JP4493547B2 - 医療用鋸 - Google Patents

Description

本発明は、医療用の鋸に関するもので、特に、脊椎や頭蓋骨などの骨の切削に適した鋸に関するものである。

外科手術において、骨の一部を切除したり、骨を切断する場合があり、そのとき骨用鋸が使用される。この目的に使用される従来の鋸としては、薄いブレード状の鋸刃が用いられていた。しかし、ブレード状のものは狭い場所では使用できず、また、切断や切除をしようとする骨の周辺の脊髄や硬膜などの組織を損傷し易いという問題があった。硬膜には神経（脊髄）が通っているが、特に硬膜はその表記とは違って薄くて柔らかいものであるため、硬膜に傷がつくと、神経が損傷を受けることになる。神経が損傷を受けると半身不随などの重篤な疾患をもたらすことがあるため、硬膜に傷がつくことは絶対に避けたい事態である。

これに対し、特許文献１では、二股状にアームを備えたフレームと、このフレームのアームの先端に張架されたワイヤとを備え、フレームの基端をレシプロケータなどの揺動装置に装着した医療用鋸を提案している。

ワイヤとしては、ステンレスなどの金属製の編線を使用し、表面を粗面としたものを使用する。そして、表面の粗さで骨を切削するのである。

しかしながら、この特許文献１に記載の鋸は、金属製のワイヤの表面を粗面にしたものなので、切削性が不十分という問題があった。また、ワイヤはフレームの先端に直線的に張架されるもので、少なくともワイヤの長さ分のワーキングスペースが必要となり、狭い場所では使用しにくいという問題もあった。
登録実用新案第３０１８２０１号

本発明は、このような問題の解決を図ったもので、狭い場所でも容易に使用でき、しかも切削力が十分にある医療用鋸を提供しようとするものである。

上記の目的を達成するために本発明の医療用鋸は、柔軟性を有し、骨より硬い素材からなり、表面がざらつきのある粗面となっている線条体の一部に、前記線条体に砥粒を固着した部分と固着しない部分とを交互に配置した構成の硬質な生体組織を切断することを目的とする切削部を設け、前記切削部の両側の前記線状体を、前記切削部より切れ味の劣る補助切削部としたことを特徴としている。

または、上記の構成に加え、さらに、合成樹脂製の柔軟な中空の筒状体で、入口がラッパ状に広がり、出口には前記医療用鋸が通過できる穴が貫通したガイドチューブを備えたことを特徴としている。

または、少なくとも前記切削部に潤滑性のある素材をコーティングした構成としてもよい。

前記線条体が、ステンレス鋼の線条体である構成としたり、前記線条体が、撚線である構成とすることができる。

本発明の第１の発明によれば、砥粒を固着した部分で切削し、固着しない部分を交互に配置することで柔軟性を確保できるので、狭い場所でも使用でき、しかも、骨等の硬質な生体組織を切断するための十分な切削力を得られるという優れた効果を奏する。また、本発明の第２の発明によれば、切削部に加えて補助切削部を設ける構成なので、血管や神経（脊髄などの太い神経を含む）などの軟部組織を損傷することなく骨を切削することができる。また、本発明の第３の発明によれば、潤滑性のある素材をコーティングするので、線条体より有害物質が溶出するのを防ぐことができることから医療用鋸の生体適合性が良くなる。また、コーティングによりスムーズに切削することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明の医療用鋸の実施例を示す図で、（ａ）は全体を示す図、（ｂ）はガイドチューブの図、（ｃ）は（ａ）の切削部の一部を拡大した図である。

本発明の医療用鋸１０は、線条体１１と、この線条体１１の中間に形成された切削部１２と、切削部１２の両側の補助切削部１３，１３とから構成されている。

線条体１１は、直径が１．０〜０．３ｍｍφのステンレス鋼製のワイヤーを使用している。ステンレス鋼製とすることで、錆を防止し、錆による人体組織への悪影響を排除することができる。線条体１１としては、骨の形状に沿って曲がれるように柔軟なものが望ましい。単線でも焼き鈍しをしたものであればよいが、撚線や編線が望ましい。撚線や編線を使用することで、柔軟性に富み、しかも強度の大きい線条体１１を得ることができる。また、撚線や編線は表面に凹凸ができ、この凹凸により、小さい切削力ではあるが、血管や神経を損傷せずに骨を切削することが可能となる。撚線の撚り本数は、特に限定されないが、実施例では、７本×７本（合計４９本）の撚り本数のものを使用している。

図示の実施例では、線条体１１としてステンレス鋼製の撚線を使用したが、樹脂類やたとえば天然繊維や合成繊維の糸等を使用することもできる。この場合も、単線のフィラメントでも複数本のフィラメントを撚糸したものや、紡績糸でもよい。

