特表 2023-502374 改良された切りくず除去性を有する外科用ミリングカッタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-24

(54)【発明の名称】改良された切りくず除去性を有する外科用ミリングカッタ

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/16 20060101AFI20230117BHJP

【ＦＩ】

A61B17/16

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022527882

(86)(22)【出願日】2020-11-12

(85)【翻訳文提出日】2022-07-12

(86)【国際出願番号】 EP2020081822

(87)【国際公開番号】W WO2021094411

(87)【国際公開日】2021-05-20

(31)【優先権主張番号】102019130568.3

(32)【優先日】2019-11-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502154016

【氏名又は名称】アエスキュラップ アーゲー

【住所又は居所原語表記】Ａｍ Ａｅｓｃｕｌａｐ－Ｐｌａｔｚ， ７８５３２ Ｔｕｔｔｌｉｎｇｅｎ Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】エドガー ブラスト

(72)【発明者】

【氏名】マーティン マキル

【テーマコード（参考）】

4C160

【Ｆターム（参考）】

4C160LL01

(57)【要約】

本開示は、外科用ミリングカッタに関し、前記外科用ミリングカッタは、シャフト（１７、３５、４７、５７）であって、前記シャフト（１７、３５、４７、５７）の長手方向に延びる回転軸（１９、３７、４９、５９）を中心とした駆動ユニットへの回転的駆動結合用の前記シャフト（１７、３５、４７、５７）と、前記シャフト（１７、３５、４７、５７）の遠位に配置されたカッタヘッド（１８、３６、４８、５８）と、を備え、前記ミリングカッタヘッド（１８、３６、４８、５８）は、組織の回転式除去装置のためのそれぞれの切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）を備える少なくとも２つの歯（２１、２２、３９、４０）を有し、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）は、遠位方向及び横断方向の両方における組織の除去装置のためにそれぞれ設計され、切りくず空間（３０ａ、３０ｂ、５４ａ、５４ｂ）は、円周方向において隣接する歯（２１、２２、３９、４０）の間に、自由空間として形成されており、各切りくず空間（３０ａ、３０ｂ、５４ａ、５４ｂ）は、前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の側方であって、前記それぞれの切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）に向かい合う前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の前記側方において、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）から、前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の側方であって、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）から離れる方向に向いている前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の前記側方における領域へ延びている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）であって、
シャフトであって、前記シャフト（１７、３５、４７、５７）の長手方向に延びる回転軸（１９、３７、４９、５９）を中心とした駆動ユニットへの回転式駆動結合用の前記シャフト（１７、３５、４７、５７）と、
前記シャフト（１７、３５、４７、５７）の遠位に配置されたカッタヘッド（１８、３６、４８、５８）と、を備え、
前記カッタヘッド（１８、３６、４８、５８）は、回転的に組織を除去するためのそれぞれの切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）を備える少なくとも２つの歯（２１、２２、３９、４０）を有し、
前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）は、遠位方向及び横断方向の両方における組織の除去のためにそれぞれ設計され、
切りくず空間（３０ａ、３０ｂ、５４ａ、５４ｂ）は、円周方向において隣接する歯（２１、２２、３９、４０）の間に、いずれの場合もクリアランスとして形成されており、
各切りくず空間（３０ａ、３０ｂ、５４ａ、５４ｂ）は、前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の側方であって、前記それぞれの切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）に向かい合う前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の前記側方において、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）から、前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の側方であって、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）から離れる方向に向いている前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の前記側方における領域へ延びていることを特徴とする、外科用ミリングカッタ。

【請求項2】

前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）は、それぞれ遠位の半径方向内側から近位半径方向外側へ弧状であり、及び／又は、それぞれ非螺旋状かつ捩れなしであることを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。

【請求項3】

前記ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）は、前記ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）の前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の直径方向において反対側に配置された正確に２つの歯（２１、２２、３９、４０）を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。

【請求項4】

前記歯（２１、２２、３９、４０）の前面（２６ａ、２６ｂ、４４、４５）が、特に前記回転軸（１９、３７）が横たわる共通の平面にまたがるように、前記歯（２１、２２、３９、４０）は、前記回転軸（１９、３７）を横断する方向に互いにオフセットされていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４）。

【請求項5】

切削方向における前記歯（２１、２２、３９、４０）の前記前面（２６ａ、２６ｂ、４４、４５、５１）は、実質的に、前記回転軸（１９、３７）における前記遠位部分から始まって前記近位方向に延びている平坦及び／又は段差（２８ａ、２８ｂ）であり、かつ、前記回転軸（１９、３７）に対して、前記前面（２６ａ、２６ｂ）の前記平面において２°から１０°の設定角度（ｆ）で配置されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。

【請求項6】

前記歯（２１、２２、３９、４０）は、前記回転軸（３７）に対して横断する方向に、互いにオフセットしないで直径方向反対側に位置し、特に、一方の歯（３９）の前面（２６ａ）と他方の歯（４０）の後面（２７ｂ）とが共に平坦な表面（４４）を形成し、一方の歯（３９）の後面（２７ａ）と他方の歯（４０）の前面（２６ｂ）とが共に平坦な表面（４５）を形成するように、位置することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。

【請求項7】

前記切れ刃（２３、２４、４１、４２）の少なくとも１つは、少なくとも１つの分断部（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ）又は溝（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ）を有し、前記分断部又は溝は、求心方向に前記歯（２１、２２、３９、４０）に組み込まれ、前記切れ刃の長さを低減し、それによって送り力を低減させることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。

【請求項8】

前記歯（２１、２２、３９、４０）の厚さは、前記回転軸（１９、３７）に対して１°から１０°の歯厚の角度（ｇ、ｈ）とともに遠位から近位へ増加することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。

【請求項9】

前記歯（２１、２２、３９、４０）の前記遠位厚さは、半径方向における前記カッタヘッド（１８、３６）の直径（Ｄ）の１／２０から１／１０の間であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。

【請求項10】

前記切れ刃（２３、２４、４１、４２）は、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２）に沿って２°から３０°の一定の逃げ角（ｂ、ｋ）を有し、又は、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２）は、２°から３０°の範囲の逃げ角（ｂ、ｋ）であって、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２）の経路に沿って変化する前記逃げ角（ｂ、ｋ）を有することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。

【請求項11】

前記切れ刃（２３、２４）は、０°のすくい角を有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６）。

【請求項12】

前記カッタヘッド（１８、３６）は、その遠位端（２０、３８）において、１１０°から１５０°の先端角（ｃ、ｉ）を有する先端を有することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。

【請求項13】

前記外科用ミリングカッタは、前記回転軸（１９、３７）に対して、回転的に対称であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４）。

【請求項14】

前記外科用ミリングカッタは、
第１の回転方向における組織除去をもたらす第１の切れ刃（５０ａ、６０ａ）と、
前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向における組織除去をもたらす第２の切れ刃（５０ｂ、６０ｂ）と、を有することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（４６、５６）。

【請求項15】

前記カッタヘッド（１８、３６、４８、５８）は、前記回転軸（１９、３７、４９、５９）を通る断面において、フレーム形状、円錐形状、オリーブ形状又はローラ形状の断面形状を有することを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。

【請求項16】

骨及び／又は軟骨を工具で機械加工し、取得された前記骨及び／又は軟骨材料を収集し、必要に応じて、保管し、骨材料の成長に使用する、骨材料及び／又は軟骨材料の取得方法であって、前記骨及び／又は軟骨の前記機械加工が、切削工具、特に、請求項１から１５のいずれか一項に記載の前記外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）を用いて実施されることを特徴とする、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、外科用ミリングカッタに関し、このミリングカッタは、シャフトの長手方向に延びる回転軸周りの駆動ユニットとの回転駆動結合のためのシャフトと、シャフトの遠位に配置されたカッタヘッドを有し、カッタヘッドは、組織を回転的に除去する切れ刃を有する少なくとも２つの歯を有し、前記歯はそれぞれ、遠位方向及び横断方向の両方で組織を除去するように設計され、かつ、ミリングカッタの回転軸の遠位部分から始まって近位方向に向かって半径方向外側に延び、このミリングカッタにおいて、切りくず空間が、円周方向の隣接する歯の間のクリアランスとして形成される。本開示はまた、骨材料及び／又は軟骨材料の取得方法に関し、この方法において、骨及び／又は軟骨が工具によって機械加工され、取得された除去後の骨／軟骨材料が収集され、必要に応じて保管され、骨材料の成長に使用される。

