(57)【要約】  バーヘッド（２２）を有するシャフト（２４）を備える外科用バー（２０）である。複数の稜（３０〜４４）がバーヘッドに形成されている。各稜は、切刃（５４）を有している。これらの稜は、切刃がバーヘッドの外面に沿って異なる長さに亘って延在するように形成されている。
2009501597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位端および遠位端を有する細長いシャフト（２４）と、
前記シャフトの前記近位端に形成され、前記シャフトを外科用ハンドピースで回転させるために前記ハンドピースの駆動ユニットに係合可能な連結部（２６，２７）と、
前記シャフトの前記遠位端に設けられ、バーヘッド本体と、バーヘッド遠位端と、前記バーヘッド本体から膨出しかつ周方向に相互に離間した複数の稜（３０〜４４、３０ａ〜４４ａ、７４〜８８、１１４〜１３２）とを有し、前記各稜の各々に切刃を有するバーヘッド（２２，２２ａ，７２，１１２）と、
を備えた外科用バーにおいて、
前記バーヘッドは、第１組の各稜（３０，３４，３８，４２）が、それぞれ前記バーヘッドに沿って第１の長さに亘って延在する切刃（５４）を有し、第２組の各稜（３２，３６，４０，４４）が、それぞれ前記バーヘッドに沿って前記第１の長さと異なる第２の長さに亘って延在する切刃（５８）を有するように形成されていることを特徴とする外科用バー。
【請求項２】
前記バーヘッド（２２）は、前記第１組の稜と前記第２組の稜とが交互に配置されるように構成され、
前記第１組の各稜（３０，３４，３８，４２）は、前記各切刃（５４）が前記バーヘッド本体の前記遠位端に近い第１位置を始端として延在するように配置され、
前記第２組の各稜（３２，３６，４０，４４）は、前記各切刃（５８）が前記バーヘッド本体の前記遠位端に近い第２位置であって前記第１位置より前記遠位端から離れているような第２位置を始端として延在するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の外科用バー。
【請求項３】
前記バーヘッドは、前記第１組の各稜のそれぞれと前記第２組の各稜のそれぞれとが、前記バーヘッドの全周に亘って交互に配置されるように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の外科用バー。
【請求項４】
前記第１組の各稜および前記第２組の各稜は、前記各切刃が前記バーヘッドの長さ方向における共通の近位側終端を有するように形成されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載の外科用バー。
【請求項５】
前記バーヘッドは、前記第１組の各稜（１１４，１１８，１２２，１２６，１３０）が前記バーヘッド（１１２）の長さ方向に沿って第１位置にて前記バーヘッドから膨出し、前記第２組の各稜（１１６，１２０，１２４，１２８，１３２）が前記バーヘッドの長さ方向に沿って第２位置にて前記バーヘッドから膨出するように形成されていることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の外科用バー。
【請求項６】
前記バーヘッドは、第３組の各稜（３６ａ，４４ａ）を有するように形成され、前記第３組の各稜は、前記第１組の各稜（３０ａ，３４ａ，４８ａ、４２）の前記各切刃（１４６）の長さと異なりかつ前記第２組の各稜（３２ａ，４２ａ）の前記各切刃（１４８）の長さと異なる第３の長さに亘って延在する切刃（１５０）を有することを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の外科用バー。
【請求項７】
前記第１組の稜は、前記バーヘッドの周方向に対称に配置され、前記第２組の稜は、前記バーヘッドの周方向に対称に配置されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６に記載の外科用バー。
【請求項８】
