JP7275209B2 - 局所化された補助溝を有する外科用バー - Google Patents

局所化された補助溝を有する外科用バー Download PDF

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Description

[0001]本開示は、切骨または骨成形のための外科システムに関し、より詳細には、外科用バーに関する。
[0002]本節は、必ずしも従来技術でない本開示に関係する背景情報を提供する。
[0003]外科器械は、グリップを有するモータハウジングと、アタッチメントと、外科用工具とを含むことがある。アタッチメントおよび外科用工具は、他のアタッチメントおよび外科用工具と交換されてもよい。アタッチメントは、モータハウジングに接続し、モータハウジング内のモータと係合することができる。外科用工具は、シャフト、および外科用バーを含むことがある。シャフトは、外科用バーから延び、アタッチメントと係合し、モータによって軸方向に回転される。
[0004]外科用バーは、外科手順中に、骨を切離、切削、および／または成形するために使用される。外科用バーは、しばしば互いに相反する可能性がある様々な特性を有する。それらの特性のいくつかは、切削効率、安定性、有効長、および視認性を含む。これらの特性の１つを改善することは、他の特性の１つまたは複数に悪影響を及ぼす可能性がある。一例として、軸方向領域において（もしくは外科用バーの先端にて）、または半径方向領域において（もしくは外科用バーの赤道にて）強化が与えられるとき、外科用バーの他の領域における切削性能は、悪影響を受ける可能性がある。
[0005]外科用工具のシャフトの長さは、外科器械の有効長に影響を及ぼす。有効長は、グリップ（またはモータハウジング）から対応する外科用バーの切削部分までの外科器械の長さを指す。有効長は、アタッチメント長さ、および露出された長さを含む。アタッチメント長さは、対応するアタッチメントの長さを指す。アタッチメントは、モータ（または主）ハウジングから外科用工具のシャフトの露出された部分まで延びる外科器械の一部分である。露出長さは、外科器械のアタッチメントと係合された後で露出される外科用工具の長さを指す。露出長さは、アタッチメントの遠位端から延びる外科用工具の一部分の長さである。外科用バーの遠位端は、患者の組織と接触することができる。「遠位」という用語は、外科用バーを有する外科器械を保持する医療従事者から最も離れていることを意味する。「近位」という用語は、医療従事者に向かい、患者から離れることを意味する。
[0006]外科医は、外科用工具の長さ（または有効長）を変えることなしに、増大された露出部を望むことがある。これは、より短いアタッチメントを有する外科用工具を使用すること、および／または可変露出部アタッチメントを提供することによってもたらされ得る。可変露出部アタッチメントは、可変露出部アタッチメントから延びる外科用工具のシャフトの量を外科医が変えることを可能にする。露出部を増大することは、外科用工具の不安定性を増大する傾向がある。アタッチメントから離れるように延びる外科用バーのシャフトが長いほど、外科用バーの軸方向回転中、外科用バーがより不安定になる可能性がある。
[0007]本節は、本開示の全体的な概要を提供するものであり、その完全な範囲またはその特徴のすべてを包括的に開示するものではない。
[0008]外科用バーが提供され、主要溝および補助溝を含む。主要溝は、（ｉ）第１のク
リアランス面と、（ｉｉ）第１の切れ刃を有する第１のすくい面とを含む。主要溝は、外科用バーの近位端から外科用バーの遠位端に延びる。補助溝は、外科用バーの遠位領域、中央領域、および／または近位領域内に局所化される。補助溝は、（ｉ）第２のクリアランス面と、（ｉｉ）第２の切れ刃を有する第２のすくい面とを含む。補助溝の少なくとも１つは、主要溝の１対の隣り合う主要溝間に位置する。
[0009]他の特徴では、外科用バーが提供され、赤道、主要溝、および補助溝を含む。主要溝は、（ｉ）第１のクリアランス面と、（ｉｉ）第１の切れ刃を有する第１のすくい面とを含む。補助溝は、（ｉ）第２のクリアランス面と、（ｉｉ）第２の切れ刃を有する第２のすくい面とを含む。補助溝の少なくとも１つは、主要溝の１対の隣り合う主要溝間に位置し、外科用バーの赤道を横断して延びていない。
[0010]他の特徴では、外科用バーが提供され、主要溝および補助溝を含む。主要溝は、（ｉ）第１のクリアランス面と、（ｉｉ）第１の切れ刃を有する第１のすくい面とを含む。主要溝の少なくとも１つは、外科用バーの近位端から外科用バーの遠位端に延びる。補助溝は、（ｉ）第２のクリアランス面と、（ｉｉ）第２の切れ刃を有する第２のすくい面とを含む。補助溝のそれぞれは、主要溝の１対の隣り合う主要溝間に位置する。補助溝の少なくとも１つは、外科用バーの遠位端に延びていない。
[0011]適用可能性の他の領域は、本明細書に提供されている説明から明らかになろう。この概要における説明および特定の例は、例示のためのものにすぎず、本開示の範囲を限定するものではない。
[0012]本明細書に記載の図面は、可能な実装すべてではなく選択された実施形態を例示するためのものにすぎず、本開示の範囲を限定するものではない。
