JP2005514151A

JP2005514151A - 外科用リーマ

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Publication number: JP2005514151A
Application number: JP2003559348A
Authority: JP
Inventors: アンドレレショット
Original assignee: プレシメッドエス．アー．
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: EP1465534A1; US7901406B1; WO2003059178A1; US20110071526A1; US20050075639A1; JP4409292B2; US7850691B2; CN1620268A; CN100518671C; AU2003201091A1; EP1465534B1; DE60323599D1; KR100958694B1; KR20040072689A

Abstract

本発明は適性切削形状に切削を行なうための寛骨臼リーマ（１０'）に関する。上記リーマ（１０'）は、二段曲線で形成され、切削する際に発生する標準的な破片の大きさを小さく抑えると共に、部位にかかる切削圧力を実質的に低減することが可能な複数の切削歯部（１６'）が施された切削外郭部（１２'）を有する。実質的に全ての上記切削歯部は、相当する寸法の対応する弧状に形成された切削縁部（２０'）を有し、該対応する弧状に形成された切削縁部は切削する形状の外郭に実質的に対応する切削側面部を有する。このような構造によって、適性形状に切削するのに必要とされる切削歯部の数量を減らすことが可能となる

Description

本発明は外科用製品に関し、特に成形した穴を骨に切削するための外科用リーマに関する。

滑らかな壁部と正確な形状が求められる股関節の骨移植のために骨に適性に成形された穴を切削するには、リーマの外郭部または円形切削部は半球状であることが有利となる。さらに、切削歯部が適切に配置され、配向されてなければならない。また、切削歯部の高さは骨の破片の大きさに関して重要となり、ひいてはリーマによって切削される形状の精度に関しても重要となる。

ほとんどの場合において、股関節窩における移植では凹状で半球状の穴が形成される。しかし、そのような形状が厳密に必要というわけではない。その他の寛骨臼用の切削外郭部は非球状であり、本件で説明する原理はそのような他の幾何学を含むように適応されてもよい。

とりわけ接着剤を使用しない股関節手術においては、骨と最終的な（半球状の）移植部品とが最大限に接触するように、大抵の場合は半球状とされる正確な形に寛骨臼が切削されることは非常に重要である。

さらに、患者の外傷を縮小し回復の期間を早めるために、切開部をより小さくすることにより高い重要性がおかれている。このようなさらに必要とされる条件を満たすことは、医療器具及び移植部品の設計者たちにとってさらなる挑戦である。これに加えて、外科手法における変移の１つとしては、現在の外科医は、角度を介して器具保持部の端部を動かし、常にリーマ切削部の角度を変えるという工程を行なうよりも、多くの場合寛骨臼用のリーマ保持部を単一の軸に保持して用いるようになったという事柄がある。もし従来のリーマ保持部を一定の軸に保持する実験が行なわれたとすると、常量法においては半球に近い一連の同心円状の環が切削されるであろう。外科医がリーマ保持部の軸を移動させると、（研磨と同様の方法で）このような非均等性は排除され、半球状の表面を形成する。

作動音や振動を抑制し、軸を動かすことなく滑らかな半球状の表面を形成するべく同心円状の環の数量を増量するためには、切削歯部をもっと増量することが望ましい。しかし、このような設計をとると機械的な強度が下がることになる。さらに、この場合それぞれの切削歯部の切削側面部が重なることを保証する方がより困難とされる。より大きな切削歯部の使用も試みられたが、破片の大きさまたは切削にかかる圧力が大きくなりすぎるか、あるいはリーマが複雑になりすぎる結果となった。さらに、より大きな切削歯部に隣接する孔部が大きく形成されることによって、機械的強度が犠牲となった。