前記各稜は、すくい面（５０，９４，１３４）および逃げ面（５２，９６，１３６）を有し、前記すくい面（５０，９４，１３４）と逃げ面（５２，９６，１３６）との会合部に前記各稜の前記各切刃（５４，９８，１３８）が形成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の外科用バー。
【請求項９】
前記第２組の各稜は、それらの一部に沿って、前記すくい面と前記逃げ面との間に延在する面取り面（５６，１０２，１４０，１４２）を有し、前記面取り面が存在する部分では切刃を有さないことを特徴とする請求項８に記載の外科用バー。
【請求項１０】
前記バーヘッドは、ドングリ状、球状、バレル状、卵状、ドラム状のいずれかの形状を有していることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の外科用バー。
【請求項１１】
近位端および遠位端を有する細長いシャフト（２４）と、
前記シャフトの前記近位端に形成され、前記シャフトを外科用ハンドピースで回転させるために前記ハンドピースの駆動ユニットに係合可能な連結部（２６，２７）と、
前記シャフトの前記遠位端に設けられ、バーヘッド本体と、バーヘッド遠位端と、前記バーヘッド本体から膨出しかつ周方向に相互に離間した複数の稜（１７２〜１８６）とを有し、前記各稜の各々に切刃を有するバーヘッド（１７０）と、
を備えた外科用バーにおいて、
前記バーヘッドは、第１対の隣接稜（１７２，１７４）間に第１のピッチ角が設定され、第２の対の隣接稜（１７６，１７８）間に第２のピッチ角が設定されるように形成されることを特徴とする外科用バー。
【請求項１２】
前記バーヘッドは、稜の隣接対に設定されるそれぞれのピッチ角が異なるように形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の外科用バー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には外科用バーに関し、より詳細には、バーが手術部位に押し付けられた際のビビリ（chatter）を実質的に低減させるバーヘッド形状を有する外科用バーに関する。
【背景技術】
【０００２】
外科手術を行なうのに用いられる１つの工具として、バー（bur）が挙げられる。バーは、一般に多数の稜を有するように剛性材料、典型的には金属から形成されたバーヘッドを備えてなる。これらの稜は、組織を切除する切刃を画成するように形成されている。バーヘッドの後方にはシャフトが延在している。シャフトの自由端は、シャフトを電動ハンドピースに固定するのを容易にする構造部を有している。ハンドピースを作動させることによってバーを回転させる。外科手術中、バーヘッドは、組織の一部を除去する手術部位に配置され、回転する切刃が、組織を手術部位から除去する。種々の形状および寸法を有するバーが、整形外科手術、神経外科手術、脊椎外科手術、耳鳴り外科手術、および喉外科手術のような手術、および組織の一部を補助的な手術によって選択的に除去することが見込まれる外科手術に用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バーは、それらの設計の目的に対して良好に用いられる。にもかかわらず、一部のバーに付随する問題としてビビリが生じる。ビビリは、バーヘッドが押し付けられる表面に対するバーヘッドの前後振動である。ビビリは、バーヘッドが置かれた組織に対して、バーの個々の切刃が繰り返し押し付けられる結果として生じる。一般に、バーがビビリを生じ始めるには３つの理由がある。
【０００４】
