JP2022009626A - 旋回アームによって囲まれたカッティングアセンブリを備えた骨クリーニングアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】外科手術に用いられる骨材を清浄化するための清浄化モジュールを提供する。
【解決手段】清浄化モジュールは、シェルを備え、骨材を受け入れる空所２５２を画定している。カッター４８が、空所内に配置されている。シェービングチューブ２７０は、カッターに対して異なる速度でおよび／または異なる方向に移動するように、カッターの周りに同軸に配置されている。カッターは、作動されると、回転し、骨材から軟組織を除去することによって、骨材を清浄化している。転回プレートは骨材を再配向し、アームは脱係合位置から係合位置に向かって転回プレートを横切って移動し、骨材をシェービングチューブの窓を通してカッター内に押し込んでいる。駆動アセンブリが、カッター、シェービングチューブ、アーム、および転回プレートを作動するようになっている。
【選択図】図７

Description

本発明は、外科手術に用いられる骨材を清浄化することができるアセンブリに関する。

一部の外科手術において、細片サイズの骨が健全な骨に隣接して配置される充填材とし
て用いられている。例えば、脊椎固定術では、粉砕骨片から形成された複合物を移植した
ロッドの周りに配置することが知られている。このロッドは、互いに隣接する椎骨を一直
線に保持するものである。この複合物は、椎骨を形成する組織がロッドの周りに骨の下地
を形成するように成長する際の格子として役立つ。この下地は、ロッドに加えられる負荷
を分散させるものである。また、骨細片は、椎間板腔内または椎間板腔に配置されたケー
ジ内に配置されることもある。

また、骨細片は、成形外科手術および口腔外科手術において、充填材および／または成
長形成格子として用いられている。骨細片がこれらの手術において充填材および／または
成長形成格子として用いられる理由は、該骨を形成しているタンパク質が、隣接する生き
た骨細胞の芽細胞が新しい骨を形成するときの補給材として機能するからである。

骨細片のための理想的な骨材源は、該骨細片が装填されることになる患者である。この
理由は、患者自身の骨は、ドナー骨よりも患者の免疫系によって拒絶されにくいからであ
る。従って、骨細片が必要とされる手術では、骨材は、多くの場合、患者の骨の１つから
採取されるが、この場合、典型的には、０．２５～３ｃｍ^３の小さい骨片を切除すれば十
分である。患者の他の部分への移植のために患者から切除される骨は、自家移植骨と呼ば
れている。

骨細片への自家移植骨材の変換は、一般的に、２段階プロセスと考えられる。プロセス
の最初の段階において、採取した骨が清浄化され、靭帯および骨細片を形成するのに適し
ていない他の軟組織が除去される。次いで、清浄化された骨が、骨細片に粉砕されること
になる。「基部および該基部と別体のミルヘッドを備えるボーンミル、ならびに着脱可能
な受けトレイを備えるミルヘッド」という標題の本出願の譲渡人による特許文献１、２は
、骨材を骨細片に変換することができる電動式ボーンミルを開示している。これらの文献
は、参照することによって、ここに含まれるものとする。

典型的な骨清浄化プロセスでは、骨を粉砕する前に、外科医が手で骨を清浄化するよう
になっている。現在、外科医は、掻爬器および／または骨鉗子を用いて、この手動のプロ
セスを行っている。外科医がこの仕事を行うのに１５分以上掛かることがある。

さらに、清浄化プロセスを行うために、外科医は、骨をしっかりと掴む必要がある。こ
のような力を骨に加えることによって、外科医が着用している手袋が引き裂かれることが
ある。さらに、外科医が用いる鋭利な切除工具が、手袋を切り裂くかまたは引き裂くこと
もある。このような手袋の切裂きまたは引裂きの結果として、外科医の皮膚が骨に直接接
触する可能性がある。この接触が、骨の汚染をもたらすことがある。

米国特許出願公開第２００９／０１１８７３５Ａ１号明細書 国際特許出願公開第２００９／０６１７２８Ａ１号パンフレット

従って、当技術分野において、骨を手で掴んで清浄化する必要性を軽減させながら、骨
から軟組織を除去するアセンブリが必要とされている。

本発明は、骨材を清浄化するためのアセンブリを提供している。このアセンブリは、清
浄化されることになる骨材を受け入れるための空所を画定するシェルを備えている。カッ
ターは空所内に配置されており、カッターは、作動されると、骨材から軟組織を除去する
ことによって、骨材を清浄化している。ガイドは、脱係合位置と係合位置との間で移動す
るようになっている。このガイドは、脱係合位置から外れると、空所内に受け入れられた
骨材をカッターに向かって移動させるように、構成されている。

また、本発明は、骨材を清浄化するための他のアセンブリを提供している。このアセン
ブリは、清浄化されることになる骨材を受け入れるための空所を画定するシェルを備えて
いる。カッターが空所内に配置されており、カッターは、作動されると、骨材から軟組織
を除去することによって、骨材を清浄化する。シェービングチューブが、カッターの周り
に同軸に配置され、シェルによって支持されるようになっている。カッターおよびシェー
ビングチューブは、互いに異なる速度でまたは互いに異なる方向に回転するように構成さ
れている。

本発明の利点は、本発明が添付の図面と関連して以下の詳細な説明を参照することによ
ってよく理解されれば、容易に明らかになるだろう。

基部ユニット、クリーニングモジュール、駆動モジュール、およびコンソールを備える骨材を清浄化するためのシステムの正面図である。 図１の基部ユニットの斜視図である。 クリーニングモジュールおよび駆動モジュールの斜視図である。 クリーニングモジュールの分解斜視図である。 駆動モジュールの分解斜視図である。 クリーニングモジュールおよび駆動モジュールの断面図である。 キャップおよび蓋が取り外されたクリーニングモジュールの斜視図である。 カッター、ガイド、シェービングチューブ、および転回プレートの上斜視図である。 カッター、ガイド、シェービングチューブ、および転回プレートの上斜視図である。 異なる位置を示すカッター、ガイド、シェービングチューブ、および転回プレートの上斜視図である。 カッターおよびシェービングチューブが水平断面であって、カッター、シェービングチューブ、およびガイド間の相互作用を示す図１０の拡大図である。 カッターおよびシェービングチューブが水平断面で示されている、カッター、シェービングチューブ、骨材、およびガイド間の相互作用を示す図１０の拡大図である。 ガイドの上斜視図である。 ガイドの底斜視図である。 カッターの上斜視図である。 カッターの立面図である。 カッターの下方から見た図１４および図１５のカッターの溝および切刃の拡大図である。 代替的カッターの図１４～図１６の図と同様の図である。 第２の代替的カッターの図１４～図１６の図と同様の図である。 代替的カッターの図１４～図１６の図と同様の図である。 第２の代替的カッターの図１４～図１６の図と同様の図である。 代替的カッターの図１４～図１６の図と同様の図である。 第２の代替的カッターの図１４～図１６の図と同様の図である。 シェービングチューブの上斜視図である。 シェービングチューブの底斜視図である。 ギアが一体化された転回プレートの斜視図である。 転回プレートの上面図である。 クリーニングモジュールおよび駆動モジュールの接続のための位置合せを示す分解斜視図である。 シェルのないクリーニングモジュールおよび駆動モジュールの分解斜視図である。 ガイドのハブの下部およびカム従動子を示す部分斜視図である。 カム従動子の移動およびガイドの対応する移動の概略図であり、時計方向端位置にあるガイドを示している。 カム従動子の移動およびガイドの対応する移動の概略図であり、時計方向端位置に一時的にあるガイドを示している。 カム従動子の移動およびガイドの対応する移動の概略図であり、反時計方向端位置にあるガイドを示している。 カム従動子の移動およびガイドの対応する移動の概略図であり、骨材がガイドとカッターとの間に捕捉されている係合位置にあるガイドを示している。 ガイドのハブおよびカム従動子に沿って切断された断面図である。 カムギアの上面図である。 割出しギアと協働する割出しピンを示すカムギアの底斜視図である。 割出しギアの割出し溝において摺動する割出しピンの操作を示す割出しギアの上面図である。 カム従動子の底斜視図である。 カム従動子の上斜視図である。 骨材を清浄化するための代替的システムの正面図である。 代替的クリーニングモジュールの斜視図である。 代替的クリーニングモジュールの分解斜視図である。 代替的クリーニングモジュールの断面図である。 代替的クリーニングモジュールのアームおよび封込リングの上断面図である。 代替的クリーニングモジュールのアームおよび封込リングの上断面斜視図である。 代替的クリーニングモジュールのアームおよびシェービングチューブの係合を示す図３４の拡大部分図である。 代替的クリーニングモジュールの部分断面図である。 代替的クリーニングモジュールのアームの斜視図である。 代替的クリーニングモジュールのアームの上面図である。 代替的クリーニングモジュールのアームの底面図である。 代替的クリーニングモジュールの封込リングの斜視図である。 代替的クリーニングモジュールの封込リングの上面図である。 代替的クリーニングモジュールのカッターの斜視図である。 代替的クリーニングモジュールのカッターの側面図である。 代替的クリーニングモジュールのカッターの端面図である。 代替的クリーニングモジュールのシェービングチューブの斜視図である。 代替的クリーニングモジュールのシェービングチューブの側面図である。 図４６の線４７－４７に略沿ったシェービングチューブの断面図である。 代替的クリーニングモジュールの１対の破片キャッチの上面図である。 図４８の破片キャッチの１つの斜視図である。 互いに嵌合された図４８の破片キャッチの側面図である。

図面を参照すると、骨材を清浄化するための骨クリーニングシステムは、図１において
４０で総称的に示されている。

システム４０は、基部ユニット４２を備えている。基部ユニット４２内には駆動モータ
４４が配置されている。駆動モジュール４５は、モータ４４に連結するように基部ユニッ
ト４２に取外し可能に取り付けられるように、構成されている。骨材を清浄化するための
クリーニングモジュール４６は、駆動モジュール４５に取外し可能に取り付けられるよう
になっている。図示されている実施形態では、基部ユニット４２および駆動モジュール４
５は、再使用可能になっており、クリーニングモジュール４６は、使い捨て式であり、骨
材が清浄化された後に廃棄されるようになっている。

クリーニングモジュール４６は、骨材から軟組織を切除するための少なくとも１つのカ
ッター４８を備えている（図４および図７参照）。クリーニングモジュール４６は、以下
のように、すなわち、カッター４８が、基部ユニット４２上に配置された駆動モジュール
４５に取り付けられたとき、駆動モジュール４５を介してモータ４４に操作可能に接続さ
れ、モータ４４によって作動されるように、構成されている。

採取された骨材は、クリーニングモジュール４６内に配置されるようになっている。モ
ータ４４が作動され、その結果、カッター４８の回転が生じる。カッター４８の作動によ
って、骨の周りの適所に前駆細胞層を残して、骨材から軟組織および他の破片が切除され
ることになる。

モータ４４を作動させるために、制御コンソール５０が、通電信号をモータ４４に供給
するようになっている。ケーブル５２が、基部ユニット４２とコンソール５０との間に接
続されている。ケーブル５２は、（図示されていない）導体を含んでおり、該導体によっ
て、通電信号がコンソール５０からモータ４４に供給されることになる。

基部ユニット４２は、円形足５４を備えている。脚５６は、足４５から上方に延在して
いる。脚５６は、管状であり、円形断面を有している。台座５８が、脚５６の上に配置さ
れている。台座５８は、脚５６から半径方向外方にテーパが付されている。

図２を参照すると、台座５８は、略円形の上面６０を有している。この台座は、リップ
６２を有するように、さらに形成されている。リップ６２は、上方に延在し、かつ上面６
０の周囲に沿って延在している。上面６０およびリップ６２の半径方向内面は、台座５８
内に実質的に円筒状の取付け空間６４を画定している。取付け区間６４は、台座５８の上
に開いている。台座５８の外周であるリップ６２の外周は、足５４の周囲よりも小さくな
っている。リップ６２の外周は、脚５６の外周よりも大きくなっている。台座５８は、上
面６０の中心に開口６６を有するように、さらに形成されている。

ノッチ６８は、台座５８の外周から半径方向内方に延在している。従って、ノッチ６８
は、リップ６２に切れ目を形成している。本発明の図示されている態様では、ノッチ６８
は、中心開口６６に向かって半径方向内方に延在している。台座５８は、多数の周方向に
おいて互いに等角に離間した歯７０（２つのみが図２に示されている）をさらに備えてい
る。各歯７０は、リップ６２に隣接する位置において、台座上面６０から上方に延在して
いる。

２つの保持アーム７２が、台座５８に枢動可能に取付けられている。保持アーム７２は
、直径方向において互いに向き合って、台座５８のリップ６２に形成された切欠内に取付
けられている（切欠には、単独で部番が付されていない）。

各保持アーム７２は、フィンガー部７４を有している。フィンガー部７４は、アーム７
２が静止しているとき、台座上面６０の周囲の一部を超えて延出するようになっている。
保持アーム７２がそのように配置されたとき、アーム７２は、「係止」状態にある。

各保持アーム７２は、台座５８の下方に位置するレバー７６を有している。レバー７６
を台座５８の底面に向かって半径方向内方に移動させることによって、関連する保持アー
ム７２が台座５８に対して旋回し、これによって、対応するフィンガー部７４を台座上面
６０上のその位置から離れる方に移動させ、そのロック状態から外すことになる。保持ア
ーム７２がこのように配置されたとき、アーム７２は、「解除」状態にある。

（図示されていない）バネのような付勢装置が、台座５８の内面と各アーム７２との間
に配置されている。このバネは、該当する保持アーム７２をそのロック状態に付勢してい
る。各保持アーム７２は、専用バネによってそのロック状態に付勢されるようになってい
るとよい。代替的に、保持アーム７２のいずれもが、共通のバネによってそれらのロック
状態に付勢されるようになっていてもよい。

モータ４４は、脚５６の中心中空内に配置された回転可能な出力シャフト７８を備えて
いる。出力シャフト７８は、モータ４４から台座中心開口６６に向かって上方に延在して
いる。出力シャフト７８の上に固定された（図示されていない）ギアは、脚５６内におい
てモータ４４の上方に配置されたギア列８０と係合している。ギア列８０は、モータ出力
シャフト７８の回転速度を減速するものである。

ギア列８０は、脚５６の上から延在する回転可能な出力駆動シャフト８２を有している
。駆動シャフト８２は、上面６０の下方において台座中心開口６６内に配置されている。
駆動シャフト８２は、管状である。駆動シャフト８２は、２つの直径方向において互いに
向き合った長孔８４（１つが図２に示されている）を備えている。長孔８４は、駆動シャ
フト８２に沿って互いに向き合った閉端間に長手方向に延在している。長孔８４は、各々
、管状の駆動シャフト８２の円筒壁を半径方向に貫通している。各長孔８４は、その互い
に向き合った閉端間に平行に延在する１対の細長の干渉側面を有している。

本発明のいくつかの態様では、モータ４４およびギア列８０は、ギア列の駆動シャフト
８２が１００ＲＰＭから５００ＲＰＭの速度で回転可能となるように、一体化して設けら
れている。これらの速度は、骨材がクリーニングモジュール４６内に配置されたとき、駆
動シャフト８２が、骨クリーニングシステム４０の操作中に回転する負荷速度である。モ
ータ出力７８、ギア列８０、および駆動シャフト８２は、国際特許出願公開第２０１１／
０５７０８８号にさらに詳細に記載されている。この特許は、参照することによって、こ
こに含まれるものとする。

