the bone B is smaller than the outermost edge 80 of the treatment portion 54, but the opening edge 100 a is the outer edge of the third surface 66.
- a recessed hole 100 having the same shape as the shape of 67 is formed.
- ultrasonic vibration cutting is performed uniformly to copy the shape of the third surface 66 in the depth direction (Z-axis direction).
- the area inside the opening edge 100 a of the recessed hole 100 at this time is larger than the area inside the opening edge 100 a of the recessed hole 100 formed by the second surface 64.
- the opening edge 100a formed by the outer edge 67 of the third surface 66 in the Y-axis direction is larger in the Y-axis direction than the opening edge 100a formed by the outer edge 65 of the second surface 64.
- the outer edge of the third surface 66 coincides with a part of the long side (end surface 84) of the outermost edge 80 of the treatment portion 54.
- the cutting powder of the bone B passes through the first surface 62, the first side surface 72, the second surface 64, the second side surface 74, the third surface 66 and the third side surface (third step) 76, It is discharged to the fourth surface 68. That is, the cutting powder formed by the third surface 66 is discharged toward the fourth surface 68 together with the cutting powder formed by the first surface 62 and the second surface 64. In addition, a part of the cutting powder of the bone B is discharged to the end surface 84 of the outermost edge 80 through the third side surface 76. In the X-axis direction, the outer edge of the third surface 66 is the same as the short side (end surface 82) of the outermost edge 80 of the treatment portion 54.
- the size of the opening edge 100a formed by the outer edge 65 of the second surface 64 is the same as the opening edge 100a formed by the outer edge 63 of the first surface 62. Further, the cutting powder of the bone B is discharged from the first surface 62 and the second surface 64 to the end surface 82.
- the fourth surface 68 is applied to the bone B, and the outer surface of the fourth surface 68 A recessed hole 100 (see FIG. 7) having an opening edge 100a is formed. That is, when the treatment portion 54 of the probe 46 is moved forward along the longitudinal axis L, in the bone B, the opening edge 100 a has the same shape as the shape of the outermost edge 80 of the treatment portion 54 including the fourth surface 68.
- the concave hole 100 is formed.
- ultrasonic vibration cutting is performed uniformly to copy the shapes of the fourth surface 68 and the outermost edge 80 of the treatment portion 54 in the depth direction (Z-axis direction).
- the area inside the opening edge 100 a of the recessed hole 100 at this time is larger than the area inside the opening edge 100 a of the recessed hole 100 formed by the third surface 66.
- the concave hole 100 is formed at an appropriate depth with respect to the opening edge 100a.
- the opening edge 100 a formed by the outer edge of the fourth surface 68 in the Y-axis direction is larger in the Y-axis direction than the opening edge 100 a formed by the outer edge of the third surface 66.
- the opening edge 100 a at this time has the same shape as the long side (end face 84) of the outermost edge 80 of the treatment portion 54.
- the cutting powder of the bone B is discharged to the end faces 82 and 84 of the outermost edge 80 of the treatment portion 54. That is, the cutting powder formed by the fourth surface 68 is discharged toward the end surface 84 together with the cutting powder formed by the first surface 62, the second surface 64 and the third surface 66.
- the bone B is formed with the concave hole 100 having the opening edge 100 a having the same shape as the outermost edge 80 of the treatment portion 54.
- the scale 56 on the tip of the probe main body 52 can be observed.
- the operator judges the scale 56 of the image by the arthroscope 16 to infer the depth of the concave hole 100.
- the pressing of the switch 14a is released. Transmission of the ultrasonic vibration to the probe 46 is released.
- each surface (for example, the first surface 62)
- the cutting powder produced by the action of the ultrasonic vibration transmitted to the) is smaller than in the case of cutting the bone B with the tip surface of the same area as the area S of the outermost edge 80 of the treatment portion 54.
- first step since there is a shift (first step) between the first surface 62 and the second surface 64 along the longitudinal axis L (Z-axis direction), the first surface 62 and the second surface Even when the bone B is simultaneously cut on the surface 64, the discharge timing of the cutting powder is deviated by the length of the first side surface 72 along the longitudinal axis L.
- the cutting powder cut on the first surface 62 moves further along the longitudinal axis L toward the proximal end side of the treatment portion 54, so that it is further finely crushed on the second surface 64,
- the surface 66 may be further broken into pieces and the fourth surface 68 may be broken into pieces.
- the cutting powder cut on the second surface 64 may be further finely crushed on the third surface 66 and further finely crushed on the fourth surface 68.
- cutting powder is sandwiched between the first side surface 72 and the bone B, between the second side surface 74 and the bone B, etc. and friction is generated between the treatment portion 54 and the bone B as much as possible. It is preventing.
- it is preventing that one side is pressed and solidified by large area.
- the speed at which the discharge of the cutting powder on the first surface 62, the second surface 64, the third surface 66 and the fourth surface 68 is smoothly performed, respectively, to form the concave hole 100 of the desired depth Can be raised as compared with the case where the bone B is cut at the distal end surface of the area S of the outermost edge 80 of the treatment portion 54.
- the cutting powder generated by the action of the ultrasonic vibration transmitted to the first surface 62 is crushed by the action of the ultrasonic vibration transmitted to the second surface 64 as described above, and the third surface It is broken by the action of the ultrasonic vibration transmitted to the surface 66 and broken by the action of the ultrasonic vibration transmitted to the fourth surface 68.
- the finished surface of the bone hole 100 formed by the edge 65 of the second surface 64 is smoother than the finished surface of the bone hole 100 formed by the edge 63 of the first surface 62. obtain.
- the finished surface of bone hole 100 formed by edge 67 of third surface 66 is smoother than the finished surface of bone hole 100 formed by edge 65 of second surface 64 obtain.
- the finished surface of bone hole 100 formed by edge 69 of fourth surface 68 may be smoother than the finished surface of bone hole 100 formed by edge 67 of third surface 66. Therefore, by using the step-like treatment portion 54 according to the present embodiment, the finished surface when the bone hole 100 is formed may be smoother as it is separated from the center line Cy in the Y-axis direction.
- the cutting performance based on the difference in width W in the cross section along the Y-axis direction of the first surface 62 and the second surface 64 of the treatment unit 54 will be compared.
- the relationship between the first surface 62 and one of the pair of second surfaces 64 will be described.
- the distal end (the first surface 62) of the treatment section 54 or its vicinity is an antinode position of the vibration.
- the amplitude due to the transmission of the ultrasonic vibration is the largest along the longitudinal axis L at the distal end (the first surface 62) of the treatment section 54 and in the vicinity thereof.
- the length along the longitudinal axis L from the first surface 62 to the fourth surface 68 is several millimeters.
- the portion where the first surface 62 to the fourth surface 68 are formed is spaced distally from the node of vibration along the longitudinal axis L.
- the node position of the first vibration from the distal end of the treatment section 54 is at a position several centimeters away from the first surface 62, for example, at a position proximal to the inclined surface 54a of the treatment section 54. is there.
- the first surface 62 is at the antinode position of vibration, the largest amplitude of vibration (longitudinal vibration) in the direction along the longitudinal axis L is obtained at the first surface 62.
- the amplitude of the longitudinal vibration on the fourth surface 68 is substantially at the same level as the antinode position.
- the cutting performance of the bone B per unit area of the fourth surface 68 hardly changes compared to the first surface 62 in a state in which the ultrasonic vibration is transmitted, and substantially the same level as the first surface 62.
- the cutting performance of the bone B per unit area in the second surface 64 and the third surface 66 which are located on the tip side of the fourth surface 68 along the longitudinal axis L is also different from the first surface 62. Hardly changes, and becomes substantially the same level.
- the width W1 in the Y-axis direction of the first surface 62 is larger than the width W2 in the Y-axis direction of the second surface 64. It is assumed that the minute width in the X-axis direction in the first surface 62 and the second surface is a unit width.
- the cutting amount of the bone B per unit time (the amount of cutting powder) by the area by the unit width and the width W 1 of the first surface 62
- the difference from the amount of cutting of the bone B (the amount of cutting powder) per unit time depends on the size of the widths W1 and W2.
- the width W1 of the first surface 62 in the Y-axis direction is larger than the width W2 of the second surface 64 in the Y-axis direction.
- the depth of the concave hole 100 advanced by the first surface 62 and the depth of the concave hole 100 advanced by the second surface 64 do not change the positional relationship between the first surface 62 and the second surface 64 , Is the same. Therefore, in the case where the treatment portion 54 is advanced along the longitudinal axis L to make the concave hole 100 deeper while ultrasonic vibration is transmitted, the amount of cutting the bone B at the second surface 64 is the first amount. This is less than the amount by which the bone B is cut at the surface 62.
- the amount of generating the cutting powder by the action of the second surface 64 is smaller than the amount of generating the cutting powder from the first surface 62.
- the smaller region (the second surface 64) is larger (the second region 64). It is possible to perform processing finer than the surface 62). Therefore, in the cross section shown in FIG. 5A of the treatment portion 54, the second surface 64 forms the surface (side surface) of the bone hole 100 rather than the surface 62 (side surface) of the bone hole 100 in the first surface 62.
- the surface finish of the cutting surface is smoother.
- the width W1 in the Y-axis direction of the first surface 62 is smaller than the width W2 in the Y-axis direction of the second surface 64.
- the width W2 in the Y-axis direction of the second surface 64 and the width W3 in the Y-axis direction of the third surface 66 are the same.
- the width W4 in the Y-axis direction of the fourth surface 68 is smaller than the widths W1, W2, and W3.
- the concave hole 100 is formed in the shape of the first surface 62 of the treatment portion 54, the positional relationship between the bone B and the treatment portion 54 is easily maintained.
- the width W1 in the Y-axis direction of the first surface 62 is the same as the width W2 in the Y-axis direction of the second surface 64.
- the first surface 62 and the second surface 64 can make the finished surface of the cutting surface substantially uniform. That is, in the cross section shown in FIG. 5B, the function of the cross section shown in FIG. 5A and the function in the cross section shown in FIG. 5C are balanced to form concave hole 100 earlier, and the finished surface of the cutting surface It is uniformed.
- the treatment portion 54 As described with reference to FIGS. 5A to 5C, considering a very narrow range in the X-axis direction along the Y-axis direction, the treatment portion 54 according to the present embodiment has a small width W1 (see FIG. 5C)
- the concave hole 100 starts to be formed earlier. Therefore, in the first surface 62, not only the portion where the width W1 is small (see FIG. 5C) but also the portion where the width W1 continuously formed in the portion where the width W1 is small is large (see FIGS. 5A and 5B).
- the concave hole 100 in the shape of the first surface 62 starts to be formed earlier.
- the area S1 of the first surface 62 is not circular but has an appropriate size, rotation of the treatment portion 54 in the circumferential direction of the longitudinal axis L can be suppressed, and straight along the longitudinal axis L The concave hole 100 is formed.
- the machining finish between the first surface 62 and the bone B and the machining finish between the second surface 64 and the bone B depend on the amount of cutting powder discharged per unit time. obtain.
- the magnitude of the width W1 changes along the X-axis direction.
- the cutting powder of the cut bone B is affected by the vibration of the first surface 62 and is directed in random directions. For this reason, the finished surface does not change greatly depending on the position along the X-axis direction, and is formed substantially uniformly.
- the cutting finish between the first surface 62 and the bone B is the second surface 64 and the bone It becomes rougher than the cutting finish between B and B.
- the width W changes along the X-axis direction
- the cutting finish between the first surface 62 and the bone B is less likely to be rough than the cutting finish between the second surface 64 and the bone B.
- the cutting volume of the bone B can be reduced.
- the first surface 62 a plane orthogonal (or substantially orthogonal) to the longitudinal axis L, ultrasonic vibration (longitudinal vibration) along the longitudinal axis L is efficiently exerted to make the concave hole earlier. You can start forming 100.
- the first side surface (step) 72 between the first surface 62 and the second surface 64 closer to the outermost edge 80 than the first surface 62 the cross-sectional area S of the outermost edge 80 is obtained.
- the cutting powder can be easily discharged from the first surface 62 having a smaller area S1 to the second surface 64 on the proximal side than in the case of FIG. Therefore, by making surfaces 62, 64, 66, 68 of the treatment portion 54 contributing to cutting orthogonal to the longitudinal axis L, and forming the surfaces 62, 64, 66, 68 in steps, the concave hole 100 is formed.
- the discharge speed can be improved efficiently, that is, the treatment efficiency can be improved.
- the cutting speed in the case of forming the concave hole 100 in the same depth by the treatment portion 54 of the probe 46 is improved compared to the case where the bone B is cut at the tip surface of the area S of the outermost edge 80 from the beginning. be able to.
- patellar tendon 232 having bone pieces 232a and 232b attached to both ends shown in FIG. 8 is used as graft tendon 230
- One bone piece 232a is a part of a patella (not shown).
- the bone piece 232a on the patella side has a substantially triangular prismatic shape.
- the other bone piece 232 b is a part of the tibia 114.
- the bone piece 232b on the tibia 114 side is rectangular in shape.
- the outer shapes of the bone pieces 232a and 232b are, for example, about 10 mm ⁇ 5 mm.
- the outer shape of the cross section orthogonal to the longitudinal axis of the graft tendon is formed in a substantially rectangular shape or a substantially elliptical shape close to a rectangular shape.
- Such graft tendon is referred to as BTB tendon.
- the procedure in the case of forming the concave holes (bone holes) 100, 101, 102, 103 in the femur 112 and the tibia 114 using the inside-out method I will explain briefly.
- the external shape of the outermost edge 80 of the treatment portion 54 according to the present embodiment has a short side of 4 mm and a long side of 5 mm. Therefore, a plurality of concave holes 100 and 101 are provided in parallel to the femur 112, and a plurality of concave holes 102 and 103 are provided in parallel to the tibia 114.
- the opening edges 100 a and 101 a are formed in a rectangular shape of, for example, about 10 mm ⁇ 5 mm.
- the opening edges 102a and 103a are formed in a rectangular shape of, for example, about 10 mm ⁇ 5 mm.
- a continuous concave hole may be formed by a plurality of treatments, for example, five times.
- a concave hole may be formed in consideration of a clearance for inserting the screw.
- the graft tendon 230 is preferably placed in the same area as the damaged anterior cruciate ligament is attached. Therefore, the bone hole 100 is formed at the same site as the anterior cruciate ligament was attached.
- the portion to which the damaged anterior cruciate ligament is attached is dissected using a treatment unit (not shown) to clarify the footprints 116 and 118 to which the anterior cruciate ligament was attached.
- a treatment unit not shown
- an appropriate ultrasonic treatment tool, an abrada, a high frequency treatment tool, etc. can be used.
- the positions at which the bone pieces 232a and 232b of the graft tendon 230 be inserted have a size and a shape that match the outer shape of the graft tendon 230. Therefore, when the graft tendon 230 is collected, the size (outer shape) of the graft tendon 230 is measured.
- the positions where the bone holes 100, 101, 102, and 103 are to be formed are determined by marking the footprints 116 and 118, for example.
- the footprint portion 116 is at the posterior lateral wall of the intercondylar fossa of the femur 112.
- the footprint portion 118 is inside the anterior intercondylar region of the tibia 114.
- the treatment portion 54 of the ultrasonic treatment instrument 22 is inserted into the joint cavity 110 a of the knee joint 110 from an appropriate portal. Also, the tip of the arthroscope 16 is inserted into the joint cavity 110a. At this time, the treatment unit 54 and the arthroscope 16 are in the positional relationship as shown in FIG. Then, the distal end (first surface 62) of the treatment unit 54 is brought into contact with the footprint portion 116 of the femur 112 while confirming the inside of the joint cavity 110a with the arthroscope 16.
- a first bone hole (here, a concave hole) 100 is formed in the footprint portion 116 of the femur 1112.
- a second bone hole 101 adjacent to the first bone hole 100 is formed in the footprint portion 116 of the femur 112.
- the opening edge 100 a of the first bone hole 100 and the opening edge 101 a of the second bone hole 101 form one substantially rectangular opening edge.
- the formation speed of the concave holes 100 and 101 is improved, and the finished surface of the concave holes 100 and 101 is made as smooth as possible.
- a third bone hole (here, a concave hole) 102 is formed in the footprint portion 118 of the tibia 114.
- a fourth bone hole 103 adjacent to the third bone hole 102 is formed in the footprint portion 118 of the tibia 114.
- the opening edge 102 a of the third bone hole 102 and the opening edge 103 a of the fourth bone hole 103 form one substantially rectangular opening edge.
- the formation speed of the concave holes 102 and 103 is improved, and the finished surface of the concave holes 102 and 103 is made as smooth as possible.
- a through hole 101b is formed in the femur 112 using, for example, a drill or the like. While considering the orientation of the graft tendon 230, the graft tendon 230 is disposed in the bone holes 100 and 101 on the femur 112 side and in the bone holes 102 and 103 on the tibia 114 side. For fixation of the femur 112 and the graft tendon 230 and fixation of the tibia 114 and the graft tendon 230, conventionally known methods may be appropriately used. At this time, if the inner peripheral surfaces of the bone holes 100 and 101 are smooth, it will be easier to arrange the bone fragment 232a than in the rough state.
- the bone fragment 232 b can be more easily arranged than in the rough state.
- the inner peripheral surfaces of the bone holes 100, 101, 102, 103 can be formed as smoothly as possible, the bone pieces 232a, 232b of the graft tendon 230 are inserted into the bone holes 100, 101, 102, 103. Treatment efficiency is improved.
- the bone is formed between the graft tendon 230 and the bone holes 100 and 101. And the gap formed between the graft tendon 230 and the bone holes 102 and 103 can be minimized. And, since the gap between the graft tendon 230 and the bone is small, the volume to be regenerated as bone can be reduced and the tendonization of the graft tendon 230 can be facilitated.
- the holes are not expanded by the dilator. Therefore, for example, even in patients with low bone density, fractures can be suppressed, and the procedure using the graft tendon 230 can be facilitated.
- floating soft tissue such as a resected anterior cruciate ligament
- the floating soft tissue may wrap around the treatment tool. Since the probe 46 of the treatment tool 22 according to the present embodiment only moves in a slight range along the longitudinal axis L, preventing floating soft tissue from being wound around the probe 46 or the like from interfering with the treatment Can.
- the STG tendon may be used as a part of a graft tendon, for example, if a bone hole of a through hole is formed.
- the external shape of the STG tendon is not a circular cross section, for example, because the tendon is folded back.
- the bone holes 100, 101, 102, and 103 are formed using the ultrasonic treatment tool 22 in accordance with the outer shape of the graft tendon.
- the formation speed of the hole is improved and / or the treatment efficiency is improved by, for example, smoothing the finished surface of the hole as much as possible.
- An ultrasound probe 46 and an ultrasound treatment assembly 12 can be provided.
- the treatment part 54 of the embodiment described above has described the example in which the widths W1 and W2 change along the X-axis direction.
- the treatment portion 54 shown in FIG. 10 is formed in a step shape with the first surface 62 at the top. Specifically, in the treatment section 54, the fourth surface 68, the third surface 66, the second surface 64, and the first surface 62 move from the proximal side toward the distal side along the longitudinal axis L. It is formed in the shape of steps going up.
- the shapes of the first surface 62, the pair of second surfaces 64, the pair of third surfaces 66, and the pair of fourth surfaces 68 are respectively the same rectangular shape.
- the treatment portion 54 of the probe 46 of this modification shows a case where the widths W1 and W2 are constant and do not change along the X-axis direction.
- the widths W3 and W4 are the same and do not change along the X-axis direction. That is, the widths Wb and Wc (see FIG. 3) described in the first embodiment are the same.