バーがビビリを生じ始める１つの理由は、バーがうねり（waviness）の再生として知られる過程によってエネルギーの入力を受けることである。この過程は、切刃が組織の一部を通過するとき、特定のうねり（本質的に、正弦曲線）の輪郭をその組織の表面に沿ってもたらすという事実による。もし２つの隣接する切刃が同一位相で切除を行なうなら、第２の切刃は、第１の稜によって切除された表面輪郭と同一の表面輪郭に沿って組織を切除する。バーヘッドおよび組織の不変の運動によって、実際には、このようにはならない。任意の２つの連続的な切刃が同一の組織部分を通過する時、第２の切刃は、第１の切刃によって切除された組織のうねりに重ならない経路に沿って組織を除去する。その結果、第２の切刃によって切除された切屑は、種々の厚みを有する。これは、第２の切刃が組織から切屑を切除する過程において、その切刃およびその切刃と関連する稜が、種々の力を受けることを意味する。時間が経つと、バーの各稜がこれらの種々の力を繰り返し受けることによって、バーが強制的に振動するようになる。
【０００５】
バーがビビリを生じる第２の理由は、バーがその共振周波数で回転されることである。もし、この共振周波数が生じると、稜に加えられる繰り返し力が、バーの運動範囲を連続的に拡大させ、バー自体を振動させる。
【０００６】
バーがビビリを生じる第３の理由は、バーヘッドが押し付けられる組織内への切込み深さと関連する。もしバーヘッドが、比較的浅い切込みのみを行なうように組織に押圧される場合、任意の２つの隣接する稜が切除される組織に晒される全時間は相対的に短い。従って、これら２つの隣接する稜間の空隙と同様に、隣接する稜が外部空間に晒される時間は相対的に長くなる。これら相対的に長い期間中に、バーで切除されその空隙内に捕捉された組織をバーヘッドから排出可能である。これにより、同じ位置の組織に対して回転に伴う次の切除時に、この空隙内には殆ど切屑が存在せず、新たに切除された組織がこの空隙を満たし得る。しかし、もしバーヘッドが、深い切込みを行なうように組織に押圧される場合、任意の２つの隣接する稜間の空隙が同じ位置の組織に留まる時間が長くなる。従って、この空隙が外部空間に晒される時間が短くなる。その結果、この空隙内に捕捉された組織を排出するのに十分な時間がなく、これら稜間の空隙に滞留することになる。このような切屑の滞留が生じると、次の切除時に、滞留した空隙が同じ位置に対して回転される。これらの稜および切刃の間に切屑が堆積してバーヘッドが目詰まりすると考えられ、このような目詰りによって、強制的な振動およびその結果としてのビビリが生じると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、新規の有用な外科用バーの設計に向けられる。本発明のバーは、バーの使用中に生じるビビリを、完全とまではいかなくても、有意に低減させるように構成された切刃を備えている。
【０００８】
本発明のバーは、複数組の稜を有する。各稜は、切刃、すなわち、バーが押し付けられる手術部位から組織を除去する刃を画成する。第１組の各稜は、バーヘッド本体の遠位端に近い第１位置において、バーヘッド本体から現われる切刃を有するように形成されている。これらの切刃は、必ずしも必要とはされないが、多くの場合、遠位端チップから現われる。第２組の各稜は、前記第１位置よりも近位側に離れた第２位置において、バーヘッド本体から現われる切刃を有するように形成されている。
【０００９】
本発明のいくつかの態様では、第２組の各稜の遠位端は面取りされている。面取りの結果として、各稜の切刃が、各稜の遠位端よりも近位側を始端として延在している。
【００１０】
本発明のいくつかの態様では、バーヘッドは、第２組の稜が、第１組の稜が膨出する位置よりも近位側において、バーヘッドから膨出するように形成されている。
【００１１】
本発明は、特許請求の範囲に具体的に記載されている。本発明の他の利点は、以下の詳細な説明を添付図面と関連して参照することによって、より容易に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明によって構成された外科用バー（bur）２０を示している。バー２０は、バーの遠位端をなすバーヘッド２２を有している。（「遠位側」は、バーが押し付けられる手術部位側を指し、「近位側」は、手術部位から離れる側を指している）。バーヘッド２２は、バー２０の最前部である遠位端チップ２３を有している。シャフト２４が、バーヘッド２２の近位側（後方）に延在している。
