特許 7598868 骨を打ち抜くための装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-04

(45)【発行日】2024-12-12

(54)【発明の名称】骨を打ち抜くための装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/32 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

A61B17/32 510

【請求項の数】 27

(21)【出願番号】P 2021554991

(86)(22)【出願日】2020-03-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-02

(86)【国際出願番号】 EP2020056394

(87)【国際公開番号】W WO2020182836

(87)【国際公開日】2020-09-17

【審査請求日】2023-03-02

(31)【優先権主張番号】00295/19

(32)【優先日】2019-03-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CH

(31)【優先権主張番号】16/580,443

(32)【優先日】2019-09-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】520513082

【氏名又は名称】ボソニック・アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＢＯＳＯＮＩＣ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マイヤー，イェルク

(72)【発明者】

【氏名】シュベリー，アンドレ

(72)【発明者】

【氏名】ソッタス，ロイク

(72)【発明者】

【氏名】ノイハウス，ドミニク

【審査官】段 吉享

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００４５８３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０１－１５８９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６１６６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

骨から組織領域を打ち抜くのに適した超音波手術器具のためのソノトロードであって、前記ソノトロードは、ヘッドおよび遠位端部品を有し、前記遠位端部品が、遠位端で開いている中空体として設計されており、前記遠位端部品は、機械的振動を使用して骨を貫通するためのスタンプとして装備され、
前記ソノトロードが、前記ソノトロードの長手方向軸に沿って延在する少なくとも２つの横方向リブを有し、前記少なくとも２つの横方向のリブは、前記遠位端部品の内側に位置する、ソノトロード。

【請求項2】

前記遠位端部品は、遠位刃先が、打ち抜かれることになる組織領域の輪郭に対応するブレードを含む、請求項１に記載のソノトロード。

【請求項3】

前記中空体が回転対称でない、請求項１に記載のソノトロード。

【請求項4】

前記中空体が中空楕円柱である、請求項３に記載のソノトロード。

【請求項5】

前記ソノトロードが、前記遠位端部品の外側に位置する１つの横方向リブを有する、請求項１に記載のソノトロード。

【請求項6】

前記ソノトロードが、前記遠位端部品の外側に位置する２つの横方向リブを有する、請求項１に記載のソノトロード。

【請求項7】

前記少なくとも２つの横方向リブが、前記ソノトロードの前記遠位端部品に沿ってのみ延在する、請求項１に記載のソノトロード。

【請求項8】

前記少なくとも２つの横方向リブが平坦化された遠位端を有する、請求項１に記載のソノトロード。

【請求項9】

超音波手術器具のためのソノトロードであって、前記ソノトロードは、ヘッドおよび中空の遠位端部品を有し、前記遠位端部品は、骨を貫通するためのパンチまたは切断のためのブレードとして装備され、前記遠位端部品は、前記ヘッドの直径のサイズの少なくとも１．５倍である最大直径を有し、前記ソノトロードが、前記ソノトロードの長手方向軸に沿って延在する少なくとも２つの横方向リブを有し、前記少なくとも２つの横方向のリブは、前記遠位端部品の内側に位置する、ソノトロード。

【請求項10】

前記遠位端部品が、前記ヘッドの直径のサイズの少なくとも３倍である最大直径を有する、請求項９に記載のソノトロード。

【請求項11】

前記遠位端部品は、遠位刃先が、打ち抜かれることになる組織領域の輪郭に対応する前記ブレードを含む、請求項９または１０に記載のソノトロード。

【請求項12】

前記遠位端部品と前記ヘッドとの間に中間要素を備える、請求項９または１０に記載のソノトロード。

【請求項13】

前記中間要素が貫通孔を含む、請求項１２に記載のソノトロード。

【請求項14】

前記遠位端部品が、刃先として鋭利な遠位縁部を有する、請求項９または１０に記載のソノトロード。

【請求項15】

スリーブであって、前記ソノトロードの前記遠位端部品の一部のみが前記スリーブから突出することを可能にする窓を有する前記スリーブをさらに備える、請求項９または１０に記載のソノトロード。

【請求項16】

前記ソノトロードの表面または前記ブレードの表面が５～４０μｍの粗さ平均Ｒａを有する、請求項９または１０に記載のソノトロード。

【請求項17】

刃先に沿って延在する遠位外向き突出部である遠位リムを備え、以て、前記遠位リムの近位の前記ソノトロードの外側断面が、前記遠位リムの外側断面よりも小さい、請求項９または１０に記載のソノトロード。

【請求項18】

前記ソノトロードの内部に真空を適用するための吸引ポートをさらに備える、請求項９または１０に記載のソノトロード。

【請求項19】

前記ソノトロードの中空体の内部に配置された少なくとも１つの内部ブレードを備え、前記中空体は遠位端で開いており、前記ブレードは打ち抜かれた骨片を破壊するように構成されている、請求項９または１０に記載のソノトロード。

【請求項20】

複数の内部ブレードを備え、前記内部ブレードのうちの少なくとも２つが互い違いに配置されている、請求項１９に記載のソノトロード。

【請求項21】

刃先を形成する遠位端が閉じた輪郭を形成する、請求項９または１０に記載のソノトロード。

【請求項22】

請求項１または９に記載のソノトロードを備え、前記ソノトロードを取り囲む管をさらに備える、外科用穿孔装置。

【請求項23】

前記管が、前記ソノトロードの遠位端に液体を供給するように装備されている、請求項２２に記載の装置。

【請求項24】

超音波トランスデューサを含むハウジングと、
前記超音波トランスデューサに機械的に結合されている、請求項１～２１のいずれか１項に規定されるソノトロードと
を備える、骨を切断するための超音波手術器具。

【請求項25】

内部もしくは前記ソノトロードまたは前記ソノトロードの近傍に真空を適用するように装備された吸引装置をさらに備える、請求項２４に記載の器具。

【請求項26】

前記ソノトロードの遠位端に液体を供給するための液体供給をさらに備える、請求項２４または２５に記載の器具。

【請求項27】

前記液体供給が、前記ソノトロードを取り囲む管を備え、前記器具が、前記ソノトロードの外面と前記管の内面との間の空間を通して前記液体を導くように装備されている、請求項２６に記載の器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

発明の分野
本発明は、医療技術の分野に属し、骨組織などの硬組織を打ち抜きまたはスタンピングするための装置に関する。これは、特に、超音波手術器具と共に使用するのに適したソノトロードに関連する。

【背景技術】

【0002】

発明の背景
骨組織を切断するための切断装置の中で、超音波器具は特に効率的である。本発明は、機械的振動を使用して骨を貫通するためのスタンプまたはブレードとして装備された遠位端部品を有する、その遠位端にソノトロードを担持する、長手方向に延在するシャフトを用いて骨を除去するための外科用器具に関する。

【0003】

外科用パンチは、例えば、自己軟骨細胞移植（ＡＣＴ）において使用されるＤＧＵ Ｍｉｔｔｅｉｌｕｎｇｅｎ ｕｎｄ Ｎａｃｈｒｉｃｈｔｅｎ ４５／２００２ １「ＡＣＩ ｕｎｄ Ｔｉｓｓｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」（後援：ＤＧＵおよびＤＧＯＯＣ）を参照されたい。椎弓切除術または椎弓切開術は、脊柱管の屋根である椎弓板と呼ばれる椎骨の一部を除去するために骨パンチを使用する外科手技である。ＫＥＲＲＩＳＯＮ骨パンチとも呼ばれるこの種のパンチは、ドイツのＴｕｔｔｌｉｎｇｅｎ所在のＡｅｓｃｕｌａｐ（登録商標）社から販売されている。それにもかかわらず、これらは骨を切断するために振動を使用していない。

【0004】

骨パンチの別の適用分野は、関節鏡処置であり得る。過去に、関節鏡検査は最も人気のある整形外科技法の１つになっており、関節を切開することなく非常に複雑な手術を行うことさえ可能にしている。関節鏡手術は、絶えず改善されている医療装置および器具によって広くサポートされている。今日の医学は、膝または肩などの大きい関節に関節鏡検査を使用することを可能にするだけでなく、手首または足首などの小さい関節にも上首尾に使用されている。カメラを導入し、したがって関節および装置を見るために、１つの小さい切開が行われる。関節の周りの異なる点での追加の小さい切開は、外科医が関節修復のために必要に応じて把持、切断、研削、および吸引を行うために手術器具を挿入することを可能にする。関節鏡手術のための一般的なブレードは、吸引および切断のための対応する窓を有する外側中空シースおよび内側中空回転カニューレからなる。潤滑剤として作用するコーティングが、この回転ブレードを硬質表面に対して使用するときに金属屑の放出を防止および低減する。知られている１つの合併症は、周囲の構造に対する熱損傷である。鈍い刃は熱損傷および感染のリスクを増大させるため、再使用の実施ではリスクがより高くなる。したがって、ほとんどの最新の器具は、使い捨て専用である。

【0005】

国際公開第２０１３／０５７１７９号は、手術器具のためのソノトロードを開示している。ソノトロードヘッドは、長手方向に延在する切断装置として機能する。これらのソノトロードは、長手方向の刃先を有する平面ブレード本体を有する。

【0006】

国際公開第２００８／１３１８８４号は、骨に凹部を作成するための打ち抜き装置に関する。打ち抜き装置は、断面が非回転対称な薄肉部分を有する細長い部材である打ち抜きツールを有する。

【0007】

欧州特許第１ ９８７ ７８４号は、骨に挿入されるインプラントであって、打ち抜きツールとして使用されるように適合されている、インプラント、および骨に凹部を作成するための方法に関する。ここで、ソノトロードは、薄肉部分を有し、インプラントとして機能する打ち抜きツールに結合される。

【0008】

中空であるか、または打ち抜かれる組織領域の輪郭に対応する遠位刃先を有し、骨から組織領域を打ち抜くのに適している超音波手術器具のソノトロードは知られていない。

【0009】

骨パンチは、一方では、非常に緻密で強固な皮質骨組織を（アクセス状況が異なるため）種々の角度において切断するために装備する必要がある。他方、切断装置は、例えば海綿骨組織まで深く切断することが可能である必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

