JP2004065380A

JP2004065380A - 外科用ヤスリ

Info

Publication number: JP2004065380A
Application number: JP2002226098A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Matsutani; 松谷　正明; Shigeo Suzuki; 鈴木　茂男
Original assignee: Mani Inc
Current assignee: Mani Inc
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】骨の湾曲表面上にある突起骨や、骨と骨との隙間にある突起骨等を、速やかに平らに切削することができる外科用ヤスリを提供する。
【解決手段】曲伸自在の可撓性を有する帯状ヤスリ本体１１と、この表面に砥粒を固着して形成されたヤスリ目１４とを有する外科用ヤスリ１０であって、上記ヤスリ目が、砥粒を固着した部分１２と砥粒が無い部分１３とを有する。砥粒を固着した部分１２は、ニッケルメッキ層１２ｂの上に、ノーシアン金メッキ層１２ｃとシリコーン膜１２ｄの少なくとも一方が設けられることが望ましい。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、外科手術等において骨の突起部等を切削するために使用される外科用ヤスリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の外科手術においては、骨の異常突起を除去するには、板ヤスリで研削している。外科医は、骨の突起部の状況をみながら板ヤスリを当てる角度や場所を変えて研削するが、この作業は、かなりのテクニックと時間を要する。特に、骨と骨との狭い隙間に突出する異常突起骨を切削するのは、非常に難しい。そのため、作業中に、板ヤスリによって周囲の組織に損傷を与える可能性がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、骨の湾曲表面上にある突起骨や、骨と骨との隙間にある突起骨等を、熟練を要せずに速やかに平らに切削することができる外科用ヤスリを提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の外科用ヤスリは、曲伸自在の可撓性を有する帯状ヤスリ本体と、この表面に砥粒を固着して形成されたヤスリ目とを有する外科用ヤスリであって、上記ヤスリ目が、砥粒を固着した部分と砥粒が無い部分とを有することを特徴としている。
【０００５】
上記砥粒を固着した部分と砥粒が無い部分とが帯状ヤスリ本体の長手方向に交互に配置された縞状で、上記砥粒を固着した部分の帯状ヤスリ本体長さ方向の幅が０．５〜５．０ｍｍであり、砥粒を固着しない部分の帯状ヤスリ本体長さ方向の幅が０．２〜３．０ｍｍである構成とすることができる。
【０００６】
上記砥粒サイズを２０〜２５０μｍとしたり、上記ヤスリ目の砥粒を固着した部分が、コーティングされている構成としたり、上記コーティングが、シリコーン膜である構成としたり、上記帯状ヤスリ本体の少なくとも一方端を、変形自在な非弾性部とした構成としたり、上記帯状ヤスリ本体の表面を非反射性とすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
本発明の外科用ヤスリは、たとえば、頸椎症性脊髄症の手術に使用される。図１は、椎骨に突起が形成された例を示す図である。椎骨１はアーチ状の椎弓１ａを有し、この椎弓１ａと椎骨１で囲われた椎孔１ｂに脊髄などが通っている。頸椎症性脊髄症では、このような椎弓１ａの内側に突起骨１ｃが形成されている。このような突起骨１ｃを、本発明の外科用ヤスリで削り取るのである。
【０００８】
図２は、本発明の外科用ヤスリの全体を示す平面図である。外科用ヤスリ１０は、帯状ヤスリ本体１１に、縞状にヤスリ目１４を縞状に形成したものである。ヤスリ目１４は、砥粒が固着した部分１２と、砥粒が無い部分１３とからなる。外科用ヤスリ１０の両端部１５，１５には、ヤスリ目１４を設けておらず、両端部１５近傍には、鉗子で掴むための孔１６，１６が穿設されている。
