(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の原理の理解を促進する目的で、実施形態または図面に示される実施例が参照され、特定の用語が同一のものを記述するために使用される。しかし、これによって本発明の範囲を制限するものと理解されるべきではない。ここに記載された実施形態のいかなる変更形態およびさらなる修正形態、並びに本明細書に記載の本発明の原理のいかなる他の用途も、本発明に関する分野の当業者であれば容易に想到することができる。
【0011】
一般に、本発明は矢状または振動のこぎりなどの携帯型で、高速の、骨切除外科のこぎり、および切除マイクロのこぎりブレードを備える骨切除外科システムに関する。のこぎりは、切除ブレードの開口部と嵌合するまたは切除ブレードの開口部の中に延在するピンまたはこぶが突き出るコレット組立部を備えるので、コレット組立部の適切な位置でブレードを固定する。ブレードが回転する場合にブレードの内側のモーメント力を最小化するために、コレット組立部の突起部およびのこぎりブレードの開口部は、コレット組立部の外側周辺部およびのこぎりブレードの外側周辺部の方向に配置される。一実施形態では、開口部は、のこぎりブレードの外側縁部に沿って形成された切り欠きである。モーメント力をのこぎりブレードの外側の方向に移動させることによって、ブレード振動を低減することができる。振動が低減することによって、切除精度が向上し、外科医の疲労を低減するだけではなく、患者の外傷を低減して、回復期間を短縮できる。いくつかの実施形態では、マイクロのこぎりブレードは、コレット組立部と接する減衰外側被覆を備える。これによってもブレード振動を低減することができる。加えて、外側被覆は、ブレードの識別を補助することができる。
【0012】
図1を参照すると、本発明は、外科のこぎり102と、選択的に着脱可能なマイクロのこぎりブレード104と、を備える骨切除外科システム100を対象とする。外科のこぎり102は、ハンドピース106、コード108、および電源と着脱可能に結合されるように構成される連結部110を備える。連結部110は、単に例示的なものであり、任意の好適な連結部を使用できること、およびいくつかの実施形態では、コード108それ自体を連結部を使用せずに電源と直接結合させてもよいことは、当業者にとって明らかである。追加の想定される実施形態では、電池式のハンドピースなどのようにハンドピース106の一部として電源を備える。
【0013】
ハンドピース106は、モータ組立部112、グリップ部114、およびコレット組立部116を備える。いくつかの実施形態では、モータ組立部112は、グリップ部114の中に収容され、他の実施形態では、グリップ部114に隣接して配置される。外科のこぎり102を制御するための任意の好適なシステムが使用されてもよいことが意図されている。例えば、いくつかの実施形態では、切除速度を手動制御するためのハンドピース106の上に配置されるトリガーシステム、または代わりに、制御入力を供給するために電源を通じてハンドピース106に付随するフットペダルを備える。他の制御システムも想定される。
【0014】
図2〜
図5は、例示的なコレット組立部116の一部を示す。コレット組立部116は、のこぎりブレード104を外科のこぎり104に固定し、モータからブレードに駆動力を伝達する。この実施形態では、コレット組立部116は、長手コレット軸122を規定する駆動シャフト118とスリーブ120とを備える。スリーブ120は、駆動シャフト118を受容し、駆動シャフト118の周囲に延在し、駆動シャフト118に対してコレット軸122に沿って軸方向に移動でき、ブレード104と選択的に結合できる。
【0015】
駆動シャフト118は、
図3および
図4により詳細に示される。ここでは、駆動シャフトは、駆動シャフトの遠位端を形成する頭部124と頭部124から近位に延在するシャンク126とを備える。これらは、シャフトの中を通って長手方向に延在するシャフト軸127(
図4)を一緒に規定する。
【0016】
図3および
図4を参照すると、頭部124は、遠位対向外側表面128、シャンク126に隣接する近位対向ブレード接触面130、およびそれらの間に延在する外周部132を備える。ブレード接触面130は、この実施形態ではシャンク126とブレード接触面130とが接触する部分で規定される内側縁部134を備える。ブレード接触面130は、この実施形態では外周部132とブレード接触面130とが接触する部分で規定される外側縁部136も備える。これらの内側縁部134および外側縁部136は、ブレード接触面130上のそれらの中間にある参照中央線138を規定する。
【0017】
この実施形態では、ブレード接触面130は、1つまたは複数の突起部を受容するために受容凹部140として形成された受容開口部を備え、スリーブ120に関連して以下に記述される。ここでは、受容凹部140は、シャフト軸127の周囲の同心円状の単一の溝部として形成され、シャンク126よりも外周部132の近くに配置される。従って、