発明の概要
本発明の目的は、組織領域を打ち抜くのに適した超音波手術器具のための改善されたソノトロード、ならびに、改善されたソノトロードを備える、そのための超音波手術器具、および、これらのソノトロードを製造するための方法を提供することである。改善されたソノトロードによって達成される１つの目標は、皮質骨のより良好な切断性能である。皮質骨は緻密で小さい。それにより、骨の切断中に発生する熱の低減が想定される。さらに、打ち抜かれるべき組織領域の輪郭に対応する遠位刃先を有するソノトロードを使用できることが好ましい。これは、中空ブレードまたは長い湾曲した刃先を有するソノトロードであってもよい。そのようなソノトロードの問題の１つは、回避する必要がある、面外振動などの曲げ運動である。同時に、ソノトロードのより厚いブレードは避ける必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の第１の態様は、骨から組織領域を打ち抜くのに適した超音波手術器具のためのソノトロードに関し、ソノトロードは、ヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品は、機械的振動を使用して骨を貫通するためのスタンプとして装備される。パンチの刃先は、ツールキャリアの長手方向軸に垂直な平面内に位置することができる。あるいは、スタンプの遠位端部分を斜めに切断してもよい。したがって、パンチの刃先は、ツールの長手方向軸と一定の角度を形成する平面内に位置し、当該角度は、ブレードの最大長さと最小長さとの間の差が共振器の長さ（振動部分の有効長さ）の１０％未満であるように選択されなければならない。ブレードの最大長さと最小長さとの間の上記差は、振幅の関連する差が生じないように非常に小さくしなければならない。

【0012】

したがって、多くの実施形態では、ソノトロードは、その遠位端に向かって管（断面が円形または非円形で、中空ソノトロードを形成する）の形状を有し、管の遠位縁は、組織をスタンピングするための刃先を形成する。遠位刃先は、特に、閉じた輪郭を形成し得る。

【0013】

切り口はまた、放物線形状を有してもよい。
ソノトロードの遠位端部分における斜めの切り口は、骨の皮質を貫通するために使用されるソノトロードの好ましい実施形態である。斜めの切り口は、中空ソノトロードの刃先の一部分のみを使用して骨を打ち抜くことを含む方法にさらに適している。この方法は、骨内の所定の幾何学的形状を達成するために使用することができる。したがって、ソノトロードは、シェーバー刃および全半径切除装置として適している。

【0014】

本明細書において使用される「近位」という用語は、超音波手術器具のハウジングへの取り付け点、または器具の使用者に最も近いことを指す。本明細書において使用される「遠位」という用語は、超音波手術器具のハウジングへの取り付け点、または器具の使用者から外方に配置されていることを指す。遠位縁部は、骨を打ち抜きまたは切断するために使用される。したがって、遠位端および近位端は対向する端部である。上記実施形態の代替的な定式化は、超音波手術器具のためのソノトロードであり、ソノトロードはヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品は、遠位縁部が骨を打ち抜くのに適したパンチまたはブレードとして装備される。第１の態様によるソノトロードの遠位端部品は、骨を通じてまたは骨の中へと押し込まれて孔を形成することができる。これは、本発明によるソノトロードを使用することは、閉じた曲線／閉じた輪郭を骨に切り込むまたはスタンピングすることができることを意味する。この曲線を切断するためには、１つのカットまたは切断ステップしか必要ない。

【0015】

本発明の第１の態様の一実施形態は、ソノトロードに関し、遠位端部品は、その遠位刃先が、打ち抜かれることになる組織領域の輪郭に（完全に）対応するブレードを含む。

【0016】

本発明によれば、ソノトロードは、ヘッドと、長手方向軸を有する遠位端部品とを備え、遠位端部品は、骨に貫入するための打ち抜き装置である。遠位端部品または打ち抜きツールは、ソノトロードの上記ヘッドに配置され、上記打ち抜きツールはパンチまたは中空ナイフである。ヘッドおよび遠位端部品は、共通の長手方向中心軸を有するように配向されるべきである。

【0017】

本発明の第１の態様の別の実施形態は、ソノトロードに関し、遠位端部品またはブレードは、その遠位端が開いている中空体として設計される。それにより、実施形態では、中空体は回転対称ではない。中空体は、中空円筒の形状を有してもよく、円筒の断面は閉曲線である。断面は、円形、長円形、楕円形、多角形であってもよい。好ましい実施形態は、中空体が中空楕円柱、特にその遠位端が開いている中空楕円柱であるソノトロードに関する。

【0018】

本明細書で使用される「長円形状」または「長円形」という用語は、卵または楕円に類似している二次元形状を指す。それはまた、長方形によって結合された２つの半円に似た図形を指す。微分可能な自己交差しない凸状の閉じた平面曲線は長円形である。

【0019】

骨に深く切り込むには、ソノトロードをより長くする必要がある。しかし、ソノトロードが長くなるほど、捻転運動のリスクが高くなる。本発明者らは、補強リブなどの少なくとも２つのリブを有するソノトロードがねじり曲げおよび座屈を回避することを見出した。リブは、異なる側面のいずれかに配置されてもよく（すなわち、それらは内向きおよび／または外向きであってもよく）、対称的に配置されてもよく、事実、中心軸に対して軸対称である。

【0020】

本発明はさらに、遠位端部品またはブレードが、中空である少なくとも１つの遠位部分を有する本体として設計され、遠位端（前端）が開いており、刃先を構築している、ソノトロードに関する。さらなる実施形態によれば、ソノトロード本体は、その長手方向範囲の約８０％にわたって、好ましくはその長手方向範囲の少なくとも遠位半分にわたって中空体（好ましくは中空円筒）として構成することができる。代替的な実施形態は、中実であるが、中空である遠位端部品を有するソノトロードに関する。この場合、遠位端部品は、ソノトロードの長さの最大１０％、またはさらには最大５％のみを占め得る。

【0021】

第１の態様によるソノトロードは、ストッパを有することができる。ストッパは、ソノトロードの遠位端部品もしくは近位ヘッドまたは両方の部分に設けることができる。長手方向の動きを一定の最大値に制限するストッパを設けることにより、下にある組織への切り込みを回避して打ち抜かれないようにすることが可能である。

【0022】

本発明の第１の態様の別の実施形態は、少なくとも１つの長手方向リブを有するソノトロードに関する。これに関連して、長手方向リブは、ソノトロードのブレード状部分に沿って、例えば遠位端に向かって管状である場合には管部分に沿って延在するリブである。この場合、長手方向リブは、ほぼ長手方向に沿って延在し、これは、長手方向軸に垂直ではなく、例えばそれに平行であるか、またはそれに対して好ましくは小さい角度（４５°未満、３０°未満または２０°未満）であることを意味し、それにより、軸から外方への曲げ力またはねじり力に対してソノトロードまたは少なくともそのブレード状部分を補強する。ブレード状部分が曲げられている場合（すなわち、平面と異なる。これは多くの実施形態において、特に、無論、ブレード状部分が管状である場合に当てはまる）、そのような補強リブは、内側および／または外側に配置され得る。そのようなリブは（局所的な）ブレード平面から外方に突出するため、本明細書では「横方向リブ」とも呼ばれる。

【0023】

そのようなリブは、ソノトロードの実質的な長さに沿って、例えばそのブレード状部分の少なくとも５０％に沿って（すなわち、例えば管のように、ソノトロードが平坦で薄い部分の軸方向長さの少なくとも５０％に沿って）延在することができる。これは、その遠位端まで延在してもよく、または遠位端に向かって先細になってもよい。

【0024】

特に、ソノトロード（例えば、中空、すなわち管状ソノトロード）のブレード状部分が比較的長い場合、質量中心線が長手方向軸と一致する（すなわち、長手方向軸に垂直な切り口において、質量中心／重心が長手方向軸上にある）ことが有利であり得る。この目的のために、ブレード状部分は、長手方向軸に対して対称に配置された複数のリブを有することができる。

【0025】

例えば、複数の重心線を有する、後述する図７に示すような断面を有することによって、より複雑なソノトロード形状を有する実施形態では、これらは中心長手方向軸に対して対称であってもよい。リブの配置は、例えば鏡面対称であることによって対応して選択される。より一般的には、ソノトロードは、長手方向軸に垂直な断面において、鏡映対称性またはｎ回対称性を有するように設計されてもよい。

【0026】

これを考慮して、特に実施形態では、ソノトロードは、ソノトロードの長手方向軸に沿って延在する少なくとも２つの横方向リブを有する。これらのリブは、強化リブまたは補強リブと呼ばれることもある。本発明の第１の態様の一実施形態は、中空遠位端部品またはブレードの内側の少なくとも１つの横方向リブと、中空遠位端部品またはブレードの外側の第２の横方向リブとを有するソノトロードに関する。上記態様の別の実施形態はソノトロードを参照し、ソノトロード、またはソノトロードの遠位端部品が、各側に少なくとも２つの横方向リブを有する。代替的に、ソノトロードは、中空遠位端部品またはブレードの外側に位置する２つの横方向リブ、または中空遠位端部品またはブレードの内側に位置する２つの横方向リブを有してもよい。ソノトロードはまた、中空遠位端部品またはブレードの外側に位置する４つの横方向リブ、および／または、中空遠位端部品またはブレードの内側に位置する４つの横方向リブを有してもよい。各リブまたはフィンは、ブレードまたは遠位端部品の上方に一定の高さまで半径方向に直立していてもよい。２つのリブが、円周の同じ点から突出するように配置され、一方が中空遠位端部品またはブレードの内側に起立し、一方がその外側に起立することがさらに好ましい。リブは対称的に配置されることが一般的に好ましい。リブは、楕円形または長円形の断面の短軸および長軸が中空遠位端部品の円周を切断する点に配置されてもよい。

【0027】

リブは、例えばその本体に取り付けられることによって、長手方向に中空の形態を有するソノトロードおよび／または遠位端部品に沿って存在する。少なくとも２つのリブがソノトロードの中心軸に沿って延在することが好ましい。少なくとも２つのリブがヘッドおよび遠位端部品に沿って延在することが有利であることが見出されている。それにもかかわらず、少なくとも２つのリブは、ソノトロードの遠位端部品に沿ってのみ延在してもよい。リブは、好ましくは中実である。リブは、半円形または角のある断面を有してもよい。リブは連続していてもよい。リブは、０．０５ｍｍ～０．５ｍｍの高さおよび／または幅を有してもよい。言い換えれば、リブの高さおよび／または幅は、ブレードの幅の２０～１００％、またはさらに良好には２５～８０％である。リブの高さを調整することにより、共振周波数を調整することができる。共振は、動作周波数とは異なるように変化させることができる。したがって、負荷を伴う動作周波数は、（軸方向振動を維持しながら）より広い範囲で変化し得る。

