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技術 硝子体カッター及び硝子体カッターを備える硝子体手術装置

出願人 株式会社ニデック
発明者 大澤孝治
出願日 2004年7月1日 (15年3ヶ月経過) 出願番号 2004-195088
公開日 2006年1月19日 (13年8ヶ月経過) 公開番号 2006-014905
状態 特許登録済
技術分野 手術用機器 眼耳の治療、感覚置換 手術用機器
主要キーワード 往復直進運動 回転運動変換機構 カッター先端 刃物ユニット 刃物側 内壁形状 廃液室 カッティング速度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年1月19日)のものです。
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図面 (5)

課題

回転式内刃によって、小さい駆動源でも安定して硝子体切除できる硝子体カッター及びこれを備える硝子体手術装置を提供すること。

解決手段

眼球内の硝子体を切除する硝子体カッターにおいて、硝子体を吸引する開口部が先端付近に形成され,該開口部のエッジを内刃として用いる内筒刃と、該内筒刃をその軸中心に回転可能に保持するとともに硝子体を前記内筒刃内に吸引するための吸い込み口となる開口部が形成され,該開口部のエッジを外刃として用いる外筒刃と、該外筒刃が取り付けられたカッター本体部とを備え、該カッター本体部内には、圧縮気体供給状態を変えることにより前記内筒刃の軸方向に直進運動可能なダイアフラムと、該ダイアフラムの直進運動を回転運動に変換し、前記内筒刃をその軸回り正逆回転させる回転運動変換機構と、を設ける。

概要

背景

硝子体手術で使用される硝子体カッターは、固定された外筒刃(外刃)の先端付近の側面に設けられた吸引孔から眼内の硝子体吸引により嵌入させた状態で内筒刃内刃)を作動し、硝子体を切除する。このような内刃の作動方式には、内刃を往復直進運動させることにより硝子体を切除するギロチン式や(特許文献1参照)、外刃と同じように先端付近の側面に吸引孔を設けた内刃を用いて、内刃を外刃内で軸中心に回転させることにより硝子体を切除する回転式が知られている(特許文献2参照)。特許文献2の硝子体カッターにおいては、ピストンを両端から交互に押し付け2相圧縮気体の流入出駆動で、ピストンと一体になっているラックを内刃の軸に対して直交する方向に往復運動させ、ピニオンを介して内刃を正逆回転させる方式が取られている。
特開2001−87303号公報
特公平7−112478号公報

概要

回転式の内刃によって、小さい駆動源でも安定して硝子体を切除できる硝子体カッター及びこれを備える硝子体手術装置を提供すること。眼球内の硝子体を切除する硝子体カッターにおいて、硝子体を吸引する開口部が先端付近に形成され,該開口部のエッジを内刃として用いる内筒刃と、該内筒刃をその軸中心に回転可能に保持するとともに硝子体を前記内筒刃内に吸引するための吸い込み口となる開口部が形成され,該開口部のエッジを外刃として用いる外筒刃と、該外筒刃が取り付けられたカッター本体部とを備え、該カッター本体部内には、圧縮気体の供給状態を変えることにより前記内筒刃の軸方向に直進運動可能なダイアフラムと、該ダイアフラムの直進運動を回転運動に変換し、前記内筒刃をその軸回りに正逆回転させる回転運動変換機構と、を設ける。

目的

上記従来技術の問題点に鑑み、回転式の内刃によって、小さい駆動源でも安定して硝子体を切除できる硝子体カッター及びこれを備える硝子体手術装置を提供することを技術課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

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請求項1

眼球内硝子体切除する硝子体カッターにおいて、硝子体を吸引する開口部が先端付近に形成され,該開口部のエッジ内刃として用いる内筒刃と、該内筒刃をその軸中心に回転可能に保持するとともに硝子体を前記内筒刃内に吸引するための吸い込み口となる開口部が形成され,該開口部のエッジを外刃として用いる外筒刃と、該外筒刃が取り付けられたカッター本体部とを備え、該カッター本体部内には、圧縮気体供給状態を変えることにより前記内筒刃の軸方向に直進運動可能なダイアフラムと、該ダイアフラムの直進運動を回転運動に変換し、前記内筒刃をその軸回り正逆回転させる回転運動変換機構と、を設けたことを特徴とする硝子体カッター。

