(57)【要約】  熱変形可能な形状記憶外科装置を加熱するシステム（２０）である。本システムは密封された、殺菌可能なハウジング（２２）と、形状記憶外科装置を加熱する熱プローブ（２８）であって、ハウジング（２２）に接続されている該熱プローブ（２８）と、ハウジング（２２）内に配置されたプリント回路基板（２４）とを含む。プリント回路基板（２４）は、熱プローブ（２８）への加熱電力の受取りと分配を制御する電力回路と、熱プローブ（２８）を介して形状記憶外科装置の状態を測定する帰還回路と、帰還回路からデータを受取り、電力回路場熱プローブ（２８）へ分配する加熱電力の量を調節可能に制御する制御回路とを有するシステム制御器（２６）を含む。制御回路は、指定時間後にまたは所定の条件の発生時に熱プローブ（２８）への加熱電力の分配を停止する自動切断回路を含む。
2009511208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱変形可能な形状記憶外科装置を加熱するシステムにおいて、
密封された、殺菌可能なハウジングと、
形状記憶外科装置を加熱する熱プローブであって、前記ハウジングに接続された該熱プローブと、
前記ハウジング内に位置するプリント回路基板であって、前記熱プローブへの加熱電力の受取りと分配を制御する電力回路と、前記熱プローブを介して形状記憶外科装置の状態を測定する帰還回路と、前記帰還回路からデータを受取り、前記電力回路が前記熱プローブへ分配する加熱電力の量を調節可能に制御する制御回路と、を有するシステム制御器を含む前記プリント回路基板と、
を含む形状記憶外科装置を加熱するシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記制御回路は、指定時間後にまたは所定の条件の発生時に前記熱プローブへの加熱電力の分配を終了する自動切断回路をさらに含む、システム。
【請求項３】
請求項１記載のシステムにおいて、形状記憶外科装置に発生する温度が所定の最大値を超えないように形状記憶外科装置を加熱する適切な温度と時間を決定する１個以上のディジタル・マイクロプロセッサを含み、前記１個以上のディジタル・マイクロプロセッサは前記制御回路と協同する、システム。
【請求項４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記熱プローブは形状記憶外科装置へ電流を印加する電極である、システム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記熱プローブと結合した電流検出線をさらに含み、前記電流検出線は前記熱プローブの先端と形状記憶外科装置との間の電導度を測定するよう構成されている、システム。
【請求項６】
請求項１記載のシステムにおいて、形状記憶外科装置の状態を指示するディジタルまたはアナログ読出しをさらに含む、システム。
【請求項７】
請求項４記載のシステムにおいて、前記電極は金、アルミニウム、銀、またはその組合せの内の１つから形成される、システム。
【請求項８】
請求項４記載のシステムにおいて、前記電極は炭素、黒鉛、またはその組合せの内の１つから形成される、システム。
【請求項９】
請求項１記載のシステムにおいて、第２熱プローブと、前記熱プローブと前記第２熱プローブとの間に延びる結合された抵抗線またはリボンとをさらに含む、システム。
【請求項１０】
請求項１記載のシステムにおいて、前記熱プローブが形状記憶外科装置と接触された時に自動的に加熱電力を供給する装置をさらに含む、システム。
【請求項１１】
請求項１記載のシステムにおいて、前記熱プローブがそこから延びている、密封された殺菌可能な携帯式装置をさらに含む、システム。
【請求項１２】
請求項１１記載のシステムにおいて、前記携帯式装置と前記熱プローブはコードを介して前記ハウジングに接続されている、システム。
【請求項１３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記ハウジングは携帯されるように構成され、前記熱プローブは前記ハウジングから延びている、システム。
【請求項１４】
請求項１記載のシステムにおいて、加熱電力を供給する装置をさらに含む、システム。
【請求項１５】