【0028】

リブに鋭利な縁部がなく、リブから遠位端部品またはブレードへの遷移が滑らかであることが好ましい。したがって、リブとブレード／遠位端部品表面との間の遷移部は、連続的であるか、または湾曲の形であることが好ましい。

【0029】

別の実施形態は、少なくとも２つのリブが平坦化された遠位端を有するソノトロードを参照する。また、近位端も平坦化されてもよい。この場合、近位端における平坦化は、遠位端での平坦化よりも急であり得る。ソノトロードのリブは、ソノトロードまたはソノトロードの遠位端部品と同じ長さである必要はない。本発明の一実施形態は、リブがソノトロードの遠位端部品に沿ってのみ延在するソノトロードを参照する。本発明の好ましい実施形態は、少なくとも２つのリブの遠位端が遠位端部品またはブレードの長さの中央３分の１にあるソノトロードを参照する。

【0030】

長手方向の遠位端部品の延伸範囲は、１０ｍｍ～８０ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ～３０ｍｍであり得る。遠位端部品の最大直径は、例えば、３ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ～１０ｍｍであり得る。ブレードを含むソノトロードは、２０～３００ｍｍ、好ましくは１５０～２５０ｍｍの長さを有することができる。

【0031】

本発明の第１の態様によるソノトロードは、軸方向の作動に特に適している。これは、骨のコーナまたは孔を切断または研磨することを可能にする。好ましい使用法の１つは、骨棘を切断して脊椎を減圧することである。

【0032】

長手方向における、第１の態様によるソノトロードのブレードの延伸範囲は、例えば、１５ｍｍ～５０ｍｍ、好ましくは１８ｍｍ～３０ｍｍであり得る。交差方向のブレードの最大延伸範囲は、例えば３ｍｍ～３５ｍｍであり得る。交差方向の延伸範囲は、通常、長手方向の延伸範囲よりも小さい。長手方向および交差方向に垂直な深さは、同様に、１ｍｍ～３０ｍｍであり得る。ソノトロードは、２０～３００ｍｍ、好ましくは５０ｍｍ～２５０ｍｍ、より好ましくは１００～２００ｍｍの長さを有することができる。

【0033】

本発明のソノトロードは、外科用器具の超音波トランスデューサに接続することができる。器具には、ソノトロードに液体を供給することができる供給ラインを設けることができる。付加的に、またはそれに代えて、供給ラインは、液体が外側および／または内側でソノトロードに沿って送られるように具現化することができる。

【0034】

本発明のソノトロードは、ソノトロードの遠位端の一部のみがスリーブから突出することを可能にする窓を有するスリーブをさらに備えることができる。スリーブは、ソノトロードの周りに配置されてもよく、超音波器具のハウジングまたはハンドルに接続されてもよい。ソノトロードがスリーブ内に対称的に取り付けられることが好ましい。スリーブは、ソノトロードの一部のみがスリーブから突出し、好ましくは遠位部分の断面の一部のみが突出するように、遠位端に窓を有することができる。この部分は、骨を打ち抜くために使用することができる。スリーブは、ソノトロードの周りで回転することができるようにさらに構成することができる。実施形態では、ソノトロード本体に対するスリーブの角度位置は、スケールを使用して調整することができ、またはスケールを使用して決定することができる。スケールは、ハウジングに取り付けることができる。回転により、ソノトロードの遠位刃先の異なる部分を使用することが可能であり、他の部分は保護される。これは、ソノトロードの異なる部分を使用して骨を切断することを可能にし、同時に、使用されない他の部分を遮蔽することを可能にし、その結果、使用されないソノトロードの部分による周囲組織内の損傷が引き起こされない。スリーブの窓は、ソノトロードの遠位端においてソノトロード断面の少なくとも半分を遮蔽するように形成することができる。スリーブの断面は、円形であってもよく、または、ソノトロードの断面に適合されてもよい。これは、断面がソノトロードの断面と同じ形態を有し得るが、（わずかに）大きくてもよいことを意味する。

【0035】

骨を穿孔または打ち抜きする場合、除去された骨片を配置するいくつかの可能性がある。１つの可能性は、切断された緻密骨コアを、出血を減じることができるように圧縮された下にある小柱骨に衝突させることである。断片は、特別な装置によってさらに吸引または除去することができる。本発明による装置を使用して、骨は、代替的に、破片としてではなく、１つの骨コアまたは骨片として除去されてもよい。この骨コアは、ソノトロードの遠位端内に留まることができる。以下では、骨コアを外部に取り出し、血液などと共に手術側から洗い流すことができ、または、骨コアをソノトロードの空間にさらに吸引し、本発明の装置が手術側から取り外されるまで保存することができる。この場合、ソノトロードは、抽出された骨と共に各手術後に装置から離されて廃棄される使い捨て物品であり得る。これは、装置の面倒な洗浄を冗長にする。液体供給または吸引装置を閉塞させる可能性があり、押しのける必要がある骨片がなくなる。

【0036】

骨組織を除去することを含むすべての実施形態において、骨組織は、任意選択的に、診断目的のために、または除去された場所に応じて、またその状態から、治療目的のためにも使用され得る。

【0037】

特別な実施形態では、ソノトロードは、ソノトロードの中空体の内部に配置された少なくとも１つの内部ブレードをさらに備える。この少なくとも１つのブレードによって、骨片は、除去しやすくなるように断片に分割（スライス）され得る。これらの特別な実施形態のサブグループでは、複数の内部ブレードを互い違いの配置で配置することができる。それにより、特に硬い骨片（例えば皮質骨組織）をより小さい断片に切断する必要がある場合、必要なエネルギー入力を経時的に分散させることができる。

【0038】

本発明の１つの目的は、器具内の骨片による閉塞を減少させるのに適した装置を提供することである。したがって、本発明は、ソノトロードまたはハウジングが、除去された骨片の貯蔵に適した空隙空間を含む装置に関する。本発明の別の実施形態は、ソノトロードおよび／またはハウジングが、遠位刃先への液体供給またはソノトロードへの真空の適用に適したパイプラインを含む装置を参照する。液体供給を使用して、ソノトロードから骨コアを除去することが可能であり、真空は骨コアを開口部内に保持するのに適している。

【0039】

緻密骨への切断後の骨コアの破壊を容易にするソノトロードの内部に位置する特定の要素が存在し得る。そのような要素は、例えば、補強に役立つ上述の種類の内部リブであってもよい。例えば、そのようなリブが螺旋経路をたどる場合、ソノトロードはソノトロードの内部の骨組織にトルクを及ぼし、これにより下にある骨組織部分からの分離が容易になり得る。同様に、そのような内部リブが長手方向である（軸方向に延在する）場合、手術者（外科医）によって加えられるソノトロードに対するねじれは、同様の効果を有することができる。したがって、本発明の別の態様は、ソノトロードが、切断された骨にねじり力を加えるのに適したリブなどの突出要素を内面上に備える装置に関する。

【0040】

本発明によるソノトロードの適用分野の１つは、脊椎手術である。隣接する椎体上の上関節突起と下関節突起との間の滑膜関節は、椎間関節と呼ばれる。各椎骨は、２つの椎間関節を含む。これらの関節は、前方に曲がる、まっすぐ立つ、および左右に回転するなどの脊椎の可動性を可能にする。椎間関節突起切除術は、椎間孔内の頸神経根が減圧されるときの減圧、または、一般的な脊椎固定術である、器具を用いた後方経路腰椎椎体間固定術（ｉＰＬＩＦ）および経椎間孔腰椎椎体間固定術など、一連の手技の一部であり得る外科的手技である。椎間関節突起切除術はまた、椎弓根フックおよび胸部椎弓根スクリューを配置するために骨の解剖学的構造をより明確に規定するために行われる。

【0041】

これまで、椎間関節突起切除術は、半月形骨刀（または１／４インチ骨刀）を使用して行われており、下関節面を同定し、輪郭を描く。縁部が輪郭を描かれると、骨および軟骨がキュレットおよび骨鉗子を用いて除去される。次いで、小キュレットが使用されて、椎間関節の残りの関節軟骨が掻き取られ、結果、出血する骨表面が生じる。除去される骨片の形態に対して調整された台形断面を有し、粗い表面を有する本発明によるソノトロードを使用すると、椎間関節突起切除術にとって、１つの器具のみで事足り、１つまたは２つの切断部のみが必要である。したがって、一実施形態は、椎間関節突起切除術（部分的または完全）または椎弓切除術に適している超音波手術器具のためのソノトロードであって、ソノトロードがヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品が、機械的振動を使用して骨または椎間関節を貫通するためのスタンプとして装備され、遠位端部品またはブレードが、その遠位端で開いている中空体として設計されている、ソノトロードを参照する。遠位端部品が、その遠位刃先が台形であり、椎間関節突起切除術中に打ち抜かれる骨（および軟骨）の輪郭に対応するブレードを含むことが好ましい。

【0042】

本発明の別の態様は、椎間関節突起切除術を行う方法であって、
影響を受ける椎間関節を露出させるステップと、
影響を受ける椎間関節を除去するステップと、任意選択的に、
椎間板切除術もしくは椎間板切除、椎弓切開術もしくは椎弓切除術、椎間孔開放術もしくは椎間孔切除術、または脊椎固定術などの１つのさらなる動作を行うステップとを含み、
本発明のソノトロードを有する超音波手術器具が使用され、ソノトロードがヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品が、機械的振動を使用して椎間関節を貫通するためのスタンプとして装備され、遠位端部品またはブレードが、椎間関節突起切除術中に打ち抜かれる骨（および軟骨）の輪郭に対応する台形遠位刃先を有する、その遠位端で開いている中空体として設計されている、方法を参照する。椎間関節を除去するには器具の１つまたは２つの切断のみで十分であり、「影響を受ける椎間関節を除去する」ステップには他の器具は必要ないことが好ましい。