【背景技術】

【0002】

外科用ミリングカッタは、従来技術から一般的に知られており、長手方向に延びる回転軸周りに回転的に駆動することによって、骨又は軟骨などの硬組織を除去するために使用される。ローズヘッドバー又はローズドリルは、ほぼ球形のカッタヘッドを備えたミリングカッタ工具であり、直径に応じて、６から１４個の歯の切れ刃を持つ多数の歯が備わっている。歯とその切れ刃は、ミリングカッタの回転軸上でカッタヘッドの遠位端において収束する。多数の歯の結果として、歯の高さは遠位端領域の方向に減少し、回転軸において直接ゼロになる。これは、ミリングカッタの遠位端及びその近傍に、個々の歯の間に歯間空間がないことを意味する。適切な幾何学的最適化により、カッタヘッドの遠位端の領域に、いくらか大きな歯高と、従って、いくらか大きな切りくず空間を作成することは可能でありえる。しかしながら、切れ刃が中心、即ちミリングカッタヘッドの回転軸で交わるため、そのような最適化をした場合でさえ、切りくず除去が困難であり、結果として比較的に高温になり、その場所の視界がひどく制限される又はその場所の視界が存在しないといった欠点が存在する。

【0003】

このようなローズドリルの歯／切れ刃は、通常、研削によって製造される。この目的のために、いわゆるポインテッドディスクが使用される。これらは通常６０°から９０°の研削角度を持ち、カッタヘッドでの材料の除去によって歯間空間を形成する。カッタヘッドにおけるポインテッドディスクの貫入深さは、対応する切れ刃を持つ歯が、前の歯間空間の歯の前部と次の歯間空間の歯の後ろから形成されるように設定される。カッタヘッドの近位領域を研削するときに、ポインテッドディスクがカッタシャフトに突き刺さらないように、歯は通常、捩れ、つまり螺旋状にカッタヘッドに挿入される。このようにして、カッタヘッドの近位領域の歯又は切れ刃を、回転軸にいくらか近くに形成することができる。ポインテッドディスクは、切れ刃のすくい角が負となるように、通常は－１０°から－４０°の間になるように、調整される。切れ刃の逃げ角はそれに応じて非常に大きく、４０°から７０°の間である。

【0004】

生産面でのこのようなローズドリルの欠点は、歯／切れ刃の数が多いことによって生産中の研削機械の稼働時間が長くなり、生産コストの上昇につながることである。

【0005】

このタイプのミリングカッタ工具の実用上の欠点は、生産に関連する比較的尖った歯とその数が多いため、骨を加工するときにいわゆる「ガタガタ」が頻繁に発生しうることであり、ミリングカッタが制御不可能な跳ねによって機械加工する領域から離れ、正確な作業が不可能又は非常に困難となるときに、その欠点が明らかになる。

【0006】

さらなる欠点は、切りくず空間として機能する遠位端領域の歯の間の比較的小さな歯間空間によって引き起こされる。機械加工中に除去された骨材料は切りくず空間に蓄積し、新たに除去された材料のためのスペースを作るためにそこから移動される必要がある。歯間空間を通過する材料の移動が不十分な場合、切りくず空間がブロックされ、切りくず空間に蓄積された材料によって切れ刃がシールドされる。その結果、それ以上の材料除去は不可能となる。これは、このようなミリングカッタヘッドで軸方向において満足のいく切削性能と切削力を実現することが難しい理由の一つである。軸方向の骨を除去するために外科的処置を深部（即ち軸方向）に実行しなければならないことが非常に多いため、この欠点は特に深刻である。カッタヘッドの中央の閉塞した切れ刃又は歯間空間は、カッタヘッド自体によって視界が遮られるために、外科医にとって検出することが困難又は不可能である。手術中に詰まった歯間空間をきれいにすることは非常に困難である。いったん歯間空間が塞がれ、外科医が骨の作業を続けると、圧力の増加と摩擦の増加を招くことがあり、これは温度の上昇につながる。わずか４５°Ｃを超える温度はすでに患者のタンパク質の凝固を引き起こし、既知の悪影響をもたらす可能性があるため、これは特に致命的である。

【0007】

後者の問題を軽減するために、そのようなミリングカッタは、動作中に液体でフラッシングされたり、又は冷却される。液体は切りくず除去を補助し、機械加工する箇所における熱を低減する。しかしながら、切削性能が不十分で液体が添加されると、特定の箇所で熱が高まり、機械加工された骨が凝固する可能性がある。さらに、歯間空間内に位置する材料に過度の加熱が発生すると、その材料が、加熱の結果としてそこで凝固する可能性があり、除去するのが非常に困難である。

【0008】

さらなる欠点は、ミリングカッタの形状のために、外科医がその場所、即ち工具先端の領域の手術領域を見ることができないことであり得る。これは、駆動中のミリングカッタと停止中のミリングカッタの両方に当てはまる。従って、その場所を綿密に調べるために、ミリングカッタを、完全ではないにしても、少なくとも部分的に、操作領域から取り除く必要がある。

【0009】

最後に、そのようなローズドリルやローズヘッドバーの多数の深い歯間空間は、日々の臨床業務の中における処理の一部として、清掃することが困難である。

【0010】

上記のミリングカッタに加えて、例えばいわゆるオリーブカッタ又はニューロカッタなどの２つの切れ刃を備えたミリングカッタ工具、並びにいわゆるツインカッタのミリング工具が医療技術において知られている。しかしながら、これらの切りくず空間は顕著に小さい。

【0011】

比較的大きな切りくず空間は、切れ刃が１つしかない外科用ミリングカッタ、いわゆるシングルカッタによって提供される。このような機器の一例は、米国特許出願公開第２０１７／０１５０９７４号明細書に開示されている。しかしながら、切れ刃が１つだけで、カッタヘッドが回転軸に対して非対称／偏心するように設計されているため、その質量が偏心して分散し、動作中に不均衡が発生する。これにより、ミリングカッタ工具の荒く不安定な動作が発生し、ハンドピース、特にそのベアリングに高い負荷がかかり、増大した動作ノイズをもたらす。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

この背景に対して、本開示の目的は、先行技術の上記の欠点を低減することであり、特に、軸方向での改善された切削性能、低発熱、及び遠位端領域からの改善された切りくず除去を備えた、特に骨の機械加工のための医療における高速アプリケーションのためのミリングカッタを提供することである。さらなる目的は、特に洗浄が容易であり、特に、さらなる人工材料の取得のために骨又は軟骨などの組織材料を取得するのに適したミリングカッタを提供することである。最後に、本開示は、骨材料及び／又は軟骨材料を得るための改良された方法を提供することを意図している。

【課題を解決するための手段】

【0013】

この目的は、本開示による、請求項１に記載の外科用ミリングカッタによって解決されるものであって、即ち、外科用ミリングカッタは、シャフトであって、シャフトの長手方向に延びる回転軸を中心とした駆動ユニットへの回転駆動結合用の、特に外科用ハンドピースを備えるシャフトと、シャフトの遠位に配置されたカッタヘッドとを有し、カッタヘッドは、組織を回転的に除去するためのそれぞれの切れ刃を備えた少なくとも２つの歯を有し、切れ刃は、軸及び／又は遠位方向並びに半径及び／又は横断方向の両方で組織を除去するようにそれぞれ設計されており、歯間空間とも呼ばれる切りくず空間は、いずれの場合においても円周方向に隣接する歯の間にクリアランスとして形成されており、各切りくず空間は、それぞれの切れ刃に向かい合う回転軸の側方において、切れ刃から、領域であって、少なくともミリングカッタの遠位部分において、対応する切れ刃から離れる方向に向いている回転軸の側方における領域へ延びている。本開示によれば、各切りくず空間は、ミリングカッタの回転軸の切れ刃側に形成され、少なくとも遠位領域であって、それぞれの切れ刃から離れる方向に向いている回転軸の側方における遠位領域において延びているとも言える。本開示による外科用ミリングカッタは、好ましくは、その回転軸に対して回転対称に、及び／又は回転軸に対して対称な質量分布を有するように設計され、その結果、不均衡なしに動作することができる。