図4に示すように、受容凹部140は、ブレード接触面130の内側縁部134および外側縁部136によって規定される中央線138からずれている。図示された例では、受容凹部140の最も外側の縁部(外周部132に最も近い縁部)は、中央線138と外側縁部136との間の距離の少なくとも半分より外側縁部136側に位置する。前記別の方法では、受容凹部140の最も外側の縁部は、内側縁部134から外側縁部136までの距離の少なくとも4分の3すなわち75%より外側縁部136側に位置する。いくつかの実施形態では、受容凹部の最も外側の縁部は、内側縁部134と外側縁部136との間の距離の80%近くになる。図示される実施形態では、受容凹部140の最も内側の縁部(シャンク126に最も近い縁部)は、同様に最も外側の縁部136までの距離の半分を超える部分に位置するので、受容凹部140の全体が中央線138から外側に配置され、すなわち内側縁部134から外側縁部136までの距離の半分を超える位置に配置される。
【0018】
さらに、
図4の例では、受容凹部140の最も外側の縁部は、シャフト軸127から外側縁部136までの距離の80%を超えて外側縁部136側に配置され、いくつかの実施形態では、シャフト軸127から外側縁部136までの距離の90%を超えて配置される。
【0019】
シャンク126は、頭部124または近位端144に接続されている遠位端142、または頭部124および近位端144と一体になっている遠位端142を備える。遠位端142では、シャンクは、ブレード受容半径方向溝部すなわち凹部146(
図3)を備える。溝部146は、頭部124のブレード接触面130が溝部146の一側面を形成し、対向する側面がシャンク126の肩部分148(
図3)によって形成されるように形成される。図示される実施形態では、溝部146は、のこぎりブレード104の一部と結合して受容する大きさの円形の直径を有するように形成される。しかしながら、他の実施形態では、溝部146は非円形であり、例えば、連続した平坦な表面として形成されてもよく、または、例えば、シャンク126に対向する側面として形成された2つの溝部として形成されてもよい。軸方向に細長いスロット150は、シャンク126の中を通って延在する。これによって、シャンク126をスリーブ120に接続させるピン(図示せず)を受容することができ、さらにスリーブ120とシャンク126との間の軸方向の摺動を制限することができる。この実施形態では、近位端144は、要求される切除振動を供給するためにモータと直接または協同的に接続される通路を通るピン受容部として示されるモータ結合特徴部147を備える。
【0020】
図3および
図5は、スリーブ120を更に詳細に示す。スリーブ120は、駆動シャフト118と同様に、頭部152およびシャンク154を備えるが、
図3に最も良く示されるように、駆動シャフト118のシャンク126を受容する大きさの中央穴部156が形成される。スリーブ120は、
図5に示されるスリーブ軸158を規定する。頭部152は、実質的に平面の遠位対向ブレード接触面160、近位対向表面162、および外周部164を備える。この実施形態では、スリーブ外周部164は、駆動シャフト外周部132と実質的に同一の直径を有する大きさである。さらに、
図3に示すように、スリーブ120の遠位対向ブレード接触面160は、駆動シャフト118の近位対向ブレード接触面130と向かい合う。
【0021】
遠位対向ブレード接触面160は、この実施形態では、中央穴部156と遠位対向ブレード接触面160とが接する部分で規定される内側縁部166を備える。遠位対向ブレード接触面160は、この実施形態では、外周部164と遠位対向ブレード接触面160とが接する部分で規定される外側縁部168も備える。これらの内側縁部166および外側縁部168は、それらの中間に延在する参照中央線170を遠位対向ブレード接触面160上に規定する。
【0022】
図5を参照すると、スリーブ120の遠位対向ブレード接触面160は、遠位対向ブレード接触面160に形成された複数の突起部172を備える。これらは、スリーブ軸158の周りに対称的に配置され、さらに以下に記述されるように、のこぎりブレード104と接するように構成される。ここでは、スリーブ120は、スリーブ軸158の周囲に間隔を置いて、そこから延在する8つの突起部を備える。更に多くのまたは更に少ない突起部が存在してもよいことが意図される。突起部172は、スリーブ120と一体化して形成されてもよく、または、製造の利便性のために、遠位対向ブレード接触面160の中に形成された受容ポート171(
図3参照)の中に例えば締まりばめによって適合する分離した部品であってもよい。明確にするために、突起部172は、
図3に示されないが、
図5に示される。この実施形態では、これらの突起部172は、実質的に平面の遠位対向ブレード接触面160から延在する円筒状のピンとして形成される。しかしながら、他の例では、突起部172は、正方形、長方形、三角形またはダイアモンド形状の横断面を有する。他の形状の突起部も想定される。
【0023】
突起部172は、遠位対向ブレード接触面160上の中央線170からずれて配置される。図示された例では、突起部172は、突起部の最も外側の部分(周辺部164に最も近い突起部の一部)が中央線138と外側縁部168との間の距離の少なくとも半分だけ外側縁部