請求項2

請求項1の回転運動変換機構は、送りネジナットの組み合わせによって、前記ダイアフラムの直進駆動を回転運動に変換する機構であり、圧縮気体が供給されたときに前記内筒刃を正回転し、供給された圧縮気体が大気開放されたときに前記内筒刃を逆回転させるためのバネを備えることを特徴とする硝子体カッター。

請求項3

請求項1の回転運動変換機構は、送りネジとナットの組み合わせによって前記ダイアフラムの直進駆動を回転運動に変換する機構であり、圧縮気体が供給されたときに前記内筒刃を正回転し、圧縮気体が吸引されることにより前記内筒刃が逆回転される構成としたことを特徴とする硝子体カッター。

請求項4

請求項1の硝子体カッターにおいて、前記回転運動変換機構が設けられた前記カッター本体部と、前記内筒刃及び外筒刃が設けられた先端ユニットとを分離可能に構成すると共に、前記回転運動変換機構により変換された正逆回転を前記内筒刃に伝達する伝達機構を設けたことを特徴とする硝子体カッター。

請求項5

請求項1〜4の何れかに記載の硝子体カッターを備える硝子体手術装置であって、前記硝子体カッターへの圧縮気体の供給状態を変える気体供給変化手段と、前記内筒刃に形成された吸引路に接続され、切除された硝子体を吸引するための吸引力を発生する吸引手段と、を備えることを特徴とする硝子体手術装置。

技術分野

0001

本発明は、眼球内硝子体切除するための硝子体カッター及びこれを備える硝子体手術装置に関する。

背景技術

0002

硝子体手術で使用される硝子体カッターは、固定された外筒刃(外刃)の先端付近の側面に設けられた吸引孔から眼内の硝子体を吸引により嵌入させた状態で内筒刃内刃)を作動し、硝子体を切除する。このような内刃の作動方式には、内刃を往復直進運動させることにより硝子体を切除するギロチン式や(特許文献1参照)、外刃と同じように先端付近の側面に吸引孔を設けた内刃を用いて、内刃を外刃内で軸中心に回転させることにより硝子体を切除する回転式が知られている(特許文献2参照)。特許文献2の硝子体カッターにおいては、ピストンを両端から交互に押し付け2相圧縮気体の流入出駆動で、ピストンと一体になっているラックを内刃の軸に対して直交する方向に往復運動させ、ピニオンを介して内刃を正逆回転させる方式が取られている。
特開2001−87303号公報
特公平7−112478号公報

発明が解決しようとする課題

0003

ところで、網膜近接する硝子体を切除するためには、ギロチン式ではその切除方式の構造上、硝子体カッターの先端に吸引孔を設けることはできない。これに対して、後者の回転式では硝子体カッターの先端に設けることが可能である。しかし、特許文献2に記載されているピストンによる駆動機構では、ピストンの摩擦抵抗の低減と機密性の確保という矛盾した課題を克服する必要があり、気体圧力エネルギー回転エネルギーに変換する変換効率が良くなく、小さい駆動源では安定した性能を確保すことが難しい。

0004

上記従来技術の問題点に鑑み、回転式の内刃によって、小さい駆動源でも安定して硝子体を切除できる硝子体カッター及びこれを備える硝子体手術装置を提供することを技術課題とする。

課題を解決するための手段

0005

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

0006

(1)眼球内の硝子体を切除する硝子体カッターは、硝子体を吸引する開口部が先端付近に形成され,該開口部のエッジを内刃として用いる内筒刃と、該内筒刃をその軸中心に回転可能に保持するとともに硝子体を前記内筒刃内に吸引するための吸い込み口となる開口部が形成され,該開口部のエッジを外刃として用いる外筒刃と、該外筒刃が取り付けられたカッター本体部とを備え、該カッター本体部内には、圧縮気体の供給状態を変えることにより前記内筒刃の軸方向に直進運動可能なダイアフラムと、該ダイアフラムの直進運動を回転運動に変換し、前記内筒刃をその軸回りに正逆回転させる回転運動変換機構と、を設けたことを特徴とする。