- the areas S1, S2, S3 and S4 of the surfaces 62, 64, 66 and 68 are the same.
- the projected shape of the outermost edge 80 when the treatment portion 54 is viewed from the distal side to the proximal side along the longitudinal axis L is a rectangular shape.
- the fourth surface 68 is closer to the tip end along the longitudinal axis L than the portion forming the outermost edge 80.
- the first side surface 72, the second side surface 74 and the third side surface 76 are parallel to the longitudinal axis L.
- the first side surface (step) 72 is continuous with the first surface 62 and the second surface 64.
- the second side surface (step) 74 is continuous with the second surface 64 and the third surface 66.
- the third side surface (step) 76 is continuous with the third surface 66 and the fourth surface 68. Therefore, when the treatment portion 54 is viewed from the distal side to the proximal side along the longitudinal axis L, not only the first surface 62 but also the second surface 64, the third surface 66, and the fourth surface 68. But is fully recognizable and exposed.
- the inner edge 65 a of the second surface 64 is not hidden by the first surface 62.
- the inner edge 67 a of the third surface 66 is not hidden by the second surface 64, and the inner edge 69 a of the fourth surface 68 is not hidden by the third surface 66.
- the first surface 62, the pair of second surfaces 64, the pair of third surfaces 66 and the pair of fourth surfaces 68 form the concave hole 100 respectively with respect to the bone B. It contacts on the whole surface of each surface 62, 64, 66, 68.
- the projected shape (inside of the outer edge 63 of the first surface 62) when the first surface 62 is viewed from the distal end side along the longitudinal axis L from the distal end side is the longitudinal axis L of the second surface 64. Smaller than the projected shape (inside of the outer edge 65 of the second surface 64) as viewed from the distal side to the proximal side.
- the projected shape of the first surface 62 is inside the outer edge 65 of the second surface 64 and inside the outer edge 67 of the third surface 66, and the outer edge of the fourth surface 68 (the outermost edge 80 Inside the). The same applies to the treatment unit 54 shown in FIGS. 11B to 12C.
- the first side surface 72, the second side surface 74, and the third side surface 76 are inclined to the longitudinal axis L. Between the first edge 63 of the first surface 62 and the second surface 64, there is a surface (first side surface 72) inclined with respect to the longitudinal axis L.
- the first side face 72 from the first face 62 to the second face 64 approaches the longitudinal axis L as it goes to the second face 64.
- the second side 74 directed from the second side 64 to the third side 66 approaches the longitudinal axis L as it goes to the third side 66.
- the third side face 76 from the third face 66 to the fourth face 68 approaches the longitudinal axis L as it goes to the fourth face 68.
- a region having a distance D1 in the Y-axis direction from the inner edge 65a does not easily contact the bone B when the concave hole 100 is formed. This area is used as an area for discharging cutting powder.
- a region having a distance D 2 in the Y-axis direction from the inner inner edge 67 a of the third surface 66 is less likely to contact the bone B when forming the concave hole 100. This area is used as an area for discharging cutting powder.
- a region having a distance D3 in the Y-axis direction from the inner inner edge 69a of the fourth surface 68 is less likely to contact the bone B when forming the concave hole 100. This area is used as an area for discharging cutting powder.
- the contact area with the bone B at the time of forming the concave hole 100 becomes the largest on the first surface 62.
- the contact area between the pair of second surfaces 64, the pair of third surfaces 66 and the pair of fourth surfaces 68 and the bone B is smaller than the contact area with the first surface 62.
- the third surface 66 is partially (inside) hidden by the second surface 64, but a portion of the third surface 66 is exposed to the second surface 64.
- the fourth surface 68 is partially (inside) hidden by the third surface 66, but a portion of the fourth surface 68 is exposed to the third surface 66.
- a region at a distance D1 from the inner inner edge 65a of the second surface 64 in FIG. 11B is less likely to contact the bone B when forming the concave hole 100. This area is used as an area for discharging cutting powder.
- a region at a distance D 2 from the inner inner edge 67 a of the third surface 66 is less likely to contact the bone B when forming the concave hole 100. This area is used as an area for discharging cutting powder.
- a region at a distance D 3 from the inner inner edge 69 a of the fourth surface 68 is less likely to contact the bone B when forming the concave hole 100. This area is used as an area for discharging cutting powder.
- the treatment unit 54 when the treatment unit 54 is moved along the longitudinal axis L while transmitting ultrasonic vibration, the vicinity of the boundary between the first side surface 72 and the second surface 64 does not contact the bone B. Therefore, friction with the bone B does not occur near the boundary between the first side surface 72 and the second surface 64, and the perfusate is touched. Therefore, the amount of force required for processing the bone hole 100 using the ultrasonic probe 46 can be minimized. In addition, at the time of treatment using the ultrasonic probe 46, the drag received from the bone B can be reduced. Further, the vicinity of the boundary between the first side surface 72 and the second surface 64 is used as a discharge path for cutting powder. For this reason, the speed which forms the concave hole 100 can be raised.
- the width Db of the example shown in FIG. 11B is smaller than the width Da of the example shown in FIG. 11A in the width along the Y-axis direction of the treatment portion 54 (width between end faces 84). Therefore, in the example shown in FIGS. 11A and 11B, when the areas S1, S2, S3, and S4 of the first surface 62 to the fourth surface 68 are the same, the size between the end surfaces 84 of the treatment portion 54. Is smaller than the example shown in FIG. 11A in the example shown in FIG. 11B.
- the width D1 is smaller than the width D2, and the width D2 is smaller than the width D3.
- the sizes of the widths D1, D2, and D3 can be set as appropriate.
- the widths D1, D2 and D3 may be the same.
- the width D1 may be larger than the width D2, and the width D2 may be larger than the width D3.
- the first side surface 72, the second side surface 74, and the third side surface 76 are inclined to the longitudinal axis L. That is, there is a surface (first side surface 72) inclined with respect to the longitudinal axis L between the first edge 63 of the first surface 62 and the second surface 64.
- the first side surface 72 directed from the first surface 62 to the second surface 64 moves away from the longitudinal axis L toward the second surface 64.
- the second side surface 74 directed from the second surface 64 to the third surface 66 moves away from the longitudinal axis L toward the third surface 66.
- the third side face 76 from the third face 66 to the fourth face 68 moves away from the longitudinal axis L toward the fourth face 68. Therefore, when the treatment portion 54 is viewed from the distal side to the proximal side along the longitudinal axis L, not only the first surface 62 but also the second surface 64, the third surface 66, and the fourth surface 68. Even recognizable and exposed.
- the first side surface 72, the second side surface 74, and the third side surface 76 function as a cutting surface of the bone B when forming the concave hole 100.
- vibration components in the direction along the longitudinal axis L contribute to cutting the bone B.
- the first side surface 72, the second side surface 74, and the third side surface 76 are easier to process than the example shown in FIGS. 11A and 11B, and can prevent stress concentration.
- the treatment portion 54 shown in FIG. 11C is formed in a state having the same outermost edge 80, there are many meat portions (the amount removed by processing when the treatment portion 54 is formed is The durability can be improved more than the treatment portion 54 shown in FIGS. 11A and 11B.
- the distance in the Y-axis direction from the outer edge 63 of the outer side of the first surface 62 to the inner edge 65a of the inner side of the second surface 64 in FIG. 11C is D1.
- the distance in the Y-axis direction from the outer edge 65 of the second surface 64 to the inner edge 67 a of the third surface 66 is D2.
- the distance in the Y-axis direction from the outer edge 67 of the third surface 66 to the inner edge 69a of the fourth surface 68 is D3.
- the areas S1, S2, S3, and S4 of the surfaces 62, 64, 66, and 68 identical, in the case illustrated in FIG. 11A in which the side surfaces 72 74, and 76 are parallel, or in the case illustrated in FIG. It is necessary to increase the number (number of stages) of planes (planes) in the Y-axis direction.
- n-th surface (n is a natural number of 2 or more), it is located on the proximal side along the longitudinal axis L with respect to the first surface 62 and deviates from the antinode position of vibration.
- the amplitude in the direction along the longitudinal axis L in the nth surface is smaller than the amplitude in the direction along the longitudinal axis L in the first surface 62.
- the cutting ability at the nth surface may be reduced relative to the cutting ability at the first surface 62.
- the first side surface 72 is formed as a plane from the outer edge 63 of the first surface 62 to the inner edge 65 a of the second surface 64.
- the inner edge 65 a of the second surface 64 is further separated from the longitudinal axis L than the outer edge 63 of the first surface 62.
- a distance Dc between the position of the center (longitudinal axis L) of the first surface 62 and the end surface 84 of the fourth surface 68 is larger than the distance Da of the example shown in FIG. 11A, and the example shown in FIG. It is larger than the distance Db. Even when the surfaces 62, 64, 66, 68 have the same area, the area S of the outermost edge 80 can be increased. Therefore, when using the probe 46 having the treatment portion 54 according to the example shown in FIG. 11C of this modification, there is no need to adjust the length in the direction along the longitudinal axis L, and one operation along the longitudinal axis L Can form a recessed hole 100 having a larger opening edge 100a.
- the first side surface 72 also vibrates along the longitudinal axis L due to the transmission of the ultrasonic vibration to the probe 46. Therefore, the bone B can be cut even on the first side surface 72.
- the width between the end faces 84 is appropriately adjusted by adjusting the direction of the side surfaces 72, 74,.
- the probes 46 having the treatment portions 54 of the widths Da, Db and Dc are lined up. Therefore, the probes 46 are selected from the lineup according to the size of the opening edge 100 a of the bone hole 100 to be formed in one operation along the longitudinal axis L.
- the first height H1 between the first surface 62 and the second surface 64 is the second surface 64 and the third surface 66.
- the second height H2 between the two. Therefore, the first height H1 along the longitudinal axis L of the first step (the first side surface 72) between the first surface 62 and the second surface 64 is the second surface 64 and the second surface 64.
- the second height H2 is greater than the second height H2 along the longitudinal axis L of the second step (second side surface 74) between the third surface 66 and the third surface 66.
- the treatment unit 54 is observed by the arthroscope 16 from the rear of the arrangement shown in FIG.
- the tip of the is easy to observe.
- the position and the orientation of the first surface 62 of the treatment portion 54 are stabilized when creating the concave hole 100 in the first surface 62. easy.
- the first height H1 between the first surface 62 and the second surface 64 is the second surface 64 and the third surface 66. And is smaller than the second height H2 between them. For this reason, the first height H1 along the longitudinal axis L of the first step between the first surface 62 and the second surface 64 is between the second surface 64 and the third surface 66.
- the second height H2 is smaller than the second height H2 along the longitudinal axis L of the second step. As described above, even if the height H1 is smaller than the height H2, the appropriate concave hole 100 can be formed on the first surface 62. Since the protrusion height H1 along the longitudinal axis L of the first surface 62 with respect to the second surface 64 is small, the durability of the treatment portion 54 can be increased.
- the second height H2 is the same as the second height H2.
- the first height H1 along the longitudinal axis L of the first step between the first surface 62 and the second surface 64 is between the second surface 64 and the third surface 66.
- a second height H2 along the longitudinal axis L of the second step is made by making the projecting heights H1 and H2 the same, the strength of the structure of the treatment portion 54 can be maintained high compared to the case where the height H1 is larger than the height H2. That is, the treatment unit 54 having the structure shown in FIG.
- the 12A can maintain high durability even when, for example, a reaction force from the bone B is added. Further, in this case, depending on the positional relationship with the arthroscope 16, the tip of the treatment section 54, that is, the tip of the first surface 62 can be observed through the arthroscope 16. Thus, when the distal end of the treatment portion 54 is observed through the arthroscope 16, the position and the orientation of the first surface 62 of the treatment portion 54 are stabilized when creating the concave hole 100 in the first surface 62. easy.
- the structure of the treatment unit 54 shown in FIGS. 12A to 12C is appropriately selected depending on whether the visibility of the tip of the treatment unit 54 using the arthroscope 16 is emphasized or the stability of the structure of the treatment unit 54 is emphasized. Be done. Therefore, for example, the probes 46 having the treatment portion 54 with the height H1 adjusted are lineuped. Therefore, when it is important to position the first surface 62 in an appropriate orientation and position using the arthroscope 16, the probe 46 having a treatment portion 54 with a large height H1 is selected from the lineup. It is preferable to prevent the treatment section 54 from becoming unstable or to place importance on the stability of the treatment section 54 rather than placing the first surface 62 in an appropriate orientation and position using the arthroscope 16. A probe 46 having a treatment portion 54 with a small height H1 is selected from the lineup.
- the treatment unit 54 appropriately adjusts the heights H1 and H2 as shown in FIGS. 12A to 12C, and sets the side surfaces 72, 74,... To the longitudinal axis L as shown in FIGS. 11A to 11C. It can be formed by appropriately selecting whether to be parallel or not.
- the first surface 62 is divided into a plurality of parts along the X-axis direction.
- the area S1 of the first surface 62 can be formed small.
- the width (dimension) of the first surface 62 can be smaller than the width (dimension) of the second surface 64 along the Y-axis direction. For this reason, it is possible to start to form the concave hole 100 earlier on the first surface 62.
- a first side surface 72 is formed along the end surface 82 in the X-axis direction. For this reason, it is easy to confirm the direction of the treatment section 54 by the arthroscope 16 of the arrangement shown in FIG.
- the first side surface 72 along the end surface 82 is used to recognize the orientation of the treatment portion 54 with respect to the bone B through the arthroscope 16.
- the projected shape (inside of the outer edge 63 of the first surface 62) when the first surface 62 is viewed from the distal end side along the longitudinal axis L from the distal end side is the longitudinal axis L of the second surface 64. Smaller than the projected shape (inside of the outer edge 65 of the second surface 64) as viewed from the distal side to the proximal side.
- the projected shape of the first surface 62 is inside the outer edge 65 of the second surface 64 and inside the outer edge 67 of the third surface 66, and the outer edge of the fourth surface 68 (the outermost edge 80 Inside the). The same applies to the treatment unit 54 shown in FIGS. 13B to 17E.
- the height of the first side surface 72 between the first surface 62 and the second surface 64 is, for example, 1 mm.
- the first surfaces 62 are each formed to, for example, 1 mm ⁇ 1 mm.
- it is formed in 4 steps which have the 1st surface 62 to the 4th surface 68. As shown in FIG.
- the treatment unit 54 in the example illustrated in FIG. 13B has the number of planes increased in the Y-axis direction and the number of stages greater than the example illustrated in FIG. 13A.
- the height of the first side surface 72 between the first surface 62 and the second surface 64 is, for example, 0.5 mm.
- the first surfaces 62 are each formed to, for example, 0.5 mm ⁇ 0.5 mm.
- it is formed in six steps which have the 1st surface 62 to the 6th surface 71.
- the height of each of the second side surface 74 to the fifth side surface 79 is also 0.5 mm, for example.
- the second surface 64 and the second surface 64 can be formed as shown in FIG. 13A.
- the distance in the height direction along the longitudinal axis L such as between the surface 64 and the third surface 66 is not increased. Therefore, not only in the example shown in FIG. 13A, but also in the example shown in FIG. 13B, it is possible to suppress the occurrence of the difference in amplitude in the direction along the longitudinal axis L in each of the faces 62, 64, 66,.
- the example in which the first surfaces 62 are arranged in parallel only in the X-axis direction has been described.
- the first surfaces 62 be juxtaposed not only in the X-axis direction but also in the Y-axis direction.
- the front end surface is formed as the first surface 62.
- a first side surface 72 protrudes to the distal end side with respect to the longitudinal axis L.
- the outermost edge 80 is formed in a substantially rectangular shape.
- the third surface 66 is formed at the corner between the end surfaces 82 and 84, respectively. It is also preferred that the treatment portion 54 be formed in this manner.
- the surface (plane) is formed in a step shape along the Y-axis direction, for example, the treatment portion 54 has a plurality of surfaces (planes) 62, 64, 66, 68 along the Y-axis direction.
- the treatment portion 54 has a plurality of surfaces (planes) 62, 64, 66, 68 along the Y-axis direction.
- a plurality of surfaces (planes) 62, 64, 66, and 68 are formed stepwise not only in the Y-axis direction but also along the X-axis direction. ing.
- the second surface 64 in the Y-axis direction and the second surface 64 in the X-axis direction are continuous on the same surface (on the XY plane) and formed annularly.
- the third surface 66 in the Y-axis direction and the third surface 66 in the X-axis direction are continuous on the same surface (on the XY plane) and formed annularly. That is, it is also preferable that the treatment portion 54 be formed in a step shape such as a substantially pyramid shape.
- the treatment portion 54 of the probe 46 has a desired depth
- the cutting speed in the case of forming the concave hole 100 can be improved.
- the first surface 62 is continuous with the end surface 82 of the outermost edge 80.
- the first surface 62 of the treatment portion 54 of this modification is not continuous with the end surface 82 of the outermost edge 80.
- area S1 of the 1st field 62 small compared with area S1 of the 1st field 62 of treating part 54 explained by a 1st embodiment.
- the speed at the time of starting formation of the concave hole 100 by the 1st field 62 can be made quicker than the case where it is explained by a 1st embodiment. For this reason, it is possible to form the concave hole 100 in which the first surface 62 is copied to the bone B at the first surface 62 of the treatment portion 54 earlier.
- the distal end portion of the treatment portion 54 have only the first surface 62, the first side surface 72, and the second surface 64.
- the outer edge of the second surface 64 is formed as the outermost edge 80 of the treatment portion 54.
- the area S1 of the first surface 62 is smaller than the area S2 of the second surface 64.
- the outermost edge 80 is not limited to a rectangle, and may be a square. That is, the outermost edge 80 may be a regular polygon. Since the area S1 of the first surface 62 is smaller than the area S2 of the second surface 64, it is easy to start forming the concave hole 100. For this reason, the concave hole 100 can be formed earlier in the bone B on the first surface 62. Then, the shape of the outer edge 65 of the second surface 64 can be copied as the shape of the opening edge 100 a of the concave hole 100. For this reason, the number (stage number) of the surfaces (treatment surfaces) along the longitudinal axis L in the treatment portion 54 is not limited to four or six, and may be two.
- the area S1 of the first surface 62 is larger than the area S2 of the second surface 64.
- the cutting speed in the depth direction on the first surface 62 is inferior to the example shown in FIGS. 15A and 15B, it is possible to form the concave hole 100 with a large area of the same depth.
- the shape of the outer edge 65 of the second surface 64 can be copied as the shape of the opening edge 100 a of the concave hole 100. Further, since the area S2 of the second surface 64 is reduced, the outer edge 65 of the second surface 64, that is, the finished surface at the outermost edge 80 can be made as smooth as possible.
- the treatment portion 54 shown in FIGS. 17A and 17B has a first surface (plane) 62, a second surface (plane) 64, and a third surface (plane) 66.
- the treatment section 54 here has three flat surfaces 62, 64, 66, unlike the embodiment including the above-described modified example.
- the first surface 62 is formed in a circular shape
- the second surface 64 is formed in an annular shape.
- the area S1 of the first surface 62 is the same as or substantially the same as the area S2 of the second surface 64.
- the third surface 66 is formed in a substantially rectangular shape.
- the area S3 of the third surface 66 is larger than the area S2 of the second surface 64.
- the shape of the outer edge 67 of the third surface 66 can be copied as the shape of the opening edge 100 a of the concave hole 100. Even if the treatment portion 54 is formed in this way, the desired concave hole 100 can be obtained by the operator adjusting the direction around the longitudinal axis L of the probe 46 based on the image observed through the arthroscope 16. Can be formed.