[0013]本開示の一実施形態による外科用バーを組み込む外科器械の斜視図である。 [0014]図１の外科器械の斜視図である。 [0015]本開示による遠位領域内に補助溝を組み込むマッチヘッド（または「神経」）スタイル外科用バーの斜視図である。 [0016]図３のマッチヘッドスタイル外科用バーの別の斜視図である。 [0017]図３のマッチヘッドスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0018]本開示による遠位領域内に補助溝を組み込むボールヘッドスタイル外科用バーの斜視図である。 [0019]本開示による中央領域内に補助溝を組み込むボールヘッドスタイル外科用バーの斜視図である。 [0020]本開示による中性の半径方向すくい角を有する補助溝を組み込むボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0021]本開示による正の半径方向すくい角を有する補助溝を組み込むボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0022]本開示による負の半径方向すくい角を有する補助溝を組み込むボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0023]本開示による中性溝軸角を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの半径方向側面図である。 [0024]図１１のボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0025]本開示による左ねじれ溝軸角を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの半径方向側面図である。 [0026]図１３のボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0027]本開示による右ねじれ溝軸角を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの半径方向側面図である。 [0028]図１５のボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0029]本開示による負のテーパを有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの半径方向側面図である。 [0030]本開示による正のテーパを有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの半径方向側面図である。 [0031]本開示による浅い補助溝を有するボールスタイル外科用バーの半径方向側面図である。 [0032]本開示による深い補助溝を有するボールスタイル外科用バーの半径方向側面図である。 [0033]本開示による図１９のボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0034]本開示による中間の深さを有する補助溝を有するボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0035]本開示による図２０のボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0036]本開示による第１の内側溝角を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0037]本開示による第２の内側溝角を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0038]本開示による第２の内側溝角および特定の半径方向すくい角を有する浅い補助溝を示すボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0039]本開示による第１の時計角度を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0040]本開示による第２の時計角度を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0041]本開示による第３の時計角度を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0042]本開示による中性の軸方向すくい角を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0043]図３０のボールスタイル外科用バーの半径方向側面図であり、中性の半径方向すくい角を有する補助溝を示す。 [0044]本開示による負の軸方向すくい角を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0045]図３２のボールスタイル外科用バーの半径方向側面図であり、負の半径方向すくい角を有する補助溝を示す。 [0046]本開示による負の軸方向すくい角を有する補助溝を示すボールスタイル外科用バーの遠位端図である。 [0047]図３４のボールスタイル外科用バーの半径方向側面図であり、負の半径方向すくい角を有する補助溝を示す。
[0048]対応する符号は、図面のいくつかの図を通じて対応する部分を示す。