駆動スピンドル８６は、駆動シャフト８２に連結されており、駆動シャフト８２によっ
て駆動されるようになっている。駆動スピンドル８６は、円筒状ステム８８を備えている
。ステム８８の軸方向上端において、スピンドル８６は、同心のディスク状ヘッド９０を
有している。スピンドルヘッド９０は、円形であり、ステム８８に取付けられるようにな
っているとよい。代替的に、スピンドルヘッド９０は、ステム８８と一体に形成されてい
てもよい。

多数の特徴部が、スピンドルヘッド９０の平坦な上面から上方に延在している。これら
の特徴部の１つは、位置合せピン９２である。位置合せピン９２は、スピンドル８６の長
軸と同軸であり、ヘッド９０の中心から上方に突出している。ピン９２は、スピンドルヘ
ッド９０の平坦な上面に隣接する位置において円筒状になっている。位置合せピン９２は
、スピンドルヘッド９０の中心を通って突出するように、ステム８８の軸端に形成されて
いるとよい。代替的に、位置合せピン９２およびスピンドルヘッド９０の両方が、ステム
８８と一体に形成されていてもよい。代替的に、位置合せピン９２およびスピンドルヘッ
ド９０は、一体に形成され、ステム８８の軸端に取付けられるようになっていてもよい。
位置合せピン９２の終端は、切頭円錐状であり、平坦な先端を備えている。位置合せピン
９２のこれらの特徴部には、単独で部番が付されていない。

また、４つの周方向において互いに等角に離間した駆動歯９４が、スピンドルヘッド９
０の平坦な上面から上方に延在している。駆動歯９４は、スピンドルヘッド９０の周囲に
沿って分配されている。駆動歯９４は、スピンドルヘッド９０の円形の半径方向外縁と面
一になっている円弧状の半径方向外面を有している。また、駆動歯９４は、円弧状の半径
方向内面を有している。各駆動歯９４の半径方向内外面間に延在しているのは、１対の周
方向において内方にテーパが付された互いに向き合った側面である。駆動歯９４のこれら
の側面は、平坦であり、スピンドルヘッド９０の平坦な上面と直交している（これらの側
面には、単独で部番が付されていない）。駆動歯９４は、スピンドルヘッド９０の平坦な
上面から、位置合せピン９２ほど遠くに延在していない。

スピンドル８６は、円筒状ステム８８が管状の駆動シャフト８２の同軸の長手方向孔内
に摺動可能に受け入れられるように、寸法決めされ、かつ位置決めされている。円筒状の
駆動ピン９６は、スピンドルステム８８を半径方向に貫通する（単独で部番が付されてい
ない）横断孔内に装着されている。駆動ピン９６の両端は、ステム８８の円筒面から延在
しており、管状の駆動シャフト８２内に形成された直径方向において互いに向き合った長
孔８４内に配置されている。駆動ピン９６は、その両端の近くにおいて、長孔８４の細長
の周方向における干渉側面に当接し、摺動可能に係合するようになっている。管状の駆動
シャフト８２と同軸ステム８８との間の相対的な角運動は、殆どまたは全く存在しないこ
とになる。モータ４４によって生じるギア列８０を介する駆動シャフト８２の回転は、駆
動ピン９６と長孔８４の側面との間の当接係合によって、ステム８８に伝達されることに
なる。

ステム８８および管状駆動シャフト８２は、長孔８４の長さによって制限された範囲内
において、相対的な同軸運動を行う。従って、この範囲内において、脚５６に対して、ス
テム８８は、駆動ピン９６と長孔８４の上端の間の当接係合によって制限された最上軸位
置と、駆動ピン９６と長孔８４の底端との間の当接係合によって制限された最下軸位置を
有している。長孔８４と駆動ピン９６との間の係合によって、駆動スピンドル８６を駆動
シャフト８２に対して保持し、それらの間にトルクを伝達させることができる。従って、
駆動スピンドル８６は、駆動シャフト８２と一体に回転し、ギア列８０に対して長手方向
に移動することができる。

プッシュボタン式スイッチ９８は、基部ユニット足５４に取付けられている。プッシュ
ボタン式スイッチ９８は、（図示されていない）バネによってその拡張位置に付勢されて
いる。この拡張位置において、スイッチ９８は、電気的に開成している。このバネ付勢さ
れた力に対してプッシュボタンを押し下げることによって、スイッチ９８が電気的に閉成
することになる。図１に示されているソケット１００は、制御コンソール５０からのケー
ブル５２を受け入れるようになっており、ケーブル導体に電気的に接続された端末を備え
ている。

脚５４内において、（図示されていない）回路基板が、ソケット１００とモータ４４と
の間に電気的直列に接続されている。回路基板に取付けられているものには、電気モータ
制御装置として機能する電気部品である。モータ制御装置の機能は、モータ４４に通電す
るために、ソケット１００において受電した電力を調整することである。スイッチ９８は
、ソケット１００と回路基板との間に電気的に直列に配置されている。代替的に、スイッ
チ９８は、回路基板とモータ４４との間に電気的に直列に配置されていてもよい。コンソ
ール５０からケーブル５２およびソケット１００を通って受電した電力は、モータ制御装
置によって調整され、スイッチ９８が閉成したときに、モータ４４の巻線に供給されるよ
うになっている。モータ４０への電力は、プッシュボタンが解除され、スイッチ９８が電
気的に開成したとき、遮断されることになる。これらの電気部品の特定の構造および構成
は、モータ制御に関する技術分野における当業者に知られているどのような適切な形式で
あってもよく、ここでは図示されていない。

駆動モジュール４５は、シェル２００を備えている。シェル２００は、基部ユニット４
２に嵌合するように寸法決めされており、これによって、基部ユニットモータ４４は、作
動されると、駆動モジュール４５内のギア列２０１（図５参照）を駆動し、最終的に、ク
リーニングモジュール４６内のカッター４８および他の構成部品を駆動し、骨材を清浄化
することになる。

シェル２００は、底部２０８および外壁２０４を有している。外壁２０４は、外周を有
しており、この外周によって、シェル２００を台座上面６０の上方かつリップ６２内にお
いて取付け空間６４内にスリップ嵌合させることが可能である。

４つの周方向において互いに等角に離間したノッチ２１２が、外壁２０４の下向き面か
ら半径方向内方かつ軸方向上方に延在している（２つのノッチが図１に示されている）。
ノッチ２１２は、シェル２００が基部ユニット４２に装着されたとき、台座の歯７０がノ
ッチ２１２内に着座するように、寸法決めされている。歯７０とノッチ２１２との係合に
よって、操作中の基部ユニット４２に対するシェル２００の望ましい回転が防がれること
になる。

外壁２０４は、直径方向において互いに向き合った２つの付加的な側ノッチ２１４をさ
らに備えている。側ノッチ２１４は、外壁２０４の底の上方の位置において、外壁２０４
の円筒状外面から半径方向内方に延在している。さらに具体的には、シェル２００は、以
下のように、すなわち、シェル２００が台座の取付け空間６４内に着座し、歯７０がノッ
チ２１２内に着座したとき、側ノッチ２１４が保持アーム７２の半径方内向きのフィンガ
ー部７４を受け入れるように位置すべく、形成されている。

フィンガー部７４は、側ノッチ２１４の協働作用する面に着座するように半径方向内方
に付勢され、これによって、シェル２００を基部ユニット４２に選択的に係止することに
なる。フィンガー部７４の上面は、下方かつ半径方向内方に傾斜しているとよい。これに
よって、シェル２００は、フィンガー部７４と摺動可能に係合し、フィンガー部７４を保
持アーム７２に作用する付勢力に対して半径方向外方に移動させることができる。従って
、シェル２００を、フィンガー部７４を超えて下方に押し込むことによって、レバーを手
動によって作動することなく、取付け空間６４内に装着させることができる。

シェル２００は、基部プレート２１５および上部２１６をさらに備えている。上部２１
６は、締付具、超音波溶接、または接着剤（図示せず）によって、外壁２０４に固定され
ている。基部プレート２１５は、外壁２０４と一体になっている。外壁２０４は、基部プ
レート２１５から上方に延在し、シェル２００の下側空洞２１８を画定している。下側空
洞２１８内において、ギア列２０１がシェル２００に固定されている。

図５および図６に示されている駆動ギア２２６は、シェル２００内において回転するよ
うに支持されている。具体的には、駆動ギア２２６の下部は、円筒状でかつ滑らかであり
、シェル２００の基部プレート２１５内において軸受部材Ｂによって回転可能に支持され
ている。駆動ギア２２６の上部は、円筒状の平歯車である。シェル２００が台座５８の取
付け空間６４内に受け入れられたとき、駆動ギア２２６は、スピンドルヘッド９０に係合
するようになっている。駆動トルクは、スピンドルヘッド９０から駆動ギア２２６に伝達
されることになる。

駆動ギア２２６は、スピンドルヘッド９０の上面から上方に突出する位置合せピン９２
および駆動歯９４の形状および位置と協働する対応した形状および位置を有する凹部を備
える下向き面を有している。さらに詳細には、駆動ギア２２６は、中心に配置された位置
合せピン凹部２４６および４つの周方向において互いに等角に離間した駆動歯受け凹部２
４８を備えている。凹部２４６，２４８は、それぞれ、位置合せピン９２および駆動歯９
４と嵌合するようになっている。各駆動歯凹部２４８の壁は、摺動可能に該凹部２４８内
に受け入れられる該当する駆動歯９４の干渉面と平行になっている。従って、スピンドル
ヘッド９０および駆動ギア２２６は、シェル２００が台座５８の取付け空間６４内に受け
入れられ、歯９４および凹部２４８が嵌合されたとき、トルクをスピンドルヘッド９０か
ら駆動ギア２２６に伝達するためのドッグクラッチを画定することになる。

また、クリーニングモジュール４６は、クリーニングモジュールシェル２５０を有して
いる。クリーニングモジュールシェル２５０は、クリーニングモジュール基部２４５を備
えている。クリーニングモジュール基部２４５は、駆動モジュール４５のシェル２００の
上部２１６上に配置された（部番が付されていない）ボスに着座するように形作られた（
部番が付されていない）凹部を有している。外周壁２４７は、クリーニングモジュール基
部２４５と一体化されており、クリーニングモジュール基部２４５から上方に延在してい
る。上部２４９は、締付具、超音波溶接、または接着剤（図示せず）によって、外周壁２
４７の周囲に固定されている。

図７に示されているように、クリーニングモジュールシェル２５０は、採取された未清
浄化骨材を受け入れるための空所２５２を画定している。使用中、カッター４８は、空所
２５２内の骨材を、該骨材から軟組織および他の破片を切除することによって、清浄化す
るようになっている。

カッター４８は、空所２５２内に位置している。カッター４８は、中心軸Ａを中心とし
て回転するように支持されている。カッター４８は、（図６では簡素化のために示されて
いないが、図１４～図１６に示されている）切刃２６４を有する螺旋溝２６２を備えるシ
ェービングロータ２６０を備えている。システム４０の操作中、カッター４８は、中心軸
Ａを中心として回転し、切刃２６４が、空所２５２内の骨材を該骨材から軟組織を切除す
ることによって清浄化することになる。カッター４８は、（上から見たとき）中心軸Ａを
中心として反時計方向に回転するようになっている。

シェービングチューブ２７０が、図６および図７に示されているように、カッター４８
の周りに同軸に延在している。シェービングチューブ２７０は、カッター窓２７２を画定
しており、カッター窓２７２を通して、骨材に付着した組織がカッター４８によって受け
取られ、カッター４８と係合するようになっている。カッター窓２７２は、２つのシェー
バ縁２７４によって囲まれている。シェーバ縁２７４は、シェービングロータ２６０がシ
ェービングチューブ２７０に対して回転するとき、カッター４８のシェービングロータ２
６０とシェービングチューブ２７０との間に捕捉される軟組織を切除するために、鋭利に
なっている。また。シェーバ縁２７４は、衝突構造としても作用する。すなわち、軟組織
がこの衝突構造に当接し、一時的に保持され、これによって、カッター４８のシェービン
グロータ２６０による切除が容易になる。

シェービングチューブ２７０は、反時計方向において、１～１０秒ごとに、場合によっ
ては、１～５秒毎に、中心軸Ａを中心として一回転（略３６０°）を行うように構成され
ている。シェービングチューブ２７０の一回転は、シェービングチューブ２７０が静止し
て回転しない期間と交互に行われるようになっている。回転時に、シェービングチューブ
２７０は、約３０ＲＰＭから１２０ＲＰＭの速度で回転するようになっている。

溝２６２の螺旋形状とカッター４８と比較して相対的に遅いシェービングチューブ２７
０の回転とによって、カッター４８が回転すると、切除された軟組織は、カッター４８と
シェービングチューブ２７０との間においてカッター４８に沿って軸方向上方に螺旋状に
押し出され、シェービングチューブ２７０の上端から排出されることになる（図６参照）
。すなわち、カッター４８は、スクリューコンベヤとして作用する。カッター４８とシェ
ービングチューブ２７０との間の空間は、切除された軟組織を螺旋状に押し出し、最終的
に排出させる破片通路である。

（図７では取り外されているが、図４および図６に示されている）蓋５００が、シェー
ビングチューブ２７０の上端の近くにおいて、シェービングチューブ２７０の周りに回転
可能に配置されている。蓋５００は、収集面５０２を画定しており、この収集面５０２上
にシェービングチューブ２７０の上端から出た組織が落下するようになっている。収集面
５０２は、シェービングチューブ２７０の上端の下方に離間しており、破片キャッチとし
て機能することになる。

蓋５００は、スライドハンドル５０４を有している。ハンドル５０４は、蓋５００から
上方に延在し、ユーザーによって掴まれるようになっている。ユーザーは、蓋５００を摺
動させ、クリーニングモジュールシェル２５０の開口５０６を露出させ、骨材を該開口５
０６内へ装填し、空所２５２内に配置することができる。

キャップ５０８が、収集面５０２を覆って封じるために、クリーニングモジュールシェ
ル２５０に取付けられている。キャップ５０８は、切除された軟組織を後で回収または廃
棄するために貯蔵する収集空間を画定している。

図８～図１０は、シェル２５０、蓋５００、およびキャップ５０８が取り外されたクリ
ーニングモジュール４６を示している。これらの図を参照すると、円形の転回プレート２
９０が、カッター４８と操作可能に連結されており、カッター４８と同一速度で回転する
ようになっている。骨材は、クリーニング中、転回プレート２９０の上に置かれ、これに
よって、転回プレート２９０は、作動されると、骨材を支え、骨材をカッター４８に対し
て再配向させ、骨材からの軟組織のより効率的な切除をもたらすことになる。システム４
０の操作中、転回プレート２９０は、中心軸Ａを中心として回転駆動されるようになって
いる。

転回プレート２９０の上面２９２は、骨材を支えるようになっている。図示されている
実施形態では、上面２９２は、平坦であり、かつ滑らかである。いくつかの実施形態では
、上面２９２は、骨材を把持し、骨材の移動を容易にするために、粗面加工されているか
または（図示されていない）把持特徴部を有している。