請求項１４記載のシステムにおいて、前記装置は前記ハウジング内に配置され、前記電力回路と結合した電池を含む、システム。
【請求項１６】
請求項１５記載のシステムにおいて、前記ハウジングは携帯されるように構成され、前記熱プローブは前記ハウジングから延びている、システム。
【請求項１７】
請求項１４記載のシステムにおいて、前記装置は、前記電力回路へ線路電流の形式で加熱電力を与える電力コードを含む、システム。
【請求項１８】
請求項１４記載のシステムにおいて、前記装置は、前記電力回路へ加熱電力を与える化学源を含む、システム。
【請求項１９】
請求項１４記載のシステムにおいて、前記装置は、前記電力回路へ加熱電力を与える無線周波数電気外科発生器を含む、システム。
【請求項２０】
請求項１４記載のシステムにおいて、前記装置は、前記電力回路へ加熱電力を与える超音波発生器を含む、システム。
【請求項２１】
請求項１４記載のシステムにおいて、前記装置は、前記電力回路へ加熱電力を与える交番磁場を含む、システム。
【請求項２２】
熱変形可能な形状記憶外科装置を加熱または冷却するシステムにおいて、
密封された、殺菌可能なハウジングと、
形状記憶外科装置を加熱または冷却する熱プローブであって、前記ハウジングに接続された該熱プローブと、
前記ハウジング内に位置するプリント回路基板であって、前記熱プローブへの加熱電力または冷却剤の受取りと分配を制御する電力回路と、前記熱プローブを介して形状記憶外科装置の状態を測定する帰還回路と、前記帰還回路からデータを受取り、前記電力回路が前記熱プローブへ分配する前記加熱電力または前記冷却剤の量を調節可能に制御する制御回路と、を有するシステム制御器を含む前記プリント回路基板と、
を含む形状記憶外科装置を加熱または冷却するシステム。
【請求項２３】
請求項２２記載のシステムにおいて、前記冷却剤は圧縮ガスである、システム。
【請求項２４】
請求項２２記載のシステムにおいて、前記冷却剤は熱電冷却器から発生される、システム。
【請求項２５】
請求項２２記載のシステムにおいて、前記制御回路は、指定時間後にまたは所定の条件の発生時に前記熱プローブへの加熱電力の分配を終了する自動切断回路をさらに含む、システム。
【請求項２６】
熱変形可能な形状記憶外科装置を加熱する装置において、
密封された、殺菌可能なハウジングと、
形状記憶外科装置を加熱する熱プローブであって、前記ハウジングに接続された前記熱プローブと、
前記熱プローブへの加熱電力の受取りと分配を制御する装置と、
前記熱プローブを介して形状記憶外科装置の状態を測定する装置と、
前記帰還回路からデータを受取り、前記電力回路が前記熱プローブへ分配する加熱電力の量を調節可能に制御する装置と、
を含む形状記憶外科装置を加熱する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインプラント外科応用（ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  ｓｕｒｇｉｃａｌ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）に使用される形状記憶変形可能な外科クランプを加熱または冷却するシステムと装置に一般的に関係する。特に、本発明はニッケル／チタン合金インプラント・クランプ（ｉｍｐｌａｎｔ  ｃｌａｍｐｓ）を加熱または冷却するシステムと装置に関係する。
【背景技術】
【０００２】
加熱または冷却形状記憶変形可能外科クランプは当初室温にて開放構成で供給される。外科処理の後、一定量の熱が与えられてクランプを閉じて器官保持を提供する。他の構成では、冷却によりクランプをその元の形状に変形可能である。従って、外科インプラントは器官へのその固定を解放可能である。各種の構成のインプラントが利用可能である。実際には、外科的制約は非常に限定的な仕様でこれらの外科装置（またはインプラント）を製造することを必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