- the number (stage number) of surfaces (treatment surfaces) along the longitudinal axis L in the treatment portion 54 is not limited to four, six, or two, and may be three.
- the treatment portion 54 shown in FIG. 17C forms a corner between the end surfaces 82 and 84 as a quarter circle of an appropriate radius with respect to the sharp state shown in FIG. 17B.
- the outermost edge 80 of the treatment portion 54 when the proximal end side is viewed from the distal end side along the longitudinal axis L, the outermost edge 80 of the treatment portion 54 generally has two long sides and two semicircles. It is formed in an annular shape such as a track shape of an athletics stadium formed by In the treatment portion 54 shown in FIG. 17E, the outermost edge 80 of the treatment portion 54 is formed in a substantially elliptical shape.
- the outermost edge 80 of the treatment portion 54 is not limited to a square, but may be formed in an appropriate shape or a shape close to it, such as a pentagon or a hexagon.
- the outermost edge (projected shape) 80 of the treatment portion 54 of the ultrasonic treatment tool 22 is formed into an appropriate shape such as a polygonal shape, a substantially polygonal shape, an elliptical shape, or a substantially elliptical shape. Therefore, as shown in FIG. 9A to FIG. 9E, when the treatment holes 54 appropriately form the concave holes 100, 101, 102, and 103 according to the outer shape of the graft tendon 230, the concave holes 100, 101, 102, and 103 are formed. The amount of space between the bone and the tendon 230 can be minimized, and the amount of cutting of the femur 112 and the tibia 114 can be reduced.
- FIGS. 18A and 18B This embodiment is a modification of the first embodiment including each modification, and the same members as the members described in the first embodiment or members having the same functions are denoted by the same reference numerals as much as possible. I omit explanation.
- the present embodiment is a modification of the treatment unit 54 shown in FIG.
- the planned formation position of the concave hole 100 and the direction of the first surface 62 immediately before the concave hole 100 is formed at the desired position of the bone B.
- An example having an index 90 for recognizing the positional relationship between The projected shape (inside of the outer edge 63 of the first surface 62) when the first surface 62 is viewed from the distal end side along the longitudinal axis L from the distal end side is the longitudinal axis L of the second surface 64. Smaller than the projected shape (inside of the outer edge 65 of the second surface 64) as viewed from the distal side to the proximal side.
- the projected shape of the first surface 62 is inside the outer edge 65 of the second surface 64 and inside the outer edge 67 of the third surface 66, and the outer edge of the fourth surface 68 (the outermost edge 80 Inside the). The same applies to the treatment unit 54 shown in FIGS. 19A to 21B.
- the treatment unit 54 includes the first surface 62, the first side surface 72, the second surface 64, the second side surface 74, the third surface 66, the third side surface 76, and the fourth surface. 68 and a fourth side surface 78.
- the first surface 62, the second surface 64, the third surface 66 and the fourth surface 68 are each formed in a rectangular shape. For this reason, the treatment part 54 is formed in step shape.
- the first surface 62, the second surface 64, the third surface 66, and the fourth surface 68 extend along the X-axis direction.
- the width in the Y-axis direction of the first surface 62, the second surface 64, the third surface 66, and the fourth surface 68 is smaller than the width in the X-axis direction.
- the area S1 of the first surface 62 is larger than the area S2 of the second surface 64.
- the area S2 of the second surface 64 and the area S3 of the third surface 66 are the same.
- the area S3 of the third surface 66 and the area S4 of the fourth surface 68 are the same.
- the tip of the projection 92 is the tip surface and the first surface 62 is the second surface from the tip by the projection 92 described later.
- the treatment section 54 has an index 90 which is recognized in the field of view of the arthroscope (endoscope) 16 when looking from the proximal side to the distal side along the longitudinal axis L.
- a convex portion 92 is formed on the first surface 62 as an index 90.
- the protrusion 92 protrudes from the rectangular first surface 62 along the longitudinal axis L toward the tip.
- the protrusions 92 are formed at four corners in the present embodiment.
- the protrusion length along the longitudinal axis L of the protrusion 92 may be substantially the same as the height between the first surface 62 and the second surface 64 (see FIG. 12A), and the protrusion length of the protrusion 92 is the first.
- a step exists between the tip of the convex portion 92 and the first surface 62.
- the tips of the protrusions 92 may or may not be orthogonal or substantially orthogonal along the longitudinal axis L. Therefore, the tip of the convex portion 92 may be in a sharp state.
- it demonstrates as what has area S0 in the front-end
- a width (dimension) along the Y-axis direction (first orthogonal direction) orthogonal to the longitudinal axis L in the convex portion 92 is The first surface 62 is smaller than the width (dimension) W1 along the Y-axis direction.
- the indicator 90 has a recess 94 formed in the fourth surface 68 and along the third side surface 76. Although not shown, the recess 94 may be formed only in one of the pair of end surfaces 84 or may be formed in both.
- the treatment portion 54 of the treatment tool 22 is recognized by the arthroscope 16 as shown in FIG. 18B. Then, both or one of the convex portion 92 and the concave portion 94 of the index 90 is recognized.
- the operator can easily recognize the direction of the longitudinal axis L of the treatment portion 54 of the ultrasonic probe 46 with respect to the bone B. Since the convex portion 92 is formed on the center line Cy, it is easy to recognize the positional relationship between the center of the bone hole 100 and the center line Cy. Therefore, the concave hole 100 can be formed using ultrasonic vibration in a state where the treatment portion 54 for the bone B is disposed at a desired position.
- the cutting powder when cutting powder continues being discharged by the treatment which forms the concave hole 100, the cutting powder becomes a hindrance toward the tip end side of the treatment section 54, and it becomes difficult to recognize the tip end side of the treatment section 54 Sometimes.
- the concave portion 94 in the outermost edge 80 By forming the concave portion 94 in the outermost edge 80, the direction of the treatment portion 54 with respect to the bone B can be easily recognized even when the cutting powder is continuously discharged by the treatment for forming the concave hole 100.
- each convex portion 92 is smaller than the area S1 of the first surface 62.
- the projections 92 extend forward from the four corners of the first surface 62 along the longitudinal axis L.
- the desired position can be obtained. It is easy to form an initial hole in the bone B in a desired direction. Therefore, the concave holes 100 in the shape of the outer edge 63 of the first surface 62 are easily formed prior to the first surface 62 by the four convex portions 92.
- the treatment portion 54 is moved in the depth direction more quickly while the treatment portion 54 hardly causes positional deviation in the rotational direction with respect to the longitudinal axis L.
- the tip end surface of the convex portion 92 is preferably formed as a plane orthogonal to the longitudinal axis L in order to efficiently load the transmitted longitudinal vibration on the bone B.
- the area of the tip end surface of the convex portion 92 is made as small as possible, it is required to maintain the strength capable of cutting the bone B using ultrasonic vibration (in which the concave hole 100 can be formed).
- the opening edge 100a of the recessed hole 100 can be expanded to a desired shape.
- the size of the treatment section 54 can be set according to the size of the bone hole 100 or the like. For this reason, depending on the setting of the size of the treatment portion 54, the visibility of the convex portion 92 can be improved. Further, as in the case shown in FIGS. 12A to 12C, the amount of protrusion of the protrusion 92 protruding from the first surface 62 is appropriately set. For this reason, depending on the setting of the protrusion amount of the convex part 92, the visibility of the convex part 92 can be improved.
- the first surface 62 to the fourth surface 68 and the first side surface 72 to the fourth side surface 78 are formed in the shapes shown in FIGS. 11A to 12C, for example. Of course it is preferable.
- This modification is a modification of the treatment unit 54 shown in FIG. 13C.
- the convex portion 92 is formed on the center lines Cx and Cy and is continuous with the end faces 82 and 84.
- the third surface 66 is formed as a recess 94 with respect to the second surface 64 at each corner between the end surfaces 82 and 84. That is, the recess 94 is formed across the end faces 82 and 84 of the outermost edge 80.
- the treatment portion 54 of the treatment tool 22 is recognized by the arthroscope 16 as shown in FIG. 19B. Then, both or one of the convex portion 92 and the concave portion 94 of the index 90 is recognized.
- the operator can easily recognize the direction of the longitudinal axis L of the treatment portion 54 of the ultrasonic probe 46 with respect to the bone B. Since the convex portion 92 is formed on the center lines Cx and Cy and is continuous with the end faces 82 and 84, the positional relationship between the center of the bone hole 100 and the center lines Cx and Cy can be easily recognized. Therefore, the concave hole 100 can be formed using ultrasonic vibration in a state where the treatment portion 54 for the bone B is disposed at a desired position.
- the recess 94 is formed in the outermost edge 80, so that the position of the hole of the bone B scheduled to be formed and the orientation of the treatment portion 54 can be easily recognized.
- a width (dimension) along the Y-axis direction (first orthogonal direction) orthogonal to the longitudinal axis L in the convex portion 92 is The surface 62 of 1 is smaller than the width (dimension) along the Y-axis direction.
- the width (dimension) along the X-axis direction (second orthogonal direction) is smaller than the width (dimension) along the X-axis direction of the first surface 62.
- the area S0 of the tip end surface of each convex portion 92 is smaller than the area S1 of the first surface 62.