管状シャフト２９４は、図６に示されているように、転回プレート２９０に固定されて
いる。管状シャフト２９４は、転回プレート２９０から下方に延在している。管状シャフ
ト２９４は、シェービングチューブ２７０の周りに同軸に配置されている。軸受部材Ｂは
、管状シャフト２９４と転回プレート２９０との間の滑らかな相対運動を容易にするため
に、管状シャフト２９４とシェービングチューブ２７０との間に配置されている。同様に
、軸受部材Ｂは、管状シャフト２９４とクリーニングモジュール基部２４５との間に位置
している。以下にさらに説明するように、転回プレート２９０は、持続的に回転するよう
になっており、シェービングチューブ２７０は、周期的に回転するようになっている。軸
受部材Ｂは、概略的に示されており、軸受、ブッシュ、などを含むことができる。

転回プレート２９０は、クリーニングモジュール基部２４５の（部番が付されていない
）上面の凹部２４３内に配置されている（図６参照）。転回プレート２９０の（図番が付
されていない）下面は、クリーニングモジュール基部２４５の隆起したリング状区域２９
７上に置かれている。リング状区域２９７（図４参照）は、凹部２４３内に配置されてい
る。転回プレート２９０の上面２９２は、クリーニングモジュール基部２４５の上面と共
平面をなしている。いくつかの実施形態では、転回プレート２９０の上面２９２は、クリ
ーニングモジュール基部２４５の上面の下方にいくらか凹んでいる。リング状区域２９７
は、その上の転回プレート２９０の回転を容易にするために、低摩擦材料から形成されて
いる。代替的に、転回プレート２９０は、凹部２４３の（図番が付されていない）軸受部
材上に置かれていてもよい。

アーム３００は、転回プレート２９０の平坦な上面２９２の上に配置されている。アー
ム３００は、転回プレート２９０の上面２９２から上方に、それらの間に小さい間隙が生
じるように、離間しているとよい。間隙は、骨材が該間隙を通過しないように寸法決めす
ることができる。他の実施形態では、アーム３００は、転回プレート２９０の上面２９２
上に置かれている。アーム３００は、骨材をシェービングチューブ２７０のカッター窓２
７２を通してカッター４８内に導き、かつ骨材をカッター４８内に押し込むガイドとして
機能するものである。図示されている実施形態では、アーム３００は、骨材空間３０２を
画定するメキシコ唐辛子状の封込壁３０１を有しており、この骨材空間３０２内に、清浄
化される骨材が最初に装填されるようになっている。アーム３００が係合位置と脱係合位
置との間で揺動すると、骨材空間３０２は、アーム３００と共に移動する。封込壁３０１
は、アーム３００が係合位置に移動するとき、骨材をアーム３００とカッター４８との間
の位置に導くように、形作られている。

図１０および図１１は、時計方向端位置に移動する（骨材空間３０２内に骨材を含んで
いない）アーム３００を示している。図１１Ａは、係合位置にあるアーム３００を示して
いる。図１１Ａの係合位置では、アーム３００は、以下のように、すなわち、骨材が、カ
ッター窓２７２を通して、アーム３００の押圧ブロック３０４によってカッター４８のシ
ェービングロータ２６０内に押し込まれるように、配置されている。押圧ブロック３０４
の前面３０６は、骨材をカッター窓２７２内にかつ切刃２６４に対して押し込む支持面と
して作用することになる。

アーム３００は、複数の係合位置と複数の脱係合位置との間で移動することを理解され
たい。本質的に、アーム３００の前面３０６が骨材をカッター４８内に押し込んでいると
き、仮に多少の骨材料が前面３０６とカッター４８との間に位置することによってアーム
３００の回転位置が変化したとしても、アーム３００は、係合位置にある。前面３０６と
カッター４８との間に空間が存在し、その空間がそれらの間に捕捉された骨材によって生
じたものではないように、アーム３００が配置されているとき、アーム３００は、脱係合
位置、すなわち、骨材がカッター４８と係合せず、カッター４８内に押し込まれない位置
にある。

脱係合位置では、アーム３００は、骨材が押圧ブロック３０４によってカッター４８内
に押し込まれず、これによって、骨材が転回プレート２９０によって再配向される機会を
有するように、配置されている。骨材は、アーム３００が係合位置または脱係合位置にあ
るときまたはそれらの位置間で移動しているとき、カッター４８と共に継続的に回転する
転回プレート２９０の継続的な回転によって、再配向されることになる。骨材は、シェー
ビングチューブ２７０を中心軸Ａを中心として一回転させるかまたはそれ以上回転させる
ことによって、さらに再配向されることになる。

押圧ブロック３０４の前面３０６は、脱係合位置から係合位置に移動するとき、カッタ
ー４８に向かう（図示されていない）円弧経路に追従するように、構成されている。アー
ム３００は、以下のように、すなわち、係合位置において、前面３０６がカッター４８と
向き合い、封込壁３０１が骨材を前面３０６とカッター４８との間に囲み、これによって
、骨材が捕捉されてカッター４８内に押し込まれるように、形作られている。

アーム３００は、係合位置と脱係合位置との間で周期的に往復運動し、アーム３００と
シェービングチューブ２７０との間に捕捉された骨材を再配向することになる。アーム３
００は、１分当たり約５回から２０回の割合で係合位置と脱係合位置との間で旋回するよ
うになっている。アーム３００が係合位置と脱係合位置との間で旋回する速度は、５ＲＰ
Ｍから２０ＲＰＭの間である。アーム３００の移動は、シェービングチューブ２７０の速
度／移動に合わせて時間設定されてもよい。例えば、シェービングチューブ２７０が作動
しているときまたはシェービングチューブ２７０が静止しているとき、アーム３００が係
合位置にあるように、設定されてもよい。同様に、アーム３００は、アーム３００が脱係
合位置にあるとき、シェービングチューブ２７０の一部の回転中に旋回しないように制御
されてもよい。

バネ２７８（図２３Ａを参照）のような付勢装置が、アーム３００を係合位置に付勢し
ている。骨材が存在し、前面３０６とシェービングロータ２６０との間に位置するとき、
バネ２７８は、アーム３００を骨材に押し込み、骨材をカッター４８に押し付けるように
作用する。従って、カッター４８に対して骨材に作用する圧力は、バネ２７８の大きさお
よび特性に基づいて、予め決定することができる。

もし骨材がバネ２７８の付勢に打ち勝つように堆積または蓄積されたなら、骨材は、ア
ーム３００をバネ２７８の付勢に対してカッター４８から離れる方に押し返すことになる
。バネ２７８は、アーム３０を軸Ａ５を中心として係合位置に向かって回転させるように
作用する引張バネであるとよい。バネ２７８を介してアーム３００に作用する力は、アー
ム３００を介して骨材に伝達される。骨材からアーム３００への対向力がバネ２７８によ
るアーム３００の力を超えると、バネ２７８は、伸長する。その結果、骨材に作用する力
は、制限されることになる。

バネ２７８は、力制限特徴部として作用し、アーム３００が骨材をカッター４８内に押
し込む力を制限するように、アーム３００と関連付けられている。バネ２７８は、骨材に
作用する力を、骨材が清浄化されたあとに骨芽前駆細胞層が実質的に健全に残るような範
囲内に、維持することによって、骨材の骨芽前駆細胞層への損傷を制限するようになって
いる。具体的な力は、カッター４８の形状に依存し、カッターの形状が変化すると、変化
することになる。例えば、骨材から材料をより積極的に切除するカッター形状の場合、骨
芽前駆細胞層に損傷をもたらし得る力は、骨材から材料をより積極的に切除しないカッタ
ー形状の場合と比較して、小さくなる。従って、力は、カッター形状に依存し、骨芽前駆
細胞層を実質的に健全な状態で残しながら、骨材を実質的に清浄化する力を見極めること
によって、決定されることになる。

ある程度の骨清浄化が行われた後、前面３０６がシェービングチューブ２７０と係合す
るかまたは少なくともシェービングチューブ２７０に近接するとき、シェービングチュー
ブ２７０は、中心軸Ａを中心として回転し、シェービングチューブ２７０内に捕捉された
骨材を離脱させるとよい。押圧ブロック３０４の円弧状側面３０７，３０９は、シェービ
ングチューブ２７０が回転し、捕捉された骨材がカッター４８および／またはシェービン
グチューブ２７０から遊離または離脱されるとき、該骨材を支える支持面をもたらすこと
になる。

図１１を特に参照すると、アーム３００が時計方向端位置にあって、どのような骨材も
前面３０６とシェービングロータ２６０との間の骨材空間３０２に存在しないとき、骨押
圧ブロック３０４の円弧状側面３０７，３０９は、シェービングチューブ２７０の対応す
る側面２７５，２７７に当接する。面３０７，３０９，２７５，２７７は、互いに当接す
ることによって、前面３０６がカッター４８内に進入するのを防ぎ、かつ前面３０６とカ
ッター４８との間に隙間または間隔を維持するように、形作られている。

アーム３００は、図１２および図１３にそれぞれ示されている。図示されているように
、押圧ブロック３０４は、封込壁３０１の内面３０８から内方に突出している。内面３０
８は、骨材空間３０２を画定している。押圧ブロック３０４の前面３０６は、円弧状であ
り、円弧状側面３０７，３０９と相互接続している。押圧ブロック３０４は、アーム３０
０の上面３１２から下方に離間した上面３１０を有している（図１２参照）。押圧ブロッ
ク３０４は、アーム３００の底面３１６と共平面をなす下面３１４を有している（図１３
参照）。

アーム３００は、ハブ３１８を備えている。ハブ３１８は、クリーニングモジュール上
部２４９に取付けられたハブ旋回ピンＨ（図４参照）を中心として旋回可能となるように
、クリーニングモジュールシェル２５０に取付けられている。ハブ３１８は、脱係合位置
と係合位置との間でアーム３００を移動させるために、軸Ａ５を中心として旋回可能に支
持されている。クリーニングモジュール４６が駆動モジュール４５の上に配置されたとき
、干渉タブ３２０がギア列２０１に係合するように位置し、これによって、アーム３００
を前述のように係合位置と脱係合位置との間で移動させることが可能になる。ハブ３１８
は、アーム３００の上下面３１２，３１６間に画定された半円筒状または円弧状の外面３
２４を有している。アーム３００は、翼壁３２６，３２８をさらに備えている。翼壁３２
６，３２８は、ハブ３１８に接続されており、ハブ３１８から封込壁３０１に拡がって延
在し、ハブ３１８を封込壁３０１に相互接続している。

図１４～図１６に示されているように、カッター４８は、シェービングロータ２６０か
ら下方に延在する円筒状中間シャフト２５１を有している。軸受部材Ｂ（図４および図６
参照）は、中間シャフト２５１を中心として該中間シャフト２５１を囲むように配置され
ており、シェービングチューブ２７０に対してカッター４８を回転可能に支持している。

非円形断面を有する軸方向下側スタブシャフト２５４は、中間シャフト２５１から下方
に延在している。下側スタブシャフト２５４は、駆動ギア２２６の軸方向上側区域内の対
応する形状を有する軸方向孔２５５内に嵌合するように、形作られている。下側スタブシ
ャフト２５４および駆動ギア２２６の受入れ孔の断面の非円形形状によって、カッター４
８および駆動ギア２２６は、係合されたときに中心軸Ａの周りに一緒に回転可能となるよ
うに、回転方向と直交して固定されている。操作時に、カッター４８および駆動ギア２２
６は、常に１００ＲＰＭから５００ＲＰＭの間の速度で回転することになる。

下側スタブシャフト２５４は、中間シャフト２５１から面取り部３７０まで下方に延在
している。下側スタブシャフト２５４は、互いに向き合った平面２５６間において滑らか
でかつ略半円筒状であり、非円形形状の断面を画定している。

カッター４８のシェービングロータ２６０は、中間シャフト２５１の軸方向上方に位置
している。シェービングロータ２６０は、略円筒状であり、中間シャウト２５１および下
側スタブシャフト２５４のそれぞれの直径よりも大きい外径を有している。シェービング
ロータ２６０、中間シャフト２５１、および下側スタビシャフト２５４は、金属、例えば
、スレンレス鋼から一体に形成されている。

複数の溝２６２および対応する切刃２６４は、シェービングロータ２６０に画定されて
いる。シェービングロータ２６０の上側軸端３６２および下側軸端３６４は、平坦であり
、中心軸Ａと直交する平面内にある。溝２６２および切刃２６４は、端３６２，３６４間
に延在している。溝２６２および切刃２６４は、シェービングロータ２６０の周りに２０
°から７０°、いくつかの実施形態において、３０°から６０°の螺旋角で螺旋状をなす
ように、端３６２，３６４間に配置されている。図示されている実施形態では、カッター
４８は、６０°の螺旋角を有している。シェービングロータ２６０の外径は、５／８イン
チ（４／５センチ）である。切刃２６４は、各々、－１０°から１０°の間のすくい角を
有している。図示されている実施形態において、切刃２６４は、０°のすくい角を有して
いる。図１４～図１６に示されているカッター４８では、１０本の溝２６２が設けられて
いる。

カッター４８の代替的実施形態が、図１４Ａ－１６Ａおよび１４Ｂ－１６Ｂに示されて
いる。図１４Ａ－１６Ａにおいて、カッター４８Ａは、３０°の螺旋角を有している。シ
ェービングロータ２６０Ａの外径は、５／８インチである。切刃２６４Ａは、０°のすく
い角を有している。図１４Ａ－１６Ａに示されているカッター４８Ａでは、１０本の溝２
６２Ａが設けられている。図１４Ｂ－１６Ｂにおいて、カッター４８Ｂは、４５°の螺旋
角を有している。シェービングロータ２６０Ｂの外径は、５／８インチである。切刃２６
４Ｂは、０°のすくい角を有している。図１４Ｂ－１６Ｂに示されているカッター４８Ｂ
では、１０本の溝２６２Ｂが設けられている。

図１７および図１８を参照すると、シェービングチューブ２７０は、略円筒状かつ管状
であり、カッター４８の周りに装着されるようになっている。図１７に示されているよう
に、カッター窓２７２は、軟組織を切除することができる鋭利なシェーバ縁２７４をもた
らしている。シェーバ縁２７４は、カッター窓２７２の両側に位置している。従って、シ
ェーバ縁２７４は、カッター窓２７２の側面をさらに画定している。カッター窓２７２の
上下の表面２８０，２８２は、略平坦であり、互いに平行である。シェービングチューブ
２７０の滑らかなシャフト区域２８６は、カッター窓２７２の下方に位置している。滑ら
かなシャフト区域２８６は、底端２７６に向かって下方に延在している。

シェーバ縁２７４は、以下のように、すなわち、シェービングチューブ２７０が静止し
ているときまたはシェービングチューブ２７０が回転しているときに、シェービングロー
タ２６０とシェービングチューブ２７０の円筒状内面２８４との間に捕捉された軟組織が
、シェーバ縁２７４によって、またはシェービングチューブ２７０に対して回転するカッ
ター４８の動作によって切除されるように、配置されている。

転回プレート２９０は、図１９および図２０に示されている。転回プレート２９０は、
略円形であり、かつ平坦である。管状シャフト２９４は、転回プレート２９０の（図番が
付されていない）底面に固定されている。管状シャフト２９４は、転回プレート２９０か
ら下方に延在し、ギア区域において終端している。円筒状通路２９８は、転回プレート２
９０、管状シャフト２９４、およびギア区域２９６内を通過している。図６に示されてい
るように、円筒状通路２９８は、シェービングチューブ２７０、カッター４８，および軸
受部材Ｂを収容するように、寸法決めされている。図示されている実施形態では、軸受部
材Ｂは、シェービングチューブ２７０に圧入されて一緒に回転するブッシュである。ギア
区域２９６は、クリーニングモジュール４６が駆動モジュール４５に装着されかつ接続さ
れたとき、駆動ギア２２６に操作可能に連結されるようになっている。