0007

(2) (1)の硝子体カッターの回転運動変換機構は、送りネジナットの組み合わせによって、前記ダイアフラムの直進駆動を回転運動に変換する機構であり、圧縮気体が供給されたときに前記内筒刃を正回転し、供給された圧縮気体が大気開放されたときに前記内筒刃を逆回転させるためのバネを備えることを特徴とする。

0008

(3) (1)の硝子体カッターの回転運動変換機構は、送りネジとナットの組み合わせによって前記ダイアフラムの直進駆動を回転運動に変換する機構であり、圧縮気体が供給されたときに前記内筒刃を正回転し、圧縮気体が吸引されることにより前記内筒刃が逆回転される構成としたことを特徴とする。

0009

(4) (1)の硝子体カッターは、前記回転運動変換機構が設けられた前記カッター本体部と、前記内筒刃及び外筒刃が設けられた先端ユニットとを分離可能に構成すると共に、前記回転運動変換機構により変換された正逆回転を前記内筒刃に伝達する伝達機構を設けたことを特徴とする。

0010

(5)硝子体手術装置は、(1)〜(4)の何れかに記載の硝子体カッターを備える硝子体手術装置であって、前記硝子体カッターへの圧縮気体の供給状態を変える気体供給変化手段と、前記内筒刃に形成された吸引路に接続され、切除された硝子体を吸引するための吸引力を発生する吸引手段と、を備えることを特徴とする。

発明の効果

0011

本発明によれば、安定して効率良く硝子体を切除できる。また、回転式の硝子体カッターであっても、その構造のコンパクト化が可能となる。また、本発明の硝子体カッターは、ギロチン式の硝子体カッターを駆動する従来の手術装置本体に接続して使用できる。

発明を実施するための最良の形態

0012

本発明について一実施形態を挙げ、図面に基づいて以下に説明する。図1は本実施形態における硝子体カッターの先端部の構成を示した図である。

0013

図1は硝子体カッター20の外筒部(外筒刃)1と内筒部(内筒刃)10とが嵌合した状態における、内筒部10の回転動作の様子を示した断面図であり、図2図1の回転動作の様子を正面から見たときの拡大断面図である。図1(a)は、外筒部1の開口部3と内筒部10の開口部12とが重なり合っている状態を示しており、図2(a)は図1(a)のA方向から見たときの断面図である。

0014

外筒部1はその外径が0.7mm〜1.5mm程度、厚みが0.05mm〜0.2mm程度を有した中空筒形状を有しており、その先端は曲面2を有し、一部を除いて塞がっている。なお、先端は丸み(曲面)を有していなくともよいが、網膜とカッター先端との接触による網膜のダメージを考慮すると、先端は丸みを有している方が好ましい。3は先端の曲面2の一部分を切り欠くことにより設けられた外筒部1の開口部である。この開口部3は、硝子体を筒内に吸引する際の吸引口となるとともに、開口部3の内壁側のエッジが外刃3aとして機能するようになっている。

0015

内筒部10の外径は、外筒部1の内径と略一致する大きさであり、外筒部1内に内筒部10を嵌合させた状態で、外筒部1の内壁形状にて内筒部10が回転可能に保持される。開口部12は、内筒部10先端の曲面11の一部を切り欠くことにより設けられている。開口部12は硝子体を筒内に吸引する際の吸引口となるとともに、開口部12の外壁側のエッジが内刃12aとして機能するようになっている。また、内筒部10の基端側には、後述する回転機構部等が取り付けられており、内筒部10を外筒部1内で軸中心に回転運動させるとともに、内筒部10に形成された吸引路となる内部空間13に開口部12から硝子体を吸引させることができる。

0016

図1(a)に示すように開口部3に対して開口部12が重なり合うように位置しているときでは、両開口部を通して内筒部10の内部空間13へ硝子体が吸引できるようになっている。また、図1(b)に示すように内筒部10が回転をして開口部3と開口部12とが重なり合わない状態に回転移動したとき(図1(b)をB方向から見た図2(b)の状態)は、眼球内の硝子体は内筒部10の内部空間13に吸引されないとともに、外刃3aと内刃12aとの噛み合せによって硝子体が切断されていることとなる。