[0049]次に、例示的な実施形態について、添付の図面を参照してより完全に述べる。以下の説明は、本質的に例示的なものにすぎず、本開示、明細書、または使用を限定するものではない。図面を通して、対応する符号は、同様の、または対応する部分および特徴を示すことを理解されたい。
[0050]以下の例は、外科用バーの複数の特性を改善するための局所化された溝機構を含
む。本明細書で使用される「局所化」という用語は、外科用バーのいくつかの領域に位置する、および／またはそれらの領域によって提供され、外科用バーの他の領域に位置せず、および／またはそれらの領域によって提供されない外科用バーの１つまたは複数の特徴および／または特性を指す。局所化された溝機構は、外科用バーの他の領域における外科用バーの１つまたは複数の特性に悪影響を及ぼすことなしに外科用バーのそれぞれの領域における１つまたは複数の特性を改善する。局所化された溝機構は、外科用バーの切削機構を増やし、安定性を提供し、および／または切削効率を改善することができる。
[0051]図１は、患者１４に対して使用されている回転外科用バー１２を組み込む外科器械１０を示す。例にすぎないが、患者１４は、図のように神経手術を受けていることがある。図１は、例として提供されているにすぎない。本明細書に開示されている外科用バーは、異なる工具および／またはカッタアセンブリにおいて使用されてもよく、他の手順および／または手術のために使用されてもよい。外科器械１０は、外科用バー１２を軸方向で回転させるためのモータ１８を有する工具ドライバ１６を含む。図のように、外科用バー１２は、患者１４の骨の一部分および隣接する組織を外科的アクセス部位２０において切離および／または成形するために使用されてもよい。
[0052]図２は、外科器械１０の斜視図である。工具ドライバ１６は、ホースまたはケーブルアセンブリ２４に接続されたモータハウジング２２を含む。ホースアセンブリ２４は、モータ１８のために外部電力および／または空気圧を供給する。さらに、工具ドライバ１６は、モータハウジング２２に接続し外科用工具２８と係合するアタッチメント２６を含む。外科用工具２８の遠位端３０は、シャフト３２に取り付けられる外科用バー１２を含み、シャフト３２は、アタッチメント２６と係合する。外科用工具２８の代わりに使用され得る外科用工具の例が、以下、図３～図２１を参照して示され述べられている。
[0053]以下の節では、様々な外科用工具および外科用バーが開示される。外科用工具のそれぞれは、ある角度、深さなど、いくつかの特徴を有するものとして述べられているが、外科用バーのそれぞれの特徴は、外科用バーの任意の他の１つで実装され得る。
[0054]図３～図５は、離散的な補助溝５２を組み込む外科用バー５０を示す。外科用バー５０は、マッチヘッド（または「神経」）スタイル外科用バーであり、テーパ状のシャフト５４から延びる。シャフト５４は、外科用バー５０にて、アタッチメント（たとえば、図２のアタッチメント２６）と係合するシャフト５４の近位部分より小さい直径を有してもよい。外科用バー５０は、主要（または主）溝５８および補助溝５２を有する本体５６を含む。主溝５８は、外科用バー５０の近位端６０から遠位端（または先端）６２まで外科用バー５０の全長に延びる。主溝５８は、補助溝５２より積極的な切削をもたらす（外科用バーの１回転当たりより多くの材料を切除する）。補助溝５２は、局所化された安定性および／または局所化された高い切削効率など局所化された特徴をもたらすために含まれている。これらの特徴は、外科用バー５０の遠位領域、中央領域、および／または近位領域に局所化され得る。これらの特徴は、外科用バー５０の別の領域に悪影響を及ぼすことなしに１つの領域内にもたらされ得る。
[0055]主溝５８のそれぞれは、近位クリアランス面７０、遠位クリアランス面７２、近位すくい面７４、および遠位すくい面７６を含む。クリアランス面７０、７２およびすくい面７４、７６は、平坦な表面であってよい。半径方向で見たとき、近位クリアランス面７０は、外科用バー５０の回転軸７８に対して正のテーパ角、中性のテーパ角、または負のテーパ角を有してもよい。半径方向で見たとき、遠位クリアランス面７２は、外科用バー５０の回転軸７８に対して正のテーパ角を有してもよい。図の遠位クリアランス面７２のテーパ角は、近位クリアランス面７０のテーパ角より大きい正である。
[0056]第１の移行領域８０が、近位クリアランス面７０と遠位クリアランス面７２の間にそれぞれ存在する。第１の移行領域８０は、凸形領域であってよい。第２の移行領域８２が、近位すくい面７４と遠位すくい面７６の間にそれぞれ存在する。主溝５８のそれぞれは、（ｉ）近位クリアランス面７０の１つおよび遠位クリアランス面７２の１つと、（ｉｉ）近位すくい面７４の１つおよび遠位すくい面７６の１つとの間に存在する第３の移行領域８３を含む。第３の移行領域８３は、凹形領域であってよく、遠位端６２から近位端６０に延びる。
[0057]近位すくい面と遠位すくい面の各対は、近位端６０から遠位端６２に外科用バー５０の外周に沿って延びる切れ刃８６を有する。１次（または第１）逃げ面８４が、（ｉ）主溝５８と補助溝５２の間、および（ｉｉ）主溝５８の切れ刃８６と補助溝５２の間に存在する。
[0058]補助溝５２は、クリアランス面９０、移行領域９２、およびすくい面９４を含む。クリアランス面９０およびすくい面９４は、平坦な表面であってよく、および／または半円形であってもよい。クリアランス面９０は、主溝５８のための２次逃げ面と呼ばれることがある。移行領域９２は、クリアランス面９０とすくい面９４の間の凹形領域である。すくい面９４は、それぞれの切れ刃９６を含む。