168の方向に位置するように配置される。前記別の方法では、突起部172の最も外側の部分は、内側縁部166から外側縁部168までの距離の少なくとも4分の3すなわち75%だけ外側縁部168の方向に位置する。いくつかの実施形態では、突起部172の最も外側の部分は、中央線170と外側縁部168との間の距離の80%に近い。
【0024】
図示される実施形態では、突起部172の最も内側の部分(内側縁部166に最も近い部分)は、同様に最も外側の縁部136の方向に位置し、突起部172の全てが中央線170から外側に配置され、内側縁部166から外側縁部168までの距離の半分を超えて配置される。
【0025】
さらに、
図5の例では、突起部の最も外側の部分は、スリーブ軸158から外側縁部168までの距離の80%を超えて外側縁部168の方向に配置され、いくつかの実施形態では、スリーブ軸から外側縁部168までの距離の90%を超えて配置される。
【0026】
スリーブシャンク154は、頭部152の近位対向表面162(
図3)から延在し、スリーブ120と駆動シャフト118とを接続するピン(図示せず)を受容する大きさでそれぞれの側面にある横方向貫通孔174を備える。駆動シャフト118と組み立てられると、孔174は、駆動シャフト118のスロット150と摺動可能に合致し、ピン止めされて位置決めされる。
【0027】
図3を参照すると、図に示すように、スリーブ120の遠位対向ブレード接触面160と駆動シャフト118のブレード接触面130とは、互いに向き合っている。部品は、軸方向に離れて移動してブレード104を受容し、次に、ブレード接触面の間でブレード104をクランプするように一緒になる。組み立てられると、駆動シャフト118のシャフト軸127(
図4)とスリーブのスリーブ軸158(
図5)とは、同軸上で長手コレット軸122(
図3)と合致する。これらは、のこぎりブレード104がその周囲で振動できる中心線を形成する。遠位対向ブレード接触面160から延在する突起部172(明確にするために
図3には示さない)は、駆動シャフト118の頭部に形成された受容凹部140の中に適合し、以下に記述するように、のこぎりブレード104を固定して位置を合わせる。
【0028】
ここでは、受容凹部140は、シャフト軸127の半径方向の周囲に形成され、近位対向ブレード接触面130まで延在する単一の溝部として示されている。いくつかの実施形態では、コレット組立部116は、受容凹部を具備しないが、突起部が延在し、実質的に平面の近位対向ブレード接触面130に直接隣接する。
【0029】
図6および
図7は、
図1の外科のこぎり102に使用され、
図2〜
図5のコレット組立部116に固定できる例示的なマイクロのこぎりブレード104を示す。
【0030】
マイクロのこぎりブレード104は、コレット組立部116と相互接続されることを容易にする近位端180と、遠位端182に形成された複数の切除歯184を備える切除縁部を備える遠位端182と、を具備する。
【0031】
この例では、近位端180は、相対的に膨隆した頭部186によって規定され、のこぎりブレード104の近位端から頭部186は、長手軸190に沿って内側に延在するスロット188を備える。スロット188は、長手軸190に面している実質的に直線状の縁部194によって規定される漏斗状の開口部192によって形成される。直線状の縁部は、のこぎりブレード104をコレット組立部の中に設置することを補助することができ、70度から160度の間の角度、より詳細には、約90度から約120度の間の範囲の角度を形成する。スロット188は、駆動シャフト118のブレード受容溝部146(
図3)に適合する形状のスロット縁部196も備える。ブレード受容溝部146は円筒形状なので、スロット縁部196は、膨隆頭部186によって規定される中心点198の周りに半円で形成され、スロット縁部から漏斗状の開口部192の方向に近位に延在する実質的に平行な側面を備える。スロット縁部196は、少なくとも部分的に膨隆頭部186の内側縁部を規定する。部分的に円形状の外周部200は、この実施形態では、スロット縁部196と同心円状にあり、膨隆頭部188の外側縁部を規定する。いくつかの実施形態では、外周部200は、駆動シャフト頭部124およびスリーブ頭部152の直径と実質的に同一、またはわずかに小さい直径を有する。参考までに、
図7の同心円状の中央線202は、外周部200とスロット縁部196との間の距離を分割する。
【0032】
のこぎりブレード104は、外周部200に形成されブレード104を通り抜けて延在する開口部204によって、外科のこぎりコレット組立部116に固定される。図示される実施形態では、開口部204は、中心点198の周囲に対称的に配置される。ここでは、少なくとも2つの開口部204は、中心点に対向する側面であって長手軸190の横方向側面の真上にある。中央に配置されている開口部206は、長手軸190に沿って位置する。中央開口部206は、中心点198から周辺開口部204と同一の距離に配置される。図示された例では、開口部204、開口部206は、互いに45度ずれており、スリーブ120の遠位対向表面上の突起部172に適合する大きさである。しかしながら、他のずれ角で所望のコレット組立部に合致することも想定される。