- the convex portion 92 is formed on Cx and Cy. The convex portion 92 forms four concave holes earlier.
- the therapeutic portion 54 is moved in the depth direction along the longitudinal axis L earlier to form the concave hole 100 Can start to do. Therefore, for example, when the concave hole 100 is formed by a plurality of convex portions 92 such as four, the bone B is cut by the first surface 62 following the convex portion 92, and the concave hole 100 is formed at a desired position in a desired direction. Can be formed.
- the convex portions 92 are provided at the four corners of the first surface 62, and the concave portions 94 are formed on the center lines Cx and Cy between the end faces 82 and 84 of the outermost edge 80.
- the third surface 66 is formed as a recess 94 with respect to the second surface 64 on the center lines Cx and Cy between the end faces 82 and 84 of the outermost edge 80, respectively.
- the treatment portion 54 of the treatment tool 22 is recognized by the arthroscope 16 as shown in FIG. 20B. Then, both or one of the convex portion 92 and the concave portion 94 of the index 90 is recognized.
- the operator can easily recognize the direction of the longitudinal axis L of the treatment portion 54 of the ultrasonic probe 46 with respect to the bone B. Since the convex portion 92 is formed at the corner of the first surface 62 and is continuous to the end faces 82 and 84, the positional relationship between the central position of the bone hole 100 to be formed and the convex portion 92 can be easily recognized. . Therefore, the concave hole 100 can be formed using ultrasonic vibration in a state where the treatment portion 54 for the bone B is disposed at a desired position.
- the recess 94 is formed in the outermost edge 80, so that the position of the hole of the bone B scheduled to be formed and the orientation of the treatment portion 54 can be easily recognized.
- a width (dimension) along the Y-axis direction (first orthogonal direction) orthogonal to the longitudinal axis L in the convex portion 92 is The surface 62 of 1 is smaller than the width (dimension) along the Y-axis direction.
- the width (dimension) along the X-axis direction (second orthogonal direction) is smaller than the width (dimension) along the X-axis direction of the first surface 62.
- the area S0 of the tip end surface of each convex portion 92 is smaller than the area S1 of the first surface 62.
- the convex portion 92 is formed at the corner of the first surface 62.
- the convex portion 92 forms four concave holes earlier. For this reason, in a state in which the positional displacement in the rotational direction with respect to the longitudinal axis L is less likely to occur, the therapeutic portion 54 is moved in the depth direction along the longitudinal axis L earlier to form the concave hole 100 Can start to do. Therefore, when the concave hole 100 is formed by the convex portion 92, following the convex portion 92, the bone B is cut by the first surface 62, and the concave hole 100 can be formed in a desired direction at a desired position. it can.
- This modification is a modification of the treatment unit 54 shown in FIGS. 14A and 14B.
- the treatment portion 54 is formed in a substantially pyramid shape.
- the first surface 62 has a projection 92.
- the protrusions 92 are formed at the four corners of the first surface 62, respectively.
- the treatment portion 54 is recognized by the arthroscope 16 as shown in FIG. 21B. Then, the convex portion 92 of the index 90 is recognized.
- the operator can easily recognize the direction of the longitudinal axis L of the treatment portion 54 of the ultrasonic probe 46 with respect to the bone B. Since the convex part 92 is formed at the corner of the first surface 62 and is continuous with the first side face 72, the position relation between the central part of the bone hole 100 to be formed and the convex part 92 is recognized easy. Therefore, the concave hole 100 can be formed using ultrasonic vibration in a state where the treatment portion 54 for the bone B is disposed at a desired position.
- each convex portion 92 is smaller than the area S1 of the first surface 62.
- the convex portion 92 is formed at the corner of the first surface 62.
- the convex portion 92 forms four concave holes earlier. For this reason, in a state in which the positional displacement in the rotational direction with respect to the longitudinal axis L is less likely to occur, the therapeutic portion 54 is moved in the depth direction along the longitudinal axis L earlier to form the concave hole 100 Can start to do.
- the direction of the treatment portion 54 of the treatment tool 22 with respect to the position where the bone hole 100 of the bone B is desired to be formed by the index 90 is an appropriate state under the view of the arthroscope 16 Can be easily adapted to
- the projection 90 is provided as the index 90
- initial cutting can be performed to prevent the treatment portion 54 from slipping on the bone B. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide an ultrasonic probe and an ultrasonic treatment assembly capable of improving the treatment efficiency when, for example, forming a hole in a bone.
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Abstract
超音波プローブは、超音波振動を長手軸に沿って基端側から先端側に向かって伝達するプローブ本体部と、前記長手軸に沿って前記プローブ本体部の先端側に設けられ、前記超音波振動により処置対象を切削する処置部とを有する。処置部は、前記長手軸に対して直交又は略直交する第1の面と、前記第1の面よりも前記長手軸における基端側に設けられ、前記第1の面の第1の縁部との間に第1の段差を有し、前記長手軸に対して直交又は略直交する第2の面とを有する。
Description
この発明は、超音波プローブ及び超音波処置アッセンブリに関する。
例えばUS 2010/121197 A1には、超音波振動が伝達されると先端で骨に孔を形成することが可能な超音波プローブが開示されている。この超音波プローブでは、先端部の形状の孔が形成される。そして、この超音波プローブで骨に孔を形成する場合、切削粉は超音波プローブの基端側に排出される。
例えば超音波プローブを用いて処置を行う場合、孔の形成速度など、処置効率を極力向上させることが求められている。
この発明は、例えば骨に孔を形成する場合などの処置効率を向上させることが可能な超音波プローブ及び超音波処置アッセンブリを提供することを目的とする。
この発明の一態様に係る超音波プローブは、長手軸に沿って基端側に配設された超音波トランスデューサに発生させた超音波振動を前記長手軸に沿って基端側から先端側に向かって伝達するプローブ本体部と、前記長手軸に沿って前記プローブ本体部の先端側に設けられ、前記超音波振動により処置対象を切削する処置部であって、前記長手軸に対して直交又は略直交する第1の面と、前記第1の面よりも前記長手軸における基端側に設けられ、前記第1の面の第1の縁部との間に第1の段差を有し、前記長手軸に対して直交又は略直交する第2の面とを有する処置部とを有する。
以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための形態について説明する。
(第1実施形態)
第1実施形態について、図1から図9Eを用いて説明する。
(第1実施形態)
第1実施形態について、図1から図9Eを用いて説明する。
図1に示すように、この実施形態に係る処置システム10は、超音波処置アッセンブリ12と、電源(第1コントローラ)14と、関節鏡(内視鏡)16と、コントローラ(第2コントローラ)18と、ディスプレイ20とを有する。処置システム10は、図示しない灌流装置とともに用いられることが好ましい。このため、処置システム10を用いた処置を行う際、例えば膝関節110の関節腔110a内で灌流液を充填しながら循環させることができる。そして、処置システム10の超音波処置アッセンブリ12及び関節鏡16は、灌流液を満たした関節腔110a内の処置に用いることができる。
関節鏡16は、患者の例えば膝関節110内すなわち関節腔110a内を観察する。コントローラ18は、関節鏡16によって得られた画像を取り込み、画像処理をする。ディスプレイ20は、コントローラ18での画像処理によって生成された映像を映し出す。なお、例えば処置対象部位を直接目視観察しながら処置を行う場合などのいわゆるオープン外科においては、処置システム10における関節鏡(内視鏡)16は必ずしも必要ではない。
超音波処置アッセンブリ12は、処置具22と、超音波トランスデューサ24とを有する。処置具22及び超音波トランスデューサ24は共通の長手軸(中心軸)L上に配設されている。特に、後述する超音波プローブ46及び振動体34は、共通の長手軸(中心軸)L上に配設されている。
超音波トランスデューサ24は、ハウジング(振動子ケース)32と、ハウジング32の内側に配設された振動体34とを有する。振動体34は、ボルト締めランジュバン型の超音波振動子(Bolt-clamped Langevin-type Ultrasonic Transducer)34aと、後述する超音波プローブ46の基端との接続部34bとを有する。接続部34bは振動子34aの先端に形成されている。接続部34bは超音波トランスデューサ24の長手軸(中心軸)Lに沿ってハウジング32の先端側に突出していることが好適である。超音波トランスデューサ24のハウジング32の基端からは、一端が振動子34aに接続され、他端が電源14に接続されるケーブル36が延出されている。
超音波トランスデューサ24の振動子34aに電源14からの電力が供給されると、振動子34aは、長手軸Lに沿う適宜の振幅の縦振動を発生させる。超音波トランスデューサ24は長手軸Lに沿って先端側の接続部34bの形状(ホーン形状)により、超音波振動子34aに発生させた超音波振動の振幅を適宜に拡大する。そして、超音波トランスデューサ24は、長手軸Lに沿って超音波プローブ46の基端に超音波振動を入力して超音波振動を後述する処置部54に伝達する。
電源14にはスイッチ14aが接続されている。電源14は、スイッチ14aの操作に応じて超音波トランスデューサ24に適宜のエネルギ(電力)を供給して、超音波振動子34aに超音波振動を発生させる。スイッチ14aは、例えば押圧操作されている状態で超音波振動子34aが駆動された状態を維持し、押圧が解除されると超音波振動子34aが駆動された状態が解除される。なお、スイッチ14aは、後述するハンドル42に設けられることも好適である。
処置具22は、ハンドル42と、シース44と、超音波プローブ46とを有する。図2に示すように、超音波プローブ46は、プローブ本体部52と、ブロック状の処置部54とを一体的に有する。なお、図2中では、処置部54及びその近傍を拡大している。処置部54は、その基端に、長手軸Lに直交するよりも緩やかな傾斜面54aを有する。傾斜面54aは、処置部54の最外縁80よりも基端側の基端部に形成されている。このため、処置部54の基端部は、長手軸Lに沿って基端側に向かうにつれて、長手軸Lに直交する断面の断面積を小さく形成する。したがって、傾斜面54aは、長手軸Lに沿って先端側から基端側に向かうにつれて小径化している。そして、傾斜面54aは、プローブ本体部52の先端と処置部54との間を滑らかに接続する。傾斜面54aの存在によって処置部54の後述する最外縁80を形成する端面82,84の長手軸Lに沿う長さを短くし、骨Bなどの切削粉を長手軸Lに沿って基端側に排出し易くしている。
プローブ本体部52の先端部近傍には、処置部54の先端からの距離を示す目盛56が形成されている。目盛56は、関節鏡16で観察可能である。
超音波プローブ46は例えばチタン合金材などの金属材料等、超音波振動を長手軸Lに沿って基端から先端に向かって伝達可能な素材で形成されている。超音波プローブ46は、真っ直ぐに形成されていることが好ましい。プローブ本体部52の基端には、超音波トランスデューサ24の振動体34の接続部34bに接続される接続部52aを有する。このため、プローブ本体部52の基端の接続部52aには、ハウジング32に固定された超音波トランスデューサ24の接続部34bが固定されている。したがって、プローブ46の長手軸Lに沿って基端側には、超音波トランスデューサ24が配設される。
プローブ本体部52は、超音波トランスデューサ24に発生させた縦振動の超音波振動を長手軸Lに沿って基端側から先端側に向かって伝達する。処置部54には、超音波振動子34aに発生させた超音波振動が接続部34b及びプローブ本体部52を介して伝達される。処置部54は、長手軸Lに沿ってプローブ本体部52の先端側に設けられ、伝達された超音波振動により処置対象を切削する。処置部54は、超音波振動により処置対象である骨に孔を形成可能である。超音波振動子34aから処置部54の先端まで、真っ直ぐな長手軸L(中心軸)上にある。このため、処置部54には、縦振動が伝達される。
プローブ46の全長は、例えば、振動子34aの共振周波数に基づく半波長の整数倍であることが好適である。プローブ46の全長は振動子34aの共振周波数に基づく半波長の整数倍に限らず、素材や振幅拡大率等により適宜に調整される。このため、プローブ46の全長は、振動子34aの共振周波数に基づく半波長の略整数倍であっても良い。振動体34及びプローブ46は、全体として、振動子34aの共振周波数及び電源14の出力における周波数で振動するように素材や長さ、径を含む形状が適宜に設定されている。
振動体34の先端の接続部34b及び振動体34の基端は振動の腹となっている。超音波プローブ46のうち、振動体34の接続部34bに接続されている基端は振動の腹となっており、処置部54は振動の腹となっている。プローブ46のプローブ本体部52の外周面には、シース44の内周面との間に図示しないスペーサが配設されている。スペーサは、長手軸Lに沿って動かない振動の節の位置の外周に配設される。また、ハンドル42に対して、プローブ本体部52は、符号52bで示す振動の節の位置の外周で支持される。
処置部54は、処置部54の長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(最外縁)80が図3に示す矩形状などの多角形状に形成されている。本実施形態に係る処置具22の処置部54は、長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、最外縁80が矩形状(長方形状)に形成されている。処置部54の最外縁80は、後述する骨孔(トンネル)100の外形を規定する。最外縁80は、短辺を形成する1対の端面82と、長辺を形成する1対の端面84とを有する。最外縁80は、一例として、短辺が4mmで、長辺が5mmである。なお、後述する第4変形例(図15A)で説明するように、最外縁80は正多角形であっても良い。最外縁80の形状は、1回又は複数回の処置により形成したい孔の形状に応じて、適宜に形成することができる。
ここで、最外縁80の長辺に沿う方向(長辺方向)をX軸、短辺に沿う方向(短辺方向)をY軸とする。X軸は長手軸Lに対する第1の直交方向である。Y軸は長手軸Lに対する第2の直交方向である。第1の直交方向及び第2の直交方向は互いに直交している。なお、長手軸Lに沿う方向をZ軸とする。すなわち、プローブ46に対するXYZ座標系を上述したように規定する。
短辺を形成する1対の端面82の中央に中心線Cxを取り、長辺を形成する1対の端面84の中央に中心線Cyを取る。中心線CxはY軸に平行である。中心線CyはX軸に平行である。本実施形態に係る処置部54は、中心線Cxに対称に形成され、かつ、中心線Cyに対称に形成されている。本実施形態では、第1の面62、第2の面64、第3の面66及び前記第4の面68は、長手軸L及び中心線Cxにより形成される仮想面(ZX平面)に対して対称に形成されている。本実施形態では、第1の面62、第2の面64、第3の面66及び前記第4の面68は、長手軸L及び中心線Cyを含む仮想面(YZ平面)に対して対称に形成されている。
そして、最外縁80は、長手軸L及び中心線Cxにより形成される仮想面(YZ平面)に対して対称に形成されていることが好ましい。最外縁80は、長手軸L及び中心線Cyにより形成される仮想面(ZX平面)に対して対称に形成されていることが好ましい。
そして、最外縁80は、長手軸L及び中心線Cxにより形成される仮想面(YZ平面)に対して対称に形成されていることが好ましい。最外縁80は、長手軸L及び中心線Cyにより形成される仮想面(ZX平面)に対して対称に形成されていることが好ましい。
図3及び図4に示すように、処置部54は階段状に形成されている。処置部54は、長手軸Lに沿って基端側から先端側に向かって突出する。処置部54は、長手軸Lに沿って先端側から基端側に向かって順に、第1の面62、1対の第2の面64、2対の第3の面66、及び、2対の第4の面68を有する。これら第1の面62、1対の第2の面64、2対の第3の面66、及び、2対の第4の面68は、最外縁80を形成する部分よりも長手軸Lに沿って先端側に設けられている。処置部54は、第4の面68、第3の面66、第2の面64及び第1の面62が、長手軸Lに沿って基端側から先端側に向かうにつれて上る階段状に形成されている。第1の面62は、処置部54の先端面として形成されている。第1の面62、第2の面64、第3の面66、及び、第4の面68はそれぞれ長手軸Lに直交する平面として形成されていることが好ましい。すなわち、第1の面62、第2の面64、第3の面66、及び、第4の面68はそれぞれX軸及びY軸により形成されるXY平面に平行であることが好ましい。
なお、ここでは、第1の面62、第2の面64、第3の面66、及び、第4の面68はそれぞれXY平面に平行であるものとして説明するが、XY平面に対して例えば数度(°)の範囲など、僅かに傾斜した略平行であっても良い。すなわち、第1の面62、第2の面64、第3の面66、及び、第4の面68は長手軸Lに直交せずとも、略直交している状態にあることが許容される。