【０００９】
帯状ヤスリ本体１１は、弾性と湾曲自在の可撓性とを有するもので、この実施例のものは、厚さ０．１ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ３００ｍｍの薄地細長のオーステナイト系のステンレス鋼ＳＵＳ３０１又はＳＵＳ３０４で作られている。ステンレス鋼以外の鋼、チタン−ニッケル合金、チタン−アルミニウム合金、その他の高弾性合金を用いてもよい。金属以外では、合成樹脂製のテープを使用することができる。合成樹脂としては、ポリアミド系、ポリエーテルサルフォン系、ポリエチレンフタレート系等々が使用でき、さらに、炭素繊維、ボロン繊維、その他の繊維による繊維強化樹脂、その他種々のものが使用可能である。このうち鋼、高弾性合金等は、切削用に、また、合成樹脂、繊維強化樹脂等は仕上げ用に適している。各部の寸法は、ステンレス鋼のものと同じでよい。
【００１０】
帯状ヤスリ本体１１の厚さは、上記０．１ｍｍに限定されず、０．０５〜０．５ｍｍの範囲内が望ましい。０．６ｍｍ以上の厚さにすると、フレキシビリティが無く、使用しにくくなる。逆に、０．０５ｍｍ未満では、使用中に破断するおそれがあるからである。
【００１１】
帯状ヤスリ本体１１の幅は、上記実施例では５ｍｍとしているが、１．０〜１０ｍｍの範囲内であればよい。１ｍｍ未満では、使用中に破断する可能性があり、１５ｍｍを越えると、椎骨１の椎弓１ａ内に入らなくなるので、不適当である。
【００１２】
帯状ヤスリ本体１１の長さは、５０〜５００ｍｍの範囲である。５０ｍｍ未満では、アーチ状の骨に通すと、両端に把持する長さが確保できなくなる。５００ｍｍを越えると、長過ぎて邪魔になるからである。
【００１３】
この帯状ヤスリ本体１１の片面にヤスリ目１４を形成しているが、このヤスリ目１４は、砥粒が固着した部分１２と砥粒が無い部分１３とが帯状ヤスリ本体１１の長手方向に交互に縞状に形成されたものとなっている。このような構成とすることで、ヤスリ目１４部分のフレキシビリティを上げ、多様な曲面形状を有する研削面に追従して研削することができるようになる。
【００１４】
図３は、図２の一部を拡大した図である。この図に示す砥粒が固着した部分１２は、帯状ヤスリ本体１１の片面に砥粒を固着して形成したものである。
図４は、図３のＡ−Ａ拡大断面図である。図４に示すように、砥粒が固着した部分１２は、帯状ヤスリ本体１１上に砥粒１２ａをニッケルメッキ層１２ｂで固着し、この上に金メッキ層１２ｃを重ね、その上からシリコーン膜１２ｄで被覆した構造となっている。砥粒１２ａとしては、この実施例ではダイヤモンド砥粒を用いているが、ダイヤモンド砥粒の他に、ＣＢＮ、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の砥粒を使用することができる。
【００１５】
次に、この外科用ヤスリ１０の製造方法を説明する。最初に、帯状ヤスリ本体１１の片面の砥粒を固着する部分１２だけを露出するようにして、裏面全体と、両端部１５，１５と、砥粒が無い部分１３をマスキングしておく。
【００１６】
マスキングされた帯状ヤスリ本体１１を、砥粒１２ａが充填されたセラミック製容器内に入れ砥粒１２ａに囲まれた状態にする。セラミック容器は、イオンの透過が可能なものを使用する。この帯状ヤスリ本体１１と砥粒１２ａが充填されたセラミック容器を、ニッケルを溶解させた電解液の入ったメッキ槽に浸漬してセラミック容器内に電解液が浸入した状態にする。メッキ槽内には、別個に電極が浸漬されている。この状態で、帯状ヤスリ本体１１と電極との間に電流を流すと、帯状ヤスリ本体１１のマスキングされていない部分にニッケルが析出し、ニッケルメッキ層１２ｂが形成される。このとき、ニッケルとともに砥粒１２ａが帯状ヤスリ本体１１に付着し、これらがニッケルメッキ層１２ｂに保持され、電着され、砥粒が固着した部分１２が形成されることになる。ニッケルメッキ層１２ｂの厚さは砥粒１２ａをしっかりと固定できる厚さで、砥粒１２ａの径の１／２〜２／３程度であり、約１０〜２００μｍである。