図２１および図２２を参照すると、クリーニングモジュール４６が駆動モジュール４５
に接続されたとき、駆動モジュール４５のギア列２０１は、基部ユニットモータ４４から
受けたトルクをクリーニングモジュール４６のカッター４８、シェービングチューブ２７
０、転回プレート２９０、およびアーム３００に伝達することができるようになっている
。図示されている実施形態では、クリーニングモジュール４６は、一回のクリーニング期
間に用いられ、次いで、廃棄されるように設計された使い捨て式ユニットとして設けられ
ているが、駆動モジュール４５は、殺菌されて再使用されるように設計された再使用可能
なユニットとして設けられている。

図２２～図２６を参照すると、ギア列２０１は、シェル２００の下側空洞２１８内に配
置されている。ギア列２０１は、駆動ギア２２６を備えている。シェル２００が台座５８
の取付け空間６４内に受け入れられたとき、駆動ギア２２６は、スピンドルヘッド９０と
係合する。基部ユニットモータ４４の作動時に、駆動トルクがスピンドルヘッド９０から
駆動ギア２２６に伝達されることになる。

クリーニングモジュール４６が駆動モジュール４５に接続されると、いくつかの接続が
生じることになる。このような１つの接続として、カッター４８の下側スタブシャフト２
５４が、駆動ギア２２６の対応する形状の軸方向孔２５５内に挿入される。他の接続とし
て、転回プレート２９０に固定された管状シャフト２９４のギア区域２９６が、カプラー
ギア４０１に係合する（図６参照）。カプラーギア４０１は、ギア区域２９６に係合して
ギア区域２２６を駆動する駆動ギア２２６によって直接駆動される下側平歯車４０２を備
えている。これらの接続によって、基部ユニットモータ４４とカッター４８／転回プレー
ト２９０との間に操作可能な連結がもたらされ、これによって、基部ユニットモータ４４
が作動されると、駆動ギア２２６がカッター４８および転回プレート２９０を一緒に中心
軸Ａを中心として回転させることになる。

カプラーギア４０１の上側平歯車４０４は、シェル２００に対して固定された下側平歯
車４０２に同心で固定され、同一の中心軸Ａ２を中心として一緒に回転するようになって
いる。従って、下側平歯車４０２が駆動ギア２２６によって駆動されると、より小さい直
径の上側平歯車４０４が、同様に駆動されることになる。

減速ギア４０６は、上側平歯車４０４に係合し、該平歯車によって駆動されるようにな
っている。減速ギア４０６は、下側平歯車４０８および小径の上側平歯車４１０を有して
いる。減速ギア４０６の上側平歯車４１０は、減速ギア４０６の下側平歯車４０８に同心
で固定されており、シェル２００に対して固定された同一の中心軸Ａ３を中心として一緒
に回転するようになっている。

カムギア４１２は、減速ギア４０６の回転によってカムギア４１２の回転が生じるよう
に、減速ギア４０６に係合している。カムギア４１２は、カム平歯車４１４を有している
。カム平歯車４１４は、減速ギア４０６の上側平歯車４１０に係合しており、上側平歯車
４１０によって駆動されるようになっている。減速ギア４０６は、カプラーギア４０１か
ら入力された回転速度を減速するものである。

カムギア４１２は、非円形カム状周辺を有するカムプレート４１６を備えている。この
周辺は、カム平歯車４１４と直交するカム外面４１８を有している。カムプレート４１６
は、上から見たとき、カム区域４２２（図２４参照）に接合された半円区域４２０を有し
ている。カム区域４２２は、カムギア軸Ａ４から半円区域４２０（図２４参照）よりも遠
くまで半径方向外方に突出している。カムギア軸Ａ４は、シェル２００に対して固定され
ている。

カム平歯車４１４が減速ギア４０６の上側平歯車４１０によって駆動されると、カム平
歯車４１４は、カムギア軸Ａ４を中心として回転する。カム平歯車４１４に固定されてい
ることにより、カムプレート４１６も同様に回転することになる。

カム従動子４２６が、アーム３００をギア列２０１に連結している。カム従動子４２６
は、（部番が付されていない）上下面を有する（部番が付されていない）略円筒体を有し
ている。ポスト４２８は、該本体と一体に形成されており、下面から下方に延在している
。ポスト４２８は、カム外面４１８に沿って略追従している（図示されていないが、ポス
ト４２８は、カム外面４１８に沿って転動する外側軸受を備えているとよい）。

第２のポスト４２９は、本体と一体に形成されており、ポスト４２８から離間した位置
において、下面から下方に延在している。ポスト４２８，４２９は、いずれも（カム追動
子軸Ａ５と呼ばれることもある）軸Ａ５から半径方向外に離間している。バネ２７８の一
端は、第２のポスト４２９に取付けられている。バネ２７８の他端は、シェル２００の外
壁２０４の内面に取り付けられており、これによって、バネ２７８（この場合、引張バネ
）は、カム従動子４２６を（上から見て）時計方向に常に付勢している。

カム従動子４２６は、（ハブ旋回ピンＨが省略されている）図２３Ａに示されているよ
うに、ハブ干渉タブ３２０に係合するように構成されたカム干渉タブ４３０も有している
。カム干渉タブ４３０は、駆動モジュール４５の一部であり、ハブ干渉タブ３２０は、ク
リーニングモジュール４６の一部である。カム干渉タブ４３０は、第１の側面Ｓ１および
第２の側面Ｓ２を有している。第１の側面Ｓ１は、ハブ干渉タブ３２０の第３の側面Ｓ３
に当接するように構成されている。第１および第３の側面Ｓ１，Ｓ３が互いに当接したと
き、第１および第３の側面Ｓ１，Ｓ３は、互いに平行になるようになっている。

トーションバネ４３５は、ハブ３１８に位置する孔４３７内に着座している。トーショ
ンバネ４３５は、２つのタング４３９ａ，４３９ｂを有している。クリーニングモジュー
ル４６が駆動モジュール４５に接続されたとき、タング４３９ａは、カム干渉タブ４３０
の第２の側面Ｓ２に当接する。また、タング４３９ｂは、翼壁３２８の内面３２７に当接
する。従って、トーションバネ４３５は、カム従動子４２６に対してアーム３００を反時
計方向に付勢するように作用することになる。

図２３Ｂ～図２３Ｅは、カムプレート４１６の移動およびカム従動子４２６の対応する
移動を示している。図２３Ｂは、ハブ干渉タブ３２０に係合するカム干渉タブ４３０を示
している。アーム３００およびカム従動子４２６は、バネ２７８の張力によって時計方向
端位置に付勢されている。ポスト４２８は、カムプレート４１６の半円区域４２０と接触
している。骨材が前面３０６とカッター４８との間に捕捉されていないとき、すなわち、
骨材が清浄化されないとき、この位置構成が生じることになる。

図２３Ｃにおいて、カムプレート４１６が回転すると、ポスト４２８は、半円状区域４
２０からカムプレート４１６のカム区域４２２に移動し、これによって、カム従動子４２
６を（上から見て）反時計方向に回転させることになる。カム区域４２２が半円状区域４
２０よりもカムギア軸Ａ４から遠くまで半径方向に延在しているので、カム従動子４２６
は、カム従動子Ａ５を中心として反時計方向に回転することになる。カム従動子軸Ａ５は
、シェル２００に対して固定されている。

カム従動子４２６のこの移動が生じると、トーションバネ４３５のタング４３９ａは、
タング４３８ｂに向かって巻かれることになる。従って、アーム３００は、タング４３９
ｂを介してカム従動子の移動に追従するように付勢されることになる。しかし、図２３Ｃ
は、第１および第３の側面Ｓ１，Ｓ３間に形成された間隙をもたらすアーム３００の遅延
作用を示している。この遅延作用は、トーションバネ４３５の遅れ作用によって生じるこ
ともあるが、骨材がアーム３００とシェービングチューブ２７０との間に捕捉され、アー
ム３００の反時計方向の回転を妨げることによって生じることもある。

図２３Ｄは、アーム３００がトーションバネ４３５によって生じたトルクによってカム
従動子４２６に回転可能に追従し、その結果、第３の側面Ｓ３が第１の側面Ｓ１に当接し
ている状態を示している。従って、アーム３００は、トーションバネ４３５を介して脱係
合位置に移動することになる。トーションバネ４３５は、封込壁３０１がシェービングチ
ューブ２７０に係合するように反時計方向にアーム３００を付勢するように作用する。従
って、封込壁３０１は、シェービングチューブ２７０が回転するときに材料を弛緩させる
支持面として作用することができる。図２３Ｄにおいて、ポスト４２８は、カムプレート
４１６のカム区域４２２に沿って継続的に追従している。図２３Ｃおよび図２３Ｄにおい
て、バネ２７８は、ポスト４２８がカムギア４１２のカム区域４２２の周りに追従すると
き、カム従動子４２６のポスト４２８をカムプレート４１６の外面４１８に付勢するよう
に作用する。バネ２７８は、図２３Ｂにおけるバネ２７８の伸長と比較して、これらの位
置においてより伸長されている。

図２３Ｅは、半円区域４２０がポスト４２８に隣接する位置に戻るように、カムプレー
ト４１６が回転している状態を示している。このようなカムプレート４１６の回転が生じ
ると、もし前面３０６とカッター４８との間に骨材が存在していないなら、アーム３００
は、バネ２７８の付勢によって完全な時計方向位置に移動し、これによって、カムプレー
ト４１６の外面４１８がカムプレート４１６の半円区域４２０に接触するように、カム従
動子４２６を時計方向に回転させることになる。しかしながら、図２３Ｅは、骨材が前面
３０６とカッター４８との間に捕捉され、カッターによって清浄化される典型的なクリー
ニング状況を示している（図１１Ａ参照）。従って、アーム３００は、バネ２７８によっ
て与えられる力と対向する骨材によって妨げられることになる。その結果、アーム３００
は、シェービングチューブ２７０に当接する完全な時計方向位置に完全に回転することが
できない。代わって、アーム３００は、捕捉された骨材がカッター４８に押し付けられる
係合位置にある。捕捉された骨材によって、アーム３００は、シェービングチューブ２７
０およびカッター４８から離間する。当接している第１および第２の面Ｓ１，Ｓ３によっ
て、カム従動子４２６も、完全に時計方向に回転することができず、これによって、ポス
ト４２８は、カムプレート４１６の外面４１８から離間している（持ち上がっている）。

アーム３００のカム従動子４２６およびハブ３１８は、図２３Ｆに示されているように
、カム従動子軸Ａ５を中心として旋回するようになっている。軸受部材Ｂは、カム従動子
４２６とシェル２００の上部２１６との間に配置され、上部２１６内におけるカム従動子
４２６の回転を可能にする。同様に、軸受部材Ｂは、ハブ３１８とクリーニングモジュー
ル基部２４５との間に配置され、クリーニングモジュール基部２４５内のハブ３１８の回
転を可能にする。クリーニングモジュール４６が駆動モジュール４５に配置されたとき、
ハブ旋回軸ピンＨは、カム従動子４２６の（部番が付されていない）中心孔内に同心に位
置し、カム従動子４２６をハブ３１８と一直線に並んで配置することになる。

図２２を再び参照すると、割出しギア４３２が、シェル２００内において割出し中心軸
Ａ６を中心として回転可能に配置されている。割出し中心軸Ａ６は、シェル２００に対し
て固定されている。割出しギア４３２は、割出し平歯車４３４を備えている。割出しプレ
ート４３６は、割出し平歯車４３４の上面に固定されている。割出しプレート４３６は、
複数の割出し溝４３８を画定している。図示されている実施形態では、４つの割出し溝４
３８が設けられている。割出し溝４３８は、割出し中心軸Ａ６を中心として周方向におい
て均等に９０°ごとに配置されている。割出し溝４３８は、割出し中心軸Ａ６から離間し
た位置を始端とし、そこから半径方向に延在し、割出し平歯車４３４の外周の手前で終端
している。

割出しピン４４０は、カム平歯車４１４の底面から下方に延在している（図２５参照）
。割出しピン４４０は、カム平歯車４１４の周囲から半径方向内方に離間しており、さら
にカムギア軸Ａ４から半径方向外方に離間している。カム平歯車４１４が駆動されると、
割出しピン４４０は、カムギア軸Ａ４を中心として回転することになる。割出しピン４４
０は、割出しプレート４３６と係合し、割出し溝４３８内において摺動するように、構成
されている。カム平歯車４１４が一回転するごとに、割出しピン４４０は、１つの割出し
溝４３８に係合し、割出しギア４３２を割出し中心軸Ａ６を中心として１／４回転、すな
わち、９０°回転させることになる。この構成は、一般的に、カム平歯車４１４が駆動ホ
イールとなり、割出しギア４３２が被駆動ホイールとなるジェネバ機構と呼ばれている。
このジェネバ機構のブロックディスク４３９は、図２５に示されている。ブロックディス
ク４３９は、被駆動ホイールをステップ間の適所に係止するようになっている。

チューブギア４４２は、割出し平歯車４３４に係合し、これによって、チューブギア軸
Ａ７を中心として駆動されるようになっている。チューブギア４４２は、下側平歯車４４
４および小径の上側平歯車４４６を有している。上側平歯車４４６は、下側平歯車４４４
に同心で固定され、シェル２００に対して固定された同一のチューブギア軸Ａ７を中心と
して一緒に回転するようになっている。上側平歯車４４６は、割出し平歯車４３４に係合
し、ジェネバ機構として示されている割出し平歯車４３４によって周期的に駆動されるよ
うになっている。下側平歯車４４４は、リング状平歯車４４８に係合している。

シェービングチューブ２７０の底端２７６は、リング状平歯車４４８に圧入され、リン
グ状平歯車４４８の回転によって、回転するようになっている。従って、図示されている
実施形態では、リング状平歯車４４８は、クルーニングモジュール４６の一部である。他
の実施形態では、リング状平歯車４４８は、駆動モジュール４５の一部をなしている。

リング状平歯車４４８は、中心軸Ａを中心として駆動ギア２２６に対して回転可能にな
っている。他の接続として、クリーニングモジュール４６が駆動モジュール４５に取付け
られたとき、リング状平歯車４４８は、下側平歯車４４４に係合する。チューブギア４４
２は、割出し平歯車４３４の１／４回転によって、リング状平歯車４４８およびシェービ
ングチューブ２７０の一回転、すなわち、３６０°の回転が生じるように、構成されてい
る。

ヘッドおよびネジ付き端を有する旋回ピンＰを用いて、カプラーギア４０１、減速ギア
４０６、カムギア４１２、割出しギア４３２、およびチューブギア４４２を駆動モジュー
ル４５のシェル２００に固定するようになっている。図示されている実施形態では、シェ
ル２００の上部２１６は、旋回ピンが取付けられる雌ネジ付きボスを備えている（例えば
、図６参照）。ハブ３１８を回転可能に支持するためにハブ旋回ピンＨ（旋回ピンは、ネ
ジ付き端を有しているが、ヘッドを有していない）を受け入れるために、同様のボスがク
リーニングモジュール上部２４９に配置されているいくつかのギアを上部２１６から離間
するため、必要に応じて、スペーサーＳが旋回ピンＰを中心として設けられている（図６
参照）。ギア４０１，４０６，４１２，４３２，４４２、カム従動子４２６、およびハブ
３１８は、軸Ａ２～Ａ７を画定するピンＰ，Ｈを中心として回転するように、構成されて
いる。これらの軸Ａ２～Ａ７は、互いに関して平行となるように固定されている。