なお、ここでは、第1の面62、第2の面64、第3の面66、及び、第4の面68はそれぞれXY平面に平行であるものとして説明するが、XY平面に対して例えば数度(°)の範囲など、僅かに傾斜した略平行であっても良い。すなわち、第1の面62、第2の面64、第3の面66、及び、第4の面68は長手軸Lに直交せずとも、略直交している状態にあることが許容される。
第1の面62、第2の面64、第3の面66、及び、第4の面68は、全面が平面として形成されていることが好ましい。第1の面62は、第1の縁部(外縁)63を含む領域が平面として形成されていれば、例えば後述する中心線Cyで示す領域付近に凹部及び/又は凸部が形成されていても良い。同様に、第2の面64は、第2の縁部(外縁)65と内縁65aとを含む領域が平面として形成されていれば、後述する第1の側面72に近接する領域付近に凹部及び/又は凸部が形成されていても良い。また、第3の面66は、第3の縁部(外縁)67と内縁67aとを含む領域が平面として形成されていれば、後述する第2の側面74に近接する領域付近に凹凸が形成されていても良い。第4の面68は、第4の縁部(外縁)69と内縁69aとを含む領域が平面として形成されていれば、後述する第3の側面76に近接する領域付近に凹部及び/又は凸部が形成されていても良い。特に、第1の面62の第1の縁部(外縁)63を含む領域、第2の面64の第2の縁部(外縁)65を含む領域、第3の面66の第3の縁部(外縁)67を含む領域、第4の面68の第4の縁部(外縁)69を含む領域は、長手軸Lに直交する平面として形成されていることが好ましい。
なお、第1の面62を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第1の面62の外縁63の内側)は、第2の面64を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第2の面64の外縁65の内側)よりも小さい。このため、第1の面62の投影形状は、第2の面64の外縁65の内側にあり、第3の面66の外縁67の内側にあり、第4の面68の外縁(最外縁80)の内側にある。
なお、第1の面62を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第1の面62の外縁63の内側)は、第2の面64を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第2の面64の外縁65の内側)よりも小さい。このため、第1の面62の投影形状は、第2の面64の外縁65の内側にあり、第3の面66の外縁67の内側にあり、第4の面68の外縁(最外縁80)の内側にある。
第1の面62は、X軸方向の端面82に隣接する直角二等辺三角形状の面62a,62bと、その面62a,62b間に略正方形状の面62cとを有する。第1の面62は、X軸方向に沿って、面62a、面62c、面62bが連続している。第1の面62は、Y軸方向の一端と他端との間の略中央の中心線Cy上に形成されている。略正方形状の面62cには、仮想的な長手軸(中心軸)Lが貫通する。
1対の第2の面64は、中心線CyからY軸方向の両端側(端面84)に向かってずれたにずれた位置に形成されている。第2の面64は、第1の面62に対してY軸方向の両端側に近接する位置、かつ、第1の面62に対してZ軸方向に沿ってプローブ本体部52に近接する位置にそれぞれ形成されている。第2の面64は、それぞれ略M字状又は略W字状に形成されている。
第1の面62の外縁(第1の縁部)63と1対の第2の面64の一方との間、及び、他方との間には、それぞれ4つの略矩形状の第1の側面72が形成される。第1の側面72はそれぞれZ軸に平行である。第1の側面(段差)72は、第1の面62と第2の面64とに連続する。
第1の面62の外縁(第1の縁部)63と1対の第2の面64の一方との間、及び、他方との間には、それぞれ4つの略矩形状の第1の側面72が形成される。第1の側面72はそれぞれZ軸に平行である。第1の側面(段差)72は、第1の面62と第2の面64とに連続する。
骨孔100の外形を規定する略矩形状の最外縁80のうち、短辺を形成する1対の端面82は、第1の側面72とともに、第1の面62及び第2の面64の端面として形成される。
第3の面66は、第2の面64よりも中心線CyからY軸方向の両端側(端面84)に向かってずれた位置に形成されている。第3の面66は、第2の面64に対してY軸方向の両端側に近接する位置、かつ、第2の面64に対してZ軸方向に沿ってプローブ本体部52に近接する位置にそれぞれ形成されている。第3の面66は、それぞれ略V字状に形成されている。
一方の第2の面64の外縁(第2の縁部)65と1対の第3の面66との間には、4つの略矩形状の第2の側面74が形成される。他方の第2の面64と1対の第3の面66との間には、4つの略矩形状の第2の側面74が形成される。第2の側面74はそれぞれZ軸に平行である。
一方の第2の面64の外縁(第2の縁部)65と1対の第3の面66との間には、4つの略矩形状の第2の側面74が形成される。他方の第2の面64と1対の第3の面66との間には、4つの略矩形状の第2の側面74が形成される。第2の側面74はそれぞれZ軸に平行である。
第4の面68は、第3の面66よりも中心線CyからY軸方向の両端側(端面84)に向かってずれた位置に形成されている。第4の面68は、第3の面66に対してY軸方向の両端側に近接する位置、かつ、第3の面66に対してZ軸方向に沿ってプローブ本体部52に近接する位置にそれぞれ形成されている。第4の面68は、それぞれ略三角形状に形成されている。
なお、骨孔100の外形を規定する略矩形状の最外縁80のうち、長辺は、第3の面66及び第4の面68により形成される。
4つの第3の面66の1つと1つの第4の面68との間には、2つの略矩形状の第3の側面76が形成される。第3の側面76はそれぞれZ軸に平行である。
なお、骨孔100の外形を規定する略矩形状の最外縁80のうち、長辺は、第3の面66及び第4の面68により形成される。
4つの第3の面66の1つと1つの第4の面68との間には、2つの略矩形状の第3の側面76が形成される。第3の側面76はそれぞれZ軸に平行である。
このため、処置部54を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、図3に示すように、第1の面62だけでなく、第2の面64、第3の面66及び第4の面68の全面が認識されるように露出している。
図5Aから図5Cには、図3及び図4中の中心線Cxに平行で中心線Cyに直交し、すなわちYZ平面に平行な面の断面を示す。図6A及び図6Bには、図3及び図4中の中心線Cxに直交し中心線Cyに平行で、すなわちZX平面に平行な面の断面を示す。
第1の面62の第1の縁部63と第1の側面72との間のエッジはできるだけ鋭利な直角に形成されていることが好ましい。この場合、第1の面62の外形状の凹孔100を形成し易い。第2の面64の第2の縁部65と第2の側面74との間のエッジはできるだけ鋭利な直角に形成されていることが好ましい。この場合、第2の面64の外形状の凹孔100を形成し易い。同様に、第3の面66の第3の縁部67と第3の側面76との間のエッジ、及び、第4の面68の第4の縁部69と最外縁80との間のエッジは、できるだけ鋭利な直角に形成されていることが好ましい。これらの場合、第3の面66の外形状の凹孔100を形成し易く、第4の面68の外形状の凹孔100を形成し易い。
骨孔100の外形を規定する略矩形状の最外縁80のうち、長辺を形成する1対の端面84は、第2の側面74及び第3の側面76とともに、第3の面66及び第4の面68の端面として形成される。第3の面66と処置部54の最外縁80との間のエッジはできるだけ鋭利な直角に形成されていることが好ましい。この場合、第3の面66の外形状の凹孔100又は貫通孔(トンネル)を形成し易い。第4の面68と処置部54の最外縁80との間のエッジはできるだけ鋭利な直角に形成されていることが好ましい。この場合、第4の面68の外形状の凹孔100又は貫通孔を形成し易い。
本実施形態に係る処置部54の第1の面62の面積S1は、2つの第2の面64のそれぞれの面積S2よりも大きい。各第2の面64の面積S2は、4つの第3の面66のそれぞれの面積S3よりも大きい。各第3の面66の面積S3は、4つの第4の面68のそれぞれの面積S4よりも大きい。
図5Aには、Y軸及びZ軸により形成されるYZ平面に平行で、中心線Cxを通る第1仮想面α1(図3中の5A-5A線)に沿う断面を示す。第1仮想面α1は、長手軸L(Z軸)及び長手軸Lに直交する第1の直交方向(Y軸)を含む領域として規定される。
図5Bには、第2仮想面α2(図3中の5B-5B線)に沿う断面を示す。第2仮想面α2は、第1仮想面α1に平行で、中心線CxからX軸方向の端面82に向かってずれた位置にある。
図5Cには、第3仮想面α3(図3中の5C-5C線)に沿う断面を示す。第3仮想面α3は、第1仮想面α1及び第2仮想面α2に平行で、第2仮想面α2からX軸方向の端面82に向かってずれた位置にある。
図5Bには、第2仮想面α2(図3中の5B-5B線)に沿う断面を示す。第2仮想面α2は、第1仮想面α1に平行で、中心線CxからX軸方向の端面82に向かってずれた位置にある。
図5Cには、第3仮想面α3(図3中の5C-5C線)に沿う断面を示す。第3仮想面α3は、第1仮想面α1及び第2仮想面α2に平行で、第2仮想面α2からX軸方向の端面82に向かってずれた位置にある。
図5Aから図5Cに示す例では、先端の第1の面62は、長手軸Lに直交する第1の直交方向(Y軸方向)に第1の幅(寸法)W1を有する。第1の面62から第1の側面72を介して1段だけ基端側にある1対の第2の面64は、中心線Cyから長辺の端面84に向かって、第2の幅(寸法)W2を有する。第2の面64から1段だけ基端側にある2対の第3の面66は、第2の面64から長辺の端面84に向かって、第3の幅(寸法)W3を有する。第3の面66から1段だけ基端側にある第4の面68は、第3の面66から長辺の端面84に向かって、第4の幅(寸法)W4を有する。
以下、第1の面62での幅W1と、第2の面64での幅W2について対比する。
図5Aに示す例では、第1の面62の第1の幅W1(Wα1)は、第2の面64の1対の第2の幅W2のそれぞれよりも大きい。図5A中に示す第1の幅W1は、第1の面62のY軸方向に沿う最大幅となる。
図5Bに示す例では、第1の面62の第1の幅W1(Wα2)は、第2の面64の1対の第2の幅W2のそれぞれと等しい。
図5Cに示す例では、第1の面62の第1の幅W1(Wα3)は、第2の面64の1対の第2の幅W2のそれぞれよりも小さい。図5C中に示す第1の幅W1は、第1の面62のY軸方向に沿う最小幅となる。
このように、本実施形態では、処置部54の第1の面62におけるY軸方向の幅W1は、X軸方向の位置によって変化する。
図5Aに示す例では、第1の面62の第1の幅W1(Wα1)は、第2の面64の1対の第2の幅W2のそれぞれよりも大きい。図5A中に示す第1の幅W1は、第1の面62のY軸方向に沿う最大幅となる。
図5Bに示す例では、第1の面62の第1の幅W1(Wα2)は、第2の面64の1対の第2の幅W2のそれぞれと等しい。
図5Cに示す例では、第1の面62の第1の幅W1(Wα3)は、第2の面64の1対の第2の幅W2のそれぞれよりも小さい。図5C中に示す第1の幅W1は、第1の面62のY軸方向に沿う最小幅となる。
このように、本実施形態では、処置部54の第1の面62におけるY軸方向の幅W1は、X軸方向の位置によって変化する。
図6Aには、Z軸及びX軸により形成されるZX平面に平行で、中心線Cxを通る第1仮想面β1(図3中の6A-6A線)に沿う断面を示す。第1仮想面β1は、長手軸L(Z軸)及び長手軸Lに直交する第2の直交方向(X軸)を含む領域として規定される。
図6Bには、第2仮想面β2(図3中の6B-6B線)に沿う断面を示す。第2仮想面β2は、第1仮想面β1に平行で、中心線CyからY軸方向の端面84に向かってずれた位置にある。
図6Bには、第2仮想面β2(図3中の6B-6B線)に沿う断面を示す。第2仮想面β2は、第1仮想面β1に平行で、中心線CyからY軸方向の端面84に向かってずれた位置にある。
なお、本実施形態では、図3中に示す第2の面64の内縁65aと外縁65との間の幅Wb及び第3の面66の内縁67aと外縁67との間の幅Wcのうち、一部は同一に形成されていることが好ましい。このため、X軸方向の適宜の位置での第2の面64及び第3の面66のY軸方向の幅W2,W3は、同一となる。
次に、本実施形態に係る処置システム10の作用について説明する。
関節は、軟骨と、皮質骨及び海綿骨とを有する。本実施形態に係る超音波処置具22は、軟骨及び骨(皮質骨及び海綿骨)の処置に用いることができる。ここでは、骨Bに骨孔100を形成する場合を例にして説明する。なお、膝関節110内の前十字靭帯を再建する手術を行う際の一連の処置について、簡単に後述する。
プローブ46にシース44及びハンドル42を取り付けて、超音波処置具22を形成する。プローブ46の処置部54は、シース44の先端から長手軸Lに沿って先端側に突出している。超音波処置具22に超音波トランスデューサ24が取り付けられて超音波処置アッセンブリ12が形成される。このとき、超音波プローブ46の基端の接続部52aと超音波トランスデューサ24の振動体34の接続部34bとを接続する。
術者は、関節鏡16を、超音波処置アッセンブリ12の後述する超音波プローブ46の処置部54に対して、図1に示すような位置関係に配置する。処置部54は、長手軸Lに沿って基端側から先端側を見るときの関節鏡(内視鏡)16の視野内に配置される。すなわち、関節鏡16を用いて得られ、ディスプレイ20に表示される像により、超音波プローブ46の処置部54を後方から観察する。術者は、骨Bのうち、凹孔100を形成したい部分の状態をディスプレイ20上で観察するとともに、その凹孔100を形成したい部分に処置具22の処置部54の先端(第1の面62)を接触させる。術者は、凹孔100を形成したい方向(所望の骨孔の方向)と、処置具22の長手軸Lとを一致させる。このため、第1の面62は、処置対象としての骨Bに形成される所望の骨孔の方向に直交又は略直交した状態で骨孔の形成位置に押し当てられる。なお、骨孔100の形成にあたっては、関節腔110a内に灌流液を灌流させた状態で行われる。
本実施形態に係る処置具22の処置部54は、処置部54の長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(最外縁)80が円形ではないため、長手軸Lの軸回りに回転させると、形成される孔の外形が異なる。このため、処置部54には、向きがあると言える。したがって、術者は、関節鏡16による像を確認しながら、プローブ46を長手軸Lの軸回りに回転させ、形成したい骨孔100の形状を決める。
この状態で、術者はスイッチ14aを操作する。スイッチ14aが押圧操作されると、電源14から超音波プローブ46の基端に固定された振動体34の超音波振動子34aにエネルギが供給され、超音波振動子34aに超音波振動が発生する。このため、振動体34を介して超音波プローブ46に超音波振動が伝達される。この超音波振動は、超音波プローブ46の基端から先端側に向かって伝達される。例えば、処置部54の第1の面62又はその近傍が振動の腹となっている。ここでは、第1の面62に振動の腹が形成される例について説明するが、第2の面64、第3の面66、第4の面68のいずれの位置に振動の腹が形成されても良い。
処置部54の第1の面62は、振動子34aの共振周波数に基づく速度(例えば数m/sから数千m/s)で長手軸Lに沿って適宜の振幅で変位している。このため、振動が伝達されている状態で長手軸Lに沿って先端側に向かって処置具22を移動させて処置部54を骨Bに押し当てると、超音波振動の作用により、骨Bのうち、処置部54が接触している部分が破砕されていく。したがって、長手軸L(中心軸C)に沿って先端側に向かって処置具22すなわちプローブ46を移動させるのに応じて、骨Bには、超音波プローブ46の処置部54の長手軸L(所望の骨孔の方向)に沿って凹孔100が形成されていく。このため、第1の面62に超音波振動が伝達されると、超音波プローブ46は、凹孔(骨孔)100を長手軸L(所望の方向)に向けて形成可能である。
骨Bが軟骨下にある場合、長手軸Lに沿って先端側に向かって超音波プローブ46の処置部54を軟骨に押し当てると、超音波振動の作用により、軟骨のうち、処置部54が接触している部分が切除され、軟骨に凹孔が形成される。
術者はスイッチ14aを押圧操作した状態を維持し、すなわち、超音波振動子34aを振動させた状態を維持して、プローブ46の処置部54を長手軸Lに沿って前方側(Z軸に沿う方向)に移動させる。骨Bには、開口縁100aが第1の面62の外縁63の大きさ及び形状の凹孔100が形成される。すなわち、第1の面62では、深さ方向(Z軸方向)に第1の面62の形状を写し取るように均一的に超音波振動による切削が行われる。このときの凹孔100の開口縁100aは、処置部54の最外縁80よりも小さい。なお、第1の面62の外縁63は、処置部54の最外縁80の短辺を形成する1対の端面82の一部を形成する。
このとき、骨Bに凹孔(骨孔)100を形成する切削機序の一例は、長手軸Lに沿って超音波振動が伝達されている処置具22の処置部54の第1の面62による骨Bへのハンマリング効果であると考えられる。ハンマリング効果により骨Bのうち、先端面である第1の面62に当接される位置が破砕されて長手軸Lに沿って切削されていく。
骨Bの切削粉(debris)は、第1の面62からXY平面に沿って第1の面62の外縁63に向かって移動していく。このとき、切削粉は、第1の面62と骨Bのうちの第1の面62に対向する部位との間で更に細かく破砕されながら、XY平面に沿って第1の面62の外縁63に向かって移動していく。このように、細かく破砕された切削粉は、第1の面62の外縁63から第1の側面(第1の段差)72と骨Bとの間の隙間を通して、第2の面64に向かって排出される。このとき、第2の面64は骨Bに接触していないため、骨Bの切削粉は、骨Bと第2の面64との間を通して、処置部54の基端側に排出される。また、骨Bの切削粉は、第1の面62から端面82と骨Bとの間の隙間を通して処置部54の基端側に排出される。
そして、本実施形態に係る処置部54は、最外縁80の面積Sの先端面で骨Bを破砕して切削を進めるよりも、小さい面積S1の第1の面62により、骨Bを破砕して切削を進める。このため、骨Bを破砕するエネルギを第1の面62に、より集中させることができる。したがって、最外縁80の形状の凹孔を直接形成するよりも、最外縁80の形状よりも小さい第1の面62の形状の凹孔100は形成され易い。また、第1の面62で骨Bを切削する場合、処置部54の最外縁80の面積Sの先端面で骨Bを切削する場合に比べて、深さ方向にプローブ46を等距離移動させる場合の切削体積を小さくする。このため、はじめから最外縁80の面積Sの先端面で骨Bを切削する場合に比べて、プローブ46の処置部54で同一深さに凹孔100を形成する場合の切削速度を、向上させることができる。
超音波振動が伝達された第1の面62で凹孔100を深くしていくと、第1の面62よりも長手軸Lに沿って基端側の位置の第2の面64が骨Bに当てられる。そして、ハンマリング効果により、骨Bのうち、第1の面62に当接される位置、及び、第2の面64に当接される位置が破砕されて長手軸Lに沿って切削されていく。
骨Bの切削粉(debris)は、第1の面62からXY平面に沿って移動して、第1の面62の外縁63から第1の側面(第1の段差)72と骨Bとの間の隙間を通して、第2の面64に向かって排出される。同様に、第2の面64からXY平面に沿って移動して、第2の面64の外縁65から第2の側面(第2の段差)74と骨Bとの間の隙間を通して、第3の面66に向かって排出される。このとき、第3の面66は骨Bに接触していないため、骨Bの切削粉は、骨Bと第3の面66との間を通して、処置部54の基端側に排出される。また、骨Bの切削粉は、第1の面62及び第2の面64から端面82と骨Bとの間の隙間を通して処置部54の基端側に排出される。
ここで、X軸方向について、第2の面64の外縁65は、処置部54の最外縁80の短辺を形成する1対の端面82の一部である。このため、X軸方向については、第2の面64の外縁65で形成した開口縁100aの大きさは、第1の面62の外縁63で形成した開口縁100aと同じで、変化しない。
Y軸方向について、第2の面64は、第1の面62の中心線Cyから最外縁80の長辺を形成する端面84に向かってずれた位置にある。このため、第2の面64の外縁65で形成される開口縁100aは、第1の面62の外縁63で形成した開口縁100aに比べてY軸方向に大きくなる。
このようにして、処置部54で、第2の面64の外縁65の形状の開口縁100aを有する凹孔100が形成される。すなわち、プローブ46の処置部54を長手軸Lに沿って前方側に移動させると、骨Bには、処置部54の最外縁80よりも小さいが、開口縁100aが第2の面64の外縁65の形状と同じ形状の、凹孔100が形成される。第2の面64では、深さ方向(Z軸方向)に第2の面64の形状を写し取るように均一的に超音波振動による切削が行われる。このときの凹孔100の開口縁100aの内側の面積は、第1の面62のみで形成した凹孔100の開口縁100aの内側の面積に比べて大きくなる。このときの凹孔100は、第1の面62と第2の面64との間に長手軸Lに平行な第1の側面(第1の段差)72を有するため、段付き穴として形成される。
また、第1の面62及び第2の面64の両方で骨Bを切削する場合、処置部54の最外縁80の面積Sの先端面で骨Bを切削する場合に比べて、深さ方向にプローブ46を等距離移動させる場合の切削体積を小さくする。このため、はじめから最外縁80の面積Sの先端面で骨Bを切削する場合に比べて、プローブ46の処置部54で同一深さに凹孔100を形成する場合の切削速度を、向上させることができる。
また、第1の面62及び第2の面64の両方で骨Bを切削する場合、処置部54の最外縁80の面積Sの先端面で骨Bを切削する場合に比べて、深さ方向にプローブ46を等距離移動させる場合の切削体積を小さくする。このため、はじめから最外縁80の面積Sの先端面で骨Bを切削する場合に比べて、プローブ46の処置部54で同一深さに凹孔100を形成する場合の切削速度を、向上させることができる。
そして、第1の面62及び第2の面64で凹孔100を深くしながら、第3の面66を骨Bに当てて、第3の面66の外縁67の形状の開口縁100aを有する凹孔100を形成する。すなわち、プローブ46の処置部54を長手軸Lに沿って前方側に移動させると、骨Bには、処置部54の最外縁80よりも小さいが、開口縁100aが第3の面66の外縁67の形状と同じ形状の、凹孔100が形成される。第3の面66では、深さ方向(Z軸方向)に第3の面66の形状を写し取るように均一的に超音波振動による切削が行われる。このときの凹孔100の開口縁100aの内側の面積は、第2の面64で形成した凹孔100の開口縁100aの内側の面積に比べて大きくなる。
Y軸方向について、第3の面66の外縁67で形成した開口縁100aは、第2の面64の外縁65で形成した開口縁100aに比べてY軸方向に大きくなる。第3の面66の外縁は、処置部54の最外縁80の長辺(端面84)の一部と一致している。骨Bの切削粉は、第1の面62、第1の側面72、第2の面64、第2の側面74、第3の面66及び第3の側面(第3の段差)76を通して、第4の面68に排出される。すなわち、第3の面66により形成される切削粉は、第1の面62及び第2の面64により形成された切削粉とともに、第4の面68に向かって排出される。また、骨Bの切削粉の一部は、第3の側面76を通して最外縁80の端面84に排出される。
X軸方向について、第3の面66の外縁は、処置部54の最外縁80の短辺(端面82)と同じである。このため、X軸方向については、第2の面64の外縁65で形成した開口縁100aの大きさは、第1の面62の外縁63で形成した開口縁100aと同じである。また、骨Bの切削粉は、第1の面62及び第2の面64から端面82に排出される。
Y軸方向について、第3の面66の外縁67で形成した開口縁100aは、第2の面64の外縁65で形成した開口縁100aに比べてY軸方向に大きくなる。第3の面66の外縁は、処置部54の最外縁80の長辺(端面84)の一部と一致している。骨Bの切削粉は、第1の面62、第1の側面72、第2の面64、第2の側面74、第3の面66及び第3の側面(第3の段差)76を通して、第4の面68に排出される。すなわち、第3の面66により形成される切削粉は、第1の面62及び第2の面64により形成された切削粉とともに、第4の面68に向かって排出される。また、骨Bの切削粉の一部は、第3の側面76を通して最外縁80の端面84に排出される。