セイラー（Ｓａｙｌｅｒ）による米国特許第５，１１６，１６５では、刃のような個別の切削歯部が制限された数だけ施されたリーマが開示されている。これらの切削歯部は、切削される形状の側面部が単一の曲線であることによって特徴づけられる。言い換えると、これらの切削歯部は平面に形成される。このような切削歯部の形状は、リーミングの際に時折生じる切削する際に異常に高い圧力がかかった場合、切削歯部の形状の維持を援助してくれる構造が切削歯部自身の他には備わっておらず、何にも支持されない。さらに、球体に溝部が広範囲に渡って、制限された数だけ備わっていると、リーマにおける球状の形態の完全性に影響する。このような完全性は、溝部の鋭利な角部において高い圧力が生じることによって影響を受ける。

多くの場合、切削歯部の形態は半球体または製造工程におけるシート状材料または基板部の直径などの本来の材料形態の相関的要素である。切削表面の形状は、多くの場合考慮されることはなかった。このために、１つの切削歯部による切削はたいてい球体または半球体の適性形態に近似するだけとなる。例を挙げると、上記のような切削歯部は平面的な表面を形成するか、あるいは適性半径とは異なる半径を有することとなり、ひいては全体として非均一な球体を作り出すこととなる。

このため、個別の切削表面を削減し、１つの特定の幾何学を構成する一連の切削を行なうことを可能にするリーマが必要とされる。さらに必要とされるのは、本来の材料形態とは個別に制御することが可能な切削歯部形状である。

上記の問題は、切削する際に発生する標準的な破片の大きさを小さく抑えると共に、部位にかかる切削圧力を実質的に低減することが可能な数量の、二段曲線で形成された複数の切削歯部が設けられた切削外郭部を有する、寛骨臼に適性切削形状で切削を行なうための寛骨臼リーマを創出することで解決される。実質的に全ての切削歯部には、切削する形状の側面部に対応する切削側面部が形成された、対応する切削縁部が相当する寸法でそれぞれ形成される。このような構造によって、適性形状に切削するために要する切削歯部の数量を削減することが可能となる。さらに、より小さな切削歯部をより多くせん孔または形成することでリーマの球状の形を維持しやすくなる。

このように、本発明は切削表面の質を向上し、要する切削歯部の数量を削減することを可能にする。

図１において、従来の技術による寛骨臼用の典型的なリーマ１０が開示されている。リーマ１０は、表面１４を形成する切削半球部または外郭部１２を有し、該表面１４には孔部１８とそれに隣接する切削歯部１６が配置される。基底部２０には、器具連結装置（図示なし）が備えられる。

次に図２Ａを参照に、リーマ１０の切削歯部１６が開示されている。切削歯部１６には、切削縁部２０を支持する分岐面２２（または領域Ａと示される隆起面）が形成されてなる。切削縁部２０のいくらか後方（図においては切削縁部の左側）の、点線２６が引かれた辺りにおいて、この分岐面２２は領域Ｂの表面に向かって、そしてリーマの切削外郭部の表面１４に向かって内側に湾曲し始める。表面の反射を示す線２８は、これらの表面の形状を示す介助となる。

次に図２Ｂにおいて、従来の技術によるリーマ１０における切削歯部の側面部３２の側面からの断面図が開示されている。分岐面２２の側面部３２の形状は図示されるように非線形である。

図２Ｃを参照に、領域Ａの分岐面２２は、従来のリーマ１０の切削歯部１６の正面図を検証すると見ることができる。図示されていないが、その他の従来の技術によりリーマでは、頂点に向かって収束するため分岐面２２の対応箇所は正面図からは見受けられず、隠れてしまう。

これらの分岐面２２、対応する切削縁部２０及び孔部１８は、リーマの切削表面１４に螺旋状またはランダムに配置される。ここで言う「螺旋状」とは、切削する完全なる形状に切削を行なうように切削歯部１６が規則的に配置される全ての形態を含む。好ましい螺旋状の配置としては、隣接するどの緯度圏においても隣接する切削歯部が角度を持って均一的に相互にずらされて配置され、すなわち隣接する切削歯部は相互に均一に間隔を空けて異なる経度圏にて配置される。さらに、隣接する切削環（それぞれの切削歯部１６によって一掃される環）の間で一定の重なりが生じることが好ましい。