外科的な文脈では、それが単皮質（ｍｏｎｏ−ｃｏｒｔｉｃａｌ）であれまたは両皮質（ｂｉｃｏｒｔｉｃａｌ）であれ、２脚（ｂｉｐｏｄｅ）または４脚（ｑｕａｄｒｉｐｏｄｅ）クランプであれ、その断面形状または寸法に係わらず、その設計に使用した形状記憶金属の量に係わらず、加熱または冷却装置は多くの異なる型式のクランプを変形可能であることが望ましい。多くの従来技術の設計では変形可能なクランプの範囲が限定されていた。また、装置により印加された過大な加熱または冷却による偶発的な骨壊死を防止するため加熱または冷却装置は信頼できるかつ有効な安全システムを含むことも望ましい。多くの従来技術装置は信頼できる安全装置を含んでいない。形状記憶合金インプラントを変形するために使用する加熱装置の共通の問題点は、インプラント変形を見ることが出来ない点である。これらのインプラントの脚部は骨または器官に埋め込まれており、ある場合には変形時に移動せず、そうではなく器官に力を及ぼし始める。多くの従来技術装置は何時十分なエネルギーがインプラントに転送され、完全に変形しているが、周囲の器官に損傷を与えるほど熱くなっていないことを決定不能である。また本装置はオートクレーブで殺菌されるかまたは浴槽で消毒されることも望ましい。多くの従来技術装置は手動で清掃され殺菌されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの特徴は熱変形可能な形状記憶外科装置を加熱するシステムである。本システムは、密封された殺菌可能なハウジングと、形状記憶外科装置を加熱する熱プローブであって、ハウジングと接続されている該熱プローブと、ハウジング内に位置するプリント回路基板を含む。プリント回路基板は熱プローブへの加熱電力の受取りと分配を制御する電力回路と、熱プローブを介して形状記憶外科装置の状態を測定する帰還回路と、帰還回路からデータを受取り、電力回路が熱プローブへ分配する加熱電力の量を調節可能に制御する制御回路とを有するシステム制御器を含む。
【０００５】
本発明の別な特徴は熱変形可能な形状記憶外科装置を加熱または冷却するシステムである。本システムは、密封された殺菌可能なハウジングと、形状記憶外科装置を加熱または冷却する熱プローブであって、ハウジングと接続されている該熱プローブと、ハウジング内に位置するプリント回路基板を含む。プリント回路基板は熱プローブへの加熱電力または冷却剤の受取りと分配を制御する電力回路と、熱プローブを介して形状記憶外科装置の状態を測定する帰還回路と、帰還回路からデータを受取り、電力回路が熱プローブへ分配する加熱電力または冷却剤の量を調節可能に制御する制御回路とを含む。
【０００６】
本発明のさらに他の特徴は熱変形可能な形状記憶外科装置を加熱する装置である。本装置は、密封された殺菌可能なハウジングと、形状記憶外科装置を加熱する熱プローブであって、ハウジングと接続されている該熱プローブと、熱プローブへの加熱電力の受取りと分配を制御する機構と、熱プローブを介して形状記憶外科装置の状態を測定する機構と、帰還回路からデータを受取り、電力回路が熱プローブへ分配する加熱電力の量を調節可能に制御する機構とを含む。
【実施例】
【０００７】
同じ参照番号は同じ部品を指示している図面、特に図１をここで参照すると、本発明の１つの特徴は熱変形可能な形状記憶外科装置（図示せず）を加熱するシステム２０である。図１に図示するように、１実施例では、システム２０は密封された殺菌可能な携帯式ハウジング２２に収容される。システム２０は、システム制御器２６を含むプリント回路基板２４を含み、その両方がハウジング２２に含まれる。システム制御器２６は、形状記憶外科装置を加熱する、ハウジング２２から延びる熱プローブ２８に接続される。
【０００８】
ハウジング２２は、システム制御器２６のようなその内部部品のどれも損傷することなく殺菌可能でオートクレーブの状態に耐えるように一般的に密封される。システム２０の部品はハウジング２２の形状の携帯式装置を一般的に形成する。
【０００９】
形状記憶外科装置を加熱するために使用される熱プローブ２８はプリント回路基板２４を介してハウジング２２に接続され、ハウジングの端部３０から延びている。ここで１実施例の図２を参照すると、熱プローブ２８は１対の電極３２から形成され、この電極を使用して電流を形状記憶外科装置へ印加する。電極３２は、熱伝導または輻射ではなく、電流へのその抵抗により形状記憶外科装置を加熱させる。以下で詳細に説明するように、熱プローブ２８はまた電極３２のような従来の電極以外の熱接点により定義されてもよい。
【００１０】