［操作］
操作中、骨を清浄化するために、最初、清浄化されていない骨が空所２５２／骨材空所
３０２内に配置され、次いで、空所２５２を覆うために、蓋５００がスライドハンドル５
０４を介してクリーニングモジュールシェル２５０に対して適所に回転される。清浄化さ
れていない骨は、該骨に付着した軟組織を含んでおり、この軟組織は、前駆細胞層を損傷
させることなく、除去される必要がある。

次いで、駆動モジュール４５が基部ユニット４２に離脱可能に係止された後、クリーニ
ングモジュール４６が駆動モジュール４５に装着される。いくつかの実施形態では、清浄
化されていない骨は、これらのステップの後、空所２５２／骨材空間３０２内に配置され
ることになる。

外科医は、基部ユニットスイッチ９８のプッシュボタンを押し下げることによって、ク
リーニングモジュール４６を作動させる。スイッチ９８の押下げに応じて、モータコント
ローラ（図示せず）が電力をモータ４４に印加し、これによって、モータ４４を通電し、
その出力シャフト７８を、カッター４８を（上から見て）反時計方向に回転駆動させる方
向に、回転させることになる。

転回プレート２９０は、カッター４８と一緒に反時計方向に回転する。転回プレート２
９０は、骨材を移動させるように作用し、これによって、骨材は、最終的に押圧ブロック
３０４の前面３０６とカッター４８との間に位置することになる。係合位置では、前面３
０６が、骨材をシェービングチューブ２７０の窓２７２を通してカッター４８のシェービ
ングロータ２６０に向かって押圧し、これによって、骨材から軟組織を切除することにな
る。

シェービングロータ２６０の切刃２６４および／またはシェービングチューブ２７０の
シェーバ縁２７４が、骨から軟組織を除去する。次いで、切除された軟組織および他の破
片は、シェービングロータ２６０とシェービングチューブ２７０との間を上方に螺旋状に
押し出される。螺旋状に押し出された組織は、貯蔵され、後で回収または廃棄されること
になる。これによって、軟組織および破片が骨材の残っている骨から分離されることにな
る。

ある量の骨清浄化が行われた後、ギア列２０１は、中心軸Ａを中心としてシェービング
チューブ２７０を回転させ、シェービングチューブ２７０内に捕捉された骨材を離脱させ
るように、構成されている。シェービングチューブ２７０が回転し、捕捉された骨材がカ
ッター４８および／またはシェービングチューブ２７０から遊離または離脱されるとき、
（アーム３００が係合状態または脱係合状態のいずれにあっても、場合によっては、アー
ム３００が反時計方向端位置（図２３Ｄ）にあっても）、アーム３００は、捕捉された骨
材を支える支持面をもたらすようになっている。ギア列２０１は、以下のように、すなわ
ち、シェービングチューブ２７０が、アーム３００が骨材を窓２７２を通してカッター４
８内に積極的に押圧する無回転の期間と交互に、１－５秒ごとに中心軸Ａを中心として０
°から３６０°の間の角度にわたって回転するように、構成されている。

クリーニング中、ギア列２０１は、アーム３００を係合位置と脱係合位置との間で周期
的に旋回させ、アーム３００とカッター４８／シェービング２７０との間に捕捉された骨
材を再配向させるようになっている。アーム３００は、１分当たり５～２０回の割合で係
合位置と脱係合位置との間で旋回する。これによって、骨材の全面からの軟組織および破
片の除去がさらに容易になる。

いったんクリーニングモジュール４６が骨から軟組織を十分に除去したなら、該骨は、
クリーニングモジュール４６から取り出される。一実施形態では、蓋５００がスライドハ
ンドル５０４によって回転され、開口５０６を露出させる。次いで、清浄化された骨は、
ピンセットまたは他の装置（図示せず）によって掴まれ、さらなる処理のために、収集ト
レイに置かれることになる。（図示されていない）他の実施形態では、骨は、収集トレイ
（図示せず）内に自動的に収集され、次いで、収集トレイを保持するのにどのモジュール
が用いられているかに依存して、該収集トレイが、駆動モジュール４５またはクリーニン
グモジュール４６から取り外されることになる。

クリーニングプロセスの最後に、クリーニングモジュール４６が駆動モジュール４５か
ら取り外される。また、駆動モジュール４５が基部ユニット４２から取り外される。クリ
ーニングモジュール４６は、廃棄されるとよい（または、いくつかの実施形態では、清浄
化されてもよい）。駆動モジュール４５および基部ユニット４２は、清浄化され、再使用
されるようになっている。

システム４０の１つの利点は、骨材を機械的かつ自動的に清浄化し、外科医が骨を手で
掴んで清浄化する必要性を実質的に軽減させることにある。

同様に、本発明は、自家移植骨を清浄化するのに用いることを意図しているが、本発明
の用途は、このように制限されるものではないことを理解されたい。本発明のシステム４
０は、同種移植骨と呼ばれることもあるドナー骨を清浄化するために、または他の材料を
清浄化または処理するために用いられてもよい。

［代替的実施形態］
いくつかの実施形態では、駆動モジュール４５の構成部品は、基部ユニット４２に一体
化されている。これらの実施形態では、クリーニングモジュール４６は、基部ユニット４
２に直接接続されている。さらに他の実施形態では、駆動モジュール４５の構成部品は、
ギア列２０１がクリーニングモジュールの一部をなすように、クリーニングモジュールに
一体化されている。

いくつかの実施形態では、シェービングチューブ２７０の回転は、時計方向と反時計方
向とに交互に生じるようになっている。シェービングチューブ２７０の揺動は、シェービ
ングロータ２６０とシェービングチューブ２７０との間に捕捉された骨材を離脱させるの
に役立つことになる。さらに他の実施形態では、シェービングチューブ２７０は、３６０
°未満、例えば、９０°から２７０°の角度にわたって回転されるようになっていてもよ
い。さらに、中心軸Ａを中心とするシェービングチューブ２７０の持続的または周期的振
動のいずれが用いられてもよい。代替的に、捕捉された骨材を離脱させるために、シェー
ビングチューブ２７０の同一方向における持続的な回転が用いられてもよい。駆動モジュ
ール４５は、これらの手法のいずれにも適するようにまたはそのいずれの組合せにも適す
るように、構成することができる。

いくつかの実施形態では、ある量の骨清浄化が行われた後にアーム３００が係合位置に
あるとき、シェービングチューブ２７０内に捕捉された骨材を離脱させるために、シェー
ビングチューブ２７０は、中心軸Ａを中心として一回転するようになっていてもよい。他
の実施形態では、アーム３００が反時計方向端位置にある場合（図２３Ｄ参照）、シェー
ビングチューブ２７０が回転することによって捕捉された骨材がカッター４８および／ま
たはシェービングチューブ２７０から遊離または離脱されるときに、押圧ブロック３０４
の反対側のアーム３００の内面３０８の突起（図示せず）が、捕捉された骨材を支える支
持面をもたらすようになっている。

本発明の構成部品を製造する材料および該構成部品の幾何学的形状は、先に説明したも
のと異なっていてもよい。例えば、廃棄されることが意図されている構成部品を有する本
発明の実施形態では、これらの構成部品のいくつかまたは全てが、金属によって作製され
るのに代わって、殺菌可能なプラスチックによって製造されてもよい。いくつかの実施形
態では、カッター４８、シェービングチューブ２７０、軸受部材Ｂ、およびギアは、ステ
ンレス鋼のような金属から形成されており、シェル２００，２５０、転回プレート２９０
、およびアーム３００は、殺菌可能なプラスチックから形成されている。いくつかの実施
形態では、ギアも殺菌可能なプラスチックから形成されている。いくつかの実施形態では
、カッター４８およびシェービングチューブ２７０も、殺菌可能なプラスチックから形成
されている。

他の代替的な実施形態では、駆動モジュール４５が、駆動ギア２２６を直接駆動するシ
ェル２００に取付けられた別の可逆性ステッパまたはサーボモータ（図示せず）を備え、
必要な制御装置がシェル２００に取付けられることも考慮されている。従って、駆動モジ
ュール４５は、基部ユニット４２に取り付けられる必要がない。

代替的な実施形態では、ギア列２０１が、カッター４８、シェービングチューブ２７０
、および転回プレート２９０とは別に、アーム３００を直接駆動するシェル２００に取り
付けられた別の可逆性ステッパまたはサーボモータ（図示せず）を備えることもさらに考
慮されている。このモータは、ハブ３１８に直接接続された出力シャフトを備えている。
この実施形態では、骨芽前駆細胞層への損傷を制限する力制限特徴部は、制御ユニット内
においてアームモータに一体化されている。さらに具体的に、モータ電流を検知し、モー
タ電圧を調整し、モータ電流を所定のトルクに対応する所定の設定点未満に維持すること
によって、前述の力が制限されるようになっている。選択されたトルクは、トルクと骨芽
前駆細胞層への損傷との間の関係に基づいて、決定される。選択されたトルクによって、
骨芽前駆細胞層を実質的に保持しながら、骨材から望まれていない材料が除去されること
になる。

いくつかの実施形態では、電力は、バッテリーから電力供給される制御ユニット（図示
せず）によって、基部ユニットモータ４４に供給されるとよい。バッテリーから電力供給
される制御ユニットは、通電信号を基部ユニットモータ４４に供給し、基部ユニットモー
タ４４を作動することになる。バッテリーから電力供給される制御ユニットは、基部ユニ
ット４２に一体化されている。加えて、スイッチ９８が電気的に閉成されたとき、ケーブ
ル５２およびソケット１００を通してコンソール５０から供給される電力またはバッテリ
ーから電力供給される制御ユニットから供給される電力は、モータ制御装置によって調整
され、基部ユニットモータ４４の巻線に供給される。基部ユニットモータ４４への電力は
、プッシュボタンが作動されたときに連続的に供給され、プッシュボタン９８が二度目に
作動されたときに遮断されるようになっていてもよいし、または電力が、プッシュボタン
９８の作動の後、所定の期間、例えば、２分間にわたって供給されるようになっていても
よい。代替的に、プッシュボタン９８は、オン／オフ位置を有するロッカースイッチであ
ってもよい。

いくつかの実施形態では、カッターの溝は、螺旋以外の形状、例えば、垂直溝を有して
いる。加えて、カッターは、より少ない溝を有していてもよいし、またはより多い溝を有
していてもよい。溝は、より大きい螺旋角を有していてもよいし、またはより小さい螺旋
角を有していてもよい。また、カッターは、より大きいすくい角を有する切刃を有してい
てもよいし、またはより小さいすくい角を有する切刃を有していてもよい。

いくつかの実施形態では、シェーバ縁は、丸くなっていてもよく、これによって、シェ
ービングロータ２６０がシェービングチューブに対して回転するとき、カッター４８のシ
ェービングロータ２６０とシェービングチューブとの間に捕捉された軟組織を分断する衝
突部をもたらすようになっていてもよい。

［代替的クリーニングモジュール］
図２９～図５０を参照すると、代替的クリーニングモジュール１０４６が示されている
。代替的クリーニングモジュール１０４６は、シェル１２００を備えている。シェル１２
００は、基部ユニット４２に装着されるように寸法決めされており、基部ユニットモータ
４４が、作動されたとき、カッター１０４８を駆動するようになっている。シェル１２０
０は、採取された未清浄化骨材を受け入れるための空所１２０２を画定している。使用中
、カッター１０４８は、シェル空所１２０２内の骨材から軟組織および他の破片を切除す
ることによって、該骨材を清浄化するようになっている。

シェル１２００は、基部１２０８を有している。シェル基部１２０８は、下側壁１２１
０を備えている。シェル基部の下側壁１２１０は、シェル１２００が台座上面６０の上方
でかつリップ６２の下方の空所１６４内にスリップ嵌合されることを可能にする外周を有
している。シェル基部の下側壁１２１０は、ノッチ６８の両側において、リップ６２と境
界を共有し、これによって、シェル基部の下側壁１２１０は、半円筒状になっている。

４つの周方向において等角に離間したノッチ１２１２（１つのノッチのみが図３１およ
び図３２に示されている）が、基部の下側壁１２１０の下向き面から半径方内方および軸
方向上方に延在している。ノッチ１２１２は、シェル１２００が基部ユニット４２に装着
されたとき、台座の歯７０がノッチ１２１２内に着座するように、寸法決めされている。
歯７０とノッチ１２１２との係合によって、操作中の基部ユニット４２に対するシェル基
部１２０８の望ましくない回転が防がれることになる。

シェル基部の下側壁１２１０は、直径方向において互いに向き合った２つの付加的な側
ノッチ１２１４（図２９参照）をさらに備えている。側ノッチ１２１４は、基部の下側壁
１２１０の底の上方の位置において、基部の下側壁１２１０の円筒状外面から半径方向内
方に延在している。さらに具体的には、シェル１２００は、以下のように、すなわち、シ
ェル１２００が台座の空所６４内に着座し、歯７０がノッチ１２１２内に着座した時、側
ノッチ１２１４が、保持アーム７２の半径方向内方を向いたフィンガー部７４を受け入れ
るように配置されるように、形成されている。フィンガー部７４の上面は、下方に向かっ
て半径方向内方に傾斜しているとよい。これによって、シェル１２００は、フィンガー部
７４に摺動可能に係合し、フィンガー部７４を保持アーム７２に作用する付勢力に対して
半径方向外方に移動させることが可能になる。従って、シェル１２００は、フィンガー部
７４を超えて下方に押され、レバー７６を手動によって作動させることなく、空所６４内
に受け入れられることになる。

シェル基部１２０８は、基部の下側壁１２１０に取付けられた基部プレート１２１６を
さらに備えている。シェル基部の下側壁１２１０は、基部プレート１２１６から下方に延
在し、シェル１２００の下側空洞１２１８を画定している。シェルの下側空洞１２１８は
、スピンドルヘッド９０の直径よりも大きい直径を有している。これによって、スピンド
ルヘッド９０は、下側空洞１２１８内に受け入れられることになる。

中心開口１２２０は、基部プレート１２１６を貫通するように、基部プレート１２１６
に画定されている。支持チューブ１２２２は、基部プレート１２１６に取付けられている
。支持チューブ１２２２は、中心開口１２２０内に受け入れられる上端を有している、支
持チューブ１２２２の下端は、下側空洞１２１９内に突出している。支持チューブ１２２
２は、該支持チューブ１２２２の上下端間に位置するフランジ１２２４を備えている。フ
ランジ１２２４は、溶接、締付具（図示せず）、超音波溶接、接着剤、などによって、基
部プレート１２１６の底面に固定されている。

カプラーシャフト１２２６は、支持チューブ１２２２内に回転可能に支持されている。
軸受１２２８は、カプラーシャフト１２２６を回転可能に支持するために、支持チューブ
１２２２内に配置されている。カプラーシャフト１２２６は、管状であり、軸方向上側区
域および軸方向下側区域を有しており、これらの区域は、軸方向中間区域によって互いに
分離されている（区域には、部番が付されていない）。軸受１２２８は、上側区域および
下側区域のそれぞれの周りに配置されている。上側区域および下側区域は、共通の直径を
有している。中間区域の直径は、上側区域および下側区域の直径よりも相対的に大きくな
っている。中間区域は、より大きい直径を有していることによって、互いに向き合った環
状肩を画定している。軸受１２２８は、これらの環状肩に当接しており、これらの環状肩
によって、軸方向において互いに離間している。