【0014】

本開示の特定の利点は、歯又は切れ刃の設計が、回転軸（先端）における、又は回転軸（先端）の近くのカッタヘッドの遠位端領域の歯間空間／切りくず空間が可能な限り大きくされることである。これは、ミリングカッタで除去された材料（特に骨粉や骨片）の排出を確実にする。材料排出のための液体ベースのサポートは、基本的に、有利な態様における、ほとんどの場合において、低減可能である。過度の加熱の結果として、歯間空間における処理された骨及び除去された材料の凝固を確実に回避することができる。従って、歯間空間及び切れ刃における歯のアクセシビリティが良好であるため、ミリングカッタは特に清掃が容易である。本開示のさらなる特定の利点は、本開示によるミリングカッタの形状及びその切りくず空間により、外科医は、ミリングカッタの全部又は一部を手術領域から除去する必要なしに、その場所を特に良好に見ることができることである。最後に、熱発生が著しく低いので、本開示によるミリングカッタでの加工中の骨材料の、特に４５℃以上の温度への不均衡な加熱を確実に回避することができる。これの有利な結果は、除去された骨材料が損傷を受けていない／損傷を受けないため、例えば骨材料の成長などのさらなる使用に利用できることである。

【0015】

本開示の有利な実施形態は、従属請求項に記載されており、以下により詳細に説明される。

【0016】

一実施形態は、切れ刃がそれぞれ遠位の半径方向内側から近位の半径方向外側に向かって弧状であることを特徴とする。それらはまた、ほぼ半円形であり、及び／又はカッタヘッドの最も広いポイントから半径方向に弧状にカッタシャフトに戻るように延びていてもよい。好ましくは、カッタヘッドの切れ刃は、ミリングカッタの回転軸の遠位部分から近位方向に向かって半径方向外側に延びている。特に、各カッタヘッドの切れ刃は、エッジ側に形成することができ、ミリングカッタがその回転軸（長手軸）を中心に回転するときに、好ましくは本質的に球形であるエンベロープ曲線に沿って動くように形付けられることができる。このようなミリングカッタは球形カッタと称されてもよく、材料が横断方向／半径方向及び／又は軸方向／遠位方向に除去される用途に特に適している。本開示の文脈において、カッタヘッドは、ミリングカッタの回転中の切れ刃によって描写されたエンベロープ形状が、例えばフレーム形カッタ、円錐形カッタ、円筒形カッタ又は楕円形カッタの形状といった他の形、を有するように設計されてもよい。

【0017】

さらなる実施形態によれば、歯又は切れ刃は、それぞれ、非螺旋状及び／又は捩れのないものであってもよい。これは、歯間空間へのアクセシビリティ及び洗浄の適合性を改良する。さらに、そのような歯／切れ刃形状は、比較的容易に、迅速に、そして安価に製造することができる。

【0018】

さらなる実施形態によれば、ミリングカッタは、ミリングカッタの回転軸における直径方向反対側に配置された正確に２つの歯又は切れ刃を有してもよい。ミリングカッタがその回転軸を中心に回転したとき両方の切れ刃が材料を除去するよう、切れ刃は、２つの歯の互いに反対側を向くように形成されている。歯の切削側表面は歯前部とも呼ばれ、歯の切れ刃の反対側は歯後部と呼ぶ。切削側（即ち、歯前部側）のそれぞれのクリアランスは、本開示の意味において、対応する切れ刃で除去された材料ための切りくず空間を表す。切れ刃／歯の説明された配置と設計により、２つの歯間空間は特に大きく、そのため除去された材料の特に良好な移送が保証され、凝固していない骨の迅速な治癒が達成される。

【0019】

このような２つの歯又は両刃の設計は、少なくともミリングカッタの遠位端から回転軸に向かってカッタヘッドを回転軸の両側（横断方向）において機械加工することによって、特に効果的かつシンプルに達成することができる。次いで、この機械加工は、好ましくは、大部分において平坦であり、それぞれの歯の歯前部を形成する表面を形成する。

【0020】

代えて又は加えて、歯前部を形成する表面が段差又は肩を介して反対側の歯の歯後部に移行するように、段差又は肩が、回転軸の遠位部分から開始して近位方向に延びていてもよい。この段差又は肩は、一方の歯の歯前部と、切削方向に隣接する歯の後面、つまり他方の歯の歯後部との間に境界を形成する。製造に関して特に有利な実施形態では、段差又は肩は、カッタヘッドの後部（近位）領域がミリングカッタのシャフトと接触しないように、カッタヘッドの遠位端と回転軸との交点から、回転軸に対して斜めの角度で、カッタヘッドの先端から延びる。この角度は、好ましくはそれぞれの前面の平面内にあり、設定角度とも呼ばれ、好ましくは２°から１０°の範囲内である。言い換えれば、歯前部は、円周方向の逃げ角と共に、カッタ又は切れ刃を形成する。代えて又は加えて、歯後部は一定の幅で設計されてもよい。

【0021】

歯前部は、切れ刃におけるすくい角が０°となるように設計及び／又は配置される。

【0022】

本開示のさらなる実施形態によれば、歯は、一平面においてオフセットすることなく、回転軸（３７）に対して横断方向に、互いに直径方向反対側に配置及び形成されてもよい。特に、この平面は回転軸も含む。特に、歯は、一方の歯の前面と他方の歯の後面とが共に平坦な表面を形成するように、形成することができる。一方の歯の後面ともう一方の歯の前面とが共に、前述の表面の反対側のさらなる平坦な表面を形成する。２つの表面は互いに平行であってもよい。好ましくは、それらは、回転軸を横断する方向に互いに平行であり、回転軸の方向に歯厚の角度だけ互いに傾斜している。

【0023】

材料の排出に関する本開示の特に有利な実施形態は、少なくとも１つの切れ刃が、特に切りくず破壊溝として、少なくとも１つの分断部又は溝を有することを特徴とする。これは、特に求心方向において歯に組み込むれてもよい。切れ刃の分断部は、切れ刃の幅を狭め、骨への切れ刃の貫入を促進し、切削性能が向上する。隣接する歯／切れ刃の切りくず破壊溝は、特に一方の歯の溝が他方の歯の切れ刃に対応する位置に配置され、かつ、その逆も同様となるように、互いにオフセットして設計及び／又は配置されてもよく、それによって歯の切れ刃が交互に除去に関与する。このようにして、除去された材料の移送が最適化されるように、除去された切りくずのサイズ及び形状は決定される。さらに、これにより、ミリングカッタが名目上より多くの切れ刃を有する場合でも、回転軸を中心とした回転中にそれぞれの切れ刃セクションによって掃引される領域に対して、１つの切れ刃のみが噛み合うようになる。

【0024】

切削方向の歯の後側、即ち歯後部は、特に、歯がシャフトに向かって遠位から近位に円錐状に広がるように、回転軸に対して傾斜して形成及び／又は配置され得る。歯後部は、特に平坦な表面の形で設計することができ、これは、アクセシビリティ、洗浄の適合性、及び製造の容易さに有利に働く。

【0025】

特に、歯厚は、遠位から近位へ向かって、回転軸に対して１°から１０°の角度で増加してもよい。この角度は、歯厚の角度と呼ばれる。これは特に高い安定性と優れた洗浄性をもたらす。歯又は切れ刃の遠位の厚さは、特に、半径方向のカッタヘッドの直径の１／２０から１／１０の間であってもよい。このようにして、特に大きなクリアランスが、切りくず空間として、歯／切れ刃の高い安定性と同時に提供されうる。さらに、切削性能とガタつき傾向は、歯厚の適切な設計によって影響を受け得る。最後に、カッタヘッドの強度は、必要な高さでの歯厚によって定義されてもよい。