X軸方向について、第3の面66の外縁は、処置部54の最外縁80の短辺(端面82)と同じである。このため、X軸方向については、第2の面64の外縁65で形成した開口縁100aの大きさは、第1の面62の外縁63で形成した開口縁100aと同じである。また、骨Bの切削粉は、第1の面62及び第2の面64から端面82に排出される。
そして、第1の面62、第2の面64及び第3の面66で凹孔100を深くしながら、第4の面68を骨Bに当てて、第4の面68の外縁の形状の開口縁100aを有する凹孔100(図7参照)を形成する。すなわち、プローブ46の処置部54を長手軸Lに沿って前方側に移動させると、骨Bには、開口縁100aが第4の面68を含む処置部54の最外縁80の形状と同じ形状の、凹孔100が形成される。第4の面68では、深さ方向(Z軸方向)に第4の面68及び処置部54の最外縁80の形状を写し取るように均一的に超音波振動による切削が行われる。このときの凹孔100の開口縁100aの内側の面積は、第3の面66で形成した凹孔100の開口縁100aの内側の面積に比べて大きくなる。凹孔100は、開口縁100aに対して適宜の深さに形成される。
Y軸方向について、第4の面68の外縁で形成した開口縁100aは、第3の面66の外縁で形成した開口縁100aに比べてY軸方向に大きくなる。また、このときの開口縁100aは、処置部54の最外縁80の長辺(端面84)と同じ形状である。骨Bの切削粉は、処置部54の最外縁80の端面82,84に排出される。すなわち、第4の面68により形成される切削粉は、第1の面62、第2の面64及び第3の面66により形成された切削粉とともに、端面84に向かって排出される。
Y軸方向について、第4の面68の外縁で形成した開口縁100aは、第3の面66の外縁で形成した開口縁100aに比べてY軸方向に大きくなる。また、このときの開口縁100aは、処置部54の最外縁80の長辺(端面84)と同じ形状である。骨Bの切削粉は、処置部54の最外縁80の端面82,84に排出される。すなわち、第4の面68により形成される切削粉は、第1の面62、第2の面64及び第3の面66により形成された切削粉とともに、端面84に向かって排出される。
したがって、図7に示すように、骨Bには、処置部54の最外縁80と同じ形状の開口縁100aを有する凹孔100が形成される。
関節鏡16による像では、プローブ本体部52の先端部の目盛56が観察できる。術者は、関節鏡16による像の目盛56を判断して、凹孔100の深さを推測する。所望の深さの凹孔100が形成されたとき、スイッチ14aの押圧を解除する。プローブ46に対する超音波振動の伝達が解除される。
なお、必要な深さの凹孔100が形成されていない場合であっても、切削粉などにより、処置部54の観察が阻害される場合は、一旦、スイッチ14aの押圧を解除し、処置部54への超音波振動の伝達を停止する。処置部54が再度観察可能になってから、再度、スイッチ14aを押圧して、超音波振動を処置部54に伝達する。
このように、第1の面62、第2の面64、第3の面66及び第4の面68で順に開口縁100aの面積を大きくしていく場合、各面(例えば第1の面62)に伝達される超音波振動による作用により生じる切削粉は、処置部54の最外縁80の面積Sと同じ面積の先端面で骨Bを切削する場合に比べて少なくなる。また、第1の面62と第2の面64との間には、長手軸L(Z軸方向)に沿ってズレ(第1の段差)があるため、第1の面62及び第2の面64で同時に骨Bを切削しても、切削粉の排出タイミングは、第1の側面72の長手軸Lに沿った長さ分だけズレが生じる。また、例えば第1の面62で切削された切削粉は、長手軸Lに沿って処置部54の基端側に向かって移動するため、第2の面64でさらに細かく破砕され、第3の面66でさらに細かく破砕され、第4の面68でさらに細かく破砕され得る。同様に、例えば第2の面64で切削された切削粉は、第3の面66でさらに細かく破砕され、第4の面68でさらに細かく破砕され得る。このため、第1の側面72と骨Bとの間、第2の側面74と骨Bとの間等に、切削粉が挟まって処置部54と骨Bとの間に摩擦が生じるのを極力防止している。さらに、本実施形態による処置部54で骨孔100を形成する場合、大面積により一面が押し固められるのを防止している。したがって、第1の面62、第2の面64、第3の面66及び第4の面68での切削粉の排出がそれぞれスムーズに行われ、所望の深さの凹孔100を形成する速度を、処置部54の最外縁80の面積Sの先端面で骨Bを切削する場合に比べて上昇させることができる。
そして、第1の面62に伝達された超音波振動による作用によって生じた切削粉は、上述したように、第2の面64に伝達された超音波振動による作用によって破砕され、第3の面66に伝達された超音波振動による作用によって破砕され、第4の面68に伝達された超音波振動による作用によって破砕される。このため、第1の面62の縁部63により形成される骨孔100の仕上げ面よりも、第2の面64の縁部65により形成される骨孔100の仕上げ面の方が滑らかになり得る。同様に、第2の面64の縁部65により形成される骨孔100の仕上げ面よりも、第3の面66の縁部67により形成される骨孔100の仕上げ面の方が滑らかになり得る。第3の面66の縁部67により形成される骨孔100の仕上げ面よりも第4の面68の縁部69により形成される骨孔100の仕上げ面の方が滑らかになり得る。したがって、本実施形態に係る階段状の処置部54を用いることで、中心線CyからY軸方向に離れるほど、骨孔100を形成したときの仕上げ面は滑らかになり得る。
さらに、図5Aから図5Cを参照して、処置部54の第1の面62、第2の面64のY軸方向に沿う断面での、幅Wの違いに基づく切削性能を比較する。ここでは、第1の面62と、1対の第2の面64のうちの一方との関係を説明する。
ここで、プローブ46に超音波振動が伝達されているとき、処置部54の先端(第1の面62)又はその近傍は、振動の腹位置となっている。そして、処置部54の先端(第1の面62)及びその近傍で超音波振動の伝達による振幅が長手軸Lに沿って最も大きくなっている。第1の面62から第4の面68までの長手軸Lに沿う長さは、数ミリメートルである。第1の面62から第4の面68が形成された部位は、振動の節から長手軸Lに沿って先端側に離間している。なお、処置部54の先端から1つ目の振動の節位置は、第1の面62から数センチメートル程度離れた位置にあり、例えば処置部54の傾斜面54aよりも基端側の位置にある。第1の面62が振動の腹位置である場合、第1の面62で長手軸Lに沿う方向の振動(縦振動)の最も大きな振幅が得られる。このとき、第4の面68での縦振動の振幅は、実質的に腹位置と同レベルである。このため、超音波振動が伝達された状態で、第4の面68の単位面積当たりの骨Bの切削性能は、第1の面62に比べて、殆ど変化せず、実質的に同レベルとなる。すなわち、第4の面68よりも長手軸Lに沿って先端側にある第2の面64、第3の面66での単位面積当たりの骨Bの切削性能も、第1の面62に対して殆ど変化せず、実質的に同レベルとなる。
処置部54の図4中の面α1での図5Aに示す断面では、第1の面62のY軸方向の幅W1は、第2の面64のY軸方向の幅W2に比べて大きい。第1の面62及び第2の面でのX軸方向の微小な幅が単位幅であると仮定する。このとき、単位幅と第1の面62の幅W1とによる領域による単位時間あたりの骨Bの切削量(切削粉の量)と、単位幅と第2の面64の幅W2とによる領域による単位時間あたりの骨Bの切削量(切削粉の量)との相違は、幅W1,W2の大きさに依存する。ここでは、第1の面62のY軸方向の幅W1の方が、第2の面64のY軸方向の幅W2よりも大きい。そして、第1の面62によって進む凹孔100の深さと、第2の面64によって進む凹孔100の深さとは、第1の面62と第2の面64との位置関係が変化しないため、同一である。このため、超音波振動が伝達された状態で長手軸Lに沿って処置部54を前進させて凹孔100を深くする場合、第2の面64で骨Bを切削する量は、第1の面62で骨Bを切削する量よりも少ない。したがって、超音波振動が伝達された状態で、第2の面64の作用により切削粉を発生させる量は、第1の面62から切削粉を発生させる量よりも少ない。このとき、長手軸Lに沿って第1の面62と第2の面64とで同じエネルギが供給されているものと仮定すると、小さい領域(第2の面64)の方が大きい領域(第1の面62)よりも微細な加工を行える。したがって、処置部54の図5Aに示す断面では、第1の面62で骨孔100の面(側面)を形成するよりも、第2の面64で骨孔100の面(側面)を形成する方が、切削面の仕上げ面が滑らかになる。
処置部54の図4中の面α3での図5Cに示す断面では、第1の面62のY軸方向の幅W1は、第2の面64のY軸方向の幅W2に比べて小さい。第2の面64のY軸方向の幅W2及び第3の面66のY軸方向の幅W3は、同一である。第4の面68のY軸方向の幅W4は、幅W1,W2,W3に比べて小さい。なお、先端が尖っているなど、骨Bとの接触面積が小さい(幅W1が小さい)ほど、骨Bに対して凹孔100が形成され始めるまでの時間を短縮できることは当業者に容易に理解される。したがって、処置の初期に、面積S1の小さな領域(第1の幅W1を有する位置)で処置すると、軸ズレを生じ難くした状態で、より早期に深さ方向に処置部54を移動させて凹孔100を形成し始めることができる。したがって、幅W1が小さい部分を有する処置部54を用いて骨孔100を形成する場合、所望の位置に対する、処置部54の位置ズレが生じ難くなる。骨Bのような硬組織に凹孔100を形成する処置を行おうとする場合、はじめは骨Bと処置部54との間の引っ掛かりがないため滑りやすい。しかしながら、図5Cに示す断面のように、第1の面(先端面)62に幅が小さい部位を形成することで、早期に凹孔100を形成し始めることができる。凹孔100は、処置部54の第1の面62の形状に形成されるため、骨Bと処置部54との間の位置関係が維持され易い。
処置部54の図4中の面α2での図5Bに示す断面では、第1の面62のY軸方向の幅W1は、第2の面64のY軸方向の幅W2と同じである。このとき、骨孔100を形成する場合の処置部54の位置ズレを防止しつつ、より早期に、凹孔100を形成し始めることができるとともに、凹孔100の形成を進めていく際の第1の面62及び第2の面64は、切削面の仕上げ面を略均質にすることができる。すなわち、図5Bに示す断面では、図5Aに示す断面における作用と、図5Cに示す断面における作用とのバランスを取って、より早期に凹孔100を形成し、かつ、切削面の仕上げ面を均一化している。
図5Aから図5Cを用いて説明したように、Y軸方向に沿い、X軸方向に非常に狭い範囲について考察すると、本実施形態に係る処置部54は、幅W1が小さい部分(図5C参照)を有するため、超音波振動を伝達させた処置部54の第1の面62に骨Bを当接させると、より早期に、凹孔100が形成され始める。このため、第1の面62のうち、幅W1が小さい部分(図5C参照)だけでなく、幅W1が小さい部分に連続して形成されている幅W1が大きい部分(図5A及び図5B参照)でも、第1の面62の形状の凹孔100がより早期に形成され始める。したがって、骨Bの所望の位置から凹孔100を形成する位置がずれ難い。そして、第1の面62の面積S1は、円形でなく、適宜の大きさであるため、長手軸Lの周方向に処置部54が回転するのを抑制でき、長手軸Lに沿って真っ直ぐに凹孔100が形成されていく。
上述したように、第1の面62と骨Bとの間の切削仕上げ、及び、第2の面64と骨Bとの間の切削仕上げは、単位時間あたりの切削粉の排出量に依存し得る。本実施形態では、第1の面62において、X軸方向に沿って、幅W1の大きさが変化している。実際には、切削された骨Bの切削粉は第1の面62の振動の影響を受け、ランダムな方向に向かうと考えられる。このため、仕上げ面はX軸方向に沿った位置に応じて大きく変化するものではなく、略均一に形成される。したがって、ミクロ的に見ると、Y軸方向に沿って幅W1の方が幅W2よりも大きい部位では、第1の面62と骨Bとの間の切削仕上げは、第2の面64と骨Bとの間の切削仕上げよりも粗くなる。しかしながら、本実施形態に係る処置部54では、幅WがX軸方向に沿って変化しているため、マクロ的に見ると、Y軸方向に沿って幅W1の方が幅W2よりも大きい部位でも、第1の面62と骨Bとの間の切削仕上げは、第2の面64と骨Bとの間の切削仕上げに対して、粗くなり難い。
骨Bを切削する場合、処置部54の最外縁80の断面積Sの先端面で骨Bを切削する場合に比べて、第1の面62の面積S1が小さいため、凹孔100の深さ方向にプローブ46を等距離移動させる場合に骨Bの切削体積を小さくすることができる。このとき、第1の面62を長手軸Lに直交(又は略直交)する平面とすることで、長手軸Lに沿う超音波振動(縦振動)を効率的に働かせて、より早期に凹孔100を形成させはじめることができる。また、第1の面62と、第1の面62よりも最外縁80に近い第2の面64との間に第1の側面(段差)72を有することで、最外縁80の断面積Sに比べて小さい面積S1の第1の面62から基端側の第2の面64に向けて切削粉を容易に排出することができる。したがって、処置部54のうち切削に寄与する面62,64,66,68を長手軸Lに直交させ、かつ、各面62,64,66,68を階段状に形成することで、凹孔100の形成時に、各面62,64,66,68で効率的に骨Bの切削を行いつつ骨Bの切削量を少なくすること、及び、切削粉を長手軸Lに沿って基端側に向かって効率的に排出すること、を両立させて、凹孔100の形成速度を向上させ、すなわち処置効率を向上させている。このため、はじめから最外縁80の面積Sの先端面で骨Bを切削する場合に比べて、プローブ46の処置部54で同一深さに凹孔100を形成する場合の切削速度を、向上させることができる。
次に、図8に示す、両端に骨片232a,232bが付着している膝蓋腱232を移植腱230として使用する例について説明する。
一方の骨片232aは膝蓋骨(図示せず)の一部である。膝蓋骨側の骨片232aは略三角柱状である。他方の骨片232bは脛骨114の一部である。脛骨114側の骨片232bは直方体状である。そして、骨片232a,232bの外形はそれぞれ例えば10mm×5mm程度である。具体的には、移植腱の長手軸に直交する断面の外形は略矩形状又は矩形に近い略楕円状などに形成される。このような移植腱をBTB腱と称する。
一方の骨片232aは膝蓋骨(図示せず)の一部である。膝蓋骨側の骨片232aは略三角柱状である。他方の骨片232bは脛骨114の一部である。脛骨114側の骨片232bは直方体状である。そして、骨片232a,232bの外形はそれぞれ例えば10mm×5mm程度である。具体的には、移植腱の長手軸に直交する断面の外形は略矩形状又は矩形に近い略楕円状などに形成される。このような移植腱をBTB腱と称する。
一例として、図9Aから図9Eに概略的に示すように、インサイドアウト法を用いて、大腿骨112及び脛骨114に凹孔(骨孔)100,101,102,103を形成する場合の手技について簡単に説明する。ここで、本実施形態に係る処置部54の最外縁80の外形は、短辺が4mmで、長辺が5mmである。このため、大腿骨112に複数の凹孔100,101を並設し、脛骨114に複数の凹孔102,103を並設する。凹孔100,101を並設したとき、開口縁100a,101aを、例えば10mm×5mm程度の矩形状にする。同様に、凹孔102,103を並設したとき、開口縁102a,103aを、例えば10mm×5mm程度の矩形状にする。骨片232a,232bの大きさによっては、例えば5回など、複数回の処置により連続した凹孔を形成しても良い。移植腱230をスクリューで固定する場合、スクリューを入れる隙間を考慮して、凹孔を形成しても良い。
移植腱230は損傷した前十字靭帯が付着している部分と同じ部分に配置されることが好ましい。したがって、骨孔100は、前十字靭帯が付着していた部位と同じ部位に形成する。損傷した前十字靭帯が付着している部分を図示しない処置ユニットを用いて郭清し、前十字靭帯が付着していたフットプリント部116,118を明確にする。このとき、適宜の超音波処置具、アブレーダ、高周波処置具など(いずれも図示せず)を用いることができる。
骨孔100のうち、移植腱230の骨片232a,232bが挿入される位置は、移植腱230の外形に即した大きさ及び形状であることが好適である。このため、移植腱230を採取したときに、移植腱230の大きさ(外形)を測定しておく。
そして、フットプリント部116,118に対して、骨孔100,101,102,103を形成する位置をマーキングするなどして確定する。図示しないが、フットプリント部116は、大腿骨112の顆間窩の外側壁後部にある。また、フットプリント部118は、脛骨114の前顆間区の内側にある。
適宜のポータルから超音波処置具22の処置部54を膝関節110の関節腔110a内に挿入する。また、関節鏡16の先端を関節腔110a内に挿入する。このとき、処置部54と関節鏡16とは、図1に示すような位置関係にある。そして、関節鏡16で関節腔110a内を確認しながら、処置部54の先端(第1の面62)を大腿骨112のフットプリント部116に当接させる。
そして、図9Aに示すように、大腿骨112のフットプリント部116に、第1の骨孔(ここでは凹孔)100を形成する。図9Bに示すように、大腿骨112のフットプリント部116に、第1の骨孔100に隣接する第2の骨孔101を形成する。このとき、第1の骨孔100の開口縁100a及び第2の骨孔101の開口縁101aにより、1つの略矩形状の開口縁を形成する。このとき、凹孔100,101の形成速度を向上させるとともに、凹孔100,101の仕上げ面を極力滑らかにする。
同様に、図9Cに示すように、脛骨114のフットプリント部118に、第3の骨孔(ここでは凹孔)102を形成する。図9Dに示すように、脛骨114のフットプリント部118に、第3の骨孔102に隣接する第4の骨孔103を形成する。このとき、第3の骨孔102の開口縁102a及び第4の骨孔103の開口縁103aにより、1つの略矩形状の開口縁を形成する。このとき、凹孔102,103の形成速度を向上させるとともに、凹孔102,103の仕上げ面を極力滑らかにする。
図9Eに示すように、大腿骨112に、例えばドリル等を用いて貫通孔101bを形成する。
移植腱230の向きを考慮して、移植腱230を大腿骨112側の骨孔100,101に配置するとともに、脛骨114側の骨孔102,103に配置する。大腿骨112と移植腱230との固定、及び、脛骨114と移植腱230との固定は、従来から知られている方法を適宜に利用すればよい。
このとき、骨孔100,101の内周面が滑らかであると、粗い状態よりも骨片232aを配置し易くなる。また、骨孔102,103の内周面が滑らかであると、粗い状態よりも骨片232bを配置し易くなる。本実施形態では、骨孔100,101,102,103の内周面を極力滑らかに形成することができるため、骨孔100,101,102,103に移植腱230の骨片232a,232bを入れ易く、処置効率が向上する。
移植腱230の向きを考慮して、移植腱230を大腿骨112側の骨孔100,101に配置するとともに、脛骨114側の骨孔102,103に配置する。大腿骨112と移植腱230との固定、及び、脛骨114と移植腱230との固定は、従来から知られている方法を適宜に利用すればよい。
このとき、骨孔100,101の内周面が滑らかであると、粗い状態よりも骨片232aを配置し易くなる。また、骨孔102,103の内周面が滑らかであると、粗い状態よりも骨片232bを配置し易くなる。本実施形態では、骨孔100,101,102,103の内周面を極力滑らかに形成することができるため、骨孔100,101,102,103に移植腱230の骨片232a,232bを入れ易く、処置効率が向上する。
大腿骨112側の骨孔100,101及び脛骨114側の骨孔102,103を、移植腱230の形状に合わせて形成することで、移植腱230と骨孔100,101との間に形成される隙間、及び、移植腱230と骨孔102,103との間に形成される隙間を極力小さくすることができる。そして、移植腱230と骨との間の隙間が小さいため、骨として再生されるべき体積を少なくし移植腱230の靭帯化を進み易くすることができる。
また、骨孔100,101,102,103を本実施形態で説明した処置部54を有する超音波プローブ46を用いて形成することにより、ダイレータで孔を押し広げることをしていない。したがって、例えば骨密度が低い患者に対しても、骨折を抑制できるため、移植腱230を用いた手技を行い易くすることができる。
また、関節腔110a内には、切除した前十字靭帯等、浮遊軟組織が存在し得る。適宜の処置具が長手軸Lの軸回りに回転する場合、浮遊軟組織が処置具に巻き付くおそれがある。本実施形態に係る処置具22のプローブ46は、長手軸Lに沿って僅かな範囲で移動するだけであるため、浮遊軟組織がプローブ46に巻き付くなど、処置の邪魔になることを防止することができる。
ここでは、骨孔として、凹孔100,101,102,103を形成する例について説明したが、上述した処置部54を有する超音波プローブ46を用いて貫通孔を形成しても良い。また、凹孔100,101,102,103を形成した後、ドリル等を用いて、大腿骨112及び脛骨114にそれぞれ貫通孔を形成しても良い。
また、ここでは、BTB腱を例にして説明したが、例えば貫通孔の骨孔を形成するのであれば、STG腱を移植腱の一部として用いても良い。STG腱の外形は、腱を折り返しているため、円形断面ではなく、例えば略楕円に近い矩形状となることが多い。この場合も、移植腱の外形に合わせて、超音波処置具22を用いて、骨孔100,101,102,103を形成する。
以上説明したように、本実施形態によれば、例えば骨に孔を形成する場合に孔の形成速度を向上させ、及び/又は、孔の仕上げ面を極力滑らかにするなど、処置効率を向上させることが可能な超音波プローブ46及び超音波処置アッセンブリ12を提供することができる。
(第1実施形態の第1変形例)
上述した実施形態の処置部54は、X軸方向に沿って幅W1,W2が変化する例について説明した。図10に示す処置部54は第1の面62を頂上とする階段状に形成されている。具体的には、処置部54は、第4の面68、第3の面66、第2の面64及び第1の面62が、長手軸Lに沿って基端側から先端側に向かうにつれて上る階段状に形成されている。第1の面62、1対の第2の面64、1対の第3の面66、及び、1対の第4の面68の形状はそれぞれ同一の矩形状である。このため、この変形例のプローブ46の処置部54は、X軸方向に沿って幅W1,W2がそれぞれ一定で、変化しない場合を示す。同様に、この変形例のプローブ46の処置部54は、X軸方向に沿って幅W3,W4がそれぞれ同一で、変化しない。すなわち、第1実施形態で説明した幅Wb,Wc(図3参照)が同一である。また、各面62,64,66,68の面積S1,S2,S3,S4は同一である。処置部54を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの最外縁80の投影形状は、矩形状である。第4の面68は、最外縁80を形成する部分よりも長手軸Lに沿って先端側に隣接している。
上述した実施形態の処置部54は、X軸方向に沿って幅W1,W2が変化する例について説明した。図10に示す処置部54は第1の面62を頂上とする階段状に形成されている。具体的には、処置部54は、第4の面68、第3の面66、第2の面64及び第1の面62が、長手軸Lに沿って基端側から先端側に向かうにつれて上る階段状に形成されている。第1の面62、1対の第2の面64、1対の第3の面66、及び、1対の第4の面68の形状はそれぞれ同一の矩形状である。このため、この変形例のプローブ46の処置部54は、X軸方向に沿って幅W1,W2がそれぞれ一定で、変化しない場合を示す。同様に、この変形例のプローブ46の処置部54は、X軸方向に沿って幅W3,W4がそれぞれ同一で、変化しない。すなわち、第1実施形態で説明した幅Wb,Wc(図3参照)が同一である。また、各面62,64,66,68の面積S1,S2,S3,S4は同一である。処置部54を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの最外縁80の投影形状は、矩形状である。第4の面68は、最外縁80を形成する部分よりも長手軸Lに沿って先端側に隣接している。