環状溝（単独では部番が付されていない）は、支持チューブ１２２２の円筒状内面に形
成されている。この溝は、支持チューブ１２２２の下端の近くにおいて、該下端から軸方
向において離間されている、保持リング１２４２は、この溝内に着座し、チューブの円筒
壁から半径方向内方に突出している。最下軸受１２２８は、保持リング１２４２に軸方向
に当接しており、これによって、支持チューブ１２２２内における軸受１２２８およびカ
プラーシャフト１２２６の下方への移動が制限されることになる。このようにして、軸受
１２２８およびカプラーシャフト１２２６は、支持チューブ１２２２内に支持されること
になる。保持リング１２４２は、例えば、周知の形式の周方向において分割されたリング
であるとよい。

シェル１２００の組立中、軸受１２２８およびカプラーシャフト１２２６が、最初に組
み込まれ、次いで、支持チューブ１２２２内に配置される。いったん適所に配置されたな
ら、保持リング１２４２が、溝１２４０内に着座され、軸受１２２８およびカプラーシャ
フト１２２６を支持チューブ１２２２内に軸方向に支持する。従って、カプラーシャフト
１２２６は、骨クリーニングシステム１０４０の操作中、支持チューブ１２２２に対して
回転可能となるように、軸受１２２８によって支持されることになる。

受けヘッド１２４４は、保持リング１２４２の下方において、カプラーシャフト１２２
６の下端に配置されるようになっている。受けヘッド１２４４は、カプラーシャフト１２
２６の軸方向下端に取付けられ、かつ回転可能に固定されている。受けヘッド１２４４は
、カプラーシャフト１２２６に、ねじ込みまたは溶接、またはそれらの一体回転を容易に
する他の適切な手段によって、取り付けることができる。シェル１２００が台座５８の空
所６４内に受け入れられると、受けヘッド１２４４は、スピンドルヘッド９０に係合する
。駆動トルクが、受けヘッド１２４４を介してスピンドルヘッド９０からカプラーシャフ
ト１２２６に伝達されることになる。

受けヘッド１２４４は、下向き面を有している。この下向き面は、スピンドルヘッド９
０の上面から上方に突出する位置合せピン９２および駆動歯９４の形状および位置と協働
する対応する形状および位置を有する凹部を備えている。さらに具体的には、受けヘッド
１２４４は、中心に位置する位置合せピン凹部１２４６および４つの周方向において等角
に離間した駆動歯受け凹部１２４８を備えている。凹部１２４６，１２４８は、それぞれ
、位置合せピン９２および駆動歯９４と嵌合することになる。各駆動歯凹部１２４８の壁
は、この凹部内に摺動可能に受け入れられる駆動歯９４の干渉面と平行である。従って、
スピンドルヘッド９０および受けヘッド１２４４は、シェル１２００が台座５８の空所６
４内に受け入れられ、歯９４および凹部１２４８が互いに嵌合したとき、スピンドルヘッ
ド９０から受けヘッド１２４４にトルクを伝達するためのドッグクラッチを画定すること
になる。図示されている実施形態では、必要に応じて、スピンドル９０は、受けヘッド１
２４４と嵌合するように持ち上がっていてもよい。

シェル１２００は、基部プレート１２１６に取付けられた封込リング１２５０を備えて
いる。封込リング１２５０は、基部下側壁１２１０の外径と一致する外径を有する半円筒
壁を有している。封込リング１２５０は、基部プレート１２１６から上方に延在している
。封込リング１２５０は、シェル空所１２０２を部分的に画定する内側半円筒面１２５２
を有している。封込リング１２５０の半円筒面１２５２は、シェル１２００の中心軸Ａ１
０と同軸である。

カッター１０４８は、シェル空所１２０２内に配置されている。カッター１０４８は、
シェル中心軸Ａ１０を中心として回転するように、シェル基部１２０８によって支持され
ている。カッター１０４８は、軸方向下側スタブシャフト１２５４を有している。スタブ
シャフト１２５４は、管状カプラーシャフト１２２６の軸方向上側区域の対応するＤ字状
軸方向孔（単独では部番が付されていない）内に装着されるＤ字状断面を有している。カ
ッター１０４８の下側スタブシャフト１２５４は、そのＤ字状断面をなす１つの平面１２
５６を有している。下側スタブシャフト１２５４およびカプラーシャフト１２２６のその
受け孔のＤ字状断面の非円形形状によって、カッター１０４８およびカプラーシャフト１
２２６は、軸Ａ１０を中心として一緒に回転可能となるように、回転方向と直交して固定
されている。カッター１０４８およびカプラーシャフト１２２６は、１００ＲＰＭから５
００ＲＰＭの速度で回転するようになっている。

カッター１０４８は、軸方向上側スタブシャフト１２５８も有している。カッター１０
４８のシェービングロータ１２６０は、下側スタブシャフト１２５４と上側スタブシャフ
ト１２５８との中間に軸方向に位置している。シェービングロータ１２６０は、略円筒状
であり、下側スタブシャフト１２５４と上側スタブシャフト１２５８のそれぞれの直径よ
りも大きい外径を有している。シェービングロータ１２６０、上側スタブシャフト１２５
８、および下側スタブシャフト１２５４は、一体に形成されている。

シェービングロータ１２６０は、切刃１２６４を有する螺旋溝１２６２を備えている。
システム１０４０の操作中、カッター４８は、中心軸Ａ１０を中心として回転し、切刃１
２５４が、シェル空所１２０２内の骨材から軟組織を切除することによって、該骨材を清
浄化することになる。カッター１０４８は、（上から見て）軸Ａ１０を中心として反時計
方向に回転するようになっている。

シェービングチューブ１２７０は、カッター１０４８のシェービングロータ１２６０の
周りに同軸に延在している。シェービングチューブ１２７０は、１対の直径方向において
互いに向き合ったカッター窓１２７２を画定している。カッター窓１２７２を通して、骨
材に付着した組織がカッター１０４８に係合可能に受け入れられるようになっている。各
カッター窓１２７２は、少なくとも１つのシェーバ縁１２７４によって囲まれている。シ
ェーバ縁１２７４は、カッター１０４８のシェービングロータ１２６０がシェービングチ
ューブ１２７０に対して回転したとき、シェービングロータ１２６０とチェービングチュ
ーブ１２７０との間に捕捉された軟組織を切除するために、鋭利になっている。また、シ
ェーバ縁１２７４は、軟組織が当接する衝突構造としても作用する。すなわち、軟組織は
、衝突構造としてのシェーバ縁１２７４に当接し、かつ一時的に保持され、これによって
、カッター１０４８のシェービングロータ１２６０による軟組織の切除が容易になる。

軸受１２７６は、カッター１０４８の上側スタブシャフト１２５８とシェービングチュ
ーブ１２７０との間に配置されている。他の軸受１２７８は、カッター１０４８の下側ス
タブシャフト１２５４とシェービングチューブ１２７０との間に配置されている。軸受１
２７６，１２７８によって、シェービングチューブ１２７０とカッター１０４８との間の
相対的な回転が可能になる。

図示されている実施形態では、シェービングチューブ１２７０は、駆動ベルト１２８０
によって、軸Ａ１０を中心として回転されるようになっている。シェービングチューブ１
２７０は、シェービングチューブ上端に一体化された被駆動プーリ１２８２を有している
。ベルト駆動シャフト１２８４は、軸受１２８６によって基部プレート１２１６内に軸支
されている。ベルト駆動プーリ１２８８は、ベルト駆動シャフト１２８４の上端に同軸に
配置されている。駆動ベルト１２８０は、被駆動プーリ１２８２および駆動プーリ１２８
８の周りにぴんと張って配置されている。ベルト駆動シャフト１２８４が作動されると、
チェービングチューブ１２７０は、駆動ベルト１２８０を介して軸Ａ１０を中心として回
転される。

駆動アセンブリ１４００は、ベルト駆動シャフト１２８４を駆動させるようになってい
る。駆動アセンブリ１４００は、受けヘッド１２４４およびギア列１４０２を備えている
。受けヘッド１２４４は、駆動アセンブリ１４００のギア列１４０２に対するトルク入力
部として作用するものである。さらに具体的には、受けヘッド１２４４は、駆動スピンド
ル８６からのトルクをギア列１４０２に伝達している。いくつかの実施形態では、受けヘ
ッド１２４４は、（図示されていない）外側ギア歯を有している。ギア列１４０２は、受
けヘッド１２４４のギア歯をベルト駆動シャフト１２８４に操作可能に相互接続し、受け
ヘッド１２４４からのトルクをベルト駆動シャフト１２８４に伝達している。

ギア列１４０２は、シェービングチューブ１２７０が、１～５秒毎に時計方向と反時計
方向とに交互に、０°から３６０°の角度にわたって軸Ａ１０を中心として回転するよう
に、構成されている。シェービングチューブ１２７０の揺動は、シェービングロータ１２
６０とシェービングチューブ１２７０との間に捕捉された骨材を離脱させるのを役立つこ
とになる。軸Ａ１０を中心とするシェービングチューブ１２７０の持続的な揺動または周
期的な揺動のいずれが用いられてもよい。代替的に、捕捉された骨材を離脱させるために
、同一方向におけるシェービングチューブ１２７０の持続的または周期的な回転が用いら
れてもよい。ギア列１４０２は、これらの手法のいずれにも適するようにまたはそのいず
れの組合せにも適するように、構成することができる。入力としての単一方向の連続回転
運動を出力としての揺動角運動に変換する機構が、ギア列１４０２内に組み入れられてい
てもよい。このような機構の例として、当業者によく知られている早戻り機構またはベル
クランク機構が挙げられる。

シェービングチューブ１２７０は、約３０ＲＰＭから１２０ＲＰＭの速度で同一方向ま
たは反対方向のいずれかに回転するようになっている。溝１２６２の螺旋形状とカッター
１０４８と比較して相対的に遅いシェービングチューブ１２７０の回転とによって、カッ
ター１０４８が回転すると、切除された軟組織は、カッター１０４８とシェービングチュ
ーブ１２７０との間においてカッター１０４８に沿って軸方向上方に螺旋状に押し出され
ることになる。

２つの直径方向において互いに向き合った破片窓１２９０は、シェービングチューブ１
２７０に形成されている。破片窓１２９０は、カッター窓１２７２から軸方向上方に離間
して配置されている。また、破片窓１２９０は、周方向においてカッター窓１２７２から
軸Ａ１０を中心として９０°ずれて配置されている。処理中に骨材から切除され、シェー
ビングロータ１２６０によってシェービングチューブ１２７０に沿って軸方向上方に螺旋
状に押し出された軟組織は、破片窓１２９０を通って排出されることになる。

切除され、螺旋状に押し出された軟組織を偏らせることによって破片窓１２９０を通し
てシェービングチューブ１２７０から排出させるために、反らしリング１２９２が軸受１
２７６とシェービングロータ１２６０との間に配置されている。反らしリング１２９２は
、カッター１０４８と同軸であり、底から上に向かって直径が増大する切頭円錐外面１２
９４を有している。外面１２９４は、上方に螺旋状に押し出された軟組織を破片窓１２９
０を通るように、半径方向外方へ付勢する偏向面をもたらすことになる。

反らしリング１２９２の上部における外面１２９４の直径は、軸受１２７６の外径と同
じまたはいくらか大きくなっている。反らしリング１２９２の底部における外面１２９４
の直径は、溝１２６２の半径方向外方縁における切刃１２６４によって画定されたシェー
ビングロータ１２６０の最大直径よりも小さくなっている。反らしリング１２９２のこの
底部の直径は、カッター溝１２６２の半径方向最内面によって画定されたシェービングロ
ータ１２６０の最小直径と同じである。

破片キャッチ１２９５は、カッター１０４８とシェービングチューブ１２７０との間に
おいてシェービングロータ１２６０に沿って上方に螺旋状に押し出された切除された軟組
織を破片窓１２９０から受け入れるものである。螺旋状に押し出され、かつ偏向して排出
された軟組織は、破片キャッチ１２９６に収集され、後で使用されるかまたは廃棄される
ことになる。

円形の転回プレート１２９８は、カプラーシャフト１２２６に回転可能に固定されてい
る。クリーニング中、骨材は、転回プレート１２９８の上に置かれ、これによって、転回
プレート１２９８が作動されると、転回プレート１２９８は、骨材をカッター１０４８に
またはカッター１０４８から運ぶことになる。図３１を参照すると、転回プレート１２９
８は、Ｄ字状の中心開口１３００を有している。中心開口１３００は、該開口１３００を
貫通するＤ字状断面の下側スタブシャフト１２５４と協働するようになっている。Ｄ字状
スタブシャフト１２５４と転回プレート中心孔１３００との協働によって、転回プレート
１２９８は、カッター１０４８に回転可能に固定されることになる。組立中、Ｄ字状断面
部は、転回プレート１２９８のＤ字状中心孔１３００を通って、カプラーシャフト１２２
６の協働するＤ字状孔内に挿入される。従って、カッター１０４８、転回プレート１２９
８、およびカプラーシャフト１２２６は、一緒に回転可能に固定され、同時に回転する。
このようにして、システム１０４０の操作中に、転回プレート１２９８は、カプラーシャ
フト１２２６によって中心軸Ａ１０を中心として駆動されることになる。

転回プレート１２９８の上面１３０１は、骨材を保持するようになっている。図示され
ている実施形態では、上面１３０１は、平坦であり、かつ滑らかである。いくつかの実施
形態では、上面１３０１は、粗面加工されているか、または骨材を掴んでカッター１０４
８への骨材の移動を容易にするための把持特徴部（図示せず）を有している。

アーム１３０２は、転回プレート１２９８の平坦な上面の上に延在している。アーム１
３０２は、作動されると、脱係合位置と係合位置との間で転回プレート１２９８を横切っ
て移動するようになっている。時計方向端位置では、アーム１３０２は、概して円形の転
回プレート１２９８の周囲に沿って位置している。

図３３は、脱係合位置にあるアーム１３０２を示している。アーム前面１３０４は、脱
係合位置では、前面１３０４が封込リング１２５０の内向き円弧面１２５２と協働してシ
ェル空所１２０２をさらに画定するように、配向されている。アーム前面１３０４は、脱
係合位置にあるとき、封込リング１２５０の内向き円弧面１２５２とほぼ連続する面をな
している。アーム１３０２が脱係合位置から外れ、カッター０１０４８の方に移動すると
、アーム１３０２は、回転する転回プレート上の骨材を回転するカッター１０４８の方に
偏向させている。

図３４および図３５は、係合位置にあるアーム１３０２を示している（骨材は、示され
ていない）。アーム１３０２が係合位置にあるとき、前面１３０４は、シェービングチュ
ーブ１２７０の窓１２７２を通して、骨材をカッター１０４８のシェービングロータ１２
６０の方に案内するようになっている。さらに具体的には、転回プレート１２９８によっ
て運ばれた骨材は、アーム前面１３０４によって、カッター１０４８の切刃１２６４の方
に偏向されることになる。アーム前面１３０４は、骨材を窓１２７２内におよび切刃１２
６４に対して押し付ける支持面として作用するものである。

図３５を特に参照すると、アーム１３０２がこの係合位置にあるとき、前面１３０４は
、シェービングチューブ１２７０の円筒状外面１３７７に当接する。シェービングチュー
ブ１２７０が回転する態様では、シェービングチューブ１２７０の円筒状外面１３７７は
、前面１３４０と常に当接しており、これによって、アーム１３０２がカッター１０４８
に進入するのを防ぎ、前面１３０４とカッター１０４８との間の隙間または間隔を維持す
ることになる。