【0043】

本発明によるソノトロードが有用な別の脊椎手術は、脊椎内の損傷または変性した頸椎椎間板を置換する手技である人工椎間板置換術である。背部痛を防ぐために椎骨をともに融合する代わりに、損傷した頸椎椎間板が除去され、人工椎間板と交換される。使用されるソノトロードが、骨から組織領域を打ち抜くのに適している超音波手術器具のためのソノトロードであり、ソノトロードがヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品が、機械的振動を使用して骨を貫通するためのスタンプとして装備され、遠位端部品が、その遠位刃先がその遠位端で開いている中空体として設計されている長方形の断面を有するブレードを含むことが好ましい。遠位端は、椎間板交換インプラントの一部であり得る傾斜歯に対応する、その輪郭に取り付けられたさらなる構造を有することが好ましい。

【0044】

本発明の別の態様は、椎間板置換のための方法であって、
椎間板を除去するステップと、
椎骨を洗浄するステップと、
任意選択的に、根神経から圧力を除去するステップと、
インプラント、特に椎間板置換装置を挿入するステップであって、本発明のソノトロードを有する超音波手術器具が使用され、ソノトロードがヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品が、機械的振動を使用して骨を貫通するためのスタンプとして装備され、遠位端部品が、その遠位刃先がその遠位端で開いている中空体として設計されている長方形の断面を有するブレードを含む、挿入するステップとを含む、方法を参照する。遠位端は、椎間板交換インプラントの一部であり得る傾斜歯に対応する、その輪郭に取り付けられたさらなる構造を有することが好ましい。

【0045】

本発明の第２の態様は、ヘッドおよび遠位端部品を有する超音波手術器具のためのソノトロードに関するものであり、遠位端部品は、機械的振動を使用して骨を切断するためのブレードとして装備され、ブレードは、弧状である。ブレードの弧または三日月の形状は、ソノトロードヘッドの中央軸によって規定される長手方向軸に対して対称であり得る。さらに、曲線がソノトロードヘッドの長手方向の中央軸を切断する点においてブレードの曲線に接する接線は、最も外側の点において曲線に接する接線と少なくとも５°の鋭角を構築した。

【0046】

本発明の第２の態様は、好ましくはソノトロードを参照し、ソノトロードは、ヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品は、骨を貫通するためのパンチまたは切断のためのブレードとして装備され、遠位端部品は、ヘッドの直径のサイズの少なくとも１．５倍である最大直径を有する。遠位端部品が、ヘッドの直径のサイズの少なくとも２倍、さらにより好ましくは少なくとも３倍である最大直径を有することが好ましい。

【0047】

ブレードは主に長方形であり得る。それにもかかわらず、ブレードまたはブレードの遠位端は、湾曲または屈曲していてもよい。本発明の一実施形態は、ソノトロードに関し、ソノトロードは、ヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品は、骨を貫通するためのパンチまたは切断のためのブレードとして装備され、遠位端部品または遠位端部品もしくはブレードの刃先は、第１のソノトロードの形態とは異なり、より大きい直径を有する形態を有する。本発明によるソノトロードが、湾曲したブレードまたはパンチを有することが好ましい。本発明の特定の実施形態は、ソノトロードに関し、遠位端部品は、打ち抜かれる組織領域の輪郭に対応する形態を有する遠位刃先を有するブレードを含む。刃先は、さらに、打ち抜かれる組織領域の輪郭に完全に対応していてもよい。

【0048】

本発明の第２の態様によるソノトロードのヘッドは、好ましくは（中実）円柱として形成されるが、ブレードはかなり薄い部分である。ヘッドの遠位端を遠位端部品の近位端に適合させる１つの可能性は、ソノトロードヘッドの遠位端に平坦化領域を含めることである。したがって、本発明の一実施形態は、ヘッドが平坦化された遠位端を有するソノトロードを参照する。ヘッドの遠位端を遠位端部品の近位端に適合させる別の可能性は、中間要素を含めることである。態様３の一実施形態はソノトロードに関し、遠位端部品は（ソノトロードヘッドとブレードとの間に）中間要素を含む。中間要素はまた、ヘッドからブレードの直径へと直径を拡大することができる。中間要素およびブレードは、別個に作成されてもよく、または一体部品であってもよい。

【0049】

したがって、本発明の一実施形態は、中間要素が貫通孔を含むソノトロードに関する。これらの孔は、ソノトロードの長手方向に平行に、または刃先に垂直に延在するスリットまたは細長い凹部の形態を有してもよい。凹部は、トラフ孔であってもよい。

【0050】

中間要素は、好ましくは、ソノトロードの周波数において適合されたインピーダンスで振動することができ、このようにして振動のマウントを緩和することができ、または振動のマウントがほぼ完全にない状態に保つことができる振動体である。振動体の凹部は、この点において、振動体の共振周波数をソノトロードの周波数に適合させるように機能することができる。

【0051】

ブレードの遠位（切断）端は平坦化または鋭利化され得る。したがって、本発明の一実施形態は、ヘッドおよび遠位端部品を有する超音波手術器具のためのソノトロードに関するものであり、遠位端部品は、機械的振動を使用して骨を切断するためのブレードとして装備され、ブレードは、鋭利な遠位エッジを刃先として有する。第３の態様によるソノトロードの別の実施形態では、遠位エッジのコーナは丸くはなく、鋭利で、刃先として機能する。

【0052】

ヘッドおよび遠位端部品を有する超音波手術器具のためのソノトロードは、横方向の窪みを有するブレードを装備することができる。

【0053】

特に、ソノトロードは、刃先に沿って、例えば刃先に沿って周方向に延在する遠位外向き突起である遠位リムを含むことができる。これにより、リムの近位にあるソノトロードの外側断面は、リムの外側断面よりも小さい。したがって、実施形態において、ヘッドおよび遠位端部品を有する超音波手術器具のためのソノトロードが提案され、遠位端部品は、機械的振動を使用して骨を切断するためのブレードとして装備され、ブレードは、遠位端の近位において厚さが減少した領域を有する。くぼみまたは厚さが減少した中央領域は、任意選択的に、断面が長方形であってもよい。厚みが減少したくぼみまたは中央領域は、ブレードの表面の５０～９０％を占めてもよい。したがって、ソノトロードは、くぼみまたは厚さが減少した中央領域を取り囲むリムを有するブレードを備えることができる。上記リムの幅は、０．３～１．５ｍｍであってもよい。本発明の第１の態様の一実施形態は、横方向のくぼみが同じ深さを有し、かつブレード内に対称に配置されているソノトロードを参照する。くぼみの周りのブレードまたはリムは、一定または不変の厚さを有してもよい。ソノトロードのブレードおよびソノトロードは対称に構築されることが可能である。

【0054】

本発明の第１の態様の別の実施形態は、横方向のくぼみが各々０．２～５ｍｍ、好ましくは約０．１ｍｍの深さを有するソノトロードを参照する。これは、ブレードが、厚さが減少した領域（これは、軸方向寸法に対して中央であってもよく、これは、厚さがこの領域の近位および遠位でより大きいことを意味する）を有することを意味する。厚さは、好ましくは約０．５～１０ｍｍ減少し、より好ましくは厚さは約０．２ｍｍ減少している。本発明の第１の態様の別の実施形態は、ソノトロードを参照し、ソノトロードのブレードは、くぼみまたは厚さが減少した中央領域を取り囲むリムを有し、そのリムに平行に延在する溝をさらに有する。言い換えれば、ソノトロードブレードのくぼみまたは厚さが減少した中央領域は、リムおよびそのリムの内側の溝によって接合されている。溝は、リムおよびくぼみのレベルよりも低いレベルを規定する。くぼみに鋭利なエッジがなく、リムからくぼみまたは溝への遷移が滑らかであることが好ましい。したがって、リムと溝の表面またはそれぞれのくぼみとの間の遷移部は、連続的であるか、または湾曲の形であることが好ましい。遷移部が湾曲している場合、規定されているが安定した刃先を作成することが可能である。

【0055】

さらに、第１の態様によるソノトロードの厚みが減少した領域は、隆起構造を有することができる。この構造は、互いに平行に、および好ましくはソノトロードブレードの長手方向軸に平行に延在するリブを含むことができる。リブは、グリッドまたは規則的なメッシュを形成するように配置構成することもできる。隆起構造の断面、特に少なくとも１つのリブの断面は、構造（またはリブ）がくぼみを取り囲むブレードのリムより上に突出しないように選択されることが好ましい。リブはブレードおよびソノトロードの剛性を増大させる。それにもかかわらず、摩擦は低下し、冷却能力は依然として改善される。リブの代わりに、隆起構造はまた、立方体、直方体、角錐台、円柱（直円柱、斜円柱）、またはｎが３～１６のｎ角柱によって形成されてもよい。

【0056】

ソノトロードのねじれを低減するために、リブの形の隆起構造は、ブレードの長手方向軸に対して斜めにすることができる。リブが、ソノトロードまたはブレードの長手方向軸と１０°～６０°または３０～６０°の角度を形成することが好適であり得る。斜めになっているこれらのリブは交差してもよい、したがってグリッドを形成する。リブ間の距離は、０．２～０．７ｍｍの間であってもよい。隆起構造間の距離はまた、立方体、直方体、角錐台、円柱（直円柱、斜円柱）、またはｎが３～１６のｎ角柱によって形成されてもよく、０．２～１．０ｍｍであってもよい。隆起構造物の高さは、好ましくは０．１～０．５ｍｍである。

【0057】

本発明の第１の態様の別の実施形態は、ソノトロードを参照し、ソノトロードのブレードは、くぼみの領域からブレードのエッジまで延在するチャネルを有する。言い換えれば、厚みが減少した領域からブレードのエッジまで延在するチャネルまたは溝がある。チャネルまたは溝は、くぼみと同じ深さを有することができる。チャネルまたは溝がブレードの各横面に存在することが好ましい。チャネルは、各側の対応する位置にあってもよく、またはずれていてもよい。チャネルまたは溝は、ブレードの表面に向かって開いていることが好ましい。したがって、それらは半円形またはエッジのある形状を有することができる。チャネルまたは溝は、刃先に向かってのみ配置することができる。それらはまた、遠位端に向かって延在してもよい。チャネルおよび溝が、くぼみまたは厚みが減少した領域の周りに対称に配置される実施形態もあり得る。ブレードの横面ごとに５～１０個のチャネルまたは溝が存在してもよい。