電流検出線３４を電極３２の各々に結合して各電極の先端３６と形状記憶外科装置との間の電流を測定する。電極３２は金、アルミニウム、銀、またはその組合せのような電導材料から形成してもよい。または、電極３２は炭素、黒鉛、またはその組合せのような抵抗材から形成してもよい。
【００１１】
図２に図示するような１実施例では、両方が絶縁材４０により覆われている、２つの黒鉛棒３８から形成される電極３２が、互いに密に接触するよう配置される。電流検出線３４が棒３８の各々に接続される。電流検出線３４は、各先端部４２と隣接する棒との接触点を除いて、互いにかつ黒鉛棒から絶縁されている。電流検出線３４を使用して先端部４２近辺の電流を測定する。電極３２は外科場所への配置を容易にするため絶縁部４４を使用して円筒形状に形成してもよい。
【００１２】
ここで１実施例の図３を参照すると、抵抗線またはリボン４５が結合され電極３２間に延びている。電流が線またはリボン４５を通過する。電極３２ではなく、線またはリボン４５が形状記憶外科装置と接触されて装置を加熱する。
【００１３】
再び図１を参照すると、プリント回路基板２４は通常ハウジング２２内に配置されて、殺菌時に保護されることを保証する。プリント回路基板２４はシステム制御器２６を含み、これは各熱プローブ２８への加熱電力の受取りと分配を制御する電力回路（図示せず）と、熱プローブを介した形状記憶外科装置の状態を測定する帰還回路（図示せず）と、帰還回路からデータを受取り、電力回路が熱プローブへ分配する加熱電力の量を調節可能に制御する制御回路（図示せず）により一般的に定義される。熱プローブ２８が電極３２を含む場合、システム制御器２６は電極への電流の流れを制御する。
【００１４】
制御回路は、指定時間後または所定の条件の発生時に熱プローブ２８への加熱電力の分配を停止する自動切断回路（図示せず）を通常含む。システム２０はまた、形状記憶外科装置で発生された温度が所定の最大値を超えないように形状記憶外科装置を加熱する適切な温度と時間を決定する１個以上のディジタル・マイクロプロセッサ（図示せず）を含んでもよい。１個以上のディジタル・マイクロプロセッサは制御回路と協同する。形状記憶外科装置は特定の温度、通常摂氏４５度から５０度の間で形状変形されるように設計されている。制御回路は、システム２０が形状記憶外科装置を形状変更に必要なものより僅かに高い温度まで加熱するが、それ以上ではないことを保証する。温度制限はインプラントが形状変形されることを可能とするが、過熱による器官壊死は発生しない。
【００１５】
システム２０は、電力回路とシステム全体に加熱電力を供給する電源４６を通常含む。１実施例では、システム２０は、熱プローブ２８が形状記憶外科装置と接触した時に自動的に加熱電力を供給するセンサ（図示せず）または他の機構を含むように構成される。熱プローブ２８が電極３２により定義される場合、電源４６はハウジング２２内に配置された再充電可能なまたは使い捨て電池４７または線路電流の形式で加熱電力を供給するハウジング２２の端部４８に結合された電力コード（図示せず）を含む。熱プローブ２８が従来のものではない電極またはその他の熱接点により定義される場合、電源４６は化学電源、無線周波数電気外科発生器、超音波発生器または交番磁場を含む。
【００１６】
システム２０は、ハウジング２２に位置する、瞬時スイッチ５０及び多位置スイッチ５２のような手動スイッチを含む。瞬時スイッチ５０はユーザーがシステムを手動で作動させることを可能とする。多位置スイッチ５２はユーザーが形状記憶外科装置へ渡される時間または電流の量を手動で設定可能とする。ある条件が発生した時、例えば形状記憶外科装置の所用温度に到達した時、所定量の操作時間が経過した時、装置が所用形状まで移動した時、または所定量の電流が装置を通過した時に、ＬＥＤ５４、圧電警報器５６、及びディジタルまたはアナログ読出し５８のような視覚及び聴覚信号機能がユーザーに警告を発する。
【００１７】
使用時、変形すべき形状記憶外科装置の寸法に適切な多位置スイッチ５２の位置を最初に選択することによりシステム２０は操作される。多位置スイッチ５２をいくつかの形状記憶外科装置寸法位置の一つに移動すると、ＬＥＤ５４が点灯する。ＬＥＤ５４は装置への電力が利用可能であることを指示する。
【００１８】