ある量の骨清浄化が行われたあと、アーム前面１３０４がシェービングチューブ１２７
０と係合するかまたはシェービングチューブ１２７０に少なくとも近接するとき、シェー
ビングチューブ１２７０は、軸Ａ１０を中心として回転され、シェービングチューブ１２
７０内に捕捉された骨材を離脱させるようになっているとよい。シェービングチューブの
回転時に捕捉された骨材がカッター１０４８および／またはシェービングチューブから遊
離または離脱されるとき、アーム１３０２は、この捕捉された骨材を支える支持面をもた
らすことになる。

図３６を参照すると、アーム１３０２は、基部ユニット１２１６に旋回可能に取付けら
れたハブ１３０５を備えている。ハブ１３０５は、脱係合位置と係合位置との間で旋回可
能に移動するように、旋回シャフト１３０６に支持されている。ハブ１３０５は、旋回シ
ャフト１３０６に装着されている。旋回シャフト１３０６は、半径方向に延在する環状フ
ランジ１３０８を有している。旋回シャフト上側本体１３１０は、フランジ１３０８から
アームハブ１３０５の下方に開いた孔１３１２内に上方に延在している。締付具１３１４
は、ハブ１３０５を旋回シャフト１３０６に係止している。締付具１３１４は、ハブ１３
０５の座ぐり孔１３１６内に着座する（単独では部番が付されていない）ヘッドを有して
いる。締付具１３１４は、締付具ヘッドから下方に懸垂する（単独では部番が付されてい
ない）ねじ付けシャフトをさらに備えている。ねじ付きシャフトは、座ぐり孔１３１６の
下方においてハブ１３０５内に画定された孔１３１８内に延在している。旋回シャフト上
側本体１３１０は、（単独では部番が付されていない）ねじ付き中心孔を有しており、該
中心孔内に締付具１３１４のねじ付きシャフトが受け入れられ、アーム１３０２を旋回シ
ャフト１３０６に固定している。

軸受１３２０が、基部プレート１２１６の（単独では部番が付されていない）座ぐり孔
内に着座している。旋回シャフトフランジ１３０８の下向き環状肩は、基部プレート１２
１６内の軸受１３２０に軸方向に当接している。スペーサー１３２２は、旋回シャフト上
側本体１３１０の周りを囲んでおり、アーム１３０２と旋回シャフトフランジ１３０８の
上向き環状肩との間に位置している。スペーサー１３２２は、アーム１３０２を転回プレ
ート１２９８の上面１３０１から離間して保持している。旋回シャフト１３０６は、基部
プレート１２１６の座ぐり孔を貫通し、軸受１３２０に支持された下側本体１３２４を備
えている。旋回シャフト下側本体１３２４の誘導回転によって、アーム１３０２が脱係合
位置と係合位置との間で可逆的に旋回することになる。

旋回シャフト上側本体１３１０およびアーム１３０２の孔１３１２は、旋回シャフト１
３０６およびハブ１３０５を回転可能に固定するように協働する相補的な非円形形状を有
している。さらに具体的には、これらは、各々、図３１および図３９に示されているよう
に、直径方向において互いに向き合った平面を備えている。このようにして、旋回シャフ
ト１３０６およびアーム１３０２は、一緒に回転可能となるように回転方向と直交して固
定されている。

旋回シャフト１３０６は、ギア列１４０２に操作可能に接続されている。ギア列１４０
２は、基部ユニットモータ４４から受けヘッド１２４４を介して受けたトルクを旋回シャ
フト１３０６に伝達している。アーム１３０２は、ギア列１４０２によって、旋回シャフ
ト１３０６の作動時に旋回するようになっている。ギア列１４０２は、受けヘッド１２４
４からのトルクをアーム１３０２に伝達し、アームを係合位置と脱係合位置との間で往復
運動させる機構、例えば、早戻り機構またはすべりクランク機構を備えていてもよい。

ギア列１４０２は、前駆細胞層を損傷させることなく軟組織のみを骨材から切除するよ
うに、骨材に対してアーム１３０２の前面によって与えられる力を制限するように、構成
されている。この力は、ギア列１４０２内の力制限クラッチまたは他の特徴部／機構によ
って、制限することができる。力制限特徴部は、アーム１３０２が骨材をカッター１０４
８内に押し付ける力を制限するように、アーム１３０２に関連付けられている。

アーム１３０２は、ギア列１４０２によって、係合位置と脱係合位置との間で周期的に
往復運動し、アーム１３０２とシェービングチューブ１２７０との間に捕捉された骨材を
再配向するようになっている。アーム１３０２は、１分当たり約５回から２０回の割合で
係合位置と脱係合位置との間で旋回するようになっている。アーム１３０２が係合位置と
脱係合位置との間で旋回する速度は、５ＲＰＭから２０ＲＰＭの間である。アーム１３０
２の運動は、シェービングチューブ１２７０の作動時にアーム１３０２が係合位置にある
ように、シェービングチューブ１２７０の速度／運動に合わせて、時間設定されてもよい
。

図３７～図３９を参照すると、アーム１３０２は、略平坦な上面１３２６および底面１
３２８を有している。アームハブ１３０５は、上面１３２６と底面１３２８との間に画定
された半円筒または円弧状の外面１３３０を有している。アーム１３０２は、上面１３２
６と底面１３２８との間に画定された平坦な後面１３３２および側面１３３４をさらに備
えている。後面１３３２および側面１３３４は、円弧状外面１３３０を横切っている。後
面１３３２および側面１３３４は、互いに離間している。

後面１３３２および側面１３３４は、それぞれ、実質的に互いに交差している平面Ｐ１
，Ｐ２内にある。平面Ｐ１，Ｐ２は、鋭角αで交差している。後面１３３２と側面１３３
４との間の間隔は、面１３３２，１３３４がハブ１３０５からより遠くに離れるにつれて
、大きくなっている。

アーム前面１３０４は、円弧状であり、上面１３２６と底面１３２８との間に画定され
ている。前面１３０４は、カッター１０４８の方を向いている。アーム１３０２の第１の
縁１３３６は、前面１３０４と側面１３３４との交点に形成されている。前面１３０４は
、第１の縁１３３６から終縁１３３８に延在している。終端１３３８は、端面１３３９と
前面１３０４との交点に形成されている。シェービングチューブ１２７０に隣接する係合
位置にあるアーム１３０２は、回転している転回プレート１２９８上の骨材をシェル空所
１２０２の中心およびカッター１０４８の方に案内する内向き経路を画定している。

図４０～図４１を参照すると、封込リング１２５０は、半円筒状または円弧状の壁１３
４０を有している。壁１３４０は、１８０°を超える角度にわたって、軸Ａ１０を中心と
して同心円状に拡がっている。第１の翼１３４２および第２の翼１３４４は、壁１３４０
の各端に一体に形成されている。第１の翼１３４２は、脱係合位置にあるアーム１３０２
の遠位端を受け入れる凹部１３４６を画定するように、形作られている。第２の翼１３４
４は、係合位置にあるアーム１３０２の近位端を受け入れる凹部１３４８を画定するよう
に、形作られている。

各翼１３４２，１３４４は、止めネジ１３５４，１３５６がねじ込まれるねじ付き貫通
穴１３５０，１３５２を有している。止めネジ１３５４，１３５６は、それぞれ、封込リ
ング１２５０のねじ付き孔１３５０，１３５２を貫通し、凹部１３４６，１３４８内に延
在している。止めネジ１３５４，１３５６は、アーム１３０２と翼１３４２，１３４４と
の間の間隙を調整し、時計方向端位置および反時計方向端位置におけるアーム１３０２の
停止位置を調整することによって、アーム１３０２の端位置を調整するように、孔１３５
０，１３５２内において調整可能になっている。止めネジ１３５４，１３５６は、それぞ
れ、アームの後面１３３２および側面１３３４と当接し、アーム１３０２の時計方向端位
置および反時計方向端位置を調整している。止めネジ１３５４，１３５６の終端は、アー
ム１３０２が脱係合位置と係合位置に移動するとき、凹部１３４６，１３４８内へのアー
ム１３０２の過剰な回転を防ぐためのストッパとして作用している。反時計方向端位置に
おいて、アーム１３０２は、前面１３０４がシェービングチューブ１２７０と接触または
ほぼ接触するように、調整されている。時計方向端位置において、アーム１３０２は、前
面１３０４が封込リング１２５０の円筒状内面１２５２と面一またはほぼ面一になるよう
に、調整されている。

ねじ付き孔１３６０が、円弧状壁１３４０および翼１３４２，１３４４を軸方向に貫通
するように形成されており、基部プレート１２１６および下側壁１２１０のクリアランス
孔（図示せず）と並ぶようになっている。ねじ付き締付具（図示せず）が、クリアランス
孔およびねじ孔内の下方からねじ込まれ、シェル基部下側壁１２１０および封込リング１
２５０を基部プレート１２１６に取り付けるようになっている。

図４２～図４４に示されているように、１４本の溝１２６２および対応する切刃１２６
４が、シェービングロータ１２６０に画定されている。シェービングロータ１２６０の上
側軸端１３６２および下側軸端１３６４は、平坦であり、軸Ａ１０と直交する平面内にあ
る。溝１２６２および切刃１２６４は、端１３６２，１３６４間に延在している。溝１２
６２および切刃１２６４は、端１３６２，１３６４間において、シェービングロータ１２
６０の周りに１８０°未満の角度で螺旋状をなすように、配置されている。切刃の各々は
、０°から１０°の間のすくい角、さらに好ましくは、７°のすくい角を有している。

カッターの上側スタブシャフト１２５８は、シェービングロータ１２６０から面取り部
１３６６に向かって上方に延在している。直径方向において互いに向き合った平面１３６
８は、面取り部１３６６を介して上側スタブシャフト１２５８の上端に画定されている。
上側スタブシャフト１２５８は、滑らかであり、平面１３６８とシェービングロータ１２
６０との間において略円筒状である。カッターの下側スタブシャフト１２５４は、シェー
ビングロータ１２６０から面取り部１３７０に向かって下方に延在している。下側スタブ
シャフト１２５４は、滑らかであり、平面１２５６とシェービングロータ１２６０との間
において略円筒状である。

図４５～図４７を参照すると、シェービングチューブ１２７０は、略円筒状であり、カ
ッター１０４８の周りに装着されている。図４５に示されているように、シェービングチ
ューブ１２７０は、（単独では部番が付されていない）その円筒壁に形成された直径方向
において互いに向き合った切欠１３７２を有しており、これによって、カッター窓１２７
２を画定している。また、切欠１３７３もシェービングチューブ壁に形成されており、こ
れによって、破片窓１２９０を画定している。

切欠１３７２は、カッター窓１２７２に入る軟組織を切除する鋭利なシェーバ縁１２７
４をもたらしている。シェーバ縁１２７４は、各カッター窓１２７２の両側および上部に
配置されている。従って、シェーバ縁１２７４は、カッター窓１２７２の上部および両側
をさらに画定していることになる。切欠１３７２によって形成されたシェービングチュー
ブ窓１２７２の底の枠１３７４は、略平坦であり、転回プレート１２９８の上面１３０１
と平行になっている。

図示されている実施形態では、各カッター窓１２７２の切欠縁は、連続的なシェーバ縁
１２７４を形成している。しかし、代替的実施形態では、個別の離間したシェーバ縁が、
各窓１２７２の両側および上部に設けられていてもよい。シェーバ縁１２７４は、以下の
ように、すなわち、シェービングロータ１２６０とシェービングチューブ１２７０の円筒
状内壁との間に捕捉された軟組織が、切除窓１２７２の両側または上部のいずれかにおい
てシェーバ縁１２７４によって切除されるように、配置されている。

シェービングチューブ１２７０の基部１３７６は、カッター窓１２７２の下方に位置し
ている。シェービングチューブ１２７０が回転する態様では、シェービングチューブ１２
７０の円筒状外面１３７７は、前面１３０４とカッター１０４８との間に隙間または間隔
を保持するために、基部１３７６を介してアーム１３０２の前面１３７７と常に当接して
いる。

図４８～図５０を参照すると、破片キャッチ１２９６は、円弧状マウント１３７８を備
えており、この円弧状マウント１３７８によって、破片キャッチ１２９６は、シェービン
グチューブ１２７０に取付けられている。図４８に最もよく示されているように、円弧状
マウント１３７８は、チューブ半体１３８０を備えている。これらのチューブ半体１３８
０は、互いに嵌合し、シェービングチューブ１２７０の周りに同軸に配置される（単独で
は部番が付されていない）外側チューブ構造を形成することになる。マウント１３７８は
、チューブ半体１３８０から延在する雄突起１３８２，１３８３と、チューブ半体１３８
０内に凹んだ嵌合雌ノッチ１３８４，１３８５と、を有している。雄突起１３８２，１３
８３および雌嵌合ノッチ１３８４，１３８５は、互いに係合し、チューブ半体１３８０同
士を位置整合し、外側チューブ構造を形成する。嵌合特徴部１３８２，１３８３，１３８
４，１３８５およびチューブ半体１３８０は、接着剤、締付具、などによって互いに固定
されるようになっている。

図４９を参照すると、破片窓１３９２が、各チューブ半体１３８０に形成されている。
破片窓１３９２は、シェービングチューブの破片窓１２９０と一直線に並んで配置されて
いる。さらに具体的に、位置合せ突起１３８７は、窓１２９０，１３９２を位置合わせす
るように作用する。位置合せ突起１３８７は、破片窓１３９２の各側においてチューブ半
体１３８０の半円筒状内面から内方に延在している。位置合せ突起１３８７は、切欠１３
７３の互いに向き合った側縁に隣接してシェービングチューブの破片窓１２９０内に受け
入れられるように、寸法決めされ、かつ形作られている。突起１３８７は、それらの互い
に向き合った端が切欠１３７３の上下縁に当接することによって、窓１２９０，１３９２
の軸方向位置合わせをもたらすことになる。突起１３８７は、切欠１３７３のそれぞれの
側縁と当接することによって、窓１２９０，１３９２の半径方向位置合せをもたらすこと
になる。

キャッチトレイ１３８６は、破片窓１３９２の下方において各円弧状マウント１３７８
に取付けられている。（シェービングチューブ１２７０の内部に沿って螺旋状に押し出さ
れ、反らしリング１２９２によって、半径方向外方に破片窓１２９０を通るように偏向さ
れた）切除された軟組織は、一直線に並んだ破片窓１３９２を通過し、軟組織および他の
破片が最終的に収集されるキャッチトレイ１３８６上に堆積されることになる。各キャッ
チトレイ１３８６は、底部１３８８および底部１３８８から上方に延在する周辺壁１３９
０を備えている。周辺壁１３９０は、底部１３８８に堆積された軟組織および他の破片を
保持し、かつ含むことになる。

蓋１５００は、シェル１２００の封込リング１２５０の上に取外し可能に配置可能にな
っている（図３０参照）。蓋１５００は、シェル空所１２０２および清浄化された骨材を
覆うことになる。蓋１５００は、蓋１５００をシェル空所１２０２の上の適所に摺動させ
るとき、シェービングチューブ１２７０を受け入れるための長孔１５０２を有している。
ハンドル１５０４は、蓋１５００に固定されている。ハンドル１５０４は、ユーザーによ
って把持されるように、蓋１５００から上方に延在している。ユーザーは、ハンドル１５
０４を用いて、蓋を封込リング１２５０の上方でかつ破片キャッチ１２９６の下方の適所
に摺動させ、または蓋１５００を取り外すことができる。