【００１７】
この後、帯状ヤスリ本体１１を取り出し、余分に付着した砥粒を洗い流せば、砥粒が固着した部分１２にだけ砥粒の固着した外科用ヤスリを得ることができる。通常のヤスリであれば、これで完了とすることができるのであるが、このまま外科手術に使用すると、ニッケルが溶出し、アレルギーを起こす可能性がある。
【００１８】
そこで、本発明では、ニッケルメッキの後、金メッキを行い、その後に、マスキングを除去する。金メッキ層１２ｃの厚さは、薄すぎると孔ができて下のニッケルメッキ層１２ｂが露出するので、孔ができない厚さにする必要がある。この厚さは、砥粒１２ａの大きさには殆ど無関係であり、この実施例では、０．５μｍとした。この厚さであれば、孔の形成は防止できる。また、金メッキには、シアン化合物を使用するシアン金メッキと、シアン化合物を用いないノーシアン金メッキとがあるが、後述する図５の説明からノーシアン金メッキとした。
【００１９】
本発明では、金メッキ層１２ｃの上にさらにシリコーン膜１２ｄを形成している。シリコーン膜１２ｄの形成方法は、次のようにして行う。金メッキされた帯状ヤスリ本体１１を洗浄し、シリコーンを溶剤に溶解した液に浸漬するか、又はこのシリコーンが溶解した液を塗布する。その後、シリコーンの接着力を上げるために、３００〜４００℃の温度で１〜５時間保持する焼き付け処理をする。これによって、シリコーン膜１２ｄが形成される。シリコーン膜１２ｄは、メッキ層だけでなく砥粒１２ａの表面にも形成される。このシリコーン膜１２ｄの厚さは、５μｍ程度である。
【００２０】
図５は、本発明の外科用ヤスリについて、種々のコーティングをして、細胞毒性試験を行った結果を示す図表である。表中のオーステナイトステンレスは、帯状ヤスリ本体１１の素材である。Ｎｏ．１はニッケルメッキのみの場合で、Ｎｏ．２はニッケルメッキの上にクロムメッキをしたものである。Ｎｏ．３はニッケルメッキの上にシアン金メッキをしたものである。クロムもニッケルと同様に、金属アレルギーの可能性があり、シアン化合物を用いた金メッキもシアン化合物の毒性が問題となり、これらＮｏ．１からＮｏ．３は、全て細胞毒性試験では不合格となった。
【００２１】
Ｎｏ．４はニッケルメッキの上にノーシアン金メッキをしたもの、Ｎｏ．５は、ノーシアン金メッキの上にさらにシリコーンを塗布したもの、Ｎｏ．６はニッケルメッキの上に直接シリコーンを塗布したものである。これらＮｏ．４からＮｏ．６は、ニッケルの溶出を防止することができ、細胞毒性試験に合格することができた。これから、ノーシアン金メッキをするかシリコーンを塗布するかすることが必要である。
【００２２】
シリコーン膜１２ｄは、骨を研削する際の引っかかりを大幅に減らすことができ、研削がやり易くなることから設けられている。骨を研削する際、引っかかりがあると、力を余計に加えてしまい削りすぎになるおそれや、ヤスリが破断し易くなるので、問題である。また、金メッキと併用すれば、金メッキ層１２ｃに万一孔が開いてニッケルメッキ層１２ｂが露出していても、シリコーン膜１２ｄでこの孔を覆うことができるという２重の保護機能も期待できることになる。
【００２３】
図６は、本発明の外科用ヤスリにおいて、好ましい砥粒サイズを調べた結果を示す表である。砥粒が固着した部分１２の幅Ｗ１を０．５ｍｍから５．０ｍｍまで種々に変え、同時に砥粒が無い部分１３の幅Ｗ２を０．２ｍｍから３．０ｍｍまで変えて、種々に組み合わせ、これらと砥粒サイズとの関係を調べている。各欄内の○は良、×は不良、△は条件により可ということを示す。
【００２４】
図６において、砥粒サイズが１０μｍの欄では、全て「×」で、２０μｍの欄では全て「△」となっている。これは、砥粒サイズが１０μｍより小さいと、目詰まりして切削できないためである。
【００２５】
砥粒サイズが２０〜５０μｍの範囲では、切削性が低く、使用感も良くないが、仕上げ研削には向いているということから、△となった。