【0033】
開口部204および開口部206は、膨隆頭部186の外周部200とスロット縁部196とで規定される中央線202からずれて配置される。図示された例では、開口部204、開口部206は、最も内側の縁部分(中心点198に最も近い縁部分)がスロット縁部196よりも外周部200の近くに配置されるように形成される。従って、開口部の最も内側の縁部は、スロット縁部196から外周部200とスロット縁部196との間の距離の半分を超えた位置に配置される。いくつかの実施形態では、開口部204、開口部206の最も内側の縁部分は、外周部200とスロット縁部と間の距離の約70%を超えて周辺縁部の方向に配置される。
【0034】
さらに、中心点198から測定されると、開口部の最も内側の縁部分は、周辺部200と中心点198との間の距離の80%を超えて外周部200の方向に位置してもよく、他の実施形態では、周辺部200と中心点198との間の距離の90%を超えてもよい。
【0035】
それぞれの開口部204、開口部206は、スロットに類似する形状であり、半円形の内側端部208と、相対的に短い距離ではあるが半円形の端部208から外周部200に向かって延在する実質的に平行な側面210と、を備える。面取りがされたまたは丸みを帯びた縁部212は、開口部204から外周部200に滑らかに移行する。これによって、のこぎりブレード104の近位端180上の外科手袋をかぎ裂きする機会、または穴を開ける機会が減少する。外周部200は、駆動シャフトおよびスリーブの頭部の外周部とほぼ一致する、またはわずかに小さいので、これは非常に有用である。外周部200からスロット開口部192の直線状の縁部194への移行も面取りまたは丸みを帯びていることに留意されたい。
【0036】
図示された例では、膨隆頭部186は、5個の開口部204と開口部206とを備える。しかしながら、他の実施形態では、開口部は更に多く、または更に少なくともよい。漏斗状の開口部192が図示された角度よりも小さい角度を有する場合には、図示された45度の間隔を維持しながら追加の開口部が設けられてもよい。
【0037】
のこぎりブレード104は、近位端180と遠位端182との間に入るシャンク214を備える。のこぎりブレード104の遠位端182は、60度の角度で形成された複数の歯184を備えるが、更に大きい角度と更に小さい角度の両方の他の角度も想定される。切除歯の角度は、少なくとも部分的には外科用途に応じて異なってもよい。図示される実施形態では、歯の先端は、全体で歯が基準線216で示される円軌道を規定するように形成される。
【0038】
図8および
図9は、それぞれ駆動シャフト118およびスリーブ104に関連するブレード104を示す。ブレード104は、シャフトおよびスリーブのそれぞれに対して分離して示されているが、駆動シャフト118とスリーブ104とが一緒に接合されてコレット組立部116を形成する場合には、同時に単一のブレードが使用されることを意図しているが、他の配置も可能である。最初に、
図8を参照して、ブレード104の膨隆頭部186を部分的にブレード受容溝部146の中に適合させる。適合を確実にするために、スロット188(
図7)は、受容溝部146の内側部分を容易に受容できる直径に形成されるが、ブレード104を安定して支持するために十分なほどの間隔も有する。のこぎりブレード104の膨隆頭部186は、駆動シャフトの頭部の外周部と実質的に同一の大きさを有し、またはわずかに小さい。ブレード104が受容溝部146に適切に受容されると、ブレード104の中心点198は、シャフト軸127と合致し、ブレード104の外周部200とシャフト頭部124の外周部132とが同心となることに留意されたい。組立中に、ブレード104は、最初にシャフト頭部124のブレード接触面130に隣接する受容溝部146に挿入され、矢印で示されるように、膨隆頭部186は、ブレード接触面130と同一平面となる。次にスリーブ120が軸方向にシャフト118に沿って摺動し、突起部172(
図8では示されない)は、ブレード104の開口部104および開口部106と係合する。
【0039】
図9は、駆動シャフト118が無い状態で、マイクロのこぎりブレード104の膨隆頭部186の開口部204および開口部206と適合するスリーブ120の突起部172を示す。いくつかの実施形態では、駆動シャフト118と組み立てられる場合は、突起部172は、開口部204および開口部206の中を通って延在し、少なくとも部分的に駆動シャフト116の受容凹部140(
図3)の中に延在する。他の実施形態では、突起部172は、膨隆ブレード頭部186の厚さと実質的に同一の長さを有し、突起部は、駆動シャフト118の近位対向ブレード接触面130(
図4)と隣接するか、または実質的に同一平面となる。
【0040】
図示された例では、のこぎりブレード104は、5個の開口部だけを備え、5個の突起部172を受容する。他の実施形態では、のこぎりブレード104は、突起部を受容する、更に多くの、または更に少ない開口部を備える。一例では、ブレード104は、7つの開口部を備え、7つの突起部を受容する。突起部は、45度離れて配置されるので、ブレード104は、取り外すことができ、8つの異なる位置でスリーブに固定できる。いくつかの実施形態では、例えば、スリーブは、4個の突起部または6個の突起部だけを備え、ブレード104の開口部は、突起部と一致するように選択される。