【0026】

本開示のさらなる実施形態は、切れ刃が２°から３０°の範囲で一定の逃げ角を有することを特徴とする。あるいは、切れ刃は、特に２°から３０°の間の範囲で、遠位から近位への経路に沿って変化する逃げ角を有してもよい。切れ刃は０°のすくい角を有していてもよい。円周方向の逃げ角は、材料の除去を画定するカッタヘッドの形状を形成する。切削性能と、がたつき傾向とは、対応する逃げ角の設計によって影響を受ける可能性がある。上記のように、経路に沿って逃げ角を変化させることにより、切削性能及びガタつき傾向は、さらにポジティブな影響を受ける可能性がある。

【0027】

特にユーザフレンドリーな実施形態は、カッタヘッドがその遠位端で１１０°から１５０°の角度を有する先端を有することを特徴とし、これは、使用中、特に軸方向にミリングカッタ工具を用いて作業するときに、特にセンタリング及び取り扱いが良好で簡単になる。この角度は、先端角と呼ばれる。先端に近接して、切れ刃／歯は、さらなる経路において、弧状、特に円形状であってもよい。

【0028】

本開示によれば、ミリングカッタは、時計回りのミリングカッタ（右利きのカッタ）又は反時計回りのミリングカッタ（左利きのカッタ）のいずれかとして設計することができる。

【0029】

方法に関して、本開示による解決策は、骨材料及び／又は軟骨材料を取得するための方法にあり、骨及び／又は軟骨は工具で機械加工され、取得された骨／軟骨材料は収集され、必要であれば、骨材料の成長のために保管され、使用され、骨及び／又は軟骨の機械加工が、切削工具、特に本開示による外科用ミリングカッタを用いて、特に本明細書による、及び／又は添付の特許請求の範囲に記載された１つの請求項に従って、実施される。

【0030】

要約すると、本開示は、特に２つの切れ刃のみを有し得る外科用ミリングカッタを提供すると言うことができる。歯間空間は、好ましくは、除去された組織が可能な限り妨害されることなく運び去られるように設計される。特に、歯の形態は、歯の強度に必要とされないすべての材料を取り除いて、設計されてもよい。さらに、ミリングカッタの表面、特にカッタヘッドの表面は、特に容易に滑らかで平坦になるように設計することができ、これは切りくずの排出に有利に働く。低い温度変化及び特に良好な切りくず排出の結果として、特に穏やかな材料除去が、開示によるミリングカッタによって達成することができ、除去される材料の変化及び／又は損傷は、大部分、又は完全に、回避される。従って、本開示に従ってミリングカッタを介して除去された材料は、本開示による方法の一部としてのそのような材料の人工的再成に特によく適している。

【0031】

特に、本開示は以下の利点をもたらす：
－特に軸方向で非常に優れた切削性能
－切れ刃が２つしかないことによる、非常に良好な切りくず排出
－組織及び切れ刃における温度変化の低減
－カッタヘッドの非常に簡単な清掃性
－切れ刃の対称構造
－非常にアクセスしやすい表面のため、掃除が簡単
－負のすくい角がない
－ガタつき傾向が低い
－歯間空間が詰まり傾向がない
－回転軸に対して対称に配置された質量による、振動のない非常に静かな稼働
－歯／切れ刃の数が少ないため、低コストで製造可能
－骨を処理するための医療の高速アプリケーション向けに製造が簡単で安価なミリングカッタ

【0032】

本開示のさらなる特徴及び利点は、図の以下の例示的かつ非限定的な説明から生じる。これらは本質的に単なる概略図であり、本開示の理解を助けるためにのみ役立つ。以下が示される。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】先行技術によるローズドリルの２つの斜視図を示す。

【図2】先行技術によるシングルカッタの斜視図を示す。

【図3】本開示の第１の実施形態によるミリングカッタの遠位セクションの斜視部分図を示す。

【図4】図３のミリングカッタの側面図を示す。

【図5】回転軸を横断する方向における図３のミリングカッタの断面図を示す。

【図6】図３のミリングカッタの上面図を示す。

【図7】図３のミリングカッタの正面図を示す。

【図8】回転軸を通る図３のミリングカッタの一部を示す。

【図9】異なる方向からの図３のミリングカッタの斜視図である。

【図10】異なる方向からの図３のミリングカッタのさらなる斜視図を示す。

【図11】本開示によるミリングカッタの異なる実施形態の斜視図を示す。

【図12】図１１のミリングカッタの側面図を示す。

【図13】図１１のミリングカッタの上面図を示す。

【図14】図１１のミリングカッタの正面図を示す。

【図15】本開示によるミリングカッタの異なる実施形態の斜視図を示す。

【図16】異なる方向からの図１５のミリングカッタの斜視図を示す。

【図17】本開示によるミリングカッタの異なる実施形態の斜視図を示す。

【図18】切りくず空間のマーキング付きの図７に対応する図示である。

【図19】切りくず空間のマーキング付きの図１４に対応する図示である。

【図20】本開示によるミリングカッタのさらなる実施形態の上面図を示す。

【図21】回転軸を横断する方向における図２０のミリングカッタの断面図を示す。

【図22】側面視での図２０及び図２１のミリングカッタの断面図を示す。

【図23】図２２の拡大詳細図を示す。

【図24】本開示によるミリングカッタのさらなる実施形態の側面視を示す。

【図25】図２４のミリングカッタの上面図を示す。

【図26】回転軸を横断する方向における図２４及び図２５のミリングカッタの正面図を示す。

【図27】図２４の拡大詳細図を示す。

【発明の詳細な説明】

【0034】

図１は、異なる方向からの２つの斜視図における従来技術によるローズドリル１を示している。これは、近位側にカッタシャフト２を有し、遠位側に、ほぼ球形の外側輪郭を有するカッタヘッド３を有する。ローズドリル１は、長手軸４を有し、これは動作中の回転軸４でもある。図示されている例では、これは、合計８つの歯５を備え、歯５の回転軸４から離れる方向に向いている側に、切れ刃７であって、カッタカッタヘッド３の遠位先端６からカッタシャフト２に向かう近位方向に延びる切れ刃７が、それぞれに形成されている。それぞれの歯間空間８は、隣接する歯５の間に形成される。歯５はそれぞれ、捩れを有し、遠位から近位に螺旋状に延びている。従って、歯５とその切れ刃７は、ローズドリル１の回転軸４におけるカッタヘッドの遠位末端９において収束していると言える。図１の２つの図では、歯５の高さは、遠位末端９に向かって減少し、回転軸４又は先端６でそれぞれ直接ゼロであることが明確に示されている。換言すれば、歯間空間の深さは、遠位末端９又は遠位先端６でそれぞれゼロであり、カッタシャフト２に向かって近位方向に増大する。従って、ミリングカッタ１の長手軸４の方向における軸方向前進中に除去された材料に利用可能な切りくず空間は、先端６の近くで非常に小さく、先端６には存在しないので、歯間空間８は、最初に説明した欠点で容易に詰まる可能性がある。

【0035】

図２は、斜視図で、いわゆるシングルカッタ１０の形態の、さらに知られるミリングカッタ１０を示している。これは、近位側にカッタシャフト１１を有し、遠位側にカッタヘッド１２を有する。シングルカッタ１０は、長手軸１３を有し、これは動作中の回転軸１３でもある。カッタヘッド１２は、片側に挿入された回転軸１３までの平坦化によって形成され、実質的に平坦な前面１５が形成される切れ刃１４ｂを有する。凹んだエッジ１４ａは、切れ刃１４ｂの反対側に形成されている。これは、切れ刃１４ｂのためのクリアランス／自由表面を形成する。ミリングカッタは時計回りの回転専用に設計されている、つまり時計回りの回転でのみ切削する。その設計により、カッタヘッド１１の全体の質量は回転軸１３の片側に配置され、その結果、シングルカッタ１０の質量分布は非対称であり、これは冒頭に説明した欠点に関連している。