砥粒サイズが３００μｍ以上になると、研削したときに引っかかり感が強くなり、使用感が悪いということから、×となった。また、３００μｍを越えると、ニッケルメッキ層１２ｂも厚くする必要があり、電着時間が掛かり過ぎるという問題もある。さらに４５０μｍを越えると、研削中の砥粒の剥離が増加する傾向がある。
【００２６】
以上の結果から、砥粒サイズが６０〜２５０μｍの範囲では、砥粒が固着した部分１２と、砥粒が無い部分１３との幅の組み合わせの如何に拘わらず、全て良好という結果になった。
【００２７】
図７は、本発明の外科用ヤスリについて砥粒が固着した部分１２の幅Ｗ１と、砥粒が無い部分１３の幅Ｗ２の幅を変えて使用感を評価した表である。外科用ヤスリとしては、オーステナイト系ステンレス鋼製の帯状ヤスリ本体１１で、長さ３００ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍのものに、図２に示す縞状にダイヤモンド砥粒を電着したものを用いた。砥粒サイズは、１２０μｍである。５人の医師が使用して４人以上が「良」と判断した場合が「○」で、３人の場合が「△」、２人以下を「×」とした。
【００２８】
砥粒が固着した部分１２の幅Ｗ１が０．１〜０．３ｍｍの場合、幅が狭いため、切削性が悪くなったことが原因と考えられる。逆に、幅Ｗ１が、６ｍｍ以上になると、ヤスリとしてのフレキシビリティに欠け、切削面への追従性が悪くなり、かつ、破断しそうな感じが高まり、不良と判断された。
【００２９】
砥粒が無い部分１３の幅Ｗ２が０．１ｍｍ以下の場合は、ヤスリは、フレキシビリティに欠け、切削面への追従性が悪くなり、使用感が悪くなった。逆に、砥粒が無い部分１３の幅Ｗ２が３．５〜６ｍｍの範囲では、砥粒が無い部分が広いため、引っかかる感じになって使用感が悪くなった。
【００３０】
以上から、砥粒が固着した部分１２の幅Ｗ１が、０．５〜５．０ｍｍの範囲で、砥粒が無い部分１３の幅Ｗ２が、０．２〜３．０ｍｍの範囲が良好であることが分かった。
【００３１】
上記の実施例では、砥粒が固着した部分１２と砥粒が無い部分１３は共に帯状ヤスリ本体１１の長手方向と直交した矩形であるが、これらの形状は実施例に限定されるものではなく、形状は矩形以外にも平行四辺形や、山形、丸等々、の形状にすることができる。そして、一般的には、１ｃｍ^２内に２カ所以上砥粒が無い部分１３を設けるようにすれば、砥粒が固着した部分１２を丸にするなど、多様な形状を採用することが可能である。
【００３２】
帯状ヤスリ本体１１を金属製とした場合、砥粒１２ａの固着は電着が適しているが、合成樹脂など、非導電性の素材を用いる場合は、砥粒の固定は接着剤が適している。その場合、金メッキ層は不要になるが、使用時の引っかかり感を無くすために、シリコーン膜で被覆することが望ましい。
【００３３】
ヤスリ目１４は帯状ヤスリ本体１１の両端部１５，１５には形成する必要がなく、本発明の実施例では形成していないが、両端までヤスリ目１４とすると、両端部１５，１５を掴み易くなり、切削作業中にヤスリが滑ることがなくなって、使い易くなる。また、図示しないが、帯状ヤスリ本体１１の長手方向に伸びる両側面にもヤスリ目１４を形成しないことが好ましい。両側面にヤスリ目１４があると、脊髄にヤスリ目１４が触れてしまうおそれがあるからである。
【００３４】
帯状ヤスリ本体１１が樹脂製の場合には、砥粒１２ａは接着剤で固着する。その場合、砥粒が固着した部分１２と砥粒が無い部分１３の大きさや砥粒サイズなどは、上記の実施例と同様でよい。
【００３５】
上記の外科用ヤスリを使用するには、図２の外科用ヤスリ１０の両端部１５，１５を把持して中間部のヤスリ目１４のある面を図１の突起骨１ｃに押し当てれば、外科用ヤスリ１０の中間部分は突起骨１ｃの湾曲表面にほぼ沿って弧状に曲がる。その状態で外科用ヤスリ１０の両端部１５，１５を交互に引けば、ヤスリ目１４により突起骨１ｃの研削がされる。上記研削において、ヤスリ目１４の部分が常時弧状に移動して、突起骨１ｃに接するから、突起骨１ｃが研削された後の椎骨１は突起骨１ｃの無かった元の形状に整形される。このように、本発明の外科用ヤスリ１０を用いれば、周囲の組織を傷めることなく突起骨１ｃを容易に平らに切削することができる。両端部１５，１５を手で把持するのに代えて、孔１６の部分を鉗子で把持して使用することもできる。