次いで、熱プローブ２８の先端部３６が形状記憶外科装置の側面に接触するよう配置される。電極３２が形状記憶外科装置と接触すると、電流検出線３４が回路の完成を検出する。電導回路の完成時に、ユーザーは瞬時スイッチ５０を押し、圧電警報器５６からの聴覚信号が聴かれるまで電流が電極３２に数秒間供給される。この時点で、ＬＥＤ５４は色を変えて、形状記憶外科装置との接触がなされ、電力回路が指定の電流を先端部３６に流していることの両方を指示する。ＬＥＤ５４は加熱シーケンスの終了時にその元の色に戻す。電流検出線３４は先端部３６の各々でより正確に電流を測定するために設けられる。指定量の時間が経過した後、電力回路は電流の供給を停止する。
【００１９】
ここで図４及び図５を参照すると、本発明の別な面は、熱変形可能な形状記憶外科装置（図示せず）を加熱するシステム１２０である。システム１２０は、コード１２６とプラグ１２８を介して別の密封された、殺菌可能な携帯式装置１２４と結合された密封の殺菌可能なハウジング１２２を含む点を除いて、システム１２０は実質的にシステム２０と同様である。
【００２０】
ハウジング１２２はシステム制御器２６と実質的に同様なシステム制御器を一般的に含む。１実施例では、システム１２０はハウジング１２２に結合された交流電流コード１３０を含む交流電力装置である。しかしながら、システム１２０はシステム２０に電力を与えることが可能な任意の電力源により電力を与えるものを含んでもよい。ハウジング１２２はオン／オフ・スイッチ１３２、電力／時間セレクタ１３４、ＬＥＤ１３６、及び圧電警報器１３８を一般的に含む。
【００２１】
ここで図５を参照すると、携帯式装置１２４の第１端部１４０はコード１２６とプラグ１２８を介してハウジング１２２に全体的に取付けられる。電極１４４のような熱プローブ１４２は第１端部１４０と対向する携帯式装置１２４の端部１４６から延びる。電線１４８は通常電極１４４の各々と結合されて、電極をコード１２６とプラグ１２８を介してハウジング１２２へ接続する。コード１２６の電線１４８を介して電流が電極１４４に与えられる。各電極の先端部１５２またはその近傍で電極１４４の各々と電流検出線１５０が結合される。電流検出線１５０はまたコード１２６とプラグ１２８を通してハウジング１２２へも延びている。電流検出線１５０は電極１４４の状態に関するハウジング１２２のシステム制御器（図示せず）への帰還を与える。携帯式装置１２４は、コード１２６を通して延びる１本以上の線１５６を介してハウジング１２２のシステム制御器と電気的に接続された作動スイッチ１５４も含む。
【００２２】
本発明の他の実施例は熱変形可能な形状記憶外科装置を加熱または冷却するシステムである。ここで再び図１と図２を参照すると、前記システムはシステム２０と１２０と実質的に同様である。前記システムはシステム２０及び１２０と、形状記憶外科装置を加熱冷却する熱プローブを含む点で異なっている。また、前記システムは熱プローブへの加熱電力または冷却剤（図示せず）の受取りと分配を制御する。加熱電力源はシステム２０及び１２０で与えたものと同じでよい。冷却剤の形式の冷却電源の源１６０は電池４７に隣接してハウジング２２に含まれる。冷却剤の例は圧縮気体または熱電冷却器を含む。
【００２３】
本発明をその例示実施例に関連して記載し図示してきたが、当業者は本発明の要旨と範囲から逸脱することなく、以上の及び各種のその他の変更、除外及び追加を例示実施例に加えることが出来ることを理解すべきである。従って、その他の実施例は以下の請求の範囲の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明を図示するため、図面は本発明が現在望ましい形式を図示する。しかしながら、本発明は図面に図示した詳細な配置や手段には限定されないことに注意すべきである。
【図１】本発明の１実施例による携帯式電池駆動装置の側面断面図。
【図２】本発明の１実施例による電極先端の拡大部分図。
【図３】本発明の１実施例による電極先端の拡大部分図。
【図４】本発明の１実施例による交流駆動装置の等角図。
【図５】図２の装置の手部分の拡大側面断面図。
【図１】
2009511208.tif 000003
【図２】
2009511208.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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