【００１３】
シャフト２４の近位端には連結部２６が設けられている。連結部２６は、シャフト２４を、バー２０と共に用いられる外科用電動工具（図示せず）の回転軸と一体の連結アセンブリに、取り外し可能に係合するのを容易ならしめる形状的特徴を有している。図示の連結部２６は、シャフト２４の外径から凹陥した面構成を有している。このような１つの幾何学的形状が、「多目的外科用工具システム」という表題で、１９９９年３月３０に刊行された米国特許第５，８８８，２００号に記載され、かつ図示されている。この内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。線状に並ぶ互いに対向する凹面の形態にある連結部２６の代替的な幾何学的形状が、「ハンドピースに選択的に連結されるように設計された外科用ハンドピース用切削取付け具」という表題で、２００３年５月１３日に刊行された米国特許第６，５６２，０５５号に例示されている。この内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。連結部のこれらの２つの幾何学的形状は、単なる例示であって、制限的なものではないことを理解されたい。本発明の代替的な態様では、これらの連結部は、例えば、ネジ部を有してもよい。代替的に、図１Ａに示されるように、シャフト２４の外面から外方に突出するタブ２７が連結部として機能してもよい。連結部の正確な幾何学的形状は、本発明の構造と関連しない。
【００１４】
図２、図２Ａ、図３に最もよく示されるように、バーヘッド２２は、周方向に互いに離間された複数の稜３０〜４４を有している。図６の稜３０の断面図に示されるように、稜３０〜４４の各々は、すくい面（rake surface）５０および逃げ面（clearance surface、空隙面）５２によって形成されている。すくい面５０は、バーヘッド２２の中心コアの長軸から略半径方向に延在している。図４〜６において、中心コアの外周は、破線の円４８によって概略的に示されている。バーの外周がバーの長さ方向に沿って変化するにつれて、中心コアの外径も変化することを理解されたい。各逃げ面５２は、バーヘッドの中心コアの外周から略接線方向に延在している。さらに具体的には、各逃げ面５２は、その逃げ面によって形成される稜に隣接する稜のすくい面５０の基底から略接線方向に延在している。すなわち、稜３０の逃げ面５２は、バーヘッドのコアの外周における稜３２のすくい面５０が延在する位置から延在している。
【００１５】
各稜を形成するすくい面５０および逃げ面５２は、相互に会合して切刃５４を形成する。これらのバー切刃５４は、バー２０が手術面に押し付けられる際に、切除を行なうバーヘッド２２の刃である。
【００１６】
図３に最もよく示されるように、本発明のバーヘッド２２の稜３０，３４，３８，４２は、バーヘッドの遠位端チップ２３に比較的近い位置を始端とする切刃５４を形成するようにすくい面５０と逃げ面５２が会合した状態に形成されている。稜３２，３６，４０，４４は、稜の遠位端において、すくい面５０に対して傾斜した面取り面５６が、すくい面５０から内方に延在して逃げ面５２に及ぶように形成されている。したがって、稜３２，３６，４０，４４は、逃げ面５４とその逃げ面と隣接する面取り面５６との間の界面に沿った刃面である面取り刃５８を有している。図２，４，５，６に示されるように、面取り面５６は、稜に沿った箇所、具体的には、稜がバー２０の長手方向の中心軸を中心とする最大外径を有する箇所で終端するように、稜３２，３６，４０，４４に形成されている。
【００１７】
バーヘッド２２は、先ず、遠位端チップからシャフトに至るまでバーヘッドの全長に亘って延在する８つの同一の稜を有するようにバーヘッドを形成する手順で製造されることが好ましい。次いで、稜３２，３６，４０，４４の一部を選択的に除去して面取り面５２を形成した後、研磨、放電加工、レーザ切断、または他の機械加工法を用いて、稜３２，３６，４０，４４から材料を切除し、面取り面５６を形成することが好ましい。