【0036】

図３、図９及び図１０は、本発明による外科用ミリングカッタ１６の第１の実施形態を示し、図４から図８には、異なる方向からの図及び断面図も示されている。ミリングカッタ１６は、近位側にカッタシャフト１７を有し、遠位側にカッタヘッド１８を有する。ミリングカッタ１６は、長手軸１９を有し、長手軸１９は動作中の回転軸１９でもある。カッタシャフト１７は、その遠位端２０においてカッタヘッド１８を中央で貫く回転軸１９に対して同軸に延在し、回転軸１９は、（特に図７を参照）。

【0037】

カッタヘッド１８は、正確に２つの歯２１、２２、即ち第１の歯２１及び第２の歯２２を有する。歯２１は、組織を回転的に除去するための切れ刃２３を有する。歯２２は、組織を回転的に除去するための切れ刃２４を有する。２つの歯２１、２２、及び、従って切れ刃２３、２４もまた、ミリングカッタ１６の回転軸１９の直径方向反対側に配置され、回転軸１９を横切って互いにオフセットされている。切れ刃２３、２４は、それぞれが、対応する歯２１、２２であって、回転軸１９から離れる方向に向いている歯２１又は２２側に配置され、それぞれ弧状である。それらは、回転軸１９の遠位端２０から始まり、最初に遠位の半径方向内側から近位の半径方向外側に延び、次にカッタヘッド１８の最も広い点２５からさらに弧を描いて近位の半径内側に向かってカッタシャフト１７へ延びる。切れ刃２３、２４はそれぞれ非螺旋状で捩れがない。この設計により、ミリングカッタ１６は、その回転軸１９を中心に回転するとき、本質的に球形のエンベロープ曲線を有する。

【0038】

２つの歯２１、２２は同一であり、歯２１の説明は、歯２２にも同様に適用される。図７に特によく見られるように、歯２１は、回転方向において歯２１の前面を形成する平坦な前面２６ａと、回転方向において歯２１の後面を形成する平坦な後面２７ａと、を有する。歯２２は、回転方向において歯２２の前面を形成する平坦な前面２６ｂと、回転方向において歯２２の後面を形成する平坦な後面２７ｂとを有する。回転方向は、ミリングカッタ１６の切削方向である。歯２１、２２は、２つの歯２１、２２の前面２６ａ、２６ｂが、回転軸１９が存在する共通の平面にまたがるように、回転軸１９（図７を参照）に対して横断方向に互いにオフセットされている。特に図７では、第１の歯２１の切れ刃２３と第２の歯２２の切れ刃２４とが、遠位端２０の先端であって、回転軸１９が遠位端２０をまさに貫通する遠位端２０の先端で接していることが明確に視認される。回転軸１９は、前面２６ａ及び前面２６ｂの平面内にある。

【0039】

後面２７ａ／２７ｂは、前面２６ａ／２６ｂに対して、軸方向に４°から１２．５°の間の長手方向の歯の角度ｇ´だけ傾斜しており、カッタヘッド１８は、８°及び２５°の間の全歯厚の角度ｇ（図８を参照）を有する。さらに、後面２７ａ／２７ｂは、前面２６ａ／２６ｂに対して、回転軸１９を横断する方向に、０°から１０°の間の横断方向の歯の角度ａだけ傾斜している（図７を参照）。遠位端２０における歯２１の歯厚Ｓ´は直径に依存し、カッタヘッド１８の直径Ｄの約１／１０（１０分の１）である。遠位端２０における歯２２の歯厚Ｓ´もまた直径に依存し、カッタヘッド１８の直径Ｄの約１／１０（１０分の１）である。従って、カッタヘッド１８のカッタヘッド厚Ｓは、合計で直径Ｄ（図４を参照）の約２／１０である。カッタヘッド１８の遠位端２０は、９０°から１５０°の先端角ｃ（図６を参照）を有する先端として設計されている。切れ刃２３、２４はそれぞれ、遠位端２０の先端から、カッタシャフト１７の方向に１１０°から１７０°のクリアランス角ｄに亘って延びている（図６を参照）。

【0040】

歯２１の前面２６ａと歯２２の後面２７ｂとの間には、段差２８ａ又は肩面２９ａを備える肩２８ａが形成されており、これは、回転軸１９において遠位端２０から開始して近位方向に延びている。歯２２の前面２６ｂと歯２１の後面２７ａとの間に、段差２８ｂ又は肩面２９ｂを備える肩２８ｂが形成され、これは、回転軸１９において遠位端２０から開始して近位方向に延びる。前面２６ａ、２６ｂから肩面２９ａ、２９ｂへの移行部は丸みを帯びており、２°から１０°の範囲の設定角度ｆ（図６参照）で配置されている（図６を参照）。設定角度ｆは、回転軸１９に対して斜めであり、前面２６ａ、２６ｂの平面にある。肩面２９ａ、２９ｂはまた、回転軸１９を横断する平面において、１１０°から１６０°の範囲の歯の正面角ｅで配置されている（図５を参照）。それぞれの切れ刃２３、２４の逃げ角ｂは、０°から３０°の範囲にあり、円周方向に、即ち、クリアランス角ｄの全範囲に亘って形成される（図７を参照）。前面２６ａ、２６ｂから肩面２９ａ、２９ｂへの移行部は、いずれの場合も丸みを帯びており、これにより、材料の排出及び洗浄の適合性が向上する。

【0041】

図７は、切りくず空間３０ａが、第１の歯２１の回転方向前方に、その前面２６ａとその肩面２９ａとの間のクリアランスとして形成され、前記の切りくず空間は、ミリングカッタ１６の第１の歯２１とその切れ刃２３を介して除去された材料にとって利用可能であり、隣接する歯２２の後面２７ｂの後ろの領域３１ａと合わせて総切りくず空間３０ａ／３１ａを形成することを明確に示している。さらに、切りくず空間３０ｂが、回転方向において第２の歯２２の前方に、その前面２６ｂとその肩面２９ｂとの間のクリアランスとして形成され、前記の切りくず空間は、ミリングカッタ１６の第２の歯２２とその切れ刃２４を介して除去された材料にとって利用可能であり、隣接する歯２１の裏面２７ａの後ろの領域３１ｂと合わせて総切りくず空間３０ｂ／３１ｂを形成する。図１８は、参照記号のない図７の図を示しており、クリアランス３０ａ、３０ｂ、領域３１ａ、３１ｂ、及び、ミリングカッタ１６の両方の歯２１、２２の切りくず空間３０ａ／３１ａ、３０ｂ／３１ｂが、対応するハッチングで示されている（切りくず空間３０ａ、３０ｂ：ハッチングされたマーキング、領域３１ａ、３１ｂ：チェックのマーキング）。図７はまた、切りくず空間３０ａ、３０ｂであって、回転軸１９のそれぞれの切れ刃２３、２４に向かい合う側の切りくず空間３０ａ、３０ｂが、切れ刃２３、２４から、領域であって、回転軸１９の切れ刃２３、２４から離れる方向に向いている領域に向かって延びていること、及び、それぞれの切りくず空間３０ａ、３０ｂが、回転軸１９の切削側に形成されているとともに、少なくとも遠位領域であって、回転軸１９のそれぞれの切れ刃２３、２４から離れる方向に向いている遠位領域において延びていることを示す。図３から図１０において、第１の歯２１に属する部分は、参照記号に追加されたａによって印付けられている一方、第２の歯２２に属する部分は、参照記号に追加されたｂによって印付けられている。例えば、前面２６ａは、第１の歯の前面であり、前面２６ｂは第２の歯２２の前面である。

【0042】

図１１から図１４は、本開示によるミリングカッタ３４のさらなる実施形態を示している。ミリングカッタ３４は、近位にカッタシャフト３５を有し、遠位にカッタヘッド３６を有する。ミリングカッタ３４は、長手軸３７を有し、長手軸３７は、動作中の回転軸３７でもある。カッタシャフト３５は、回転軸３７に対して同軸に延び、回転軸３７は、その遠位端３８においてカッタヘッド３６を中央に貫通している（特に図１１を参照）。