[0059]補助溝５２は、外科用バー５０の遠位領域内に位置して示されているが、補助溝５２は、中央に位置し、赤道１００を横断して遠位領域から近位領域に延びてもよい。遠位領域は、赤道１００の遠位にある。赤道１００は、回転軸７８（または長手方向軸）に対して直交する外科用バー５０の平面部分（または断面）を指すことがあり、外科用バー５０の直径が最大であるところであってもよい。外科用バー５０が、図の例におけるように外科用バー５０の延長された部分にわたって一定の直径を有する場合、赤道１００は、最大の直径を有する外科用バー５０の最も遠位の部分としてもよい。別の例として、補助溝５２は、遠位領域から近位端６０に延びてもよい。別の例として、補助溝５２は、外科用バー５０の近位領域内にあってもよい。近位領域は、赤道１００の近位である。
[0060]補助溝５２は、主溝５８とは異なるものである。補助溝５２の移行領域９２は、図では回転軸７８から半径方向に延びていないが、移行領域９２は、回転軸７８から半径方向に延び、および／または回転軸７８を含む平面内にあってもよい。補助溝５２は、主溝５８の逃げ面の「切り取られた」区間と考えられてもよい。図のように、補助溝５２のそれぞれは、遠位端６２から、隣り合う主溝間の中央で、赤道１００および／または近位端６０に向かって延びる。隣り合う主溝は、２つの主溝間に別の主溝がない２つの主溝を指す。同様に、隣り合う補助溝は、２つの補助溝間に別の補助溝がない２つの補助溝を指す。主溝は、主溝と補助溝の間に介在する溝がない状態で補助溝に隣接してもよい。
[0061]図のように、補助溝５２は、遠位領域に局所化される。補助溝５２は、主溝５８のために増大された逃げ角を提供し、これは、使用中に抵抗を減少させ、その結果、遠位端６２にてスピニング効率を増大する。補助溝５２の追加の切れ刃９６が、遠位端６２にて切削効率を増大する。
[0062]外科用バー５０は、回転軸７８周りで均等に分配された２つの主溝５８および２つの補助溝５２を有して示されているが、外科用バー５０は、任意の数の主溝および補助溝を有してもよい。さらに、外科用バー５０は、補助溝と同数の主溝を有して示されているが、外科用バー５０は、主溝と異なる数の補助溝を有してもよい。さらに、複数の補助溝が主溝の逃げ面から切り取られてもよい。たとえば、第１の補助溝は、主溝の逃げ面の遠位領域内に位置してもよく、第２の補助溝は、その逃げ面の中央領域および／または近位領域内に位置してもよい。第２の補助溝は、第１の補助溝とは異なってもよく、または
この補助溝は、第１の補助溝と第２の補助溝の間の移行領域を共用してもよい。第１および第２の補助溝は、それぞれのテーパ角、溝軸角、内角、時計角度、半径方向すくい角、軸方向すくい（またはねじれ）角、および深さを有することができる。これらの角度は、下記でさらに定義される。
[0063]単一の外科用バーは、同じタイプおよびスタイルの補助溝を含んでも、異なるタイプおよびスタイルの補助溝を含んでもよい。これらの補助溝は、異なるテーパ角、溝軸角、内角、時計角度、半径方向すくい角、軸方向すくい角、および深さを有することができる。異なる角度および深さを有する異なるタイプおよびスタイルの補助溝が、図６～図２９を参照して下記でさらに述べられ示されている。これらの角度および深さは、ボールヘッドスタイルの外科用バーに関して下記で述べられているが、これらの角度および深さは、図３～図５の外科用バーおよび／または本明細書に開示されている多数の例によって包含される他の外科用バーにも当てはまる。また、特定の角度および深さが図６～図２９に示されているが、他の角度および深さが実施されてもよい。
[0064]図６は、補助溝１１２を組み込む外科用バー１１０を示す。外科用バー１１０は、ボールヘッドスタイルの外科用バーである。補助溝１１２は、外科用バー１１０の遠位領域内にある。補助溝１１２は、図３～図５の外科用バー５０の補助溝５２と同様であっても異なってもよい。
[0065]図７は、補助溝１２２（１つが図７に見ることができる）を組み込む外科用バー１２０を示す。外科用バー１２０は、ボールヘッドスタイルの外科用バーである。補助溝１２２は、外科用バー１２０の中間（または中央）領域内にある。図のように、補助溝１２２は、平坦または半円形であるクリアランス面１２４およびすくい面１２６を含む。クリアランス面１２４とすくい面１２６の間の移行領域１２８は、回転軸１３０に対して平行に延びても、正のテーパ角または負のテーパ角を有してもよい。補助溝１２２は、外科用バー１２０の赤道１３２の上で中心合わせされてもよい。図の例では、補助溝１２２のそれぞれは、－１０°の半径方向すくい角、１００°の内角、－５°の（左ねじれ）溝軸角を有し、補助溝が隣り合う主溝間で中心合わせされる（または中間点にある）ような時計角度を有する。この構成は、中線（または赤道）近くにおける外科用バーの領域を介して切削のための安定性をもたらす。
[0066]図８～図１０は、異なる半径方向すくい角を有する補助溝を有するボールスタイル外科用バーを示す。図８は、中性の半径方向すくい角を有する補助溝１４２を組み込むボールスタイル外科用バー１４０の遠位端図を示す。補助溝１４２のすくい面１４６は、回転軸（点１４８として指定されている）に対して平行に延びる。それぞれすくい面１４６を含む平面が、回転軸１４８を通って延びる。