【００３６】
なお、外科用ヤスリ１０を突起骨１ｃに当てがう際、周囲の組織（例えば脊髄など）を傷めないよう、ヤスリの少なくとも一方の端部を非弾性とすることが望ましい。本実施例においては、オーステナイト系ステンレス鋼製のヤスリ端部を焼き鈍すことにより非弾性化させている。このように端部を軟化させることによってヤスリを患部に当てがう際、自由に変形させることができるようになる。
【００３７】
また、顕微鏡下の手術においては、落射照明によりハレーションを起こして周りの組織が見えなくなってしまう。そのため、帯状ヤスリ本体１１の表面を非反射性とすることが望ましい。非反射性とするには、例えば、金属母材の表面にヘアライン加工やブラスト加工の処理を施すことで表面をざらつかせ、非反射性とすることができる。両端部１５，１５も非反射性にすると、表面がざらついて外科用ヤスリ１０を把持し易くなるという効果もある。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の外科用ヤスリによれば、骨の湾曲面に沿って自由に湾曲させることができるので、外科用ヤスリ両端部を直線延長方向へ交互に引っ張るだけの簡単な操作で、熟練を必要とせずに突起骨を速やかに平らに切削することができる。また、骨と骨の隙間の突起骨を切削する場合は、本発明外科用ヤスリを該隙間に挿通し、上記と同様の操作を行うことにより、周囲の組織を損傷することなく突起骨を容易に切削することができる。
【００３９】
砥粒を固着することでヤスリ目を形成するので、所望の粗さのヤスリ目を簡単に得ることができる。ヤスリ目に砥粒のない部分を設けているので、目詰まりを少なくすることができるとともに、フレキシビリティを向上させることができる。
【００４０】
帯状ヤスリ本体の表面を非反射性とすれば、顕微鏡下の手術の際も、ハレーションを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】椎骨に突起が形成された例を示す図である。
【図２】本発明の外科用ヤスリの全体を示す平面図である。
【図３】図２の一部を拡大した図である。
【図４】図３のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図５】本発明の外科用ヤスリについて、種々のコーティングをして、細胞毒性試験を行った結果を示す図表である。
【図６】本発明の外科用ヤスリにおいて、好ましい砥粒サイズを調べた結果を示す表である。
【図７】本発明の外科用ヤスリについて砥粒が固着した部分の幅と、砥粒が無い部分の幅の幅を変えて使用感を評価した表である。
【符号の説明】
１　　　椎骨
１０　　外科用ヤスリ
１１　　帯状ヤスリ本体
１２　　砥粒が固着した部分
１２ａ　砥粒
１２ｂ　ニッケルメッキ層
１２ｃ　金メッキ層
１２ｄ　シリコーン膜
１３　　砥粒が無い部分
１４　　ヤスリ目
１５　　両端部
１６　　孔

Claims

曲伸自在の可撓性を有する帯状ヤスリ本体と、この表面に砥粒を固着して形成されたヤスリ目とを有する外科用ヤスリであって、上記ヤスリ目が、砥粒を固着した部分と砥粒が無い部分とを有することを特徴とする外科用ヤスリ。
上記砥粒を固着した部分と砥粒が無い部分とが帯状ヤスリ本体の長手方向に交互に配置された縞状で、上記砥粒を固着した部分の帯状ヤスリ本体長さ方向の幅が０．５〜５．０ｍｍであり、砥粒を固着しない部分の帯状ヤスリ本体長さ方向の幅が０．２〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の外科用ヤスリ。
上記砥粒サイズが２０〜２５０μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の外科用ヤスリ。
上記ヤスリ目の砥粒を固着した部分が、コーティングされていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の外科用ヤスリ。