0017

図3は、硝子体カッター20の回転駆動機構及び硝子体手術装置の概略構成図である。回転駆動機構は、術者が手で把持するカッター本体部20aの内部に設けられている。外筒部1は本体部20aのカバー21に固定されている。内筒部10は、本体部20a内の中間部分にリードネジ10aが設けられている。リードネジ10aはナット22と噛合い、ナット22はダイアフラム23に固定された移動支基24に組付けられている。なお、リードネジ10aの材質は、例えば、ステンレスである。ナット22は、リードネジ10aよりとの親和性の劣る樹脂ポリイミド)等で製作されている。表面の性質が異なるリードネジとナットの組み合わにより、直進運動を回転運動に変換する際の摩擦抵抗が小さくなるように工夫されている。

0018

ダイアフラム23の外周部はカバー25とカバー26に挟まれた状態で固定されている。また、移動支基24はカバー25の仕切り部25aに開けられた穴25bを通り、ナット22に組付けられている。カバー26にはニップル部26a、26cが形成されており、ニップル部26aの空気穴26bはダイアフラム23とカバー26に内壁で形成される内部空間31につながっている。また、ニップル部26cの空気穴26dは内筒部10の内部空間13につながっている。内筒部10の外周はダイアフラム23、カバー26とOリング30でシールされており、内部空間13、内部空間31の気密性が保たれている。ニップル部26aを介して内部空間31に圧縮気体が供給されると、ダイアフラム23は内筒部10の先端方向に直進運動し、これに伴って移動支基24に固定されたナット22が先端方向に直進移動する。ナット22が直進移動することにより、リードネジ10a及びこれに固定された内筒部10が中心軸回りに回転される。

0019

また、リードネジ10aとカバー25の仕切り部25aの間には圧縮バネ27が組み込まれており、圧縮バネ27のバネ力によりリードネジ10a及び内筒部10は外筒部1側へ付勢されている。また、リードネジ10aには、カバー21に固定されたねじりコイルバネ28が組付けられている。コイルバネ28は、ナット22の先端側への直進移動によってリードネジ10aが回転される方向とは逆方向にリードネジ10aを回転する付勢力を持つ。なお、ナット22の外周には回り止めのブロック29が2ヶ所固定されており、ブロック29はカバー21内部の溝21aの中を摺動する。穴21b、21cはナット22の移動に伴う空気抜けの穴である。

0020

なお、直進運動を回転運動に変換するナット22とリードネジ10aの関係は、逆にして構成しても良い。つまり、リードネジ10aを直進運動にして、ナット22に内筒部10を固定して内筒部10を回転させても良い。

0021

内筒部10の筒内の内部空間13(吸引路)は、空気穴26dを持つニップル部26cに繋がっている。ニップル部26cはチューブ41を介して手術装置本体100の廃液室101に接続されており、廃液室101には吸引ポンプ102が接続されている。ニップル部26aは、チューブ42を介して手術装置本体100の電磁弁105に接続されており、電磁弁105には圧縮空気(圧縮気体)を送る圧縮ポンプ106が接続されている。吸引ポンプ102、電磁弁105、圧縮ポンプ106は制御部110により駆動制御される。また、制御部110には、手術条件を設定するための設定パネル107、吸引ポンプ102及び電磁弁105を作動させる信号入力フットスイッチ108が接続されている。

0022

以上のような構成を備える硝子体手術装置において、以下にその動作を説明する。手術の準備として、設定パネル107の各スイッチにより手術条件(吸引圧、硝子体カッター20のカッティング速度等)を設定しておく。手術に際しては、図示なき灌流瓶からの灌流液患者眼眼内に導くとともに、硝子体カッター20の外筒部1を眼内に挿入する。本実施形態の硝子体カッター20は、外筒部1の側面でなく、その先端側部分に刃物(開口部3)が形成されているので、網膜近傍に位置する硝子体をも切除できる。術者がフットスイッチ108を踏込み操作することで、制御部110は電磁弁105を開閉駆動し、設定されたカッティング速度で硝子体カッター20の内筒部10を正逆回転させる。