【００１８】
面取り面５６の存在によって、いくつかの稜が切刃５４を有し他の稜が面取り刃５８を有しており、バーヘッドの長軸（長さ方向の軸）に沿ったいかなる位置においても、面取り刃５８は、切刃５４よりもこの長軸に近い。従って、面取り刃５８は、バーヘッド２２が押し付けられる組織を切除することがない。
【００１９】
外科医がバー２０を手術部位に押し付けるとき、多くの場合、遠位端チップ２３に隣接するバーの部分が、切除される組織に押圧されるバーヘッド２２の部分である。このような場合、本発明のバーの前述した幾何学的形状が有利になる。遠位端チップ２３における切刃５４の数が少ないからである。これによって、うねりの再生の結果として生じる力がバーにビビリ振動を引き起こす程度が低減すると考えられる。さらに、バーヘッド２２の最遠位部分における切刃５６の数が少ないことによって、切刃間の空隙が、切刃の数が多いときよりも広くなる。これらの空隙の大きさが相対的に大きいことによって、切除された組織がこれらの空隙内に留まる割合が最小限に抑えられる。これによって、稜の空隙内に捕捉された組織が、バーヘッド２２に振動を生じさせる付加的な力をもたらす程度が低減する。
【００２０】
切刃の数を減少させることによって、バー２０の遠位チップにおける刃通過周波数（tooth passing frequency）も低減する。この刃通過周波数は、切刃５４が切除される組織を押圧する頻度である。この周波数ＴＰＥは、以下の式によって算出される。
ＴＰＦ  ＝  （ＲＰＭ×ＣＥの数）／６０
ここで、ＲＰＭは、バー２０の１分当りの回転数である。変数ＣＥは、バーヘッドに沿った、バーヘッドが切除される組織に押し付けられる位置における、バーヘッド２２の切刃の数である。本発明のバーヘッド２２では、バーヘッド２２の遠位端における切刃の数が、近位側における切刃の数よりも少ないので、遠位端における刃通過周波数は、バーヘッドの長さ方向の近位側における刃通過周波数よりも少ない。
【００２１】
遠位端における刃通過周波数がこのように少ないことによって、本発明のバー２０のビビリは、さらに低減する。この理由は、バーを、その刃通過周波数がビビリ周波数と可能な限り調和するような速度で作動させることが、ビビリを低減させるさらに他の手段として機能するからである。このような周波数の調和は、バーのビビリ振動をなくすのに役立つ。バーヘッド２２の遠位端における切刃５４の数を減少させることによって、バーヘッドのこの遠位端が組織に押圧されるとき、刃通過周波数がビビリ振動周波数により近似する可能性が高くなる。
【００２２】
バー２０のバーヘッド２２は、ドングリ（acorn）状と呼ばれる形状を有している。しかし、図７、図７Ａ、図８〜１１に示されるように、本発明は、代替的な形状を有するバーヘッドに適用されてもよい。具体的には、本発明のこの態様のバー７０は、所謂、丸型または球状のバーヘッド７２を有している。図８を参照すると、バーヘッド７２は、稜７４〜８８を有している。稜７４〜７７の各々は、バーヘッド７２の遠位端チップ９０から延在している。
【００２３】
図１１に最もよく示されるように、稜７４〜８８は、各々、すくい面９４および逃げ面９６の両方を有するように形成されている。稜７４，７８，８２，８６は、稜と共にバーヘッドの遠位端チップ９０から延在する切刃９８を有するように形成されている。
【００２４】
稜７６，８０，８４，８８は、図８、９、１０に最もよく示されるように、バーヘッドの遠位端チップ９０の近くを始端として延在する面取り面１０２を有するように形成されている。従って、稜７６，８０，８４，８８は、各逃げ面９６が関連する面取り面１０２と会合する箇所に面取り刃１０４を有するように形成されている。面取り面１０２は、バーヘッドがその最大外径を有する箇所において、面取り刃１０４が終端して切刃９８が延長し始めるように稜７６，８０，８４，８８に形成されている。
【００２５】