これらの従来の技術によるリーマ１０は、大体は僅少な頂点として形成される頂点３８を有する。

次に図３Ａから図３Ｃを参照に、本発明は切削する際に発生する標準的な破片の大きさを小さく抑えると共に、それぞれの切削歯部にかかる切削圧力を実質的に低減することが可能な数量で、二段曲線で形成された複数の切削歯部１６'が設けられた切削外郭部１２'を有する。実質的に上記の切削歯部１６'は全て、相当する寸法で対応する弧状に形成された切削縁部２０'を有し、この切削縁部は切削する形状の側面に実質的に対応する切削側面部を有する。この対応する弧状に形成された切削縁部２０'は２次切削縁部２１'に隣接して形成され、この２次切削縁部２１'は切削外郭部１２'に向かって後方に湾曲し２次切削縁部２１'を支持するガセットまたは控え壁部として特徴づけられる隣接する隆起面２９'に支持される。このため、それぞれの切削縁部２０'を形成するために少なくとも２つの別個の曲線が必要であるので、全体的な切削縁部２０'は二段曲線で形成される。切削のためにリーマ１０'が回転される際、孔部１８'は切削縁部２０'の前方に配置される。このような構成によって、その形状を切削するのに要する切削歯部の数量を減らすことが可能となる。よって、本発明は切削表面の質を向上し、要する切削歯部の数量を削減する。

図では切削縁部２０'は平たく見えるが、本例において実質的には半球状の表面とする切削される表面の外形に沿うように形成される。本具体案においては、切削縁部２０'の半径Ｒは切削される表面の半径に相応する。

従来の技術とは異なり、新しい切削歯部１６'は切削歯部に隣接するより広大なまたは幅広な孔部１８を形成することによって作られるものではない。孔部１８'は、従来の技術と同様に略円形の形状をしてなる。切削歯部１６'は切削歯部が変形され、最終的な側面部の形状に形成されることによって作られる。この具体案において、分岐面２２'は長方形の角柱の形状に近似し、切削外郭部１２'の表面に対する接線３３において切削外郭部と交差するよう形成される。切削歯部１６'は、（領域Ａにおいて）切削縁部２０'に沿ってはっきりと分岐した面を有する。全ての図面に渡って、共通する参照符号が同じまたは類似する部分に付されていることを留意されたい。

さらに、より小さな切削歯部を形成またはせん孔することによって、リーマの球体の形状をより維持しやすくなり、形状が損なわれないことを保証することが判明した。

寛骨臼の中心から円周までの定められたどの放射部においても、異なる切削歯部１６'によってセクタの異なる部分が切削される。適性半径Ｒに非常に相応し、円形状の孔部１８'に沿ったより長い切削歯部１６'の発案は、ひいては全体とした半径を切削するのに必要となる切削歯部の数が削減されるということを意味する。さらに、切削外郭部１２'に一連の切削歯部１６'を用いることで、実質的に切削の際に生じる標準的な破片の大きさを小さくするだけでなく、それぞれの切削歯部にかかる圧力を抑えることが可能となる。少ない切削歯部１６'を用いるということは、さらに切削表面の高い質を維持しつつ（図４において開示される）半球体の領域５０を排除することを可能にする。その領域が排除された形態の寛骨臼用リーマの例は、本件に参照として組み込まれ、それぞれ「手術用リーマのための保持具」及び「手術用リーマ」と題されたＰＣＴ／ＩＢ０１／０２６７５及びＰＣＴ／ＩＢ０１／０２６７６の２００１年１２月２１日に出願されたＰＣＴ出願によって開示される。

本発明では、より幅広な切削側面が備わった切削歯部１６'が形成され、これによって半球体において異なる緯度高度で次の切削歯部によって切削される切削部と重なることが容易になる。これに加えて、切削歯部１６'は適性半径に合致するように必要な半球のセクタを切削する。改良された切削歯部は、より少ない切削歯部を用いて完璧な半球体を切削することを可能にする。