【0041】
ブレード104がスリーブ120に適切に配置されると、ブレード104の中心点198は、スリーブ軸158と合致し、ブレード104の外周部200とスリーブ120の頭部の外周部164とは、同心となることに留意されたい。
【0042】
スリーブ突起部172は、内側縁部166よりも外側縁部168の近くに配置され、同様に、ブレード開口部204も、スロット縁部196よりも周辺部200の近くに配置されるので、突起部172は、従来のシステムよりも更に長いモーメントアームを備え、同一の力で更に大きいトルクを供給する。同様に、これによって、のこぎりブレード104の遠位端182でのトルクを増大させるので、電動力を減少させても同等のトルクを発生させることができ、または代わりに、同一の電動力を使用して切除力を増加させることができる。加えて、ブレード中心点から突起部までのモーメントアーム距離を増加させることで、振動する場合にブレードの内側部分にかかるモーメントが小さくなる。これによって、他の方法では発生するであろう振動を減少させることができ、同様に潜在的に遊び量を減少させ、切除ブレード104によって達成可能な精度を高める。シャフトの中心点から比較的遠方にブレード104の開口部204および開口部206を備えることによって、ブレード104の遠位端182でのモーメント力を最小化することができる。
【0043】
図10は、参照番号300で参照されるマイクロのこぎりブレードの代替実施形態を示す。マイクロのこぎりブレード300の多くの特徴は、前述したマイクロのこぎりブレード104の特徴と類似する。従って、差異のみを詳細にここに記述する。ここでは、のこぎりブレード300は、遠位切除端部302を提供する単一の印材などの第1の材料で形成されるとともに、第1の材料とは異なる近位端304の少なくとも一部を形成する第2の材料でも形成される。この例では、遠位端302を形成するとともに、第1の材料は、膨隆頭部306の一部を構成する。第2の材料は、第1の材料の周囲に外側被覆され、膨隆頭部306の一部も構成する。いくつかの例では、膨隆頭部306の第2の材料は、ブレード材料よりも柔軟な材料から形成される。いくつかの例では、外側被覆は、外科用鋼から形成された切除ブレード部分を被覆するポリマー材料である。外側被覆のための材料のいくつかの例には、例えば、生体適合性低密度ポリエチレンまたはポリプロピレンが挙げられる。他の例では所望の強度または耐久性を獲得するために混合物を含むエラストマーから形成される。しかしながら、いかなる生体適合性材料が使用されてもよい。
【0044】
図10に示すように、外側被覆材料は、切除ブレードと実質的に同一の側面を備えるように形成されるので、コレット組立部の突起部は、切除ブレード104と同一の方法で切除ブレード300に確実に取り付けられる。さらに、使用中、外側被覆材料は、のこぎりブレード300に対して若干の減衰材および緩衝材となる。この減衰材によって外科医が経験する振動が減少し、手および腕の疲労を若干軽減し、ブレード揺れも減少させ、切除精度を高める。外側被覆は、のこぎりブレード300の近位端304の周囲に位置しうる尖った、または硬い縁部に対して追加の保護を提供することができるので、外側被覆は、外科医の指および外科手袋に対しても追加の保護を提供する。
【0045】
図示される実施形態では、のこぎりブレード300は、8つの中の5個の突起部172によって上記で論じたスリーブ120に固定されてよく、膨隆頭部306の最も近位の部分は、テーパ状の開口部を形成する。しかしながら、代替の実施形態では、
図11に示すように、350として明細書で参照されるのこぎりブレードは、さらにスロット開口部356の周囲に延在する膨隆頭部354の一部を形成する外側被覆352を備えるので、のこぎりブレード350のスロット360の内側端部358を少なくとも部分的に覆う。膨隆頭部354の中心のスロット360は、駆動シャフト118のシャンクをさらに受容する。
図11に示すように、のこぎりブレード350のブレード部分362は、上記で論じたのと実質的に同じ大きさであるように思われるが、外側被覆352自体は、さらに周囲に延在し、部分的にスロット360を覆う。駆動シャフト118のシャンク126がスロット360に入るように、のこぎりブレード350が取り付けられまたはコレット組立部116から取り外される場合に、この外側被覆352は変形する。別の実施形態では、外側被覆352がスロット360を完全に覆い、駆動シャフト118のシャンク126の周囲に360度完全に延在することで、適切な位置でブレード350を保持する。
【0046】
図11の外側被覆された部分は、
図10の外側被覆された部分と同様に、コレット組立部の隆起した突起部と合致する開口部362を備える。この外側被覆された樹脂の配置によって、ブレード350は、7つの突起部172、またはいくつかの実施形態では8つの突起部172を受容する。コレット組立部は、ブレード350を適切な位置で保持し、さらに柔軟で変形可能な外側被覆は、ブレードの取り外しが容易である。さらに、追加の材料によって接触部分が増えることによって、さらに摩擦によって、ブレードを適切な位置で固定し、外科医が正確な切除をするために更に正確な制御をすることができる。