0023

内筒部10の正逆回転の動作について説明する。電磁弁105が開かれると、圧縮ポンプ106からの圧縮空気がチューブ42を通して内部空間31に供給される。内部空間31の内圧が増加することによって、コイルバネ28のバネ力に抗して、ダイアフラム23が移動支基24を介してナット22を外筒部1方向へ押す。ナット22はブロック29により回転することができないので、リードネジ10aを回転させながら外筒部1方向へ直進移動する。リードネジ10aの回転により内筒部10も回転(正回転)する。

0024

電磁部105が閉じられると、内部空間31が大気と繋がり、内部空間31の圧縮空気が流出されることにより、内部空間31の内圧が減少される。内部空間31の内圧が減少すると、ねじりコイルバネ28のバネ力によりリードネジ10a及び内筒部10が先程とは逆方向に回転され、ナット22が外筒部1方向とは逆方向に戻される。制御部110は、電磁部105の開閉駆動を設定されたカッティング速度で制御することにより、内筒部10の正逆回転が繰り返される。

0025

また、ねじりコイルバネ28のバネ力により内筒部10を逆回転する変わりに、電磁部105の大気に繋がっている部分に吸引ポンプを設けることにより、ダイアフラム23内の気体を吸引し、内筒部10を逆回転させても良い。また、上記の様にねじりコイルバネ28のバネ力と吸引ポンプの負圧の両方を利用し、カッティング速度をより高速にすることも可能である。

0026

内筒部10を正逆回転させるのは、硝子体が硝子体カッターに巻き込まれ難くするためである。内筒部10が軸中心に回転する際、外筒部1の開口部3と内筒部の開口部12とが重なり合う状態になると、開口部3は開放状態となり、開口部3及び開口部12を通して内部空間13に硝子体Vが引き込まれる。さらに内筒部10が回転し、開口部3と内筒部の開口部12とが重なり合わない状態になると、開口部3は閉塞状態となり、外刃3aと内刃12aとの噛み合せによって硝子体Vが切断されることとなる。切断された硝子体V及び眼内液は、吸引ポンプ102に発生された吸引力によって吸引され、チューブ41を介して廃液室101に排出される。内筒部10を正逆回転させることにより、外筒部1の開口部3と内筒部の開口部12とが重なり合う時間を正回転のみの場合に比べ長く設定することができ、硝子体の吸引効率を上げることができる。

0027

上記の硝子体カッター20の内筒部は、一つの圧縮空気の流入出源によって回転されるので、内刃を往復直進運動させるギロチン式の硝子体カッター(特開2001−87303号等で示されたもの)と取り換え使用可能である。また、電磁弁105に接続されるチューブ41を三方活栓分岐させ、その分岐したチューブ42をギロチン式の硝子体カッターに接続することで、硝子体カッター20とギロチン式の硝子体カッターとを併用して使用することもできる。例えば、眼内中央部の硝子体の切除は、切除効率の良いギロチン式の硝子体カッターで行い、網膜近傍の硝子体の切除は硝子体カッター20で行う等である。

0028

図4は、回転式の硝子体カッターの他の実施形態を示す概略構成図である。硝子体カッターは、基本的にディスポーザブルであるが、図4の硝子体カッターは、硝子体カッター20の先端部の刃物側を分離可能にし、カッター本体部の回転駆動機構部をリユースする構成である。図4において、上記の実施形態と同一部材には同一記号を付し、その詳しい説明は省略する。

0029

硝子体カッター80は、回転駆動機構部を有するカッター本体ユニット80aと、これと分離可能な刃物ユニット80bとから構成される。外筒部1は先端側カバー61に固定されており、内筒部10はカバー61に固定されたOリング30及び外筒部1によって回転可能に保持されている。内筒部10の側面には穴10bが開けられ、内筒部10にはフランジ10cが形成されている。カバー61内には圧縮バネ67がカバー61にねじ込まれた蓋62により組み込まれており、フランジ10cは圧縮バネ67のバネ力により押され、内筒部10は外筒部1側へ付勢されている。また、内筒部10の端部には突起部(キー)10dが形成されている。これらにより、刃物ユニット80bが構成される。