切削部１２は、図１（ｃ）に示すように、砥粒を固着した部分１２ａと固着しない部分１２ｂとが交互に設けられた構成となっている。

砥粒としては、特に限定されないが、ダイヤモンドやＣＢＮ砥粒などの硬いものが望ましい。実施例では、ダイヤモンド砥粒の粒径が３０〜４０μｍのものを使用している。また、線条体１１に砥粒を固着する方法としては、接着剤でもよいが、人体への影響の少ないものを使用すべきである。また、骨を切削しているとき、砥粒が剥落することがあるので、できるだけ剥落が少なくなるように、強力な接着が望ましい。実施例では、ステンレス鋼素材の線条体１１の表面に、一般医療用具で使用されているニッケル溶着を用いてダイヤモンドの砥粒を固着している。

砥粒を固着した部分１２ａは、硬直化して柔軟性が失われるので、固着しない部分１２ｂを交互に設け、柔軟性が確保できるようにしている。砥粒を固着した部分１２ａと固着しない部分１２ｂとは等間隔に配置しなければならないということはないが、等間隔に配置すると、鋸１０としての切削力が安定する。また、砥粒を固着した部分１２ａと固着しない部分１２ｂとの長さは等しくしてもよいが、相違してもよい。実施例では、砥粒を固着した部分１２ａの長さと固着しない部分１２ｂとの長さは等しく、２ｍｍとしているが、１〜５ｍｍの範囲が望ましい。１ｍｍ未満では、砥粒の付着が不十分となり、５ｍｍを越えると、柔軟性が若干不足するからである。

切削部１２の両端には、補助切削部１３が形成されている。補助切削部１３は、線条体１１に何も加工をしていない部分である。線条体１１が骨より硬い素材であり、かつ、その表面が撚線や編線なのでざらつきのある粗面となっており、線条体１１そのものを往復摺動させることで、切削部１２より切れ味は劣るが、骨を若干切削することができる。

本発明の医療用鋸１０は、潤滑性のある素材でコーティングしている。潤滑剤としては、シリコーン樹脂やテフロン（登録商標）を使用することができる。コーティングすることで線条体１１が直接生体に触れないこと、また、線条体１１よりニッケルなどの有害物質の溶出を防ぐことができることから生体適合性が良くなる。また、切削部１２に固着した砥粒が大きく、切れすぎてがたがたする場合にも、コーティングしてある場合はスムーズに切削することができる。コーティングする部分は、切削部１２だけでもよいが、補助切削部１３もコーティングしてよい。潤滑剤としては、潤滑性があればよいので、液体に限定されず、粉状体でもよい。

図１（ｂ）はガイドチューブ２０の図である。ガイドチューブ２０は合成樹脂製の柔軟な中空の筒状体で、入口２０ａがラッパ状に広がり、出口２０ｂには鋸１０が通過できる孔が貫通している。

治療対象となる骨の骨と生体組織との間の隙間に鋸１０の一端を挿入し、骨の反対側から引き出して、鋸１０の両端を交互に引くことで切削をするのであるが、骨と生体組織との間の隙間は狭く、直接鋸１０を通すと、生体組織を損傷させるおそれがある。そこで、最初にこのガイドチューブ２０を通しておいて、このガイドチューブ２０に鋸１０を通すことで、生体組織を損傷させることなく安全に骨の一方から反対側へと鋸１０を通すことができるようにするのである。

図２は、本発明の医療用鋸１０で、脊椎３０の切開をする様子を示す斜視図である。補助切削部１３は、そのままの状態で、手で掴んで交互に鋸１０を引くことができるが、通常は、鋸１０の両端部に取手１５を取り付けて使用する。切削する脊椎３０は１つでもよいが、この図に示すように、複数の脊椎３０を跨いで本発明の医療用鋸１０を通し、これら複数の脊椎３０を一度に切削することも可能である。

脊椎３０の内部には、生体組織として硬膜に覆われた脊髄３１が通っており、切削や切断の際にこれを損傷させないようにする必要がある。そこで、図３により本発明の医療用鋸１０の使用の仕方を説明する。

図３には模式化した脊椎３０を示す。脊椎３０は、環状であるが、説明のためその一部を切り欠いて図示している。脊椎３０の内部には生体組織としての脊髄３１が通過している。

鋸１０を脊椎３０内に挿入するのに先だって、まず、図３（ａ）に示すように、ガイドチューブ２０の出口２０ｂ側（先端側）を治療対象となる脊椎３０の一方側から矢印に示すように挿入し、ガイドチューブ２０の先端側を脊椎３０の反対側から突出させる。