【0047】
図12は、番号370によって明細書で参照される例示的なのこぎりブレードの追加の実施形態を示す。ここでは、のこぎりブレード370は、上記で論じたのこぎりブレード300と同様に、遠位切除端部372、近位端374、および膨隆頭部376を備える。参考までに、
図12では、シャンク378および膨隆頭部376の外周部380を特定する。第2の材料は、第1の材料の周囲に外側被覆され膨隆頭部376の一部も形成する。ここでは、第2の材料は、ブレード370の上に形成され、主として膨隆頭部376を覆う。このために、第2の材料は、遠位端372の方向にシャンク378までは延在しないが、膨隆頭部376の外周部380の半径384と実質的に合致する半径382を有する。従って、コレット組立部116に配置されると、第2の材料は、2つのブレード接触面の間に実質的に収容され、シャンクだけがコレット組立部116から外側に延在する。
【0048】
図10〜
図12の外側被覆は、スリーブ120および駆動シャフト118材料よりも柔らかい材料で形成されてもよい。従って、更に激しい材料摩耗が始まる前にへこむことによって、外側被覆は、スリーブ120および駆動シャフト118の摩擦摩耗を低減できる。コレット組立部116のスリーブ120および駆動シャフト118は、のこぎりブレードよりも製造費用がかかりうるので、コレット組立部を守ることは顧客にとって有益でありえ、関連する外科のこぎりの耐用年数を延長できる。
【0049】
一実施形態では、外側被覆は着色され、例えば、ブレードの大きさ、歯型、またはブレード厚さに関して外科医に情報を提供する。例えば、のこぎりブレードの厚さが0.254mm(0.010インチ)である場合には、外側被覆は青色であり、ブレードの厚さが3.81mm(0.15インチ)である場合には、外側被覆は赤色である。従って、場合によっては、それぞれのブレードは、特定の厚さ、大きさ、または歯型に対応して着色された外側被覆を有するので、外科医は、複数のブレードのブレードセットから所望のブレードを選択することができる。
【0050】
図13は、明細書に開示されるコレット組立部116に使用される例示的なブレードセット400の側面図を示す。ブレードセット400のそれぞれのブレードは、膨隆頭部から形成された近位端402、シャンク404、および遠位切除端部406を備える。しかしながら、この実施形態では、ブレードセット400のそれぞれのブレードの近位端402は同一の厚さを有するが、シャンク404および切除縁部406の厚さは異なる。近位端402は、同一の厚さであるので、セットのそれぞれのブレードの頭部は、駆動シャフト118のシャンク126の受容溝部146の中に適合し、一貫性および再現性に対して同一量の間隔すなわち遊びを有する。さらにブレードシャンク404および遠位切除縁部406は異なるので、外科医は、特定の外科用途のために所望の厚さのブレードを選択できる。例えば、いくつかのブレードセットは、厚さが0.178mm(0.007インチ)から0.686mm(0.027インチ)の範囲で異なるブレードを備えることができる。近位端402の厚さは、
図10および
図11に関連した上記のような外側被覆の結果でありえ、あるいは代替的に積層して、または単一の一体材料で一体的に形成されてもよい。このブレードセット400では、着色された外側被覆は、それぞれの切除ブレードの厚さを特定できるので、外科医は、ブレードを1つ1つ区別することができる。
【0051】
図13および
図14は、代替コレット組立部の部品を示し、
図14は、駆動シャフトのシャンク502の周囲に配置される代替スリーブ500を示し、
図15は、シャンク502から分離した駆動シャフト頭部550を示す。スリーブ500の突起部504および頭部550は、上記で論じた方法でそれぞれ周辺縁部506、周辺縁部552の方向に配置される。従って、突起部の配置および受容溝部の配置に関する上記の記載は、
図13および
図14の実施形態に同じように適用可能である。
【0052】
図14のスリーブは、上記で論じた方法で周辺縁部506の方向に配置される、突起部504と凹状の受容開口部510との両方を備える遠位対向ブレード接触面508を備える。この実施形態では、突起部504は、上記で論じた円筒状のピンというよりも長方形または正方形である。駆動シャフト頭部550およびスリーブ500は、対応する形状の開口部を備えるのこぎりブレードを固定するために使用されることが意図されている。いくつかの実施形態では、突起部または受容開口部は、駆動シャフトにあり、他の実施形態では、スリーブはいくつかの突起部を備え、駆動シャフトは、他の突起部を備える。
【0053】
図15では、頭部550は、駆動シャフトのシャンクから取り外し可能であるが、ねじなどの締め具を使用して取り付けられうる。頭部550は、のこぎりブレードと適合する場合に、対応する開口部に係合するための突起部504を備える近位対向ブレード接触面554を具備する。この実施形態では、上述したように、突起部504は、外周縁部の方向に配置される。
【0054】