【0043】

カッタヘッド３６は、第１の歯３９及び第２の歯４０を有する。歯３９は、組織を回転的に除去するための切れ刃４１を有する。歯４０は、組織を回転的に除去するための切れ刃４２を有する。２つの歯３９、４０と、従って切れ刃４１、４２も、その中心に回転軸３７が横たわる共通の平面に、ミリングカッタ３４の回転軸３７の直径方向反対側に配置される。切れ刃４１、４２は、それぞれ、対応する歯３９又は４０の側であって、回転軸から離れる方向に向いている側に配置される。切れ刃４１、４２はそれぞれ円弧状である。それらは、回転軸３７上の遠位端３８で始まり、最初に遠位の半径方向内側から近位の半径方向外側に延び、次にカッタヘッド３４の最も広い点４３から、カッタシャフト３５の近位の半径方向内側に向かって弧を描いて続く。切れ刃４１、４２はそれぞれ非螺旋状で捩れがない。切れ刃４１、４２のこの形状は、ミリングカッタ３４に、その回転軸３７の周りを回転するときに本質的に球形のエンベロープ曲線を与える。

【0044】

図１１及び図１２に特によく見られるように、２つの歯３９、４０は、回転軸３７に対して正反対側におけるカッタヘッド３６に平坦化が形成されるという点で同一に形成される。従って、カッタヘッド３６は、互いに対向する２つの平面４４、４５を有し、二つの平面４４、４５は、回転軸３７を横断する方向に互いに平行であり、かつ、回転軸３７の方向に互いに傾斜している。表面４４、４５及び切れ刃４１、４２は、表面４４が切れ刃４１の前面と切れ刃４２の後面を形成し、表面４５が切れ刃４２の前面と切れ刃４１の後面を形成するように、互いに配置及び形成されている。

【0045】

表面４４は、表面４５に対して軸方向に０°から２０°の間の歯厚の角度ｈだけ傾斜している（図１２を参照）。遠位端３８の先端におけるカッタヘッド３４のカッタヘッド厚Ｓは、０．０５ｍｍから１．０ｍｍの間である（図１２を参照）。カッタヘッド３６の遠位端３８は、９０°から１６０°の先端角ｉを有する先端として形成される（図１３を参照）。切れ刃４１、４２はそれぞれ、遠位端３８の先端４３から、カッタシャフト３５の方向に１１０°から１７０°のクリアランス角ｊに亘って延びている（図１３を参照）。カッタヘッド３６は、最も広いポイントで直径Ｄを有する。円錐の長さＬ、即ち、回転軸３７の方向における表面４４、４５の拡張は、約７／９Ｄ（直径Ｄの７／９）である。表面４４、４５は、半径Ｒでカッタシャフト３５に移行し、半径Ｒは、直径Ｄの約半分に対応する。切れ刃４１、４２の逃げ角ｋは、いずれの場合も、０°から３０°の範囲にあり、円周方向、つまり、クリアランス角ｊの全域に亘って形成される（図１３及び図１４を参照）。

【0046】

図１４は、切りくず空間３０ａが第１の歯３９の回転方向前方のクリアランスとして形成されることを明確に示しており、前記切りくず空間は、ミリングカッタ３４の第１の歯３９及びその切れ刃４１を介して除去される材料に利用可能であり、かつ、隣接する歯４０の後ろの領域３１ａと共に総切りくず空間３０ａ／３１ａを形成する。さらに、切りくず空間３０ｂは、第２の歯４０の回転方向前方のクリアランスとして形成され、前記切りくず空間は、ミリングカッタ３４の第２の歯４０及びその切れ刃４２を介して除去された材料に利用可能であり、かつ、隣接する歯３９の後ろの領域３１ｂと共に総切りくず空間３０ｂ／３１ｂを形成する。図１９は、参照符号のない図１４の図を示し、図１９では、ミリングカッタ３４の両方の歯３９、４０のクリアランス３０ａ、３０ｂ、領域３１ａ、３１ｂ、及び切りくず空間３０ａ／３１ａ、３０ｂ／３１ｂは、対応するハッチングでマークされている（切りくず空間３０ａ、３０ｂ：ハッチングされたマーキング、領域３１ａ、３１ｂ：チェックのマーキング）。

【0047】

図１５及び図１６は、上記の図３から８の実施形態の変形例を示し、ここで、歯２１の切れ刃２３は、溝３２ａ、３２ｂの形態の分断を有し、歯２２の切れ刃２４は、溝３３ａ、３３ｂ、３３ｃの形態の分断を有する。溝３２ａ及び３２ｂならびに溝３３ａ、３３ｂ及び３３ｃは、それらの間に残っている切れ刃部分によってそれぞれ互いに離間されている。それらはまた、対応する歯２１、２２に求心方向に挿入され、切れ刃２３、２４を分断する。第１の歯２１の溝３２ａ及び３２ｂは、第２の歯２２の残りの切れ刃に対応する第１の歯２１の溝３２ａ、３２ｂの位置に部品が配置され、第２の歯２２の溝３３ａ、３３ｂ及び３３ｃの位置に、第１の歯２１の対応する残りの切れ刃部分が配置されるように、第２の歯２２の溝３３ａ、３３ｂ及び３３ｃに対して、切れ刃２３、２４の円周方向にオフセットされている。これにより、材料の特に均一な除去が可能になる。他の特徴に関して、図３から図８及び図１５及び図１６の実施形態は類似している。本開示の範囲内で、図１１から図１４の実施形態は、そのような溝３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃを備えてもよいことに留意されたい。

【0048】

図１７は、図１５及び図１６の実施形態の変形例を示しており、１つの溝３２ａ、３３ａのみが、切れ刃２３、２４のそれぞれに組み込まれている。これにより、特に均一な材料除去が可能になる。他の特徴に関しては、図３から図８及び図１７の実施形態は類似している。本開示の範囲内で、図１１から図１４の実施形態は、そのような溝３２ａ、３３ａを備えていてもよいことに留意すべきである。

【0049】

図２０、図２１、図２２、及び図２３は、本開示によるミリングカッタ４６のさらなる実施形態を示し、これは、特に、図２に示されるシングルカッタ１０とは区別される。ミリングカッタ４６は、近位側にカッタシャフト４７と、遠位側にカッタヘッド４８を有する。それは、また、長手軸４９を有し、長手軸４９は、動作中の回転軸４９でもある。カッタヘッド４８は、２つの対称的に反対側の平坦化であって、それぞれのケースにおいて回転軸４９の前の短い距離までの平坦化によって形成される。カッタヘッド４８は、先端５３において回転軸４９まで逃げ角ｍで延びる追加の尖った表面６６を備える。カッタヘッド４８は、切れ刃５０ｂを有し、その反対側にさらなる切れ刃５０ａが形成される。両方の切れ刃５０ａ、５０ｂは、同じ形状及び寸法、特に同じ直径を有し、尖った表面６６と共に、共通の前面５１を形成する。前面の反対側において、それらは、実質的に平坦な後面５２を一緒に形成する。特に図２１及び図２２に示されるように、後面５２は、前面５１よりも小さいので、２つの切れ刃５０ａ、５０ｂのそれぞれに逃げ角ｋが形成される。前面は、両方の切れ刃５０ａ、５０ｂのためのクリアランス／自由表面を形成する。先端５３とも呼ばれるカッタヘッド４８の前エッジ５３は、好ましくは切れ刃としても形成され、軸方向、即ち回転軸４９の方向に切削効果を得ることができる。これは、例えば、両方の切れ刃５０ａ、５０ｂがそれぞれ回転軸４９まで正確に延びることによって達成することができる。両方の切れ刃５０ａ、５０ｂの切りくず空間５４ａ、５４ｂ及びクリアランス５５ａ、５５ｂは、図２１に示される。