好ましくは、リーマ１０'は切削外郭部に均一に間隔を空けて配置された一連の切削歯部１６'を含む。これらの切削歯部１６'は切削外郭部１２'に螺旋状に配置されてもよい。

図４にて最もよく表されるまた別の具体案において、切削外郭部はこの場合（点線によって示された）領域５０が製造過程において取り除かれた形態の半球体の一部として形成される。この具体案において、切削縁部の寸法は良好な機械的強度を保証しつつ、適性形状に完璧に切削するような長さに選択される。より長い切削縁部に形成することで、より完全な半球体に形成された切削外郭部が許容するよりも好適な半球形状に切削し、同時に用いる切削歯部をより少なくすることを可能にする。

器具連結部５２は２つの交差する棒状部品５４及び５６からなり、１つの棒状部品５４はリーマの切削外郭部１２'における接続部に隣接する外側の端部に２つの平面部６０（図では１つのみ開示）を選択的に有する。

本件で説明した発明の具体案において様々な変形や改良を加えることは可能である。本件では本発明の特定の図解的な具体案が開示されているが、上記の説明において改良、変更及び代用を加えることもできる。場合によっては、本発明の特徴は対応するその他の特徴を用いることなく使用されることも可能である。従って、上記の発明の説明は例証として挙げたほんの一例であり、広い意味で考慮され、発明の精神及び範囲は添付の請求項のみによって制限されることが理解されたい。

従来のリーマの斜視図を示す。従来のリーマの切削歯部の平面図を示す。従来のリーマの切削歯部の側面からの断面図を示す。従来のリーマの切削歯部の正面図を示す。本発明によるリーマの切削歯部の平面図を示す。本発明によるリーマの切削歯部の側面からの断面図を示す。本発明によるリーマの切削歯部の正面図を示す。本発明によるリーマの側面部を示す。

符号の説明

１０従来のリーマ
１２切削外郭部
１４外表面
１６切削歯部
１８孔部
２０基底部
２０切削縁部
２２分岐面
２６点線
２８反射を表す線
３０表面
３２側面部
３３接線
３８頂点
１０' 本発明のリーマ
１２' 切削外郭部
１６' 切削歯部
１８' 孔部
２０' 切削縁部
２０'' 切削縁部
２１' ２次切削縁部
２２' 隆起面
２８' 反射面を表す面
２９' 隣接する隆起面
３２' 側面部
５０取り除かれた領域
５２器具連結部
５４棒状部品
５６棒状部品
６０平面部
Ａ領域
Ｂ領域

Claims

寛骨臼を適性形状に切削するためのリーマであって、切削する際に発生する標準的な破片の大きさを小さく抑えると共に、部位にかかる切削圧力を実質的に低減することが可能な複数の切削歯部が設けられた切削外郭部からなり、
上記の切削歯部は二段曲線で形成され、相当する寸法で対応する弧状に形成された切削縁部を有し、該対応する弧状に形成された切削縁部は切削すべき形状の外郭に実質的に対応する切削側面部を有し、これによって適性形状を切削するのに要する切削歯部の数量を減らすことが可能となることを特徴とする寛骨臼を適性形状に切削するための外科用リーマ。
上記リーマが切削のために回転される際、略円形状の孔部が上記切削縁部の前方に設けられることを特徴とする請求項１に記載のリーマ。
上記複数の切削歯部は均一に間隔を空けて上記切削外郭部に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のリーマ。
上記切削歯部は上記切削外郭部に螺旋状に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のリーマ。
上記切削外郭部は球体の一部分であり、上記切削縁部の寸法は適性形状を完璧に切削するよう選択され、これによってより完全なる半球状の形状の切削外郭部が要するよりも潜在的に少ない切削歯部を用いることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のリーマ。
上記切削外郭部は半球またはその一部分であることを特徴とする請求項５に記載のリーマ。