【0058】

長手方向のブレードの延伸範囲は、１５ｍｍ～４０ｍｍ、好ましくは１８ｍｍ～３０ｍｍであり得る。交差方向のブレードの最大延伸範囲は、例えば２０ｍｍ～７５ｍｍであり得る。長手方向の延伸範囲は、通常、交差方向の延伸範囲よりも小さい。長手方向および交差方向に垂直な深さは、同様に、１ｍｍ～３０ｍｍであり得る。本発明の一実施形態は、ソノトロードに関するものであり、ソノトロードのブレードは、１５～４０ｍｍの長さを有する。ソノトロード（中間要素およびブレードを含む）は、２０～３００ｍｍ、好ましくは１５０～２５０ｍｍの長さを有することができる。ソノトロードの遠位端は、丸みを帯びていてもよい。これは、矩形ブレードの角が丸みを帯びていることを意味する。それにより、縁部を形成する円弧の半径は０．５ｍｍ未満であることが好ましい。

【0059】

以下の論点は、本発明によるすべてのソノトロードを参照する（一態様のみではない）：
ソノトロードは、ソノトロードを取り囲む管をさらに有する外科用打ち抜き装置に属し得る。ソノトロードと管との間の空間において、冷却および／またはすすぎのための液体は、遠位刃先に、または場合によっては遠位刃先から外方に輸送され得る。

【0060】

超音波システムは、任意の従来のシステムであってもよく、典型的には、プレスと、高周波発生器によって供給される放射器、増幅器およびソノトロードからなる振動音響素子とを備える。５μｍ～５０μｍのツール振幅による２０ｋＨｚ～４０ｋＨｚの周波数の長手方向振動が、力の作用下で骨に導入される。超音波振動は、構成要素またはツールの特別な設計によって集束され得る。

【0061】

本発明によるソノトロードは、ソノトロードヘッドの一部であるシャフトを含むことができる。超音波トランスデューサへの接続は、シャフトの近位端を介して確立することができる。シャフトは、好ましくは、遠位端部品の長手方向に位置整合される。シャフトはソノトロードヘッドの近位端を形成し、遠位端はその反対側にある。本発明によるソノトロードの接続のために、シャフトは、ねじ山を含むか、またはねじ山によって構築され得る。したがって、本発明の一実施形態は、ヘッドがその近位端にねじ山を有するソノトロードを参照する。さらに、ソノトロードのヘッドおよび遠位端部品またはブレードは、一体部品として共に形成されるか、または互いに剛直に取り付けられる。したがって、ソノトロードヘッドの遠位端は、遠位端部品もしくはブレードの近位端と同じ断面、または遠位端部品の近位端に適合された断面を有してもよい。本発明者らは、特に焼結（選択的レーザ焼結など）を使用する積層造形法によって作成されたソノトロードには、いくつかの驚くべき利点があることを見出した。本発明による超音波手術器具は通常、リンス液（例えば、水）を手術野に供給することができるラインを備えている。前述の製造方法を使用して生成される表面構造は、その液体によって冷却効率を高める。一つの説明は、表面構造がソノトロードブレードの表面に適切な液膜を提供し、維持するということであり得る。考えられる効果の１つは、焼結プロセスによって作成される、側面に対して開いていないポケットが静水圧クッションを提供することであると考えられる。

【0062】

本発明の一実施形態は、ソノトロードの表面または遠位端部品の表面が凸状の微細構造を有するソノトロードを参照する。上記微細構造は、球または円の外側のように外側に湾曲しまたは丸みを帯びている。本発明の別の実施形態は、ソノトロードを参照し、ソノトロードの表面または遠位端部品の表面は、５～２０μｍの粗さ平均Ｒａを有する。これにより、表面テクスチャの構成要素としての表面粗さは、実際の表面の法線ベクトルの、理想的な形態からの方向の偏差によって定量化される。算術平均粗さＲａは、評価長内の中心線の周りの偏差および最も広く使用されている１次元粗さパラメータから決定される、フィルタリングされた粗さプロファイルの算術平均値である。

【0063】

焼結プロセスからもたらされる表面粗さに起因して、遠位端部品と骨との間に点接触がある。したがって、より高いエネルギー密度が発生する。しかしながら、粒度分布によって生じる凸面部分は、例えばサンドブラストによって作成される粗さ構造よりも安定している。

【0064】

したがって、本発明の一実施形態は、本明細書において規定されるソノトロードを製造するための方法に関し、ソノトロードは、積層造形法を使用することによって製造される。直接金属レーザ焼結（ＤＭＬＳ）が、本発明によるソノトロードを製造するために使用するのに適したそのような積層造形プロセスである。これにより、ソノトロードまたは少なくとも遠位端部品は、粉末金属材料を選択的に焼結（加熱および溶融）して層にするために、レーザを使用して構築される。

【0065】

ソノトロードまたはその遠位端部品の製造に適した代替的な方法は、ショットブラストまたはショットピーニングである。サンドブラストはあまり適していない。金属粒子の焼結プロセスから生じる表面構造は、粗さおよび粒子サイズなどのパラメータによって完全に説明することはできない。それにもかかわらず、この特定の表面構造が有利であることが証明される必要がある。したがって、本発明は、本発明によるソノトロードを参照し、ソノトロードまたは少なくともソノトロードの遠位端部品は、直接金属レーザ焼結などの積層造形法を使用して製造される。特に、本発明は、骨から組織領域を打ち抜くのに適した超音波手術器具のためのソノトロードを参照し、ソノトロードはヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品は、機械的振動を使用して骨を貫通するためのスタンプとして装備され、ソノトロードまたは少なくともソノトロードのブレードは、直接金属レーザ焼結などの積層造形法を使用して製造される。使用する粉末の平均粒径は４０～８０μｍであってもよい。加えて、本発明は、超音波手術器具のためのソノトロードを参照し、ソノトロードはヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品は、骨を貫通するためのパンチまたは切断のためのブレードとして装備され、遠位端部品は、ヘッドの直径のサイズの少なくとも１．５倍である最大直径を有し、ソノトロードまたは少なくともソノトロードのブレードは、直接金属レーザ焼結などの積層造形法を使用して製造される。この方法は、熱処理の１つ以上のステップをさらに含んでもよい。積層造形によって得られる表面は、平滑化されていない（均一化または研磨されていない）ことが好ましい。積層造形を使用して作成されたソノトロードは熱処理を受けることができるが、平滑化手順（表面の平滑化）を受けないことがさらに好ましい。

【0066】

本発明はさらに、超音波トランスデューサを含むハンドピースと、上記トランスデューサに機械的に結合されている、本明細書において規定されるソノトロードとを備える、骨から組織領域を打ち抜くのに適した超音波手術器具を参照する。

【0067】

本明細書において使用される場合、「超音波手術器具」という用語は、超音波トランスデューサを備えた手術器具を参照する。本発明のこの超音波手術器具は、超音波トランスデューサに接続されている、本明細書に記載のソノトロードを備える。超音波トランスデューサは、圧電素子を備えてもよく、それによって高周波交流電圧が対応する機械的振動に変換される。例として、振動の周波数は、２０ｋＨｚ～４０ｋＨｚにあってもよい。

【0068】

好ましくは、本発明の超音波手術器具の超音波トランスデューサまたはハウジングとソノトロードのヘッドとは（ヘッドのシャフトを介して）互いに結合され、ヘッドのシャフトは、振動エネルギーを、その近位端から遠位端部品またはソノトロードのブレードまで可能な限り完全に伝達するように設計される。

【0069】

本発明の別の態様は、超音波トランスデューサを含むハンドピースと、上記トランスデューサに機械的に結合されている、本明細書において規定されるソノトロードとを備える、関節鏡検査中に骨から組織領域を打ち抜くのに適した超音波手術器具を参照する。本発明はまた、一般的な既知のカテーテルまたは関節鏡視管と共に本明細書に記載のソノトロードのシステムにも関する。ソノトロードまたはカテーテル／関節鏡視管のいずれかがハンドピースに取り付けられてもよい。ソノトロードとカテーテル管または関節鏡視管との間には自由空間があるものとする。この空間は、０．２～１ｍｍ幅であってもよい。この空間は、ソノトロードに沿って流れることができる液体のために使用することができる。液体は、ソノトロードを冷却するため、関節を充填するため、および／または手術側をすすぐために使用され得る。代替的に、液体は、中空であるソノトロードを通して導入されてもよく、ソノトロードと管との間の空間は、液体および骨の破片を手術側から吸引するために使用されてもよい。したがって、カテーテルまたは関節鏡視管は、少なくとも１つの供給ラインを有することができる。

【0070】

本発明によるソノトロードは、好ましくは、例えば２０ｋＨｚ～４０ｋＨｚの範囲内の振動周波数に適合され、２つのソノトロード端の間の波腹位置（最大振幅を有する位置）および少なくとも１つの波節位置（最小振幅の位置）を有する定常波において実質的に長手方向に振動するように設計される。

【0071】

本発明によるソノトロードは、少なくとも最も遠位の波節位置において、増大した断面を含むことができる。ソノトロードの２つの波節位置の間に延在する部分は、一定の断面を含むことができる。遠位および近位方向の最も遠位の波節位置における増大した断面のソノトロード部分に隣接して、より小さい断面（より大きい半径方向クリアランス）のソノトロード部分がある。異なる断面間の移行は、ステップを含んでもよく、または漸進的な移行であってもよい。断面が増大した部分の遠位側のソノトロード部分の断面は、断面積が増大した部分の近位側のソノトロードの断面積よりも小さくてもよい。これは、ソノトロードとカテーテルまたは関節鏡視管との間の半径方向クリアランスが、ソノトロードの少なくとも１つの遠位波節位置において減少することを意味する。

【0072】

本発明はさらに、方法であって、
超音波トランスデューサを含むハンドピースと、上記トランスデューサに機械的に結合されている、本明細書において規定されるソノトロードとを備える超音波カテーテルを提供するステップと、
従来の関節鏡門脈を使用してカテーテル（または関節鏡視管）を関節に挿入するステップと、
機械的振動を使用して関節内の骨を切断、スタンピング、または打ち抜きするステップとを含む、方法に関する。