[0067]図９は、正の半径方向すくい角を有する補助溝１５２を組み込むボールスタイル外科用バー１５０の遠位端図を示す。補助溝１５２のすくい面１５４は、外科用バー１５０の遠位端で見たとき、すくい面１５４の切れ刃１５８上の最外点１５６から回転軸（点１６０として指定されている）を通って延びるそれぞれの平面に対して正のすくい角にある。正のすくい角の１つが１６２として指定されている。図のように、正のすくい角は１５°である。正の半径方向すくい角は、切削効率を増大することができる。
[0068]図１０は、負の半径方向すくい角を有する補助溝１７２を組み込むボールスタイル外科用バー１７０の遠位端図を示す。補助溝１７２のすくい面１７４は、外科用バー１７０の遠位端で見たとき、すくい面１７４の切れ刃１７８上の最外点１７６から回転軸（点１８０として指定されている）を通って延びるそれぞれの平面に対して負のすくい角にある。負のすくい角の１つが１８２として指定されている。図のように、負のすくい角は－１５°である。負の半径方向すくい角および中性の半径方向すくい角は、安定化効果をもたらすことができる。
[0069]異なる外科器械は、（ｉ）外科用工具の切削部分、または（ｉｉ）対応する外科用バーの切削部分までの異なる有効長（またはグリップ（もしくはモータハウジング）からの距離）を有することがある。典型的には、有効長が長いほど、および／または露出された長さ（アタッチメントから外科用バーまでの距離）が長いほど、使用中、外科用バーが安定でなくなる。
[0070]負から中性のすくい角は安定化効果をもたらすことができ、一方、正のすくい角は、切削効率を改善することができる。本明細書に開示されている補助溝は、正、中性、および／または負の軸方向すくい（もしくはねじれ）角を有してもよい。遠位領域（または先端）内の負の軸方向すくい角は安定化効果をもたらすことができ、一方、外科用バーの赤道または近位領域における正の半径方向すくい角は、高い切削効率をもたらすことができる。安定化効果をもたらす軸方向および／または半径方向すくい角を有する補助溝を組み込むことは、切削している間、安定性に悪影響を及ぼすことなしに、対応する外科用工具の露出された長さが増大されることを可能にする。露出長さを増大することに伴う増大される不安定性は、負および／または中性のすくい角によってもたらされる高い安定性によって補償され得る。
[0071]図８に示されている例では、外科用バー１４０の主溝１９０は、正の逃げ角を有する１次逃げ面１９２を有する。１次逃げ面１９２の逃げ角は、逃げ面１９２と、（ｉ）主溝１９０のすくい面２００の切れ刃１９８上の第１の最外点１９６を通って、かつ（ｉｉ）第１の最外点１９６と回転軸１４８の間で延びる線（１本の線が２０２で指定されている）に対して直交して延びる接線（１本の接線が１９４で指定されている）との間で測定される。１次逃げ面１９２の逃げ角（１つの逃げ角が２０３で指定されている）は、中性または負とすることができる。正の逃げ角は、第１の最外点１９６を通って延びる円２０４をたどらない。正の逃げ角は、少ない表面（または組織）接触、したがって少ない抵抗により、高い操作効率をもたらす。補助溝１４２のクリアランス面２０６（または２次逃げ面）は、１次逃げ面１９２の逃げ角より大きい正の逃げ角を有する。
[0072]補助溝１４２は、図のように中性の逃げ角（１つの逃げ角が２１０で指定されている）を有してもよい逃げ面２０８を有する。１次逃げ面２０８の逃げ角は、逃げ面２０８と、（ｉ）すくい面１４６の切れ刃２１６上の第２の最外点２１４を通って、かつ（ｉｉ）第２の最外点２１４と回転軸１４８の間で延びる線（１本の線が２１８で指定されている）に対して直交して延びる接線（１本の接線が２１２で指定されている）との間で測定される。補助溝１４２の逃げ面２０８の逃げ角は、正または負とすることができる。中性の逃げ角は、（ｉ）第２の最外点２１４を通って延びる内円２２０をたどり、（ｉｉ）安定化効果をもたらす。
[0073]図１１および図１２は、中性の溝軸角を有する補助溝２３２を示すボールスタイル外科用バー２３０を示す。補助溝２３２のクリアランス面２３６とすくい面２３８の間の移行領域２３４は、回転軸２４０に対して平行に延びる。換言すれば、クリアランス面２３６とすくい面２３８の間で軸方向に延びる移行線（１つの移行線が２４２で指定されている）が、回転軸２４０に対して平行である。これらの移行線は、クリアランス面２３６の縁部に対して平行であっても、それらの縁部を指してもよい。これらの移行線は、すくい面２３８の縁部に対して平行であっても、それらの縁部を指してもよい。その結果、回転軸に対する補助溝２３４の溝軸角は、０°である。
[0074]図１３および図１４は、左ねじれ溝軸角を有する補助溝２５２を示すボールスタ
イル外科用バー２５０を示す。補助溝２５２のクリアランス面２５６とすくい面２５８の間の移行領域２５４は、正面から（または対応する移行領域の直接反対の方向から）見たとき回転軸２６０に対して平行に延びていない。左ねじれ溝軸角２６２は、（ｉ）クリアランス面２５６の１つとすくい面２５８の１つとの間の移行領域２５４の対応する１つの中で延びる移行線２６８、および（ｉｉ）回転軸２６０に対してそれぞれ平行に延びる線２６４、２６６の間で示されている。これらの移行線２６８は、対応するクリアランス面の縁部に対して平行であっても、それらの縁部を指してもよい。これらの移行線２６８は、対応するすくい面の縁部に対して平行であっても、それらの縁部を指してもよい。図の例では、左ねじれ溝軸角は、５°である。