図16は、のこぎりブレード104を駆動する矢状のこぎり600を示す。この実施形態では、コレット組立部602は、のこぎりハンドル604に対して軸方向にブレード104を固定するように配置される。従って、近位対向ブレード接触面および遠位対向ブレード接触面を備える代わりに、コレット組立部は、隣り合うブレード接触面を備える。しかしながら、
図1〜
図6に開示された振動のこぎり102と同様に、矢状のこぎり600は、コレット取り付け具の外側縁部に隣接して配置される突起部を備え、ブレード104は、のこぎりブレードの頭部の外周部がコレット組立部の縁部に実質的に対応する大きさである。
【0055】
いくつかの例示的な実施形態だけについて詳細に上述されたが、当業者であればこの発明による新規な教示および利点から逸脱することなく、例示的な実施形態において多くの修正形態が可能であることを容易に想到することができる。従って、全てのそのような修正形態および代替実施形態は、以下の特許請求の範囲に定義されるように本発明の範囲内に含まれることが意図される。当業者であれば、そのような修正形態および均等な構成または方法は本発明の精神および範囲から逸脱するものではなく、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲で多様な変更、置換、および代替が可能であることを理解するべきである。
〔態様1〕
外科切除器具に適合する形状の骨切除外科ブレードによって骨材料を切除するための携帯型外科切除器具であって、
前記切除器具を操作するために手で掴むことができる本体と、
前記本体に取り付けられ、前記骨切除外科ブレードに取り付けられるように構成されるブレード結合機構と、を具備し、
前記ブレード結合機構は、
第1のブレード接触面と当該第1のブレード接触面に隣接する第1の外周側壁部とを備える第1の結合部材と、
前記第1の結合部材の前記第1のブレード接触面に面する第2のブレード接触面を備える第2の結合部材であって、当該第2の結合部材は前記第2のブレード接触面に隣接する第2の外周側壁部を備え、前記第2のブレード接触面と当該第2の外周側壁部とは接して外側縁部を規定し、前記第2の結合部材は前記第2のブレード接触面の中を通る穴部を備え、当該穴部と前記第2のブレード接触面とは接して内側縁部を規定する第2の結合部材と、
前記第1のブレード接触面および前記第2のブレード接触面のうちの少なくとも一方の面から突き出るブレード係合突起部であって、前記内側縁部よりも前記外側縁部の近くに距離をあけて配置されるブレード係合突起部と、を具備する外科切除器具。
〔態様2〕
態様1記載の外科切除器具において、
前記突起部は、前記内側縁部に最も近い内側側面部分と前記外側縁部に最も近い外側側面部分とを具備し、
前記内側側面部分は、前記内側縁部から前記外側縁部までの距離の少なくとも約60%前記内側縁部から距離をあけて配置される、外科切除器具。
〔態様3〕
態様1記載の外科切除器具において、
前記突起部は、前記内側縁部に最も近い内側側面部分と前記外側縁部に最も近い外側側面部分とを具備し、
前記外側側面部分は、前記内側縁部から前記外側縁部までの距離の少なくとも約80%前記内側縁部から距離をあけて配置される、外科切除器具。
〔態様4〕
態様3記載の外科切除器具において、
前記外側側面部分は、前記内側縁部から前記外側縁部までの距離の少なくとも約90%前記内側縁部から距離をあけて配置される、外科切除器具。
〔態様5〕
態様1記載の外科切除器具において、
前記第1の結合部材は、前記第1のブレード接触面から垂直に延在するシャンクを具備し、
前記シャンクは、前記第2のブレード接触面の前記穴部の中を通って延在する、外科切除器具。
〔態様6〕
態様5記載の外科切除器具において、
前記第1のブレード接触面および前記第2のブレード接触面のうちの前記少なくとも一方の面の他の面には、そこに形成された少なくとも1つの受容凹部を具備し、
前記受容凹部は、前記ブレード係合突起部と合致し、当該ブレード係合突起部を受容する大きさである、外科切除器具。
〔態様7〕
態様6記載の外科切除器具において、
前記第1のブレード接触面と前記第1の外周側壁部とが接して外側縁部を規定し、
前記第1のブレード接触面と前記シャンクとが接して内側縁部を規定し、
前記受容凹部は、前記内側縁部よりも前記外側縁部の近くに距離をあけて配置される、外科切除器具。
〔態様8〕
態様6記載の外科切除器具において、
前記受容凹部は、それぞれの外周部と実質的に同心円状にある溝部である、外科切除器具。
〔態様9〕
態様1記載の外科切除器具において、
前記突起部は、第2のブレード接触面にあり、
前記器具はさらに、前記第1のブレード接触面の受容凹部を具備し、
前記受容凹部は、ブレード係合突起部の少なくとも一部を受容するように配置される、外科切除器具。
〔態様10〕
態様1記載の外科切除器具において、
第1の外周部および第2の外周部は、実質的に円筒状であり、
前記ブレード係合突起部は、前記第1のブレード接触面および前記第2のブレード接触面のうちの前記少なくとも一方の面の周囲に対称的に配置される、外科切除器具。
〔態様11〕
態様1記載の外科切除器具において、