【0073】

この方法では、カテーテルまたは関節鏡視管内に位置するソノトロードを、上記カテーテルまたは管に対してシフトさせ、または、動かすことができる。これは、ソノトロードがカテーテルまたは関節鏡視管に対して長手方向に動かされ得ることを意味する。

【0074】

好ましくは、本発明によるソノトロードの材料は、例えば、ステンレス鋼またはチタンなどの金属材料である。ソノトロードまたは少なくともその遠位端部品は、窒化チタン（ＴｉＮ）によってコーティングすることができる。したがって、本発明は、骨から組織領域を打ち抜くのに適した超音波手術器具のためのソノトロードを参照し、ソノトロードはヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品は、機械的振動を使用して骨を貫通するためのスタンプとして装備され、ソノトロードまたは少なくともソノトロードの遠位端部品は、窒化チタンによってコーティングされ、好ましくは、直接金属レーザ焼結などの積層造形法を使用して製造される。加えて、本発明は、超音波手術器具のためのソノトロードを参照し、ソノトロードはヘッドおよび遠位端部品を有し、遠位端部品は、骨を貫通するためのパンチまたは切断のためのブレードとして装備され、遠位端部品は、ヘッドの直径のサイズの少なくとも１．５倍である最大直径を有し、ソノトロードまたは少なくともソノトロードの遠位端部品は、窒化チタンによってコーティングされ、好ましくは、直接金属レーザ焼結などの積層造形法を使用して製造される。

【0075】

ソノトロードまたはブレードの表面上の球形微細構造は、骨の切断またはやすりがけの間に作用する力によって変形される可能性があることが示されている。したがって、表面を硬化させるためにソノトロードまたはブレードをコーティングすることが好ましい。ＴｉＮは、硬度、強靱性、接着性および不活性の理想的な組み合わせを有し、骨の切断またはやすりがけの際に気泡の発生、はがれ、または欠けがない。

【0076】

別の利点は、ＴｉＮコーティングによって作成される表面の長さに沿った熱の最適化された分布である。このようにして、ホットスポットが回避され、外科用切断器具の長さに沿った熱分布または分散が、コーティングのない状態または刃先のみがコーティングされる状態で発生するような表面の凸状微細構造の刃先または先端における熱の集中を防ぐ。

【0077】

ＴｉＮコーティングは、環境的に安全な物理蒸着（ＰＶＤ）真空システムによって適用することができる。一部のプロセスは、低温アーク蒸着を使用して窒化チタンコーティングを堆積させるが、これはまた、高温スパッタリングまたは他のよく知られたコーティングプロセス（電子ビーム加熱または化学蒸着（ＣＶＤ））によって適用することもできる。一般に、純チタンは高エネルギーの真空環境内で昇華し、窒素と反応する。ＴｉＮ膜はまた、窒素雰囲気中での反応性成長（例えば、アニーリング）によってＴｉ加工片上に生成され得る。

【0078】

ＴｉＮコーティングは、好ましくは５μｍ未満、より好ましくは３μｍ未満の薄いコーティングとして適用される。薄い窒化チタンコーティングは、摩擦係数の低い硬質の外面をブレードに提供する。

【0079】

好ましくは、ヘッドと振動発生器との間の接続は解放可能であり、ヘッドおよび遠位端部品を備えるソノトロードは使い捨てである。

【0080】

本発明による超音波手術器具は、例えば、そのハンドル部分が、電池によって、またはハンドピースを制御・供給ユニットに接続する対応するケーブルを介して必要なエネルギーを供給される振動発生器を収容するハンドヘルド装置である。振動の好ましい周波数は、超音波範囲、好ましくは１５および４０ｋＨｚまたは２０～３０ｋＨｚの範囲内であり、穿孔器の遠位端のマイクロメートル範囲、２０～１２０μｍ、好ましくは６０～１００μｍの振幅を達成するのに十分なエネルギーを有する。

【0081】

本発明による装置は、超音波手術器具のシャフトおよびソノトロードの周りにカニューレまたはガイドシャフトをさらに含むことができる。それにより、器具シャフトを介した振動エネルギーの伝達は、可能な限り効率的であることになり、シャフトとカニューレとの間の摩擦は可能な限り低くなることになる。これは、シャフトの最遠位波節位置が位置する軸方向位置に、器具とカニューレとの間の半径方向クリアランスが最小である領域を設けることによって達成することができる。これは、少なくとも最も遠位の波節位置に増大した断面を含む器具のシャフトと、一定の断面を含むソノトロードの最も遠位の波節位置を超えるための遠位端部分から延在するカニューレの貫通開口部とによって実現される。シャフトは、他の波節位置に、より大きい断面の部分をさらに備えてもよい。さらに、カニューレはまた、１つ以上の波節位置に、より大きい断面の領域を有してもよい。シャフトおよびカニューレを含む構成は、摩擦損失を最小限に抑えるためにポリマー摺動面を有することがさらに好ましい。これらの表面は、シャフトもしくは穿孔器、またはその切断管の遠位端の周りのポリマーリングによって形成されてもよい。ポリマーリングは、ＰＥＥＫから作成されてもよい。代替的に、同じくＰＥＥＫから作成することができる、カニューレの内面に取り付けられたポリマーブッシングがあってもよい。その結果、その領域またはより大きい断面は、カニューレまたはシャフトへのポリマー付着として形成され得る。より大きい断面の領域はまた、ポリマーコーティングを有してもよい。

【0082】

図面の簡単な説明
本発明による装置および方法の例示的な実施形態は、添付の図に関連してさらに詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0083】

【図1】ソノトロードの例示的な実施形態の断面の概略図である。

【図2】ソノトロードの例示的な実施形態の断面の概略図である。

【図3】ハウジングの先端に本発明によるソノトロードを備えた、ハウジング内に配置された圧電スタックを備える、骨を切断するための超音波手術器具の遠位部分を示す図である。

【図4】ソノトロードの例示的な実施形態の概略図である。

【図5】ソノトロードの例示的な実施形態の断面の概略図である。

【図6】ソノトロードの例示的な実施形態の断面の概略図である。

【図7】図５または図６によるソノトロードを使用して切り取られ得るインプラントの断面の概略図である。

【図8】斜めの切り口を有するソノトロードの例示的な実施形態の概略図である。

【図9】放物線状の切り口を有するソノトロードの例示的な実施形態の概略図である。

【図10】リムを有するソノトロードの例示的な実施形態の概略図である。

【図11】リムを有するソノトロードの例示的な実施形態の概略図である。

【図12】関節鏡視管を有するソノトロードの例示的な実施形態の概略図である。

【図13】本発明によるソノトロードの２つの例（ＢおよびＣ）を示す図である。

【図14】関節鏡視管内に配置された図１３Ｂによるソノトロードの断面図である。

【図15】超音波手術器具の遠位部を示す図である。

【図16】ソノトロードの例示的な実施形態の断面の図である。

【図17】ソノトロードの例示的な実施形態の遠位部分を示す図である。

【図18】ソノトロードの例示的な実施形態の長手方向断面図である。

【図19】ソノトロードの例示的な実施形態の長手方向断面図である。

【図20】ソノトロードの例示的な実施形態の図である。

【図21】包囲管をさらに有する遠位部分を示す図である。

【図22】内部ブレードを備えたソノトロードの長手方向断面図である。

【図23】内部ブレードを備えたソノトロードの底面図である。

【図24】内部ブレードを備えたソノトロードの遠位端の図である。

【発明を実施するための形態】

【0084】

好ましい実施形態の説明
添付のすべての図において、同じ参照符号は、同じ要素または同じ機能を果たす同様の要素を示す。

【0085】

図１および図２は各々、本発明の第１の態様によるソノトロードの実施形態を示す。ソノトロードの遠位端部品５の断面が示されている。遠位端部品５は、円筒体を有することにより、最遠位端が開口した中空の楕円筒として設計されている。遠位端部品は、機械的振動を使用するパンチまたは中空切断装置として機能することができる。したがって、パンチまたは中空切断装置の最遠位端を平坦にすることができる。ソノトロードまたは遠位端部品は、横方向リブ７を有することができる。これらのリブは、遠位端部品の長手方向軸に沿って延在し、本体から内側に面する。

【0086】

図１のソノトロードは４つのリブ７を有する。各リブ７は、遠位端部品の内側に位置している。これらのリブ７が均一に分布していることが好ましく、特に、リブ７が、楕円形断面の短軸および長軸が断面の円周または遠位端部品の表面を切断する点に位置することが好ましい。リブ７が各々、前述の点の間の中間に位置する円周の点に配置されることも好ましい。各リブ７は、遠位端部品の内面の上方に一定の高さまで半径方向に直立していてもよい（図示の実施形態では、半径方向に突出し、内側に突出する）。リブの断面は変化し得る。ここで、リブの断面はほぼ三角形であるが、ほぼ半円形または長方形であってもよい。それにもかかわらず、リブおよびリブとソノトロード本体の表面との間の移行部に急峻な縁部が存在しないことが一般に好ましい。

【0087】

図２のソノトロードは８つのリブ７を有する。４つのリブ７ａが遠位端部品本体の内側に位置し、４つのリブ７ｂが遠位端部品本体の外側に位置する。ソノトロードがいくつかのリブを有する場合、これらのリブが対称的に配置されることが有利であることが示されている。リブ７が、楕円形断面の短軸および長軸が断面の円周または遠位端部品の表面を切断する点に位置することが好ましい。各リブ７ａは、遠位端部品の内面の上方で一定の高さまで半径方向に直立（半径方向内側に突出）してもよく、さらに、各リブ７ｂは、遠位端部品の外面の上方で一定の高さまで半径方向に直立（半径方向外側に突出）してもよい。図１および図２によるソノトロードは、特に骨棘または滑液嚢胞を切除または除去するために脊柱管狭窄症を治療するために使用するのに適している。