[0075]図１５および図１６は、右ねじれ溝軸角を有する補助溝２７２を示すボールスタイル外科用バー２７０を示す。補助溝２７２のクリアランス面２７６とすくい面２７８の間の移行領域２７４は、正面から見たとき回転軸２８０に対して平行に延びていない。右ねじれ溝軸角２８２は、（ｉ）クリアランス面２７６の１つとすくい面２７８の１つとの間の移行領域２７４の１つの中で延びる移行線２８８、および（ｉｉ）回転軸２８０に対してそれぞれ平行に延びる線２８４、２８６の間で示されている。これらの移行線２８８は、対応するクリアランス面の縁部に対して平行であっても、それらの縁部を指してもよい。これらの移行線は、対応するすくい面の縁部に対して平行であっても、それらの縁部を指してもよい。図の例では、右ねじれ溝軸角は、５°である。
[0076]溝軸角は、安定性および／または切削効率を改善するように設定されてよい。溝軸角が左ねじれ溝軸角であるか、それとも右ねじれ溝軸角であるかに応じて半径方向すくい角が溝の長さに沿って長手方向に増大または減少し得るように半径方向すくい角が溝軸角に関係付けられる。たとえば、右ねじれ溝軸角は、溝の遠位端にて最も小さい対応するすくい角を有する。半径方向すくい角は、溝の近位端に向かってサイズが増大する。
[0077]図１７～図１８は、負のテーパおよび正のテーパを有する補助溝３０４、３０６を示すボールスタイル外科用バー３００、３０２を示す。補助溝３０４、３０６は、外科用バー３００、３０２の対応する赤道を横断して延びる。補助溝３０４、３０６は、赤道上で中心合わせされてもよい（補助溝３０４、３０６のそれぞれの一方の半分が赤道の遠位に位置し、補助溝３０４、３０６のそれぞれの他方の半分が赤道の近位に位置する）。たとえば補助溝３０４、３０６が負のテーパを有するとき、補助溝３０４、３０６のより大きい部分が赤道の近位に位置してもよい。たとえば補助溝が正のテーパを有するとき、補助溝３０４、３０６のより大きい部分が赤道の遠位に位置してもよい。図１７は、負のテーパを有する補助溝３０４を示す。補助溝３０４のクリアランス面（１つのクリアランス面が３１０で指定されている）とすくい面（１つのすくい面が３１２で指定されている）との間の移行領域は、対応するすくい面に面する（または対向する）側から半径方向に見たとき回転軸３１４に対して平行に延びていない。テーパ角３１６は、（ｉ）クリアランス面３１０とすくい面３１２の間の移行領域内で延びる移行線３２２、および（ｉｉ）回転軸３１４に対してそれぞれ平行に延びる線３１８、３２０の間で示されている。これらの移行線３２２は、クリアランス面３１０の縁部に対して平行であっても、それらの縁部を指してもよい。これらの移行線３２２は、すくい面３１２の縁部に対して平行であっても、それらの縁部を指してもよい。
[0078]図１８は、正のテーパを有する補助溝３０６を示す。補助溝３０６のクリアランス面（クリアランス面の１つが３３０で指定されている）とすくい面（すくい面の１つが３３２で指定されている）との間の移行領域は、対応するすくい面に面する（または対向する）側から半径方向に見たとき回転軸３３３に対して平行に延びていない。テーパ角３３４は、（ｉ）クリアランス面３３０とすくい面３３２の間の移行領域内で延びる移行線３４０、および（ｉｉ）回転軸３３３に対してそれぞれ平行に延びる線３３６、３３８の間で示されている。これらの移行線３４０は、クリアランス面３３０の縁部に対して平行であっても、それらの縁部を指してもよい。これらの移行線３４０は、すくい面３３２の縁部に対して平行であっても、それらの縁部を指してもよい。
[0079]本明細書に開示されている補助溝のテーパ角は、所定の安定性および切削効果のために、補助溝を対応する外科用バーの領域内に配置するように設定されてよい。たとえば、より正のテーパは、対応する補助溝を、対応する外科用バーの遠位端に向かって移動する。より負のテーパは、対応する補助溝を、対応する外科用バーの近位端に向かって移動する。
[0080]図１９～図２３は、異なる深さＤ１、Ｄ２、Ｄ３を有する補助溝３５６、３５８、３６０を有するボールスタイル外科用バー３５０、３５２、３５４を示す。図１９および図２１は、浅い深さＤ１（第１の所定の深さ以下の深さ）を有する補助溝３５６を有する外科用バー３５０を示す。図２０および図２３は、深い深さＤ２（第２の所定の深さ以上の深さ）を有する補助溝３６０を有する外科用バー３５２を示す。図２２は、中間の深さＤ３（第１の所定の深さより大きく第２の所定の深さ未満の所定の範囲内の深さ）を有する補助溝３６０を有する外科用バー３５４を示す。深さＤ３は、深さＤ２より大きく、深さＤ２は、深さＤ１より大きい。補助溝の深さは、（ｉ）主溝の対応する逃げ面、および／または（ｉｉ）補助溝の逃げ面に対して補助溝がどれだけ深く外科用バー内に切られているかを指す。補助溝の長さ（または表面積）およびどれだけ（またはどれだけの大きさで）溝が外科用工具性能に影響を及ぼすかは、補助溝の深さに基づく。一般に、補助溝が深いほど、補助溝は長くなる。また、より深い補助溝は、補助溝のクリアランス面（非切削表面）を隣り合う主溝に近づける傾向があり、これは、補助溝の「食いつき」のサイズを増大し、その結果、切削効率を増大する。