図１２〜１５は、本発明によって構成された他のバー１１０を示している。バー１１０は、球状のバーヘッド１１２を有している。バーヘッド１１２は、図１５において最もよく示されるように、１０個の稜１１４〜１３２を有するように形成されている。各稜１１４〜１３２は、すくい面１３４および逃げ面１３６を有している。各稜１１４〜１３０のすくい面１３２および逃げ面１３４は会合し、稜の長さ方向に沿って延在する切刃１３８を形成している。
【００２６】
本発明のバーヘッド１１２は、バーヘッドの長さ方向に沿った異なる位置において、稜が破線の円１３９によって表されるバーヘッドのコアから延在し始めるように形成されている。例えば、図１３は、バーヘッド１１２の遠位端チップ１４０に隣接する位置に現われる稜を示している。この図から、稜１１４，１１８，１２２，１２６，１３０しかバーヘッド１１２のコアから膨出していないことが分かるだろう。従って、稜１３０の逃げ面１３６は、すくい面１３４の基底から立ち上がっている。
【００２７】
図１４に示されるように、遠位端チップ１４０からバーヘッド１１２に沿って近位側に延びた箇所（離れた箇所）において、稜１１６，１２０，１２４，１２８，１３２がバーヘッド１１２のコアから現われ始める。本来的に、稜１１６，１２０，１２４，１２８，１３２のすくい面１３４の長さは、稜１１４，１１８，１２２，１２６、１３０のすくい面１３４の長さよりも短い。従って、稜１１６，１２０，１２４，１２８，１３２の切刃１３８は、稜１１４，１１８，１２２，１２６，１３０の切刃よりも径方向内方に位置している。その結果、図７Ａの線１４−１４のバーヘッドの位置では、稜１１６，１２０，１２４，１２８，１３２の稜の切刃１３８は、バー１１０が押し付けられる組織の切除に役立たない。
【００２８】
図１２、図１５に示されるように、バーヘッド１１２の長さに沿ったバーヘッドが最大直径を有する位置では、稜１１６，１２０，１２４，１２８，１３２は、ヘッドコアから完全に現われる。ここでは、全ての稜１１４〜１３２が、バーヘッドのコア外周から均等の高さを有している。従って、全ての切刃１３８が、バーのこの最大直径の部分が置かれる組織と接触し、その組織を切除する。
【００２９】
本発明のこの態様においても、先ず、バーヘッド１１２を全ての稜がバーヘッドの全長に亘って延在するように形成する手順で製造されることが好ましい。次いで、稜が遠位端チップ１４０の近位側の位置においてバーヘッドのコアから現われるように、稜１１６，１２０，１２４，１２８，１３２から材料が除去される。さらに、面取り面５６を形成するのに用いた手段を用いて、稜１１６，１２０，１２４，１２８，１３２が同形状に加工される。
【００３０】
図１６は、図１〜６の本発明の態様に対する代替的な態様を示している。本発明のこの態様では、バーヘッド２２ａは、稜３０ａ〜４４ａを有している。稜３０ａ，３４ａ、３８ａ，４２ａは面取り面を有していないが、稜３２ａ，４０ａは面取り面１４０を有し、稜３６ａ，４４ａは面取り面１４２を有している。稜３２ａ，４０ａは、面取り面１４０がバーヘッド２２ａの長さ方向の近位端（後方）に向かって第１の距離に亘って延在するように形成されている。稜３６ａ，４４ａは、面取り面１４２がバーヘッド２２ａの長さ方向の近位側（後方）に向かって第２の距離に亘って延在するように形成されている。この第２の距離は、面取り面１４０が延在する第１の距離よりも大きい。従って、本発明のこの実施形態のバーヘッド２２ａは、バーヘッドの長さに沿った第１位置においてバーヘッドのコアから現われる稜３０ａ，３４ａ，３８ａ，４２ａの逃げ面およびすくい面が会合する箇所に第１組の切刃１４６を有するように構成されている。稜３２ａ，４０ａの逃げ面および面取り面１４０が会合する箇所における第２組の切刃１４８は、バーヘッドの長さに沿った第２位置において、バーヘッドのコアから現われる。稜３６ａ，４４ａの逃げ面および面取り面が会合する箇所における第３組の切刃１５０は、バーヘッドの長さに沿った第３位置に現われる。この第３位置は、遠位端チップから第２の位置よりもさらに遠く離れている。
【００３１】