【0088】

図３は、ハウジング２の内側に配置されている圧電スタック３などのトランスデューサを備える超音波手術器具の遠位部分を示しており、ハウジングの先端にソノトロード１がある。ソノトロード１は、ヘッドの近位端を介してハウジング２に取り付けられている。したがって、ヘッドは、その近位端にねじ山またはプラグインコネクタまたはバヨネット結合または他の適切な結合構造を有することができる。ハウジングに接続されたソノトロード１は、長手方向リブ７を有することができる。リブ７は、ここに示すようにソノトロードの近位ヘッドまで延在することの代替として、ソノトロードの遠位端部品上にのみ配置されてもよい。ソノトロード１は、長円形または楕円形の断面を有する図１または図２によるソノトロードであってもよい。代替的に、それは異なる中空断面を有してもよい。しかしながら、断面がソノトロード１の長さにわたって変化しないこと、すなわち、ソノトロードが円筒形であること（本明細書では、一般に「円筒形」は、回転円筒形の形状に限定されず、その基部が閉曲線である任意の一般的な円筒形に関するが好ましい。振動の方向は矢印１１によって示されている。したがって、振動は長手方向振動である。

【0089】

図４は、本発明の第２の態様によるソノトロードに結合されたハウジング２の内側に配置された圧電スタック３（図示せず）を備えるソノトロード構成の概略側面図を示す。ソノトロードのヘッド９は、中実ロッドとして形成されてもよい。ソノトロードヘッド９の遠位端には、別個の部品、または、ブレード５と一体に製造されたときには本体であり得る中間要素８が続く。ソノトロードブレード５および／または中間要素（存在する場合）は、振動方向１１に細長い孔１０（貫通スリット）を含む。さらに、ブレード５は、刃先１２に向かって先細になっていてもよい。ブレードの幅は、ソノトロードヘッド９の直径のサイズの約５倍である。中間要素または本体は、ソノトロードヘッド９への接続点で５～１２ｍｍの厚さを有することができ、この厚さは、ブレード５の刃先１２に向かって２～６ｍｍまで先細になり、ブレードの幅は１０～６０ｍｍとすることができる。

【0090】

ブレード５は、直線状の刃先１２を有してもよい。それにもかかわらず、刃先は、好ましくは、切削またはスタンピングされる領域の輪郭を有するように形成される。中間要素８は、ブレードおよび刃先に向かって振動を伝達するために使用される。これにより、中間要素はブースタであり得る。代替的に、構成は別個の中間要素を含まず、その構造はブレード５の本体によって形成されてもよい。ブースタとしての役割に加えてまたはその代替として、ブレード本体を形成する中間要素または対応する構造は、幅（図５参照）の拡張および刃先の形態への移行に役立つことができる。

【0091】

図５および図６は各々、本発明の第２の態様による例示的なソノトロードのブレードの刃先１２の概略底面図を示す。両方のブレードは、図７に示すようにインプラントを（除去プロセスのために）切り取るように適合されている。図７は、図５および図６に示すようなブレードを有するソノトロードを用いて除去されるインプラントの断面を示す。インプラントは、例えば国際公開第２０１０／０４５７４９号に教示されているように、２つのピン形状の固定部分１３と、２つの固定部分１３の間に位置する安定化部分１４とを有する二重アンカーである。これは、人間の腰椎椎間関節の固定に特に適した固定装置として使用することができる。図５に示すようなブレードは、インプラントの半分の輪郭を有するように形成される。これは、ソノトロードを２回（インプラントの各側に１回）使用して、埋め込まれて骨内に陥入した後にインプラントをスタンピングしなければならないことを意味する。図６に示すようなブレードは、スタンピングされるインプラントの輪郭の半分よりもわずかに多い部分を一方の側面において取り囲むように形成される。したがって、ソノトロードを２回、各側に１回使用する場合、切断の重複があることを保証することができる。

【0092】

図８は、中空であり、傾斜した切り口を有する遠位端部品を有するソノトロードを示す図である。ソノトロードの遠位端部分は斜めに切断されている。したがって、パンチの刃先１２は、ソノトロードの長手方向軸４０と角度を成す平面内に位置する。遠位端部分またはブレードの最大長さと最小長さとの間の距離ｄは、共振器の長さ（振動部の有効長さ）の１０％未満である。図９は、遠位端に放物線状の切り口１６を有する遠位端部品を有するソノトロードを示す。

【0093】

図１０および図１１は各々、ソノトロードの代替的な遠位端部品の軸方向断面を示す。図１０によるソノトロードは、リム１７、すなわち、例えばフランジ状である半径方向外側に突出する特徴部を有する。図１１によるソノトロードの遠位端のリム１７は、くぼみを境界付ける。くぼみは、リム１７に平行に延在する溝１９、特に周方向溝からなる。リム１７および溝１９の近位の領域１８は、溝１９に関して上昇しているが、リム１７と比較して上昇が低く、すなわち、溝の近位の部分１８の外径は、リムの外径よりも小さいが、溝１９の軸方向位置におけるソノトロードの外径よりも大きい。領域１８は、リム１７よりも０．１～５μｍ低くてもよい。溝１９は、領域１８よりも０．２～５μｍ低くてもよい。領域１８の最小深さは、リムが存在しない、または溝の近位の外径がリムの外径と同じである状況と比較して、摩擦を十分に低下させるのに十分である。

【0094】

リム１７はまた、湾曲または放物線状に形成されてもよい。リムの（軸方向の）幅は１ｍｍ未満、好ましくは０．２～０．５ｍｍであってもよい。リム１７は、好ましくはソノトロードの長手方向軸に対して垂直に延在する。

【0095】

図１２は、関節鏡視管２０内のソノトロード１の遠位部分の軸方向断面図を示す。ソノトロードは、管２０に対して遠位方向に動くことができる。管２０内には、関節鏡検査内で使用される光学機器（カメラ）に使用される管腔と同様の管腔が全てある。ソノトロードは、波節位置Ｎに、より大きい断面の部分２１を備えている。このより大きい断面は、ソノトロード壁の周りのリングによって引き起こされる。このリングは、ポリマーリングまたはソノトロードと同じ材料から作成されたリングであってもよい。

【0096】

関節鏡視管は、ソノトロードを冷却し、関節を充填し、および／またはソノトロードの操作側を洗浄するために使用することができる液体の供給源２３を備えることができる。液体は無菌であるべきであり、生理食塩水であってもよい。

【0097】

図１３Ｂおよび図１３Ｃは、軸方向断面図であり、各々、波節位置Ｎにおいて振動するように選択された振動周波数に適合されているソノトロードの遠位部分を示す。図１３Ａは、軸方向位置に応じた偏向を示すことによってソノトロードの振動を示す。Ｎ１、Ｎ２はノードを示す。

【0098】

関節鏡視管（図１３Ｂおよび図１３Ｃには示されていない）は、ソノトロード１の遠位端を覆うように遠位に到達する。ソノトロード１は、波節位置Ｎに、より大きい断面の部分２２を備えている。より大きい断面は、ソノトロードの壁の膨出部によって引き起こされる。膨出部は、ソノトロード壁の一体部分であってもよく、正方形断面を有するソノトロードの周りのリングとして形成することができる（図１３Ｂ）。代替的に、ソノトロードの周りの１つのサイクルに、それらの間にいくらかの空間を置いて置かれたいくつかの長方形が存在してもよい。これらの長方形は、その円上の一定の間隔内に配置することができる。長方形の代わりに、ソノトロードの周りの１つの円に取り付けられた球形の膨出部があってもよい。円は常に波節位置Ｎに位置する。

【0099】

図１４は、波節位置Ｎ１における図１３Ｂによるソノトロードの断面図を示す。ソノトロード１は、関節鏡視管２０内に配置される。図から分かるように、４つの長方形の膨出部が、波節位置Ｎにおいてソノトロードのより大きい断面を引き起こす。これらの膨出部の間には空間６１があり、これは液体（冷却／洗浄）のためのチャネルとして機能することができる。代替的に、液体はソノトロード１の管腔を通って流れてもよく、空間６１は液体および破片を吸引するために使用されてもよい。

【0100】

図１５は、ハウジング２の内側に配置されているトランスデューサ３を備える超音波手術器具の遠位部分を示しており、ハウジングの先端にソノトロード１がある。ソノトロード１は、ヘッドの近位端を介してハウジング２に取り付けられている。装置は、ソノトロード１の周りにスリーブ２４をさらに備えることができ、スリーブはハウジングに接続することができる。ソノトロード１は、本発明の一実施形態による任意のソノトロードであり得る。多くの実施形態において、ソノトロードが対称であることが好ましい。スリーブは、ソノトロードの一部のみがスリーブから突出するように、遠位端に窓を有することができる。したがって、窓は、遠位縁で始まり、平らになった曲線で終わる長手方向の切れ目のようである。代替的に窓は、スリーブから断面の一部を切り取った切れ目のようなものである。スリーブ２４の窓は、ソノトロードの遠位端においてソノトロード断面の少なくとも半分を遮蔽するように形成することができる。

【0101】

図１６は、本発明によるソノトロードの実施形態の断面を示す。このソノトロードは、全椎間板置換手術中に使用するのに特に適している。図１６に示すソノトロードは、椎間板置換インプラントまたは人工椎間板の埋め込み前の椎体の準備に使用することができる。それはまた、問題のあるもしくは損傷した椎間板を除去するため、および／または椎体間の空間を清浄化するために使用され得る。最も一般的に使用される全椎間板置換設計は、２つのプレートを有する。一方は、置換される椎間板の上方の椎骨に取り付けられ、他方は下方の椎骨に取り付けられる。プレートは、椎体と接触するための本質的に平坦なレベルの側面または領域を有する。それにもかかわらず、椎体は平坦ではない。したがって、外科医は椎体を切断することができる。ソノトロードの断面が（本質的に）長方形であるか、または少なくとも１つの平坦な側面を有することが好ましい。これらのプレートは、安定性を生成するために傾斜した歯を有してもよい。したがって、ソノトロードは、プレートの傾斜した歯に対応する遠位端に取り付けられた構造２９を有することができる。代替的に、遠位端部品は、そのような歯に対応する構造２９を含む断面を有してもよい。構造２９は、三角形の断面を有するソノトロードに取り付けられたリブであってもよく、またはソノトロードの断面は三角形の膨出部を含んでもよい。