前記第1のブレード接触面および前記第2のブレード接触面のうちの前記少なくとも一方の面は、前記ブレード係合突起部を受容するために形成された穴部を具備し、
前記ブレード係合突起部は、前記穴部の中に固定される、外科切除器具。
〔態様12〕
外科切除器具に適合する形状の骨切除外科ブレードによって骨材料を切除するための携帯型外科切除器具であって、
前記切除器具を操作するために手で掴むことができる本体と、
前記本体に取り付けられ、前記骨切除外科ブレードに取り付けられるように構成されるブレード結合機構と、を具備し、
前記ブレード結合機構は、
軸および頭部を規定するシャンクを備える駆動シャフトであって、前記頭部は外側表面、前記外側表面に対向する第1のブレード接触面、当該外側表面と前記第1のブレード接触面との間に延在する第1の外周側壁部を備え、当該第1のブレード接触面と前記第1の外周側壁部とは接して外側縁部を規定し、前記第1のブレード接触面および前記シャンクは内側縁部を規定する駆動シャフトと、
穴部が形成されたスリーブであって、前記駆動シャフトの前記シャンクは当該穴部の中に配置され、前記スリーブは前記第1のブレード接触面に面する第2のブレード接触面と第2の外周側壁部を備え、当該第2の外周側壁部の一部は前記駆動シャフトの前記第1の外周側壁部の一部と実質的に合致し、前記第2のブレード接触面と前記第2の外周側壁部とは接して外側縁部を規定し、前記穴部と前記第2のブレード接触面とは接して内側縁部を規定するスリーブと、
前記第1のブレード接触面および前記第2のブレード接触面のうちの一方の面から延在するブレード係合突起部と、
前記第1のブレード接触表面および前記第2のブレード接触表面のうちの他方の面に形成された少なくとも1つの受容凹部と、を具備し、
前記ブレード係合突起部および前記受容凹部は、前記内側縁部よりも前記外側縁部の近くに形成される、外科切除器具。
〔態様13〕
態様12記載の外科切除器具において、
前記突起部は、前記内側縁部に最も近い内側側面部分と前記外側縁部に最も近い外側側面部分とを具備し、
前記内側側面部分は、前記内側縁部から前記外側縁部までの距離の少なくとも約60%前記内側縁部から距離をあけて配置される、外科切除器具。
〔態様14〕
態様13記載の外科切除器具において、
前記少なくとも1つの受容凹部は、前記内側縁部に最も近い内側部分と前記外側縁部に最も近い外側部分とを備え、
前記外側側面部分は、前記内側縁部から前記外側縁部までの距離の少なくとも約80%当該内側縁部から距離をあけて配置される、外科切除器具。
〔態様15〕
態様12記載の外科切除器具において、
前記受容凹部は、前記駆動シャフトの外周縁部と同心円状にある単一の溝部である、外科切除器具。
〔態様16〕
態様12記載の外科切除器具において、
前記受容凹部は、前記ブレード係合突起部と同一の横断面形状を有する複数の独立した凹部である、外科切除器具。
〔態様17〕
態様12記載の外科切除器具において、
前記ブレード係合突起部は、前記第2のブレード接触面の受容穴部の中に固定される円筒状のピンである、外科切除器具。
〔態様18〕
態様12記載の外科切除器具において、
前記ブレード係合突起部は、長方形形状の突起部である、外科切除器具。
〔態様19〕
態様12記載の外科切除器具において、
互いに45度ずつ半径方向にずれている8つのブレード係合突起部を具備する、外科切除器具。
〔態様20〕
外科切除器具に適合する形状の骨切除外科ブレードによって骨材料を切除するための携帯型外科切除器具であって、
前記切除器具を操作するために手で掴むことができる本体と、
前記本体に取り付けられ、前記骨切除外科ブレードに取り付けられるように構成されるブレード結合機構と、を具備し、
前記ブレード結合機構は、
第1のブレード接触面と当該第1のブレード接触面に隣接する第1の外周側壁部を備える第1の結合部材であって、前記第1の外周側壁部は前記第1のブレード接触面に垂直な中心軸を規定する第1の結合部材と、
前記第1の結合部材の前記第1のブレード接触面に面する第2のブレード接触面を備える第2の結合部材であって、前記第2のブレード接触面に隣接する第2の外周側壁部を備え、当該第2の外周側壁部の一部は前記第1の外周側壁部の一部と実質的に合致する第2の結合部材と、
前記第1のブレード接触面および前記第2のブレード接触面のうちの少なくとも一方の面から突き出るブレード係合突起部であって、前記第1の外周側壁部に最も近く配置される最も外側の部分を備えるブレード係合突起部と、を具備し、
前記最も外側の部分は、前記軸から前記第1の外周側壁部までの距離の少なくとも80%前記中心軸から離れて配置される、外科切除器具。
〔態様21〕
態様20記載の外科切除器具において、
前記第1のブレード接触面と前記第2のブレード接触面のうちの前記少なくとも一方の面の他の面に突起部受容凹部を具備し、
前記受容凹部は、前記第1の外周側壁部に最も近い最も外側の部分を備え、
前記第1の最も外側の部分は、前記軸から前記第1の外周側壁部までの距離の少なくとも80%前記中心軸から離れて配置される、外科切除器具。
〔態様22〕
態様21記載の外科切除器具において、
前記ブレード係合突起部および前記受容凹部の前記最も外側の部分は、前記軸から前記外周側壁部までの距離の少なくとも90%前記中心軸から離れて配置される、外科切除器具。