手術室

[27] 荷重計測を用いた鋼製小物の使用感の可視化

山内 康司¹, 川植 駿¹, 久米 健太¹, 鏡 周也¹, 横溝 聡¹, 田中 一嘉², 金井 しのぶ³ (1.東洋大学理工学部生体医工学科, 2.㈱田中医科器械製作所, 3.㈱マイステック)

主に手術室で用いられる鋼製小物は大きく
分類しても約30種類にも上り，さらにサイズや
先端形状のバリエーションは数百種類に上る．
この理由が手術手技自体の多様性にあるのは言
うまでもなく，典型的な多品種少量生産であり，
他製造業と比較して自動化は進まず，熟練技術
者による手作業での製造が残っている．しかし
ながら団塊世代の大量退職や若者のものづくり
離れなどの理由で，後継者は年々減少しており，
技能技術伝承が急務である．
このような背景から我々は，熟練技術者の暗
黙知を形式知に変換し，高品質な鋼製小物のも
のづくりを支援すべく，製品特性の可視化に取
り組んでいる．切除・把持等の基本性能は当然
具備するが，それに加えて「なめらかさ」「デ
リケート」といった医師の使用感が鋼製小物の
付加価値であると考えた．これら感性評価は鋼
製小物の操作力変化に関連すると仮定し，鋼製
小物に荷重をかけて開閉動作をおこなう際の荷
重－変位曲線を求めることとした．
計測スタンド（IMADA製MX2-1000N）に機器
を固定し，フォースゲージ（ZTA-500N／50N）
で一定速度にて鋼製小物の把持部に垂直に荷重
をかけ，開状態から完全に閉状態になるまでの
荷重－変位曲線を求めた．評価の対象は剥離鉗
子，開創器，鋭匙鉗子，円のみ鉗子等である．
このうち剥離鉗子と開創器はラチェット（ガン
ギ）を有する．計測スタンドへの固定のため，
把持部の形状に対応したABS製アタッチメン
トを個別に設計し，3Dプリンタで作成した．
ほぼ同一仕様の２社の製品同士を比較した
ところ，ラチェットを有する鋼製小物について
は各ラチェットを乗り越える際の荷重変動波形
に明確な差が観察された．また，ラチェットを
有さない鋼製小物では，閉じる時と開く時の荷
重のヒステリシスについて大きな差が観察され
た．前者はラチェットにより組織の把持力を繊
細に調整する際の使用感に，後者は開閉操作を
繰り返す際の使用感に関連付けられると考えら
れる．