図11Aに示す断面を有する処置部54の例では、第1の側面72、第2の側面74及び第3の側面76が長手軸Lに平行である。第1の側面(段差)72は、第1の面62と第2の面64とに連続する。第2の側面(段差)74は、第2の面64と第3の面66とに連続する。第3の側面(段差)76は、第3の面66と第4の面68とに連続する。このため、処置部54を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、第1の面62だけでなく、第2の面64、第3の面66及び第4の面68が、全面的に認識可能であり、露出している。例えば、第2の面64のうち、内縁65aが第1の面62により隠されない。同様に、第3の面66の内縁67aは第2の面64により隠されず、第4の面68の内縁69aは第3の面66により隠されない。したがって、第1の面62、1対の第2の面64、1対の第3の面66及び1対の第4の面68は、凹孔100を形成する際、骨Bに対してそれぞれ各面62,64,66,68の全面で接触する。
なお、第1の面62を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第1の面62の外縁63の内側)は、第2の面64を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第2の面64の外縁65の内側)よりも小さい。このため、第1の面62の投影形状は、第2の面64の外縁65の内側にあり、第3の面66の外縁67の内側にあり、第4の面68の外縁(最外縁80)の内側にある。これは、図11Bから図12Cに示す処置部54においても同様である。
なお、第1の面62を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第1の面62の外縁63の内側)は、第2の面64を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第2の面64の外縁65の内側)よりも小さい。このため、第1の面62の投影形状は、第2の面64の外縁65の内側にあり、第3の面66の外縁67の内側にあり、第4の面68の外縁(最外縁80)の内側にある。これは、図11Bから図12Cに示す処置部54においても同様である。
図11Bに示す断面を有する処置部54の例では、第1の側面72、第2の側面74及び第3の側面76が長手軸Lに傾斜している。第1の面62の第1の縁部63と、第2の面64との間には、長手軸Lに対して傾斜する面(第1の側面72)を有する。第1の面62から第2の面64に向かう第1の側面72は、第2の面64に向かうにつれて長手軸Lに近づく。第2の面64から第3の面66に向かう第2の側面74は、第3の面66に向かうにつれて長手軸Lに近づく。第3の面66から第4の面68に向かう第3の側面76は、第4の面68に向かうにつれて長手軸Lに近づく。また、第2の面64のうち、内縁65aからY軸方向に距離D1の領域は、凹孔100を形成する際に骨Bに接触し難い。この領域は、切削粉を排出する領域として用いられる。同様に、第3の面66の内側の内縁67aからY軸方向に距離D2の領域は、凹孔100を形成する際に骨Bに接触し難い。この領域は、切削粉を排出する領域として用いられる。第4の面68の内側の内縁69aからY軸方向に距離D3の領域は、凹孔100を形成する際に骨Bに接触し難い。この領域は、切削粉を排出する領域として用いられる。このため、凹孔100を形成する際の骨Bとの接触面積は、第1の面62で最も大きくなる。1対の第2の面64、1対の第3の面66及び1対の第4の面68と骨Bとの接触面積は、第1の面62との接触面積よりも小さくなる。
なお、処置部54を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、第1の面62だけでなく、第2の面64の一部、第3の面66の一部及び第4の面68の一部も、認識可能であり、露出している。第2の面64は、第1の面62に一部(内側)が隠されているが、第2の面64の一部は、第1の面62に対して露出している。第3の面66は、第2の面64に一部(内側)が隠されているが、第3の面66の一部は、第2の面64に対して露出している。第4の面68は、第3の面66に一部(内側)が隠されているが、第4の面68の一部は、第3の面66に対して露出している。
なお、処置部54を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、第1の面62だけでなく、第2の面64の一部、第3の面66の一部及び第4の面68の一部も、認識可能であり、露出している。第2の面64は、第1の面62に一部(内側)が隠されているが、第2の面64の一部は、第1の面62に対して露出している。第3の面66は、第2の面64に一部(内側)が隠されているが、第3の面66の一部は、第2の面64に対して露出している。第4の面68は、第3の面66に一部(内側)が隠されているが、第4の面68の一部は、第3の面66に対して露出している。
図11B中の第2の面64の内側の内縁65aから距離D1の領域は、凹孔100を形成する際に骨Bに接触し難い。この領域は、切削粉を排出する領域として用いられる。同様に、第3の面66の内側の内縁67aから距離D2の領域は、凹孔100を形成する際に骨Bに接触し難い。この領域は、切削粉を排出する領域として用いられる。第4の面68の内側の内縁69aから距離D3の領域は、凹孔100を形成する際に骨Bに接触し難い。この領域は、切削粉を排出する領域として用いられる。
この場合、超音波振動を伝達させながら、長手軸Lに沿って処置部54を移動させたとき、第1の側面72と第2の面64との境界付近が骨Bに接触しない。このため、第1の側面72と第2の面64との境界付近では、骨Bとの摩擦が生じず、灌流液に触れている。したがって、超音波プローブ46を用いた骨孔100の加工時に必要な力量を最小にできる。また、超音波プローブ46を用いた処置時に、骨Bから受ける抗力を低減できる。また、第1の側面72と第2の面64との境界付近は、切削粉の排出路として用いられる。このため、凹孔100を形成する速度を上昇させることができる。
この場合、超音波振動を伝達させながら、長手軸Lに沿って処置部54を移動させたとき、第1の側面72と第2の面64との境界付近が骨Bに接触しない。このため、第1の側面72と第2の面64との境界付近では、骨Bとの摩擦が生じず、灌流液に触れている。したがって、超音波プローブ46を用いた骨孔100の加工時に必要な力量を最小にできる。また、超音波プローブ46を用いた処置時に、骨Bから受ける抗力を低減できる。また、第1の側面72と第2の面64との境界付近は、切削粉の排出路として用いられる。このため、凹孔100を形成する速度を上昇させることができる。
さらに、処置部54のY軸方向に沿う幅(端面84間の幅)は、図11Aに示す例の幅Daよりも、図11Bに示す例の幅Dbが小さくなる。このため、図11A及び図11Bに示す例について、第1の面62から第4の面68の面積S1,S2,S3,S4がそれぞれ同一である場合、処置部54の端面84間の大きさは、図11Bに示す例で、図11Aに示す例よりも小さくなり得る。
なお、図11B中には、幅D1は幅D2よりも小さく、幅D2は幅D3よりも小さく描いている。幅D1,D2,D3の大きさは、適宜に設定可能である。幅D1,D2,D3を同一にしても良く、例えば幅D1を幅D2よりも大きくし、幅D2を幅D3よりも大きくしても良い。
図11Cに示す断面を有する処置部54の例では、第1の側面72、第2の側面74及び第3の側面76が長手軸Lに傾斜している。すなわち、第1の面62の第1の縁部63と、第2の面64との間には、長手軸Lに対して傾斜する面(第1の側面72)を有する。第1の面62から第2の面64に向かう第1の側面72は、第2の面64に向かうにつれて長手軸Lから遠ざかる。第2の面64から第3の面66に向かう第2の側面74は、第3の面66に向かうにつれて長手軸Lから遠ざかる。第3の面66から第4の面68に向かう第3の側面76は、第4の面68に向かうにつれて長手軸Lから遠ざかる。このため、処置部54を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、第1の面62だけでなく、第2の面64、第3の面66及び第4の面68も、認識可能であり、露出している。
このため、第1の側面72、第2の側面74及び第3の側面76が、凹孔100を形成する際に、骨Bの切削面として機能する。特に、第1の側面72、第2の側面74及び第3の側面76のうち、長手軸Lに沿う方向の振動成分が、骨Bを切削するのに寄与する。第1の側面72、第2の側面74及び第3の側面76は、図11A及び図11Bに示す例よりも、加工が容易で、応力集中を防止することができる。そして、図11Cに示す処置部54は、同一の最外縁80を有する状態に形成される場合であっても、肉部が多い(処置部54が形成される際に加工により除去される量が少ない)ため、図11A及び図11Bに示す処置部54よりも耐久性を向上させることができる。
図11C中の第1の面62の外側の外縁63から第2の面64の内側の内縁65aまでのY軸方向の距離をD1とする。第2の面64の外側の外縁65から第3の面66の内側の内縁67aまでのY軸方向の距離をD2とする。第3の面66の外側の外縁67から第4の面68の内側の内縁69aまでのY軸方向の距離をD3とする。
より大きな面積の開口縁100aを有する凹孔100を、長手軸Lに沿ってできるだけ短い距離の移動により形成したい場合があり得る。各面62,64,66,68の面積S1,S2,S3,S4を同一にしておきたい場合、各側面72,74,76が平行である図11Aに示す場合、又は、図11Bに示す場合は、Y軸方向への面(平面)の数(段数)を多くする必要がある。
上述したように、プローブ46に超音波振動が伝達されたとき、処置部54では、長手軸Lに沿って例えば第1の面62に振動の腹位置がある。このとき、第nの面(nは2以上の自然数)では、第1の面62よりも長手軸Lに沿って基端側の位置にあり、振動の腹位置から外れている。このため、原理的には、第nの面での長手軸Lに沿う方向の振幅は、第1の面62での長手軸Lに沿う方向の振幅よりも小さくなる。したがって、第1の面62での切削能力に対して、第nの面での切削能力は低下し得る。したがって、段数(nの値)を多くし過ぎると、第1の面62と第nの面との間で、切削能力に差が生じるおそれがある。
この変形例では、第1の側面72は、第1の面62の外縁63から第2の面64の内縁65aに向かう平面として形成されている。そして、第2の面64の内縁65aは、第1の面62の外縁63よりも長手軸Lに対して離間している。ここでは、長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、第1の面62の外縁63と、第2の面64の内縁65aとの間の第1の側面72が認識される。
この変形例では、第1の側面72は、第1の面62の外縁63から第2の面64の内縁65aに向かう平面として形成されている。そして、第2の面64の内縁65aは、第1の面62の外縁63よりも長手軸Lに対して離間している。ここでは、長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、第1の面62の外縁63と、第2の面64の内縁65aとの間の第1の側面72が認識される。
第1の面62の中央(長手軸L)の位置から、第4の面68の端面84との間の距離Dcは、図11Aに示す例の距離Daよりも大きく、図11Bに示す例の距離Dbよりも大きい。各面62,64,66,68が同一面積の場合であっても、最外縁80の面積Sを大きくすることができる。このため、この変形例の図11Cに示す例に係る処置部54を有するプローブ46を用いる場合、長手軸Lに沿う方向の長さを調整する必要がなく、長手軸Lに沿う1回の操作でより大きな開口縁100aを有する凹孔100を形成することができる。
なお、図11Cに示す例に係る処置部54は、プローブ46に対する超音波振動の伝達により、第1の側面72も、長手軸Lに沿って振動する。このため、第1の側面72でも、骨Bを切削することができる。
したがって、図11Aから図11Cに示すように、処置部54の側面72,74,…の向きを調整することで、端面84間の幅が適宜に調整される。このため、例えば、幅Da,Db,Dcの処置部54を有するプローブ46がラインナップされる。したがって、長手軸Lに沿う1回の操作で形成したい骨孔100の開口縁100aの大きさに合わせて、プローブ46がラインナップから選択される。
図12Bに示す断面を有する処置部54の例では、第1の面62と第2の面64との間の第1の高さH1の方が、第2の面64と第3の面66との間の第2の高さH2よりも大きい場合を示す。このため、第1の面62と第2の面64との間の第1の段差(第1の側面72)の長手軸Lに沿う第1の高さH1は、第2の面64と第3の面66との間の第2の段差(第2の側面74)の長手軸Lに沿う第2の高さH2よりも高い。
この場合、図1に示す関節鏡16と処置部54との位置関係によるが、プローブ46の処置部54に対して、図1に示す配置の後方からの関節鏡16による観察によって、処置部54の先端が観察され易くなる。このように、処置部54の先端が関節鏡16を通して観察される場合、第1の面62で凹孔100を作成する際に、処置部54の第1の面62の位置及び向きを安定させ易い。
この場合、図1に示す関節鏡16と処置部54との位置関係によるが、プローブ46の処置部54に対して、図1に示す配置の後方からの関節鏡16による観察によって、処置部54の先端が観察され易くなる。このように、処置部54の先端が関節鏡16を通して観察される場合、第1の面62で凹孔100を作成する際に、処置部54の第1の面62の位置及び向きを安定させ易い。
図12Cに示す断面を有する処置部54の例では、第1の面62と第2の面64との間の第1の高さH1の方が、第2の面64と第3の面66との間の第2の高さH2よりも小さい場合を示す。このため、第1の面62と第2の面64との間の第1の段差の長手軸Lに沿う第1の高さH1は、第2の面64と第3の面66との間の第2の段差の長手軸Lに沿う第2の高さH2よりも低い。
このように、高さH1が高さH2に比べて小さくても、第1の面62で適宜の凹孔100を形成することができる。第2の面64に対する第1の面62の長手軸Lに沿う突出高さH1が小さいため、処置部54の耐久性を高くすることができる。
このように、高さH1が高さH2に比べて小さくても、第1の面62で適宜の凹孔100を形成することができる。第2の面64に対する第1の面62の長手軸Lに沿う突出高さH1が小さいため、処置部54の耐久性を高くすることができる。
図12Aに示す断面を有する処置部54の例では、第1の面62と第2の面64との間の第1の高さH1と、第2の面64と第3の面66との間の第2の高さH2とが同一である場合を示す。このため、第1の面62と第2の面64との間の第1の段差の長手軸Lに沿う第1の高さH1は、第2の面64と第3の面66との間の第2の段差の長手軸Lに沿う第2の高さH2に一致する。
この場合、突出高さH1,H2を同一にすることで、高さH1が高さH2よりも大きい場合に比べて、処置部54の構造の強度を高く維持することができる。すなわち、図12Aに示す構造の処置部54は、例えば骨Bからの反力等が付加されても、耐久性を高く維持することができる。また、この場合、関節鏡16との位置関係によっては、処置部54の先端、すなわち第1の面62の先端が関節鏡16を通して観察可能となる。このように、処置部54の先端が関節鏡16を通して観察される場合、第1の面62で凹孔100を作成する際に、処置部54の第1の面62の位置及び向きを安定させ易い。
この場合、突出高さH1,H2を同一にすることで、高さH1が高さH2よりも大きい場合に比べて、処置部54の構造の強度を高く維持することができる。すなわち、図12Aに示す構造の処置部54は、例えば骨Bからの反力等が付加されても、耐久性を高く維持することができる。また、この場合、関節鏡16との位置関係によっては、処置部54の先端、すなわち第1の面62の先端が関節鏡16を通して観察可能となる。このように、処置部54の先端が関節鏡16を通して観察される場合、第1の面62で凹孔100を作成する際に、処置部54の第1の面62の位置及び向きを安定させ易い。
図12Aから図12Cに示す処置部54の構造は、関節鏡16を用いた処置部54の先端の視認性を重視するか、処置部54の構造の安定性を重視するかにより、適宜に選択される。したがって、例えば、高さH1を調整した処置部54を有するプローブ46がラインナップされる。したがって、関節鏡16を用いて第1の面62を適切な向き及び位置に配置することを重要視する場合、高さH1が大きな処置部54を有するプローブ46がラインナップから選択される。関節鏡16を用いて第1の面62を適切な向き及び位置に配置することよりも、処置部54のふらつき等を防止したり、処置部54の構造の安定性を重要視する場合、高さH1が小さな処置部54を有するプローブ46がラインナップから選択される。
そして、処置部54は、図12Aから図12Cに示すように高さH1,H2を適宜に調整し、かつ、図11Aから図11Cに示すように、側面72,74,…を長手軸Lに平行にするか否かを適宜に選択して、形成され得る。
(第1実施形態の第2変形例)
図13Aに示すように、第1の面62は、X軸方向に沿って複数に分割されている。この場合、第1の面62の面積S1を小さく形成することができる。例えば、Y軸方向に沿って、第1の面62の幅(寸法)を、第2の面64の幅(寸法)に対して小さくすることができる。このため、第1の面62でより早期に凹孔100を形成し始めることができる。また、X軸方向の端面82に沿って、第1の側面72が形成されている。このため、図1に示す配置の関節鏡16で、処置部54の向きを確認し易い。このため、端面82に沿う第1の側面72は、関節鏡16を通して骨Bに対する処置部54の向きを認識するのに用いられる。
なお、第1の面62を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第1の面62の外縁63の内側)は、第2の面64を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第2の面64の外縁65の内側)よりも小さい。このため、第1の面62の投影形状は、第2の面64の外縁65の内側にあり、第3の面66の外縁67の内側にあり、第4の面68の外縁(最外縁80)の内側にある。これは、図13Bから図17Eに示す処置部54においても同様である。
図13Aに示すように、第1の面62は、X軸方向に沿って複数に分割されている。この場合、第1の面62の面積S1を小さく形成することができる。例えば、Y軸方向に沿って、第1の面62の幅(寸法)を、第2の面64の幅(寸法)に対して小さくすることができる。このため、第1の面62でより早期に凹孔100を形成し始めることができる。また、X軸方向の端面82に沿って、第1の側面72が形成されている。このため、図1に示す配置の関節鏡16で、処置部54の向きを確認し易い。このため、端面82に沿う第1の側面72は、関節鏡16を通して骨Bに対する処置部54の向きを認識するのに用いられる。
なお、第1の面62を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第1の面62の外縁63の内側)は、第2の面64を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第2の面64の外縁65の内側)よりも小さい。このため、第1の面62の投影形状は、第2の面64の外縁65の内側にあり、第3の面66の外縁67の内側にあり、第4の面68の外縁(最外縁80)の内側にある。これは、図13Bから図17Eに示す処置部54においても同様である。
なお、図13Aに示す例では、第1の面62と第2の面64との間の第1の側面72の高さは例えば1mmである。第1の面62はそれぞれ例えば1mm×1mmに形成されている。また、図13Aに示す処置部54の例では、第1の面62から第4の面68を有する4段に形成されている。
図13Bに示す例の処置部54は、図13Aに示す例に対して、Y軸方向に面の数を多くし、段数を多くしている。第1の面62と第2の面64との間の第1の側面72の高さは例えば0.5mmである。第1の面62はそれぞれ例えば0.5mm×0.5mmに形成されている。また、図13Bに示す処置部54の例では、第1の面62から第6の面71を有する6段に形成されている。図13Bに示す例の場合、第2の側面74から第5の側面79の高さもそれぞれ例えば0.5mmに形成されている。このように、第1の側面72から第5の側面79の高さを調整することで、図13Aに示す例に対して、第1の面62と第2の面64との間、第2の面64と第3の面66との間等の長手軸Lに沿う高さ方向の距離を大きくしない。したがって、図13Aに示す例だけでなく、図13Bに示す例においても、各面62,64,66,…における長手軸Lに沿う方向の振幅の差が発生するのを抑制することができる。
なお、図13A及び図13Bに示す例では、X軸方向にのみ、第1の面62が並設される例について説明した。図13Cに示すように、X軸方向だけでなく、Y軸方向に、第1の面62が並設されることも好適である。図13C中、先端面が第1の面62として形成される。第2の面64には、第1の側面72が長手軸Lに対して先端側に突出している。最外縁80は略矩形状に形成されている。第3の面66は、端面82,84の間の角部にそれぞれ形成されている。処置部54がこのように形成されていることも好適である。
(第1実施形態の第3変形例)
上述した例では、処置部54がY軸方向に沿って複数の面(平面)62,64,66,68を有するなど、Y軸方向に沿って面(平面)が階段状に形成されている例について説明した。
上述した例では、処置部54がY軸方向に沿って複数の面(平面)62,64,66,68を有するなど、Y軸方向に沿って面(平面)が階段状に形成されている例について説明した。
ここでは、図14A及び図14Bに示すように、処置部54は、Y軸方向だけでなく、X軸方向に沿って階段状に複数の面(平面)62,64,66,68が形成されている。Y軸方向の第2の面64及びX軸方向の第2の面64は同一の面(XY平面上)で連続し、環状に形成されている。同様に、Y軸方向の第3の面66及びX軸方向の第3の面66は同一の面(XY平面上)で連続し、環状に形成されている。すなわち、処置部54は、略ピラミッド状などの階段状に形成されていることも好適である。
この場合も、上述した実施形態で説明したのと同様に、はじめから最外縁80の面積Sの先端面で骨Bを切削する場合に比べて、プローブ46の処置部54で所望の深さの凹孔100を形成する場合の切削速度を、向上させることができる。
第1実施形態では、第1の面62が最外縁80の端面82に連続している例について説明した。この変形例の処置部54の第1の面62は、最外縁80の端面82に連続していない。このため、第1の面62の面積S1は、第1実施形態で説明した処置部54の第1の面62の面積S1に比べて小さくすることが容易である。そして、第1の面62で凹孔100を形成し始める際の速度を、第1実施形態で説明した場合よりも早くすることができる。このため、骨Bに対して、より早期に処置部54の第1の面62で第1の面62を写し取った凹孔100を形成することができる。
(第1実施形態の第4変形例)
図15Aから図16Bに示すように、処置部54の先端部は、第1の面62、第1の側面72及び第2の面64のみ有することも好適である。第2の面64の外縁は、処置部54の最外縁80として形成されている。
図15Aから図16Bに示すように、処置部54の先端部は、第1の面62、第1の側面72及び第2の面64のみ有することも好適である。第2の面64の外縁は、処置部54の最外縁80として形成されている。
図15A及び図15Bに示す処置部54では、第1の面62の面積S1は、第2の面64の面積S2に比べて小さい。最外縁80は、長方形に限ることはなく、正方形であっても良い。すなわち、最外縁80は、正多角形であっても良い。第1の面62の面積S1は、第2の面64の面積S2よりも小さいため、凹孔100を形成し始めるのが容易である。このため、第1の面62で、骨Bにより早期に凹孔100を形成することができる。そして、第2の面64の外縁65の形状を、凹孔100の開口縁100aの形状として写し取ることができる。
このため、処置部54のうち、長手軸Lに沿う面(処置面)の数(段数)は、4つ、6つに限ることはなく、2つであっても良い。
このため、処置部54のうち、長手軸Lに沿う面(処置面)の数(段数)は、4つ、6つに限ることはなく、2つであっても良い。