[0081]図２４～図２６は、対応する内側溝角３８２、３８４、３８６を有する補助溝３７６、３７８、３８０を有するボールスタイル外科用バー３７０、３７２、３７４を示す。内側溝角３８２、３８４、３８６は、補助溝３７６、３７８、３８０のクリアランス面３９０、３９２、３９４とそれぞれのすくい面３９６、３９８、４００との間の角度を指す。図２４は、第１の内側溝角３８２（たとえば、６０°）を示すボールスタイル外科用バー３７０を示す。図２５は、第２の内側溝角３８４（たとえば、９０°）を示すボールスタイル外科用バー３７２を示す。図２６は、第３の内側溝角３８２および特定の半径方向すくい角（たとえば、－２０°）を有する浅い補助溝を示すボールスタイル外科用バー３７４を示す。
[0082]補助溝の深さと同様に、内側溝角は、補助溝のクリアランス面（非切削表面）を隣り合う主溝の切れ刃に向かって移動するように調整され得る。内側溝角が大きいほど、補助溝のクリアランス面が隣り合う主溝の切れ刃に近くなる。また、補助溝の深さと同様に、内側溝角は、補助溝の非切削表面が工具表面（たとえば、主溝の逃げ面）と交差するところに移動する。内側溝角は、半径方向すくい角および溝深さが変わる間、一定の値で維持されてもよい。
[0083]図２７～図２９は、異なる時計角度４２２、４２４、４２６を有する補助溝４１６、４１８、４２０を有するボールスタイル外科用バー４１０、４１２、４１４を示す。時計角度４２２、４２４、４２６は、補助溝４１６、４１８、４２０を外科用バー４１０、４１２、４１４の遠位端で見たとき、それぞれの隣り合う主溝４３０、４３２、４３４に対する補助溝４１６、４１８、４２０の角度位置を指す。時計角度は、（ｉ）主溝４３０、４３２、４３４と補助溝４１６、４１８、４２０との間の回転軸４３６、４３８、４４０周りの角度距離、および（ｉｉ）主溝４３０、４３２、４３４と補助溝４１６、４１８、４２０との間の１次逃げ面４４２、４４４、４４６の幅を示す。
[0084]図２７は、３５°の時計角度を有する補助溝４１６を有するボールスタイル外科用バー４１０の遠位端図を示す。図２８は、５０°の時計角度を有する補助溝４１８を有するボールスタイル外科用バー４１２の遠位端図を示す。図２９は、７０°の時計角度を有する補助溝４２０を有するボールスタイル外科用バー４１４の遠位端図を示す。
[0085]時計角度は、補助溝を主溝に対して、対応する外科用バーの回転軸周りの位置に配置する。補助溝（第１の補助溝）が小さな時計角度または大きな時計角度を有する場合、追加の（または第２の）補助溝が第１の補助溝と対応する主溝との間に組み込まれてもよい。たとえば、ボールスタイル外科用工具が、図２７の補助溝と図２９の補助溝を共に含んでもよい。クロッキング角度（またはクロッキング位置）は、どれだけ（またはどれだけの大きさで）補助溝が安定性および／または切削性能に影響を及ぼすかに影響を及ぼす。
[0086]以下の図３０～図３５では、補助溝４５８、４６０、４６２が遠位領域内に外科用バー４５０、４５２、４５４の先端４６４、４６６、４６８に近接して位置する状態で、ボールスタイル外科用バー４５０、４５２、４５４が開示されている。これらの場所では、補助溝４５８、４６０、４６２は、半径方向すくい角および軸方向すくい角を有する。半径方向すくい角は、外科用バー４５０、４５２、４５４の横方向切削に影響を及ぼし、軸方向すくい角は、遠位切削に影響を及ぼす。
[0087]図３０～図３１は、中性のすくい角（０°）を有する補助溝４５８を示すボールスタイル外科用バー４５０を示す。図３０は、ボールスタイル外科用バー４５０の遠位端図を示し、中性の軸方向（またはねじれ）すくい角を有する補助溝４５８を示す。丸い破線の領域４７０は、有効な軸方向すくい角成分を有する対応する補助溝の一部分を示す。図３１は、ボールスタイル外科用バー４５０の半径方向側面図を示し、中性の半径方向すくい角を有する補助溝４５８を示す。丸い破線の領域４７２は、有効な半径方向すくい角成分を有する対応する補助溝の一部分を示す。
[0088]図３２～図３３は、負のすくい角を有する補助溝４６０を示すボールスタイル外科用バー４５２を示す。図３２は、ボールスタイル外科用バー４５２の遠位端図を示し、負の軸方向すくい角を有する補助溝４６０を示す。矢印４７４は、外科用バー４５２の遠位端または先端４６６から見たとき露出されるすくい面４７６を有する対応する補助溝の一部分を示す。補助溝４６０のすくい面の露出部は、図３０に示されているものより増大され、これは、補助溝４６０の負の軸方向すくい角の大きさを示す。図３３は、ボールスタイル外科用バー４５２の半径方向側面図を示し、負の半径方向すくい角を有する補助溝４６０を示す。矢印４７８は、半径方向で見たとき露出されるすくい面４７６を有する対応する補助溝の一部分を示す。図のように、補助溝４６０は、図３１の補助溝４５８のすくい面より増大されたすくい面露出部を有し、補助溝４６０の負の半径方向すくい角を示す。
[0089]図３４～図３５は、負のすくい角を有する補助溝４６２を示すボールスタイル外科用バー４５４を示す。ボールスタイル外科用バー４５４のすくい角は、図３２～図３３のボールスタイル外科用バー４５２のすくい角より大きく負である。図３４は、ボールスタイル外科用バー４５４の遠位端図を示し、負の軸方向すくい角を有する補助溝４６２を示す。補助溝４６２のすくい面４８０の露出部は、図３２に示されているものより増大され、これは、補助溝４６２の負の軸方向すくい角の大きさを示す。補助溝４６２は、図３２の補助溝４６０より負の軸方向すくい角の増大を明らかにした左ねじれ溝軸角を有する。図３５は、ボールスタイル外科用バー４５４の半径方向側面図を示し、負の半径方向すくい角を有する補助溝４６２を示す。図のように、補助溝４６２は、図３３の補助溝４６０のすくい面より増大されたすくい面露出部を有し、補助溝４６２の増大された負の半径方向すくい角を示す。