0030

カッター本体部80aは次の構成を有する。カバー65はカバー61にネジ68で固定可能である。カバー64はカバー65に固定され、カバー66はカバー64に固定されている。リードネジ60aを備えた軸60は、カバー64の仕切り部64aに軸支されている。リードネジ10aはナット22と噛合い、ナット22はダイアフラム63の中心部に固定された移動支基24に組付けられている。ダイアフラム63の外周部はカバー64とカバー66に挟まれた状態で固定されている。また、移動支基24はカバー64の仕切り部64aに開けられた穴64bを通り、ナット22に組付けられている。リードネジ60aには、カバー65に固定されたねじりコイルバネ28が組付けられている。コイルバネ28は、ナット22の先端側への直進移動によってリードネジ60aが回転される方向とは逆方向にリードネジ60aを回転する付勢力を持つ。ナット22の外周には回り止めのブロック29が2ヶ所固定されており、ブロック29はカバー65内部の溝65aの中を摺動する。なお、穴65c、65dはナット22の移動に伴う空気抜けの穴である。軸60の先端には嵌合部69が取り付けられており、嵌合部69は内筒部10の突起部10dと嵌合し、軸60の回転力を内筒部10に伝える。すなわち、嵌合部69と突起部10dは、軸60の正逆回転力を内筒部10に伝える伝達機構を構成する。

0031

カバー66にはニップル部66a、66cが形成されており、ニップル部66aの空気穴66bはダイアフラム63とカバー66の内壁で形成される内部空間71につながっている。また、ニップル部66cの空気穴66dはカバー64の空気経路64c、カバー65の空気経路65b、カバー61の空気経路61a、内筒部10の穴10bを介して内筒部10の内部空間13につながっている。カバー65の空気経路65bとカバー61の空気経路61aの間には気密を保つため、Oリング72がはめ込まれている。

0032

内筒部10の筒内の内部空間13(吸引路)につながる空気穴66dのニップル部66cは、先の実施形態の図3で図示したチューブ41を介して手術装置本体100の廃液室101,吸引ポンプ102に接続される。ダイアフラム63とカバー66の内壁で形成される内部空間71に連通する空気穴66bのニップル部66aは、同じく、図3で示したチューブ42を介して、電位弁105に繋がれる。

0033

内筒部10の正逆回転の動作は、圧縮気体がチューブ42を通して内部空間71に送られる。内部空間31の内圧が増加することによって、ダイアフラム63が移動支基24を介してナット22を外筒部1方向へ押す。ナット22はブロック29により回転することができないので、リードネジ60aを回転させながら外筒部1方向へ進む。リードネジ10aの回転により動力が嵌合部69、内筒部10の突起部10dを介して内筒部10に伝わり、内筒部10が回転する。

0034

内部空間71の内圧が減少すると、ねじりコイルバネ28のバネ力によりリードネジ60aを先程とは逆方向に回転させ、ナット22を外筒部1方向とは逆方向に戻す。リードネジ60aの逆回転により、動力が嵌合部69、内筒部10の突起部10dを介して、内筒部10に伝わり、内筒部10が逆回転する。再度、圧縮気体がチューブ42を通して内部空間71に送られることによって、この内筒部10の正逆回転が繰り返される。

0035

このような硝子体カッター80においては、ネジ68を緩めることにより、カバー61、外筒部1及び内筒部10等からなる先端側の刃物ユニット80bを外すことができ、本体ユニット80aに対して刃物ユニット80bを新たなものと交換することができる。刃物ユニット80bのみを交換できるので、経済的である。

図面の簡単な説明

0036

外筒部に内筒部を嵌合させた状態を示した側面断面図である。
外筒部に内筒部を嵌合させた状態を示した正面断面図である。
硝子体カッターの回転駆動機構及び硝子体手術装置の概略構成図である
回転式の硝子体カッターの他の実施形態を示す概略構成図である。

符号の説明

0037

1外筒部
3 開口部
3a外刃
10内筒部
10aリードネジ
10d突起部
12 開口部
12a内刃
20硝子体カッター
20aカッター本体部
22ナット
23ダイアフラム
24移動支基
28ねじりコイルバネ
69 嵌合部
80 硝子体カッター
80a カッター本体ユニット
80b刃物ユニット
100手術装置本体
102吸引ポンプ
105電磁弁
106圧縮ポンプ
110 制御部

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