図16A及び図16Bに示す処置部54では、第1の面62の面積S1は、第2の面64の面積S2に比べて大きい。図15A及び図15Bに示す例よりも、第1の面62での深さ方向への切削速度は劣ることが考えられるが、同一深さの大きな面積の凹孔100を形成することができる。第2の面64の外縁65の形状を、凹孔100の開口縁100aの形状として写し取ることができる。また、第2の面64の面積S2を小さくしているため、第2の面64の外縁65、すなわち、最外縁80での仕上げ面を、極力滑らかにすることができる。
(第1実施形態の第5変形例)
図17A及び図17Bに示す処置部54は、第1の面(平面)62と、第2の面(平面)64と、第3の面(平面)66とを有する。ここでの処置部54は、上述した変形例を含む実施形態とは異なり、3つの平面62,64,66を有する。
図17A及び図17Bに示す処置部54は、第1の面(平面)62と、第2の面(平面)64と、第3の面(平面)66とを有する。ここでの処置部54は、上述した変形例を含む実施形態とは異なり、3つの平面62,64,66を有する。
図17A及び図17Bに示す処置部54は、第1の面62が円形状に形成され、第2の面64が円環状に形成されている。第1の面62の面積S1は、第2の面64の面積S2と同一又は略同一である。第3の面66は、略矩形状に形成されている。第3の面66の面積S3は、第2の面64の面積S2よりも大きい。そして、第3の面66の外縁67の形状を、凹孔100の開口縁100aの形状として写し取ることができる。処置部54がこのように形成されていても、関節鏡16を通して観察される像に基づいて、術者がプローブ46の長手軸Lの軸回りの向きを調整することで、所望の凹孔100を形成することができる。
処置部54のうち、長手軸Lに沿う面(処置面)の数(段数)は、4つ、6つ又は2つに限ることはなく、3つであっても良い。
図17Cに示す処置部54は、端面82,84間の角部を、図17Bに示す鋭利な状態に対して、適宜の半径の1/4円として形成している。一方、第3の面66と最外縁80との間のエッジは、できるだけ鋭利な直角に形成されていることが好ましい。
図17Dに示す処置部54では、長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、処置部54の最外縁80は、概略的には、2つの長辺と2つの半円とで形成される陸上競技場のトラック形状などの環状に形成されている。図17Eに示す処置部54では、処置部54の最外縁80が略楕円状に形成されている。
処置部54の最外縁80は、四角形に限らず、五角形、六角形など、適宜の形状又はそれに近い形状に形成される。
超音波処置具22の処置部54の最外縁(投影形状)80は、多角形形状、略多角形形状、楕円形状、若しくは略楕円形状など、適宜の形状に形成される。このため、図9Aから図9Eで示したように、移植腱230の外形に合わせて処置部54で適宜に凹孔100,101,102,103を形成すると、凹孔100,101,102,103と移植腱230との間の空間量を極力小さくし、かつ、大腿骨112及び脛骨114の切削量を少なくすることができる。
(第2実施形態)
第2実施形態について、図18A及び図18Bを用いて説明する。この実施形態は各変形例を含む第1実施形態の変形例であって、第1実施形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
第2実施形態について、図18A及び図18Bを用いて説明する。この実施形態は各変形例を含む第1実施形態の変形例であって、第1実施形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
本実施形態は、図10に示す処置部54の変形例である。本実施形態では、図18Aに示すように、第1の面62に、骨Bの所望の位置に凹孔100を形成する直前の、凹孔100の形成予定位置と第1の面62の向きとの位置関係を認識させる指標90を有する例について説明する。
なお、第1の面62を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第1の面62の外縁63の内側)は、第2の面64を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第2の面64の外縁65の内側)よりも小さい。このため、第1の面62の投影形状は、第2の面64の外縁65の内側にあり、第3の面66の外縁67の内側にあり、第4の面68の外縁(最外縁80)の内側にある。これは、図19Aから図21Bに示す処置部54においても同様である。
なお、第1の面62を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第1の面62の外縁63の内側)は、第2の面64を長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たときの投影形状(第2の面64の外縁65の内側)よりも小さい。このため、第1の面62の投影形状は、第2の面64の外縁65の内側にあり、第3の面66の外縁67の内側にあり、第4の面68の外縁(最外縁80)の内側にある。これは、図19Aから図21Bに示す処置部54においても同様である。
本実施形態に係る処置部54は、第1の面62、第1の側面72、第2の面64、第2の側面74、第3の面66、第3の側面76、第4の面68及び第4の側面78とを有する。第1の面62、第2の面64、第3の面66及び第4の面68は、それぞれ長方形に形成されている。このため、処置部54は、階段状に形成されている。なお、第1の面62、第2の面64、第3の面66及び第4の面68はX軸方向に沿って延びている。第1の面62、第2の面64、第3の面66及び第4の面68のY軸方向の幅は、X軸方向の幅に比べて小さい。第1の面62の面積S1は、第2の面64の面積S2よりも大きい。第2の面64の面積S2と第3の面66の面積S3は同じである。第3の面66の面積S3と第4の面68の面積S4は同じである。
なお、ここでは、後述する凸部92により、凸部92の先端が先端面となり、第1の面62が先端から2番目の面となる。
なお、ここでは、後述する凸部92により、凸部92の先端が先端面となり、第1の面62が先端から2番目の面となる。
処置部54は、長手軸Lに沿って基端側から先端側を見るときの関節鏡(内視鏡)16の視野内で認識される指標90を有する。指標90として、第1の面62には凸部92が形成されている。凸部92は、矩形状の第1の面62から長手軸Lに沿って先端側に向かって突出している。凸部92は、本実施形態では、4つの角にそれぞれ形成されている。凸部92の長手軸Lに沿う突出長は、第1の面62と第2の面64との間の高さと同程度(図12A参照)でも良く、凸部92の突出長が第1の面62と第2の面64との間の高さに対して高くても低くても良い。そして、凸部92の先端と、第1の面62との間には、段差(第1の段差)が存在している。凸部92の先端は、長手軸Lに沿って直交又は略直交していても、していなくても良い。このため、凸部92の先端は、鋭利な状態であっても良い。ここでは、凸部92の先端に面積S0を有するものとして説明する。
長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、凸部92のうち、長手軸Lに対して直交するY軸方向(第1の直交方向)に沿う幅(寸法)が、第1の面62のうち、Y軸方向に沿う幅(寸法)W1よりも小さい。
長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、凸部92のうち、長手軸Lに対して直交するY軸方向(第1の直交方向)に沿う幅(寸法)が、第1の面62のうち、Y軸方向に沿う幅(寸法)W1よりも小さい。
指標90は、第4の面68に形成され第3の側面76に沿う凹部94を有する。図示しないが、凹部94は、1対の端面84の一方にのみ形成されていても良く、両方に形成されていても良い。
関節鏡16及び処置具22の処置部54を図1に示す状態に配置すると、処置部54は図18Bに示すように、関節鏡16により認識される。そして、指標90の凸部92及び凹部94の両方又は片方が認識される。
このとき、術者は、骨Bに対する超音波プローブ46の処置部54の長手軸Lの軸回りの向きを容易に認識することができる。凸部92が中心線Cy上に形成されているため、骨孔100の中央と中心線Cyとの位置関係を認識させ易い。このため、骨Bに対する処置部54を所望の位置に配置した状態で、超音波振動を用いて凹孔100を形成することができる。
また、凹孔100を形成する処置により切削粉が排出され続けているとき、処置部54の先端側ほど、切削粉が邪魔になり、処置部54の先端側を認識するのが難しくなっていくことがある。凹部94が最外縁80に形成されていることで、凹孔100を形成する処置により切削粉が排出され続けている場合であっても、骨Bに対する処置部54の向きが認識され易い。
各凸部92の先端面の面積S0は、第1の面62の面積S1よりも小さい。凸部92は第1の面62の4つの角から長手軸Lに沿って前方側に延出されている。本実施形態のように、処置部54の第1の面62と骨Bとの接触面積を適宜に小さくし、かつ、4つの凸部92で凹孔100を形成することで、所望の位置に所望の向きに骨Bに初期孔を形成させ易い。このため、4つの凸部92で、第1の面62に先駆けて、第1の面62の外縁63の形状の凹孔100が容易に形成される。凸部92によって4つの凹孔が形成されることで、処置部54が長手軸Lに対して回転方向の位置ズレを生じ難くした状態で、より早期に深さ方向に処置部54を移動させて凹孔100を形成し始めることができる。したがって、例えば4つなどの複数の凸部92で凹孔100を形成すると、凸部92に続いて、第1の面62で骨Bを切削し、所望の位置に所望の向きに凹孔100を形成していくことができる。
なお、凸部92の先端面は、伝達される縦振動を骨Bに効率的に負荷するため、長手軸Lに直交する平面として形成されることが好ましい。一方、凸部92の先端面の面積を極力小さくする場合、超音波振動を用いて骨Bを切削可能(凹孔100を形成可能)な強度を維持していることが求められる。
なお、凸部92の先端面は、伝達される縦振動を骨Bに効率的に負荷するため、長手軸Lに直交する平面として形成されることが好ましい。一方、凸部92の先端面の面積を極力小さくする場合、超音波振動を用いて骨Bを切削可能(凹孔100を形成可能)な強度を維持していることが求められる。
そして、第1の面62、第2の面64、第3の面66の順に骨Bを切削し始めることで、凹孔100の開口縁100aを所望の形状に広げることができる。
また、図11Aから図11Cを用いて説明したように、面62,64,66,…、及び、側面72,74,…を形成することで、長手軸Lに沿う1回の操作で形成したい骨孔100の大きさ等に合わせて処置部54の大きさを設定することができる。このため、処置部54の大きさの設定によっては、凸部92の視認性を向上させることができる。
また、図12Aから図12Cに示すのと同様に、第1の面62から突出する凸部92の突出量は、適宜に設定される。このため、凸部92の突出量の設定によっては、凸部92の視認性を向上させることができる。
なお、本実施形態における処置部54では、第1の面62から第4の面68、及び、第1の側面72から第4の側面78が、例えば図11Aから図12Cに示す形状に形成されることが好適であることはもちろんである。
また、図12Aから図12Cに示すのと同様に、第1の面62から突出する凸部92の突出量は、適宜に設定される。このため、凸部92の突出量の設定によっては、凸部92の視認性を向上させることができる。
なお、本実施形態における処置部54では、第1の面62から第4の面68、及び、第1の側面72から第4の側面78が、例えば図11Aから図12Cに示す形状に形成されることが好適であることはもちろんである。
(第2実施形態の第1変形例)
本変形例は、図13Cに示す処置部54の変形例である。本変形例では、図19Aに示すように、凸部92は、中心線Cx,Cy上に形成され、かつ、端面82,84に連続している。第3の面66は、第2の面64に対する凹部94として、端面82,84の間の角部にそれぞれ形成されている。すなわち、凹部94は、最外縁80の端面82,84にまたがって形成されている。
本変形例は、図13Cに示す処置部54の変形例である。本変形例では、図19Aに示すように、凸部92は、中心線Cx,Cy上に形成され、かつ、端面82,84に連続している。第3の面66は、第2の面64に対する凹部94として、端面82,84の間の角部にそれぞれ形成されている。すなわち、凹部94は、最外縁80の端面82,84にまたがって形成されている。
関節鏡16及び処置具22の処置部54を図1に示す状態に配置すると、処置部54は図19Bに示すように、関節鏡16により認識される。そして、指標90の凸部92及び凹部94の両方又は片方が認識される。
このとき、術者は、骨Bに対する超音波プローブ46の処置部54の長手軸Lの軸回りの向きを容易に認識することができる。凸部92が中心線Cx,Cy上に形成され、かつ、端面82,84に連続しているため、骨孔100の中央と中心線Cx,Cyとの位置関係を認識させ易い。このため、骨Bに対する処置部54を所望の位置に配置した状態で、超音波振動を用いて凹孔100を形成することができる。
凹部94が最外縁80に形成されていることで、形成するのを予定している骨Bの孔の位置及び処置部54の向きが認識され易い。
長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、凸部92のうち、長手軸Lに対して直交するY軸方向(第1の直交方向)に沿う幅(寸法)が、第1の面62のうち、Y軸方向に沿う幅(寸法)よりも小さい。同様に、X軸方向(第2の直交方向)に沿う幅(寸法)が、第1の面62のうち、X軸方向に沿う幅(寸法)よりも小さい。各凸部92の先端面の面積S0は、第1の面62の面積S1よりも小さい。凸部92はCx,Cy上に形成されている。凸部92によって4つの凹孔がより早期に形成される。このため、処置部54が長手軸Lに対して回転方向の位置ズレを生じ難くした状態で、より早期に長手軸Lに沿って深さ方向に処置部54を移動させて凹孔100を形成し始めることができる。したがって、例えば4つなどの複数の凸部92で凹孔100を形成すると、凸部92に続いて、第1の面62で骨Bを切削し、所望の位置に所望の向きに凹孔100を形成していくことができる。
(第2実施形態の第2変形例)
図20Aに示すように、第1の面62の4つの角に凸部92を有するとともに、最外縁80の端面82,84間の中心線Cx,Cy上に凹部94が形成されている。第3の面66は、第2の面64に対する凹部94として、最外縁80の端面82,84間の中心線Cx,Cy上にそれぞれ形成されている。
図20Aに示すように、第1の面62の4つの角に凸部92を有するとともに、最外縁80の端面82,84間の中心線Cx,Cy上に凹部94が形成されている。第3の面66は、第2の面64に対する凹部94として、最外縁80の端面82,84間の中心線Cx,Cy上にそれぞれ形成されている。
関節鏡16及び処置具22の処置部54を図1に示す状態に配置すると、処置部54は図20Bに示すように、関節鏡16により認識される。そして、指標90の凸部92及び凹部94の両方又は片方が認識される。
このとき、術者は、骨Bに対する超音波プローブ46の処置部54の長手軸Lの軸回りの向きを容易に認識することができる。凸部92が第1の面62の角に形成され、かつ、端面82,84に連続しているため、形成したい骨孔100の中央の位置と、凸部92との位置関係を認識させ易い。このため、骨Bに対する処置部54を所望の位置に配置した状態で、超音波振動を用いて凹孔100を形成することができる。
凹部94が最外縁80に形成されていることで、形成するのを予定している骨Bの孔の位置及び処置部54の向きが認識され易い。
長手軸Lに沿って先端側から基端側を見たとき、凸部92のうち、長手軸Lに対して直交するY軸方向(第1の直交方向)に沿う幅(寸法)が、第1の面62のうち、Y軸方向に沿う幅(寸法)よりも小さい。同様に、X軸方向(第2の直交方向)に沿う幅(寸法)が、第1の面62のうち、X軸方向に沿う幅(寸法)よりも小さい。各凸部92の先端面の面積S0は、第1の面62の面積S1よりも小さい。凸部92は第1の面62の角に形成されている。凸部92によって4つの凹孔がより早期に形成される。このため、処置部54が長手軸Lに対して回転方向の位置ズレを生じ難くした状態で、より早期に長手軸Lに沿って深さ方向に処置部54を移動させて凹孔100を形成し始めることができる。したがって、凸部92で凹孔100を形成すると、凸部92に続いて、第1の面62で骨Bを切削し、所望の位置に所望の向きに凹孔100を形成していくことができる。
(第2実施形態の第3変形例)
本変形例は、図14A及び図14Bに示す処置部54の変形例である。図21Aに示すように、処置部54は、略ピラミッド状に形成されている。第1の面62は凸部92を有する。凸部92は、第1の面62の4つの角にそれぞれ形成されている。
本変形例は、図14A及び図14Bに示す処置部54の変形例である。図21Aに示すように、処置部54は、略ピラミッド状に形成されている。第1の面62は凸部92を有する。凸部92は、第1の面62の4つの角にそれぞれ形成されている。
関節鏡16及び処置具22の処置部54を図1に示す状態に配置すると、処置部54は図21Bに示すように、関節鏡16により認識される。そして、指標90の凸部92が認識される。
このとき、術者は、骨Bに対する超音波プローブ46の処置部54の長手軸Lの軸回りの向きを容易に認識することができる。凸部92が第1の面62の角に形成され、かつ、第1の側面72に連続しているため、形成したい骨孔100の中央の位置と、凸部92との位置関係を認識させ易い。このため、骨Bに対する処置部54を所望の位置に配置した状態で、超音波振動を用いて凹孔100を形成することができる。
各凸部92の先端面の面積S0は、第1の面62の面積S1よりも小さい。凸部92は第1の面62の角に形成されている。凸部92によって4つの凹孔がより早期に形成される。このため、処置部54が長手軸Lに対して回転方向の位置ズレを生じ難くした状態で、より早期に長手軸Lに沿って深さ方向に処置部54を移動させて凹孔100を形成し始めることができる。
したがって、図18Aから図21Bに示す例では、指標90により、骨Bのうちの骨孔100を形成したい位置に対する処置具22の処置部54の向きを、関節鏡16の視下で適宜の状態に容易に合わせることができる。
また、指標90として凸部92を有する場合、初期切削を行い、骨Bに対して処置部54が滑るのを防止することができる。このため、本実施形態によれば、例えば骨に孔を形成する場合などの処置効率を向上させることが可能な超音波プローブ及び超音波処置アッセンブリを提供することができる。
これまで、幾つかの実施形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
Claims (21)
- 長手軸に沿って基端側に配設された超音波トランスデューサに発生させた超音波振動を前記長手軸に沿って基端側から先端側に向かって伝達するプローブ本体部と、
前記長手軸に沿って前記プローブ本体部の先端側に設けられ、前記超音波振動により処置対象を切削する処置部であって、
前記長手軸に対して直交又は略直交する第1の面と、
前記第1の面よりも前記長手軸における基端側に設けられ、前記第1の面の第1の縁部との間に第1の段差を有し、前記長手軸に対して直交又は略直交する第2の面と
を有する処置部と
を具備する超音波プローブ。 - 前記第1の面は、前記長手軸に直交する第1の直交方向に第1の寸法を有し、
前記第2の面は、前記第1の直交方向に、前記第1の寸法と等しい第2の寸法を有する、
請求項1に記載の超音波プローブ。 - 前記第1の面は、前記第1の縁部を含む領域が平面に形成されている、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記第2の面は、前記長手軸から離れた第2の縁部と、前記第2の縁部よりも前記長手軸に近接する内縁とを含む領域が平面に形成されている、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記処置部は、前記長手軸に沿って基端側から先端側を見るときの内視鏡の視野において認識される指標を有する、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記指標は、前記第1の面に設けられ、前記超音波振動により前記処置対象を切削する、請求項5に記載の超音波プローブ。
- 前記指標は、前記処置部の最外縁に形成されている、請求項5に記載の超音波プローブ。
- 前記第1の面の前記第1の縁部と、前記第2の面との間には、前記長手軸に平行な面を有する、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記第1の面の前記第1の縁部と、前記第2の面との間には、前記長手軸に対して傾斜する面を有する、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記処置部を前記長手軸に沿って先端側から基端側を見たとき、前記第2の面の少なくとも一部は、前記第1の面に対して露出している、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記処置部は、前記第1の面よりも前記長手軸に沿って基端側に設けられ、前記第1の面の前記第1の縁部との間に前記第1の段差を有し、前記長手軸に対して直交又は略直交する第3の面を有し、
前記第1の面には、前記長手軸に直交する中心線が規定され、
前記第2の面及び前記第3の面は、前記長手軸及び前記中心線により形成される仮想面に対して対称に形成されている、請求項1に記載の超音波プローブ。 - 前記処置部は、前記第2の面よりも前記長手軸に沿って基端側に設けられ、前記第2の面との間に第2の段差を有し、前記長手軸に対して直交又は略直交する第3の面を有する、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記第1の段差の前記長手軸に沿う第1の高さは、前記第2の段差の前記長手軸に沿う第2の高さに一致し、又は、前記第1の高さは前記第2の高さよりも高い、請求項12に記載の超音波プローブ。
- 前記第1の段差の前記長手軸に沿う第1の高さは、前記第2の段差の前記長手軸に沿う第2の高さに一致し、又は、前記第1の高さは前記第2の高さよりも低い、請求項12に記載の超音波プローブ。
- 前記第1の段差は、前記第1の面と前記第2の面と連続する面を有する、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記処置部を前記長手軸に沿って先端側から基端側を見たとき、前記処置部の最外縁は、多角形状、楕円形状、又は、陸上競技場のトラック形状を有する、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記処置部の前記第1の面の前記長手軸に直交する第1の直交方向に沿う第1の寸法は、前記長手軸及び前記第1の直交方向に対して直交する第2の直交方向で一定である部分を有する、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記処置部の前記第1の面の前記長手軸に直交する第1の直交方向に沿う第1の寸法は、前記長手軸及び前記第1の直交方向に直交する第2の直交方向の位置に応じて変化する部分を有する、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記処置部の基端部は、前記長手軸に沿って基端側に向かうにつれて、前記長手軸に直交する断面の断面積を小さく形成する、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 前記第1の面は、前記処置対象としての骨に形成される所望の骨孔の方向に直交又は略直交した状態で前記骨孔の形成位置に押し当てられ、前記第1の面に前記超音波振動が伝達されると、前記骨孔を前記所望の方向に向けて形成可能である、請求項1に記載の超音波プローブ。
- 請求項1に記載の超音波プローブと、
前記長手軸に沿って前記プローブ本体部の基端に接続され、電力の供給により超音波振動を発生させ、前記長手軸に沿って前記超音波プローブの基端に前記超音波振動を入力して前記超音波振動を前記処置部に伝達する超音波トランスデューサと
を有する超音波処置アッセンブリ。
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