【0102】

ソノトロードが、図１５および図１７に示すソノトロードについて説明したように、任意選択的にスリーブ２４を備えることが可能である。

【0103】

図１７は、ソノトロード１の遠位部分を示す。ソノトロード１の周りには、スリーブ２４が取り付けられている。ソノトロード１は、本発明の一実施形態による任意のソノトロードであり得る。ソノトロードがスリーブ内に対称的に配置されることが好ましい。ソノトロードは、対称な断面を有し得る。スリーブは、ソノトロードの一部のみがスリーブから突出するように、遠位端に窓を有することができる。代替的に、スリーブは、完全にまたは部分的に（断面の一部のみに関して）格納可能であってもよい。スリーブから突出するソノトロードの部分は、骨を打ち抜くために使用することができる。

【0104】

図１８は、本発明によるソノトロード１の長手方向断面を示す。これは、打ち抜きに使用される距離の後ろに、骨をやすりがけまたは掻き落とすのに適した構造２７を取り付けることができることを示している。それらはさらに、ソノトロードを長手方向に沿って動かすことによって骨に切り込むのに適し得る。好ましくは、後方および／または前方移動（外科医に関する双方向移動）によって骨を除去または切除することが可能である。図示のように、構造２７は、三角形断面または長方形断面を有することができる周方向リブを備えることができる。代替的に、これらの構造は、スパイクのように形成されてもよく、またはらせん状であってもよい。

【0105】

図１９は、例えば、長方形断面のいくつかのリボン（バンド）が円周の周りに取り付けられることによって形成されることによって階段状の構造２７を有する本発明によるソノトロード１の長手方向断面を示す。

【0106】

図２０は、本発明による装置に適したソノトロードのさらなる実施形態を示す。ソノトロードは、手術部位から除去される前に一連の骨開口部を形成するため、および装置を使用して形成された開口部から骨組織（特に打ち抜かれた完全な骨片）を除去するのに特に適している。ソノトロード１を用いることによって形成された骨開口から打ち抜かれた骨片３０は、中空ソノトロード内またはソノトロードの拡張された断面によって形成され得るソノトロード内の空間内に貯蔵され得る。したがって、ソノトロードは、骨断片３０または骨片のための貯蔵場所として適した空間を含み得る。ソノトロード１は、１つの操作面内にいくつかの骨開口部を形成し、得られた（スタンピングされたまたは打ち抜かれた）骨断片を保存するのに適した使い捨て物品として設計することができる。手術側から除去した後、骨断片は、試験のための試料として、または同種移植材料として使用され得る。ソノトロードは、（骨断片の有無にかかわらず）離れていてもよく、または容易に洗浄され得る。実施形態は、ソノトロードの振動が骨片３０を輸送し、それらを開放空間内に保持することを容易にするように設計することができる。

【0107】

別の実施形態では、骨断片は、液圧を用いてさらに輸送されてもよい。したがって、ハンドルからソノトロードに水などの液体を供給するチャネルが装置内に存在し得る。この液体の流れを停止または反転させて負圧を生成することができる。代替的に、液体は、ソノトロードから骨片を輸送（または排出）するために使用されてもよい。骨片は、手術側に排出することができ、手術側を洗浄するために一般的に使用される液体を使用して（例えば血液から）洗い流すことができる。この代替案を使用する場合、ソノトロードへの液体の流れは停止されないが、ソノトロードが骨に切り込む瞬間に液体の流出は停止される。したがって、ソノトロード内の圧力が増大し、この圧力を使用してソノトロードから骨片を除去することができる。打ち抜かれた骨片を輸送して保管するために負圧を用いる場合、骨片が吸引される。これは、打ち抜かれた緻密骨の部分を破壊するプロセスを支持する。したがって、ソノトロードの刃先内の骨を一体的に除去することができ、周囲組織への損傷を少なくすることができる。

【0108】

器具を通して供給される液体は、ソノトロードを冷却するためおよび／または手術側をすすぐためにさらに使用され得る。ソノトロードとカニューレまたはガイドシャフトとの間の空間を使用して、液体および骨の破片を手術側から吸引することができる。

【0109】

ソノトロードを使用して生成された骨開口部から骨組織（特に打ち抜かれた完全な骨片）を除去するためのソノトロード１のさらなる実施形態は、真空が骨片３０の輸送を容易にし、それらをソノトロード１内に保持するように設計され得る。したがって、空気を引き出し、ソノトロード内を真空にするために、ソノトロード１の内部４２と連通する吸引ポート３０．１があり得る。図２０は、２つの可能性（実際には、多くの場合、ソノトロードは１つの吸引ポートのみを有する）を示す。第１の吸引ポート３０．１（第１の可能性）がソノトロードヘッドに横方向に取り付けられている。第２の吸引ポート３０．２（第２の可能性）はソノトロードの近位端と連通している。特に、吸引ポートは、ソノトロード１の近位端に気密に結合されているが、そこからソノトロードを除去することができる接続部品３１内に存在することができる。

【0110】

実施形態では、吸引ポート３０．１、３０．２は、波節位置においてソノトロードに取り付けられる。ソノトロードヘッドおよび場合によってはハンドルまたはハウジング内に含まれる吸引ポート３０．１、３０．２は、各手術（患者の各治療）の後に洗浄されなければならない。ソノトロード１の遠位端部品に一体化された吸引ポート３０．１は、ソノトロードが使い捨て品である場合には洗浄されない、または非常に短く屈曲構造がないために洗浄がより容易であるという利点を有する。他方では、特にそれが使い捨て品である場合、ソノトロードにそのような吸引ポートを含めることはより高価である。

【0111】

吸引ポートによって適用されるような真空もまた、打ち抜かれた緻密骨の部分を支持するかまたは破壊することを容易にするために使用され得る。したがって、刃先内の骨を一体的に除去することができ、周囲組織への損傷を少なくすることができる。図２０において、参照符号２５は緻密骨組織（皮質骨）を示し、参照符号２６は海綿骨組織を示す。

【0112】

図２１は、ソノトロードの内部４２を介して材料を除去することと組み合わせて、図２４を参照して前述したように、液体を供給するための管２０またはスリーブを使用する可能性を示す。液体は、管２０に供給され、管とソノトロードとの間の空間を遠位に向かって流れる。それは、矢印によって示されるように、洗い流された任意の組織／材料と共に、ソノトロードを通って逆流する。先に図１４を参照して述べたように、逆の配置も可能である。

【0113】

この種の手法では、液体は冷却／フラッシング液体であるだけでなく、組織および破片材料の手術部位からの輸送を促進するのにも役立つ。この目的のために、例えば前述のように吸引ポートを設けることによって、ソノトロードの内部４２に真空を適用することができる。

【0114】

実施形態では、除去されるべき組織、特に緻密骨組織が、生組織から打ち抜かれるだけでなく、図２０に示す種類のより大きい骨片３０が搬送経路を塞ぐ可能性があるため、より小さい断片に分解されると有利であり得る。図２２は、ソノトロードに対して近位に向かって輸送される骨片を崩壊させる少なくとも１つの内部ブレード５１を有するソノトロードを示す。

【0115】

最も単純な設計では、そのような内部ブレードはソノトロードの内部を横切って横方向にのみ延在する。

【0116】

内部ブレード（これは、内部ブレードを有するすべての実施形態に関係する）は、ソノトロードの軸に垂直な平面内に延在する刃先を有することができ、または多くの場合、好ましくは、組織内により滑らかに切り込むために、図２２に示すように、そのような平面に平行ではなく、湾曲しているおよび／またはそれとある角度をなす刃先を有することができる。

【0117】

特別な実施形態では、複数の内部ブレードが互い違いの配置で存在し、第１の内部ブレード５１が遠位にあり、異なる角度位置にある第２の内部ブレード５２が（距離ｄをおいて）より近位にある（すなわち、角度的にオフセットされている）。これは、異なる内部ブレード形状について図２２ならびに底面図において図２３および図２４に概略的に示されている。

【0118】

除去される組織をより小さい断片に破壊することを含む実施形態では、ソノトロードを含む装置は、分割器として使用され得る。

【0119】

当然のことながら、図２０／図２１および図２２～図２４の手法は組み合わせることができる。また、他の実施形態を参照して説明した特徴、特に遠位外向き突出部および／または内向きリブとのいずれかまたは両方の組み合わせも可能であり、有利であることも多い。

【0120】

ソノトロードが作用する部位（手術部位）に液体を供給することを含む実施形態は、的を絞った組織治療のためにキャビテーションの効果を使用することを含み得る。キャビテーション（圧力変動による小さい蒸気で満たされた気泡の生成および内破）は、ソノトロードの周りの非常に攻撃的な環境をもたらす可能性がある。これは、腫瘍などを除去するための標的化された様式で使用され得る。これを考慮して、ソノトロードの内部を介した組織の除去を伴う図２０～図２４の構成は、組織および破片が制御されない様態で周囲に広がるのを防ぐことによって有利であり得る。

【0121】

実施形態では、スタンピング（打ち抜き）およびキャビテーションの効果は、供給された液体中に適切な化学薬剤、例えば細胞増殖抑制剤を供給することによって補うことができる。

【0122】

本発明による中空ソノトロードの遠位端部品は、その内側にリブを有することができる。これらのリブは、ソノトロードの長手方向軸に平行に全長に沿って延在してもよく、または遠位部分にのみ配置されてもよい。リブは、代替的に、例えばソノトロードの遠位端部品の内側の螺旋または他の曲線に沿って、長手方向軸に平行ではない経路に沿って延在してもよい。ソノトロードの内側に取り付けられたリブまたは突出スパイクまたは代替の突出要素は、ソノトロードを緻密骨に導入した後に骨片の破壊を容易にすることができる。したがって、ソノトロードまたは装置全体を回転させて、ソノトロード内の骨片にねじりを加えることができる。代替的に、スライス要素が、管またはソノトロード内に配置されてもよい。これらの要素は、骨コアを、ソノトロードから吸引され得る小さい断片または骨片に切断または破壊するのに適している。スライス要素は、管の中心軸において互いに交わるように配置された薄いブレード（例えば、２つ、３つ、４つ、または５つのブレード）として形成されてもよい。ソノトロードは、その遠位端において緻密骨に切断することができ、骨内により深く切り込むとき、スライス要素は骨コアをより小さい断片に切断する。スライス要素またはブレードの遠位端は鋭利であってもよく、傾斜していてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】