【0050】

従って、ミリングカッタ４６は、時計回りの回転と反時計回りの回転の両方のために設計される、即ち、時計回りと反時計回りの両方の回転で切削する。その形状により、カッタヘッド４８の質量は、回転軸４９に対して非対称な尖った表面６６の省略によって最小化され、非常にスムーズな動作をもたらす。さらに、カッタヘッド４８は、驚くほど小さい寸法、特に、例えば、３ｍｍ、４ｍｍ、又は５ｍｍよりも小さい直径で設計され得る。

【0051】

図２４、図２５、図２６及び図２７は、本開示によるミリングカッタ５６のさらなる実施形態を示し、これはまた、図２に示されるシングルカッタ１０とは区別される。ミリングカッタ５６は、図２０及び図２１に示されるミリングカッタ４６と同様であり、時計回りと反時計回りの両方の回転用に設計されている、つまり、時計回りの回転と反時計回りの回転の両方で切削する。それは、近位側にカッタシャフト５７、遠位側にカッタヘッド５８を有する。それは、また、長手軸５９を有し、これは動作中の回転軸５９でもある。カッタヘッド５８は、２つの対向する平坦化によって形成され、平坦化の一方は前面６１を形成し、平坦化の他方は後面６２を形成する。前面６１と後面６２との間に、カッタヘッド５８の片側に切れ刃６０ｂが形成され、反対側に別の切れ刃６０ａが形成される。カッタヘッド５８の遠位端は、先端６３の形態をしている。ミリングカッタ５６の特徴は、その前面６１が先端６３の回転軸５９上にあることである。前面６１、切れ刃６０ａ、６０ｂ、及び回転軸５９は、先端６３で交わると言うことができる。２つの切れ刃６０ａ、６０ｂは、同じ形状及び寸法、特に同じ直径を有する。特に図２４に示すように、後面６２は前面６１よりも小さいので、２つの切れ刃６０ａ、６０ｂのそれぞれに逃げ角ｍが形成される。前面は、両方の切れ刃６０ａ、６０ｂに対してそれぞれのクリアランス／自由表面を形成する。カッタヘッド５８の前エッジ又は先端６３は、好ましくは、切れ刃としても形成され、その結果、切削作用は、軸方向、即ち回転軸５９の方向に実施することができる。両方の切れ刃６０ａ、６０ｂの切りくず空間６４ａ、６４ｂ、及びクリアランス６５ａ、６５ｂは、図２４に描かれている。

【0052】

カッタヘッド５８は、その先端６３にカッタヘッドの厚さＳを有する。先端６３から開始して、前面６１及び後面６２は、歯厚の角度ｈだけ互いに対して傾斜している。また、前面６１は、回転軸５９に対して上歯厚の角度ｎだけ傾斜しており、後面６２は、回転軸５９に対して下歯厚の角度ｏだけ傾斜し、ｈ＝ｎ＋ｏの関係が適用される。

【0053】

その形状により、ミリングカッタ５６は、図２０及び図２１に示されるミリングカッタ４６よりも偏心に関して幾分好ましくない質量分布を有するが、回転軸５９の方向におけるより良好な切れ刃特性を有する。また、カッタヘッド５８は、驚くほど小さい寸法、特に、例えば、３ｍｍ、４ｍｍ、又は５ｍｍよりも小さい直径で形成され得る。

【符号の説明】

【0054】

１：ローズドリル
２：カッタシャフト
３：カッタヘッド
４：長手軸、回転軸
５：歯
６：遠位先端
７：切れ刃
８：歯間空間
９：遠位末端
１０：シングルカッタ
１１：カッタシャフト
１２：カッタヘッド
１３：長手軸、回転軸
１４ａ：凹状エッジ
１４ｂ：時計回り回転用切れ刃
１５：前面
１６：ミリングカッタ
１７：カッタシャフト
１８：カッタヘッド
１９：長手軸
２０：遠位端
２１：第１の歯
２２：第２の歯
２３：切れ刃
２４：切れ刃
２５：最も広いポイント
２６ａ：第１の歯２１、３９の前面
２６ｂ：第２の歯２２、４０の前面
２７ａ：第１の歯２１、３９の後面
２７ｂ：第２の歯２２、４０の後面
２８ａ：第１の歯２１、３９の段差／肩
２８ｂ：第２の歯２２、４０の段差／肩
２９ａ：第１の歯２１、３９の肩面
２９ｂ：第２の歯２２、４０の肩面
３０ａ：第１の歯２１、３９の切りくず空間
３０ｂ：第１の歯２２、４０の切りくず空間
３１ａ、３１ｂ：後面の後ろのクリアランス
３２ａ、３２ｂ：溝
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ：溝
３４：ミリングカッタ
３５：カッタシャフト
３６：カッタヘッド
３７：長手軸
３８：遠位端
３９：第１の歯
４０：第２の歯
４１：切れ刃
４２：切れ刃
４３：最も広いポイント
４４：表面
４５：表面
４６：ミリングカッタ
４７：カッタシャフト
４８：カッタヘッド
４９：長手軸
５０ａ、５０ｂ：切れ刃
５１：前面
５２：後面
５３：前端、先端
５４ａ、５４ｂ：切りくず空間
５５ａ、５５ｂ：クリアランス
５６：ミリングカッタ
５７：カッタシャフト
５８：カッタヘッド
５９：長手軸
６０ａ、６０ｂ：切れ刃
６１：前面
６２：後面
６３：前端、先端
６４ａ、６４ｂ：切りくず空間
６５ａ、６５ｂ：クリアランス
６６：尖った面、ポイントシンニング（point thinning）
ａ：横断方向の歯の角度
ｂ：逃げ角
ｃ：先端角
ｄ：クリアランス角
ｅ：歯の正面角度
ｆ：設定角度
ｇ：歯厚の角度
ｇ´：長手方向の歯の角度
ｈ：歯厚の角度
ｉ：先端角
ｊ：クリアランス角
ｋ：逃げ角
Ｌ：円錐の長さ
ｍ：シンニング角
ｎ：上歯厚の角度
ｏ：下歯厚の角度
Ｄ：直径
Ｒ：角度
Ｓ：カッタヘッド厚
Ｓ´：歯厚

【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】

【図25】

【図26】

【図27】

【手続補正書】

【提出日】2022-07-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外科用ミリングカッタであって、
シャフトであって、前記シャフトの長手方向に延びる回転軸を中心とした駆動ユニットへの回転式駆動結合用の前記シャフトと、
前記シャフトの遠位に配置されたカッタヘッドと、を備え、
前記カッタヘッドは、回転的に組織を除去するためのそれぞれの切れ刃を備える少なくとも２つの歯を有し、
前記切れ刃は、遠位方向及び横断方向の両方における組織の除去のためにそれぞれ設計され、
切りくず空間は、円周方向において隣接する歯の間に、いずれの場合もクリアランスとして形成されており、
前記歯又は前記切れ刃は、非螺旋状かつ捩れなしであり、
各切りくず空間は、前記回転軸の側方であって、前記それぞれの切れ刃に向かい合う前記回転軸の前記側方において、前記切れ刃から、前記回転軸の側方であって、前記切れ刃から離れる方向に向いている前記回転軸の前記側方における領域へ延びていることを特徴とする、外科用ミリングカッタ。

【請求項2】

前記切れ刃は、それぞれ遠位の半径方向内側から近位半径方向外側へ弧状であり、及び／又は、それぞれ非螺旋状かつ捩れなしであることを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項3】

前記ミリングカッタは、前記ミリングカッタの前記回転軸の直径方向において反対側に配置された正確に２つの歯を有することを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項4】

前記歯は、前記回転軸を横断する方向に互いにオフセットされていることを特徴とする、請求項３に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項5】

前記歯の前面が、前記回転軸が横たわる共通の平面にまたがるように、前記歯は、前記回転軸を横断する方向に互いにオフセットされていることを特徴とする、請求項４に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項6】

切削方向における前記歯の前記前面は、実質的に、前記回転軸における前記遠位部分から始まって前記近位方向に延びている平坦及び／又は段差であり、かつ、前記回転軸に対して、前記前面の前記平面において２°から１０°の設定角度で配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項7】