次に、図３（ｂ）に示すように、ガイドチューブ２０の入口２０ａから鋸１０の一端を挿入する。鋸１０はガイドチューブ２０の中空部を通過し、先端へと向かう。

図３（ｃ）に示すように、鋸１０の先端部がガイドチューブ２０の出口から突出したら、これを鉗子で掴み、引き出す。鋸１０を引き出したら、図３（ｄ）に示すように、ガイドチューブ２０を引き出して取り除く。

ガイドチューブ２０の入口２０ａは、図１（ｂ）に示すようにラッパ状に開いているので、ガイドチューブ２０を出し入れするとき、この部分が脊椎３０と脊髄３１との間を通らない方向に出し入れするとよい。こうすることによって、脊髄３１の損傷を防止することができる。

その後、図３（ｅ）に示すように、鋸１０の両端を交互に引いて切断する。ただし、脊椎３０の周囲に血管や神経などの軟部組織がある場合は、最初に補助切削部１３で脊椎３０の骨を少し切除して骨に鋸１０を食い込ませた後、切削部１２で脊椎３０の所望の部位を切断するとよい。補助切削部１３は切削力が小さいので、血管や神経を切断することがなく、これらを押し動かして切削位置から外れる位置に移動させる。その後、切削部１２で切断すれば、補助切削部１３により形成（切除）したスペースを切削部１２が通過するため、血管や神経を損傷することを防止することができる。

図３の説明では、ガイドチューブ２０を患部に通してから鋸１０をガイドチューブに挿入したが、予めガイドチューブ２０に鋸１０を挿入してから、患部に通してもよい。

〔切断試験〕
本発明の医療用鋸と、ステンレス鋼製の撚線からなる医療用鋸とで切断試験を行った。切断する試料としては、骨に近い性質のエポキシ樹脂製の直径１２ｍｍの丸棒を使用し、この丸棒を切断するのに鋸を何回往復させたかを比較した。

本発明の医療用鋸は、切削部１２の長さが２００ｍｍ、補助切削部１３の長さが片側３００ｍｍずつで合計８００ｍｍであった。砥粒は３０〜４０μｍのダイヤモンド砥粒を使用し、砥粒を固着した長さと固着しない長さは共に２ｍｍのピッチとした。比較対象としての砥粒を付けないステンレス鋼製の撚線からなる医療用鋸は、全長が８００ｍｍである。撚線は双方とも同じものを使用している。また、双方とも、実際の使用時に近い荷重として８００ｇの錘を両端に吊り下げ、往復動させた。本発明の医療用鋸では、４００回前後の往復動で切断できたが、砥粒のない比較例のものでは３０００回往復させても切断できなかった。

なお、これまで線条体１１に砥粒を固着した例を中心に説明したが、これに限定するものではなく、例えば、図４に示すように線条体の形状を加工することで切削部を形成するようにしてもよい。この例の医療用鋸１００では、ステンレス鋼などの金属製単線からなる線条体１１０の中間に等間隔で多数の溝１２１を設けた切削部１２０を形成し、その両側に角度の緩い溝１３１を形成した補助切削部１３０を形成している。切削部１２０の溝はほぼ直角で角が切り立っているため良く切れる。これに対し、補助切削部１３０の溝は角度が緩いため、あまり切れないので、血管や神経を損傷させないで骨を切削することができる。

本発明の医療用鋸の実施例を示す図で、（ａ）は全体を示す図、（ｂ）はガイドチューブの図、（ｃ）は（ａ）の切削部の一部を拡大した図である。 本発明の医療用鋸で、脊椎の切開をする様子を示す斜視図である。 本発明の医療用鋸の使用の仕方を説明する図である。 本発明の医療用鋸の第２実施例を示す要部の拡大図である。

符号の説明

１０，１００ 医療用鋸
１１，１１０ 線条体
１２，１２０ 切削部
１２ａ 砥粒を固着した部分
１２ｂ 砥粒を固着しない部分
１３，１３０補助切削部
３０脊椎

Claims (3)

1. 柔軟性を有し、骨より硬い素材からなり、表面がざらつきのある粗面となっている線条体の一部に、前記線条体に砥粒を固着した部分と固着しない部分とを交互に配置した構成の硬質な生体組織を切断することを目的とする切削部を設け、前記切削部の両側の前記線状体を、前記切削部より切れ味の劣る補助切削部としたことを特徴とする医療用鋸。
2. さらに、合成樹脂製の柔軟な中空の筒状体で、入口がラッパ状に広がり、出口には前記医療用鋸が通過できる穴が貫通したガイドチューブを備えたことを特徴とする請求項１に記載の医療用鋸。
3. 少なくとも前記切削部に潤滑性のある素材をコーティングしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の医療用鋸。

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