操作中、清浄化されていない骨は、最初、清浄化させるために、シェル空所１２０２に
配置され、次いで、空所１２０２を覆うために、蓋１５００が、封込リング１２５０の上
の適所に摺動される。（図示されていない）締付具を用いて、蓋１５００をねじ付き孔１
３６０を介して封込リング１２５０に締め付けるとよい。清浄化されていない骨は、付着
した軟組織を含んでおり、この軟組織は、前駆細胞層を損傷することなく除去される必要
がある。

次いで、代替的クリーニングモジュール１０４６が、基部ユニット４２に装着されるこ
とになる。外科医は、基部ユニットスイッチ９８のプッシュボタンを押し下げることによ
って、代替的クリーニングモジュール１０４６を作動させる。スイッチ９８の押下げに応
じて、（図示されていない）モータコントローラによって、電力がモータ４４に印加され
、これによって、モータ４４を通電し、その出力シャフト７８を、上から見てカッター１
０４８を反時計方向に回転させる方向に、回転させることになる。

転回プレート１２９８が、カッター１０４８と一緒に反時計方向に回転する。転回プレ
ート１２９８は、アームが脱係合位置から外れたとき、骨材をアーム１３０２の前面１３
０４に向かって運ぶように、作用する。係合位置において、アーム前面１３０４は、骨材
をシェービングチューブ１２７０およびカッターのシェービングロータ１２６０に向かっ
て案内し、これによって、骨材から軟組織を切除する。

シェービングロータ１２６０の切刃１２６４および／またはシェービングチューブ１２
７０のシェーバ縁１２７４が、骨から軟組織を切除する。次いで、切除された軟組織およ
び他の破片は、シェービングロータ１２６０とシェービングチューブ１２７０との間にお
いて上方に螺旋状に押し出される。螺旋状に押し出された組織は、反らしリング１２９２
によって、半径方向外方に偏向され、シェービングチューブ１２７０の破片窓１２９０お
よび各チューブ半体１３８０の窓１３９２内を通って排出される。次いで、組織は、キャ
ッチトレイ１３８６に収集され、廃棄されることになる。これによって、軟組織および他
の破片が、骨材の残りの骨から分離されることになる。

ある量の骨清浄化が行われた後、駆動アセンブリ１４００がシェービングチューブ１２
７０を軸Ａ１０を中心として回転させ、シェービングチューブ１２７０内に捕捉された骨
材を離脱させる。シェービングチューブ１２７０の回転時に捕捉された骨材がカッター１
０４８および／またはシェービングチューブ１２７０から遊離または離脱されるときに、
アーム１３０２は、捕捉された骨材を支える支持面をもたらすことになる。ギア列１４０
２は、シェービングチューブ１２７０が、１～５秒毎に時計方向と反時計方向とに交互に
０°から３６０°の間の角度にわたって軸Ａ１０を中心として回転するように、構成され
ている。

クリーニング中、駆動アセンブリ１４００は、アーム１３０２を係合位置と脱係合位置
との間で周期的に旋回させ、アーム１３０２とシェービングチューブ１２７０との間に捕
捉された骨材を再配向させるようになっている。アーム１３０２は、１分当たり５～２０
回の割合で係合位置と脱係合位置との間で摺動する。これによって、骨材の全ての表面か
らの軟組織および破片の除去が容易になる。

いったん代替的クリーニングモジュール１０４６が骨から軟組織を十分に除去したなら
、蓋１５００が取り外される。キャッチトレイ１３８６およびキャッチトレイ１３８６内
に収集された軟組織／破片は、除去され、廃棄される。次に、清浄化された骨が、さらな
る処理のために、ピンセットまたは他の装置（図示せず）によって掴まれる。クリーニン
グプロセスの最後に、代替的クリーニングモジュール１０４６は、基部ユニット４２から
取り外される。次いで、代替的クリーニングモジュール１０４６は、清浄化されるかまた
は廃棄されることになる。

前述の説明を考慮すれば、本発明の多くの修正および変更が可能であることは、明らか
である。この説明は特定の実施形態に向けられているが、当業者であれば、本明細書に図
示され、かつ記載されている特定の実施形態に対する修正および／または変更を考案する
ことが可能であることを理解されたい。この説明の範囲内に包含されるこのような修正ま
たは変更のいずれも本明細書に含まれることが意図されている。本明細書の記載は、単な
る例示にすぎず、制限されることが意図されていないことを理解されたい。

なお、原出願の特許請求の範囲は、以下の通りである。
［請求項１]
骨材クリーニングアセンブリであって、
基部と前記基部の上方に位置している上部とを有し、前記基部と前記上部との間に空所
を備えるようにしたシェルと、
複数の切刃が形成され、前記シェルの前記空洞に回転可能に取付けられているカッター
と、
前記カッターの周りに配置されているシェービングチューブであって、前記カッターの
前記切刃に隣接して位置している少なくとも１つのシェーバ縁を有するように形成されて
いるシェービングチューブと、
前記シェルの前記基部を覆って配置され且つ封込空間を画定する閉じた封込壁を有する
ように形作られているアームであって、前記アームは、前記カッターおよび前記シェービ
ングチューブが前記封込空間内に配置されるように、前記シェルの前記空洞内に配置され
ており、前記アームは、前記封込壁の一部が前記封込空間内の骨材を前記カッターの前記
切刃に向かって押圧するような係合位置と、前記アームが前記係合位置にあるときよりも
前記封込壁が前記カッターからさらに離間しているような脱係合位置との間で移動可能で
あるように、前記基部に移動可能に取付けられている、アームと、
を備えている骨材クリーニングアセンブリ。
［請求項２]
前記シェービングチューブは、窓を画定するように形成されており、前記少なくとも１
つのシェーバ縁は、少なくとも部分的に前記窓を画定しており、
前記アームが前記係合位置にあるとき、前記封込壁の前記一部は、前記シェービングチ
ューブの前記窓と隣接して位置し、前記封込空間内の骨材を前記窓を通して前記カッター
の前記切刃に対して押圧するようになっている、請求項１に記載の骨材クリーニングアセ
ンブリ。
［請求項３]
前記シェービングチューブは、前記シェービングチューブの前記窓を画定する２つの離
間したシェーバ縁を有するように形成されている、請求項２に記載の骨材クリーニングア
センブリ。
［請求項４]
前記シェルの前記上部は、収集面を備えており、前記収集面は、前記カッターおよび前
記シェービングチューブの上方に位置する開口を画定しており、前記カッターおよび前記
シェービングチューブにより除去された組織が前記開口を通って前記収集面上に排出され
、
キャップが、前記収集面を超えて延出するように前記上部を覆って配置されている、請
求項１～３のいずれか一項に記載の骨材クリーニングアセンブリ。
［請求項５]
前記シェルの前記基部に回転可能に取付けられている転回プレートをさらに備え、前記
転回プレートは、前記シェービングチューブの周りに延在し且つ前記アームの運動とは別
個に回転可能である、請求項１～４のいずれか一項に記載の骨材クリーニングアセンブリ
。
［請求項６]
前記転回プレートは、前記カッターに接続されて前記カッターと一体に回転するよう
になっている、請求項５に記載の骨材クリーニングアセンブリ。
［請求項７]
前記アームの前記封込壁は、前記封込空間を画定する内面を有するように形成されてお
り、
押圧ブロックが、前記封込壁の前記内面から内方に延在し、前記封込壁の内方に位置し
ている面を有しており、前記押圧ブロックは、前記アームが前記係合位置にあるとき、前
記押圧ブロックの前記面が、骨材を前記カッターの前記切刃に向かって押圧する前記封込
壁の前記一部となるように位置している、請求項１～６のいずれか一項に記載の骨材クリ
ーニングアセンブリ。
［請求項８]
前記アームは、前記押圧ブロックの前記面が湾曲するようにさらに形成されている、請
求項７に記載の骨材クリーニングアセンブリ。
［請求項９]
前記アームは、
前記封込壁が、前記封込壁の隣接する区域が合わさるようなコーナーを画定するように
形作られるように、および
前記アームが前記係合位置にあるとき、そこから前記押圧ブロックが延在する前記コー
ナーが前記カッターに隣接して位置し、前記アームが前記脱係合位置にあるとき、前記コ
ーナーは前記カッターから離間するように、前記押圧ブロックが、前記封込壁の前記コー
ナーから内方に延在するように、
さらに形成されている、請求項７又は８に記載の骨材クリーニングアセンブリ。
［請求項１０]
前記シェービングチューブは、前記シェルに回転可能に取付けられて、前記カッターと
は別個に回転する、請求項１～９のいずれか一項に記載の骨材クリーニングアセンブリ。
［請求項１１]
請求項１～９の何れか一項に記載の骨材クリーニングアセンブリと共に用いられる基部
ユニットであって、
モータと、
前記モータに接続されて前記モータによって作動される駆動ユニットであって、前記駆
動ユニットは、前記カッターに係合して前記カッターを回転させる第１の駆動部材と、前
記アームに係合して前記アームを旋回させる第２の駆動部材とを備えている、駆動ユニッ
トと、
を備えている基部ユニット。
［請求項１２]
請求項１～１０の何れか一項に記載の骨材クリーニングアセンブリと共に用いられる基
部ユニットであって、
モータと、
前記モータに接続されて前記モータによって作動される駆動ユニットであって、前記駆
動ユニットは、前記カッターに係合して前記カッターを回転させる第１の駆動部材と、前
記シェービングチューブに係合して前記シェービングチューブを回転させる第２の駆動部
材と、前記アームに係合して前記アームを旋回させる第３の駆動部材とを備えている、駆
動ユニットと、
を備えている基部ユニット。
［請求項１３]
前記第１の駆動部材は、ギアである、請求項１２に記載の基部ユニット。
［請求項１４]
前記第２の駆動部材は、ギアである、請求項１２又は１３に記載の基部ユニット。

Claims (16)

1. 骨材を清浄化するためのアセンブリであって、
   清浄化されることになる前記骨材を受け入れるための空所を画定するシェルと、
   前記シェル空所内に配置されたカッターであって、作動されたとき、前記骨材から軟組
   織を除去することによって、前記骨材を清浄化するようになっている、カッターと、
   上面を有する転回プレートと、
   脱係合位置と係合位置との間で前記転回プレートの前記上面を横切って移動可能なガイ
   ドと、
   を備えるアセンブリにおいて、
   前記ガイドは、前記脱係合位置から外れると、前記空所内に受け入れられた骨材を前記
   カッターに向かって移動させるように構成されている、アセンブリ。
2. 骨材清浄化アセンブリであって、
   清浄化されることになる前記骨材を受け入れるための空所を画定するシェルと、
   前記シェル空所内に配置されるように、前記シェル基部に回転可能に取付けられた複数
   の切刃が形成されたカッターと、
   前記基部によって画定され、上面を有する転回プレートと、
   前記シェル空所内の閉鎖された封込壁であり、前記転回プレートの前記上面に配置され
   た骨材空間を画定する封込壁と、
   を備えるアセンブリにおいて
   前記封込壁は、前記基部に移動可能に取付けられ、前記封込壁が脱係合と係合位置との
   間を移動できるようにして前記骨材を囲み、これによって、前記骨材が捕捉されて前記カ
   ッター内に押し込まれるようになっている、アセンブリ。
3. 前記カッターの周りに配置され、前記カッターの前記切刃に隣接して位置している少な
   くとも１つのシェーバ縁を有するように形成されているシェービングチューブを更に備え
   、前記シェービングチューブは、窓を画定するように形成されており、前記シェーバ縁は
   、少なくとも部分的に前記窓を画定している、請求項１または２に記載のアセンブリ。
4. 前記シェービングチューブは、前記シェービングチューブの前記シェーバ縁に隣接して
   回転するように配置された前記カッターの複数の切刃を画定する複数の溝を有するように
   形成され、前記少なくとも１つのシェーバ縁および前記複数の切刃が協働して前記軟組織
   を前記骨材から切除し、前記溝が形作られ、前記カッターが前記シェービングチューブに
   対して回転し、前記カッターが回転すると、切除された組織は前記シェービングチューブ
   と前記カッターとの間において上方に螺旋状に押し出されるようになっている、請求項３
   に記載のアセンブリ。
5. 前記シェービングチューブは上端を有し、収集面を画定している構造的部材は、前記シ
   ェービングチューブと前記カッターとの間を螺旋状に押し出される前記切除された組織を
   受け入れるための前記シェービングチューブの前記上端に隣接して位置している、請求項
   ４に記載のアセンブリ。
6. 前記転回プレートは、前記骨材が前記転回プレートの上に置かれるように前記シェルの
   前記空所に着座しており、前記転回プレートは、前記骨材を再配向するように回転するこ
   とが可能である、請求項１～５のいずれか一項に記載のアセンブリ。
7. 前記シェービングチューブは、時計方向、反時計方向、または時計方向と反時計方向と
   に交互する揺動運動のいずれか１つの運動において移動するよう構成されている、請求項
   ３～５のいずれか一項に記載のアセンブリ。
8. 前記ガイドはさらにアームとして画定されている、請求項１～７のいずれか一項に記載
   のアセンブリ。
9. 骨材をアセンブリで清浄化する方法であって、前記アセンブリは、清浄化されることに
   なる前記骨材を受け入れるための空所を画定するシェルと、前記シェル空所内に配置され
   たカッターと、上面を有する転回プレートと、該転回プレートの前記上面を横切って移動
   可能なガイドとを備え、前記方法は、
   清浄化されていない骨を前記空所に設置するステップと、
   前記カッターを作動するステップと、
   前記ガイドを脱係合位置と係合位置との間で前記転回プレートの前記上面を横切って移
   動させることで前記空所内に受け入れられた前記骨材を前記カッターに向かって移動させ
   、前記清浄化されていない骨材から軟組織および他の破片を切除する、移動させるステッ
   プと、を含む方法。
10. 前記カッターの周りに配置され、前記カッターの前記切刃に隣接して位置している少な
    くとも１つのシェーバ縁を有するように形成されているシェービングチューブを更に備え
    、前記シェービングチューブは、窓を画定するように形成されており、前記シェーバ縁は
    、少なくとも部分的に前記窓を画定している、請求項９に記載の方法。
11. 前記カッターが前記シェービングチューブの前記シェーバ縁に隣接して回転するよう配
    置された前記カッターの複数の切刃を画定する複数の溝を有するよう形成され、前記少な
    くとも１つのシェーバ縁および前記複数の切刃が協働して前記軟組織を前記骨材から切除
    し、前記溝が形作られ、前記カッターが前記シェービングチューブに対して回転し、前記
    カッターが回転すると、切除された組織は前記シェービングチューブと前記カッターとの
    間において上方に螺旋状に押し出される、請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記ガイドは、１分当たり５～２０回の割合で係合位置と脱係合位置との間で旋回する
    、請求項９～１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記カッターは、１００ＲＰＭから５００ＲＰＭの間の速度で回転する、請求項１２に
    記載の方法。
14. クリーニングモジュール基部の台座の取付け空間において前記シェルを取り付けるステ
    ップを更に含む、請求項９に記載の方法。
15. 前記クリーニングモジュールを前記クリーニングモジュール基部から取り外し、前記ク
    リーニングモジュールを配置するステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記クリーニングモジュール基部および駆動モジュールを他のクリーニングモジュール
    に再使用するステップを更に含む、請求項１４または１５に記載の方法。

Images