前記歯は、前記回転軸に対して横断する方向に、互いにオフセットしないで直径方向反対側に位置し、特に、一方の歯の前面と他方の歯の後面とが共に平坦な表面を形成し、一方の歯の後面と他方の歯の前面とが共に平坦な表面を形成するように、位置することを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項8】

前記切れ刃の少なくとも１つは、少なくとも１つの分断部又は溝を有し、前記分断部又は溝は、求心方向に前記歯に組み込まれ、前記切れ刃の長さを低減し、それによって送り力を低減させることを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項9】

前記歯の厚さは、前記回転軸に対して１°から１０°の歯厚の角度とともに遠位から近位へ増加することを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項10】

前記歯の前記遠位厚さは、半径方向における前記カッタヘッドの直径の１／２０から１／１０の間であることを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項11】

前記切れ刃は、前記切れ刃に沿って２°から３０°の一定の逃げ角を有し、又は、前記切れ刃は、２°から３０°の範囲の逃げ角であって、前記切れ刃の経路に沿って変化する前記逃げ角を有することを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項12】

前記切れ刃は、０°のすくい角を有することを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項13】

前記カッタヘッドは、その遠位端において、１１０°から１５０°の先端角を有する先端を有することを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項14】

前記外科用ミリングカッタは、前記回転軸に対して、回転的に対称であることを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４）。

【請求項15】

前記外科用ミリングカッタは、
第１の回転方向における組織除去をもたらす第１の切れ刃と、
前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向における組織除去をもたらす第２の切れ刃と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【請求項16】

前記カッタヘッドは、前記回転軸を通る断面において、フレーム形状、円錐形状、オリーブ形状又はローラ形状の断面形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の外科用ミリングカッタ。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0053】

その形状により、ミリングカッタ５６は、図２０及び図２１に示されるミリングカッタ４６よりも偏心に関して幾分好ましくない質量分布を有するが、回転軸５９の方向におけるより良好な切れ刃特性を有する。また、カッタヘッド５８は、驚くほど小さい寸法、特に、例えば、３ｍｍ、４ｍｍ、又は５ｍｍよりも小さい直径で形成され得る。
以下の項目は、国際出願時の特許請求の範囲に記載の要素である。
（項目１）
外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）であって、
シャフトであって、前記シャフト（１７、３５、４７、５７）の長手方向に延びる回転軸（１９、３７、４９、５９）を中心とした駆動ユニットへの回転式駆動結合用の前記シャフト（１７、３５、４７、５７）と、
前記シャフト（１７、３５、４７、５７）の遠位に配置されたカッタヘッド（１８、３６、４８、５８）と、を備え、
前記カッタヘッド（１８、３６、４８、５８）は、回転的に組織を除去するためのそれぞれの切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）を備える少なくとも２つの歯（２１、２２、３９、４０）を有し、
前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）は、遠位方向及び横断方向の両方における組織の除去のためにそれぞれ設計され、
切りくず空間（３０ａ、３０ｂ、５４ａ、５４ｂ）は、円周方向において隣接する歯（２１、２２、３９、４０）の間に、いずれの場合もクリアランスとして形成されており、
各切りくず空間（３０ａ、３０ｂ、５４ａ、５４ｂ）は、前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の側方であって、前記それぞれの切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）に向かい合う前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の前記側方において、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）から、前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の側方であって、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）から離れる方向に向いている前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の前記側方における領域へ延びていることを特徴とする、外科用ミリングカッタ。
（項目２）
前記切れ刃（２３、２４、４１、４２、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ）は、それぞれ遠位の半径方向内側から近位半径方向外側へ弧状であり、及び／又は、それぞれ非螺旋状かつ捩れなしであることを特徴とする、項目１に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。
（項目３）
前記ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）は、前記ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）の前記回転軸（１９、３７、４９、５９）の直径方向において反対側に配置された正確に２つの歯（２１、２２、３９、４０）を有することを特徴とする、項目１又は２に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。
（項目４）
前記歯（２１、２２、３９、４０）の前面（２６ａ、２６ｂ、４４、４５）が、特に前記回転軸（１９、３７）が横たわる共通の平面にまたがるように、前記歯（２１、２２、３９、４０）は、前記回転軸（１９、３７）を横断する方向に互いにオフセットされていることを特徴とする、項目１から３のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４）。
（項目５）
切削方向における前記歯（２１、２２、３９、４０）の前記前面（２６ａ、２６ｂ、４４、４５、５１）は、実質的に、前記回転軸（１９、３７）における前記遠位部分から始まって前記近位方向に延びている平坦及び／又は段差（２８ａ、２８ｂ）であり、かつ、前記回転軸（１９、３７）に対して、前記前面（２６ａ、２６ｂ）の前記平面において２°から１０°の設定角度（ｆ）で配置されていることを特徴とする、項目１から４のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。
（項目６）
前記歯（２１、２２、３９、４０）は、前記回転軸（３７）に対して横断する方向に、互いにオフセットしないで直径方向反対側に位置し、特に、一方の歯（３９）の前面（２６ａ）と他方の歯（４０）の後面（２７ｂ）とが共に平坦な表面（４４）を形成し、一方の歯（３９）の後面（２７ａ）と他方の歯（４０）の前面（２６ｂ）とが共に平坦な表面（４５）を形成するように、位置することを特徴とする、項目１から３のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。
（項目７）
前記切れ刃（２３、２４、４１、４２）の少なくとも１つは、少なくとも１つの分断部（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ）又は溝（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ）を有し、前記分断部又は溝は、求心方向に前記歯（２１、２２、３９、４０）に組み込まれ、前記切れ刃の長さを低減し、それによって送り力を低減させることを特徴とする、項目１から６のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。
（項目８）
前記歯（２１、２２、３９、４０）の厚さは、前記回転軸（１９、３７）に対して１°から１０°の歯厚の角度（ｇ、ｈ）とともに遠位から近位へ増加することを特徴とする、項目１から７のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。
（項目９）
前記歯（２１、２２、３９、４０）の前記遠位厚さは、半径方向における前記カッタヘッド（１８、３６）の直径（Ｄ）の１／２０から１／１０の間であることを特徴とする、項目１から８のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。
（項目１０）
前記切れ刃（２３、２４、４１、４２）は、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２）に沿って２°から３０°の一定の逃げ角（ｂ、ｋ）を有し、又は、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２）は、２°から３０°の範囲の逃げ角（ｂ、ｋ）であって、前記切れ刃（２３、２４、４１、４２）の経路に沿って変化する前記逃げ角（ｂ、ｋ）を有することを特徴とする、項目１から９のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。
（項目１１）
前記切れ刃（２３、２４）は、０°のすくい角を有することを特徴とする、項目１から１０のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６）。
（項目１２）
前記カッタヘッド（１８、３６）は、その遠位端（２０、３８）において、１１０°から１５０°の先端角（ｃ、ｉ）を有する先端を有することを特徴とする、項目１から１１のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。
（項目１３）
前記外科用ミリングカッタは、前記回転軸（１９、３７）に対して、回転的に対称であることを特徴とする、項目１から１２のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４）。
（項目１４）
前記外科用ミリングカッタは、
第１の回転方向における組織除去をもたらす第１の切れ刃（５０ａ、６０ａ）と、
前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向における組織除去をもたらす第２の切れ刃（５０ｂ、６０ｂ）と、を有することを特徴とする、項目１から１３のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（４６、５６）。
（項目１５）
前記カッタヘッド（１８、３６、４８、５８）は、前記回転軸（１９、３７、４９、５９）を通る断面において、フレーム形状、円錐形状、オリーブ形状又はローラ形状の断面形状を有することを特徴とする、項目１から１４のいずれか一項に記載の外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）。
（項目１６）
骨及び／又は軟骨を工具で機械加工し、取得された前記骨及び／又は軟骨材料を収集し、必要に応じて、保管し、骨材料の成長に使用する、骨材料及び／又は軟骨材料の取得方法であって、前記骨及び／又は軟骨の前記機械加工が、切削工具、特に、項目１から１５のいずれか一項に記載の前記外科用ミリングカッタ（１６、３４、４６、５６）を用いて実施されることを特徴とする、方法。

【国際調査報告】