[0090]たとえば切離中、特定の使用のために切削性能を高めるために外科用バー上で局所化される補助溝機構が上記で述べられている。補助溝および／または溝機構は、外科用バーの遠位領域、中間領域（もしくは赤道付近）、および／または近位領域内に局所化されて開示されている。これらの補助溝は、補助溝が第１の領域内である特徴を提供し第２の領域内で異なる特徴を提供するように、外科用バーの領域間で移行し得る。補助溝は、外科用バーの近位端から外科用バーの先端（または遠位端）に連続的に延びていない。開示されている特徴は、切削効率および／または切削安定性のための要件を達成するために外科用バーに組み込まれ得る多数の外科用バー幾何形状を提供する。
[0091]本開示が徹底したものとなり、その範囲を当業者に十分に伝えるように、例示的な実施形態が提供されている。本開示の実施形態を完全に理解するために、特定の構成要素、デバイス、および方法の例など、多数の特定の詳細が記載されている。当業者には、特定の詳細が使用される必要がないこと、例示的な実施形態は多数の異なる形態で具体化され得ること、および、どちらも本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきでないことが明らかであろう。いくつかの例示的な実施形態では、周知のプロセス、周知のデバイス構造、および周知の技術は、詳細に述べられていない。
[0092]本明細書で使用されている用語は、特定の例示的な実施形態について述べるためのものにすぎず、限定するものではない。本明細書で使用されるとき、単数形「ａ」「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、別段文脈により明らかに示されていない限り、複数の形態をも含むことが意図されていることもある。
[0093]実施形態の前述の説明は、例示および説明のために提供されている。包括的なものとすることも本開示を限定することも意図されていない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、概してその特定の実施形態に限定されず、適用可能な場合、特に示され述べられていない場合でさえ、相互交換可能であり、選択された実施形態において使用することができる。また、これは多数のやり方で変わることがある。そのような変形形態は、本開示からの逸脱とみなされるべきでなく、そのような修正形態すべてが本開示の範囲内に含まれることが意図されている。

Claims (6)

  1. 骨切削に使用される外科用バーであって、
    回転軸に対して直交する、前記外科用バーの平坦な部分で、外科用バーの直径が最大であるところである、赤道と、
    （ｉ）第１のクリアランス面、および（ｉｉ）第１の骨切削刃を備えた第１のすくい面を含む、複数の主要切削溝と、
    （ｉ）第２のクリアランス面、および（ｉｉ）第２の骨切削刃を備えた第２のすくい面を含む複数の補助切削溝であって、前記複数の補助切削溝の少なくとも１つが、前記複数の主要溝の１対の隣り合う主要溝間に位置する、複数の補助切削溝と
    を含み、
    前記複数の補助切削溝が、前記赤道から遠位に延びており、前記外科用バーの近位端から前記外科用バーの遠位端に完全に延びておらず、
    前記第１のすくい面により形成された前記第１の骨切削刃および前記第２のすくい面により形成された前記第２の骨切削刃が、骨を切削するように構成され、
    前記第２のすくい面の各々が、安定化効果をもたらすように負のすくい角を画定し、
    前記負のすくい角は、補助溝のすくい面が、外科用バーの遠位端で見たとき、すくい面の切れ刃上の最外点から回転軸を通って延びるそれぞれの平面に対して回転方向側に位置しているように規定されるすくい角である、
    外科用バー。
  2. 前記複数の補助切削溝が、前記赤道の遠位にある、請求項１に記載の外科用バー。
  3. 前記第１の骨切削刃の少なくとも１つが、前記外科用バーの近位端から前記外科用バーの遠位端に延びる、請求項１に記載の外科用バー。
  4. 前記外科バーの前記遠位端での抗力を下げ、スピニング効率と切削効率を上げるために、前記複数の補助切削溝が、前記複数の主要切削溝により大きな逃げ角をもたらす、請求項１に記載の外科用バー。
  5. 前記外科用バーが、第１の主要切削溝および第２の主要切削溝、並びに第１の補助切削溝および第２の補助切削溝を備えたマッチヘッドスタイル外科用バーであり、前記第１および第２の補助切削溝が前記第１および第２の主要切削溝に２次逃げ面をもたらす、請求項４に記載の外科用バー。
  6. 第１の骨切削刃のそれぞれが、前記外科バーの回転軸に直交する、第１の外円の第１の最外点を定め、
    第２の骨切削刃のそれぞれが、前記外科バーの回転軸に直交する、第２の内円の第２の最外点を定め、
    前記第１の外円が前記第２の内円よりも大きく、前記第２の内円が前記第１の外円の内側にある、
    請求項１に記載の外科用バー。
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