前記の説明は、本発明の特定の実施形態であることを理解されたい。従って、本発明の他の態様が、記載された特徴と異なる特徴を有してもよい。例えば、本発明の開示された態様では、短い切刃を有する稜は、長い切刃を有する稜と交互に配置されているが、本発明のこの特徴は、本発明の全ての態様に適用される必要はない。すなわち、本発明のいくつかの態様では、バーヘッドは、短い切刃を有する１つ以上の稜が２つ以上の長い切刃に続くように配置されてもよい。
【００３２】
同様に、本発明のいくつかのバーでは、長い切刃を有する各対の隣接稜が、短い切刃を有する２つ以上の稜によって隔てられていてもよい。本発明のこれらの態様に関して、いくつかの用途では、短い切刃を有する互いに隣接した稜のうち、１つの稜が、第１の長さの短い切刃を有するように形成され、それに隣接する稜が、第２の長さの短い切刃を有するように形成されていてもよい。従って、バーヘッドは、ヘッドの遠位端チップから延在する切刃を有する稜、面取り面１４０を有する稜、および面取り面１４２を有する稜を、この順番で有するように構成されてもよい。
【００３３】
さらに、本発明のバーヘッドは、必ずしも、異なる長さの切刃がバーヘッドの外周に対称的に配置されるように構成される必要はない。例えば、８つの切刃を有するバーヘッドが、個々の切刃が全て現われた箇所において、これらの切刃が互いに４５°の角度で離間するように構成されてもよい。本発明のこの態様では、第１稜、第２稜、第４稜、第６稜、および第７稜が、バーヘッドの遠位端チップに隣接する箇所を始端とする切刃を有するように構成され、第３稜、第５稜、および第８稜は、第１組の稜が延在し始める箇所から近位側に離間した位置を始端とする切刃を有するように構成されている。
【００３４】
本発明の上記の態様では、バーヘッドの非対称的な構造を相殺するような構造部を有するバーシャフトが設けられてもよい。このような構造部は、シャフトの本体から外方に延在する１つまたは複数のタブまたはフィンガーを備えることができる。これらのタブは、非対称的な負荷を相殺するために非対称的に配置される。代替的に、この構造部は、シャフトと同一平面になるようにシャフト内に埋設された１つまたは複数のピンを備えていてもよい。これらのピンは、バーシャフトを形成する材料とは異なる密度を有し、この場合にも、非対称的な負荷を相殺するために、非対称的に配置される。
【００３５】
図１７は、本発明の代替的なバーヘッド１７０の断面図を示している。バーヘッド１７０は、周方向に相互に離間した複数の稜１７２〜１８６を有するように形成されている。本発明のこの態様では、稜１７２〜１８６は、遠位端チップから近位端がシャフトに接合される箇所まで、バーヘッド１７０の全長に亘って延在していてもよい。
【００３６】
バーヘッド１７０は、稜１７２〜１８６が互いに等角度で離間されることなくバーヘッドの外周に配列され、稜の隣接対に設定される各ピッチ角が異なるように形成されている。例えば、本発明の図示される態様では、稜１７２と稜１８６、および稜１７８と１８６は、それぞれ、角度φ1＝３８°だけ離間している。これらと隣接する稜１７２と稜１７４、および稜１８０と稜１８２は、それぞれ、角度φ2＝４３°だけ離間している。これらと隣接する稜１７４と稜１７６、および稜１８２と稜１８４は、それぞれ、角度φ3＝５２°だけ離間している。これらに隣接する稜１７６と稜１７８、および稜１８４と稜１８６は、それぞれ、角度φ4＝４７°だけ離間している。
【００３７】
このヘッド形状を有するバーが用いられるとき、稜の２つの隣接対において、例えば、稜１７４，１７６の対および隣接する稜１７６，１７８の対において、対における各稜が組織と衝突する時間差が相互に異なる。すなわち、この例では、稜１７４が最初に骨と衝突し、その後、稜１７６が骨と衝突するまでの時間は、稜１７６が最初に骨と衝突し、その後、稜１７８が骨と衝突するまでの時間よりも短い。稜が衝突する時間差がこのように周期的に異なることによって、バーにビビリの起因となる振動が強制的に加えられる程度が低減することになる。
【００３８】
本発明のこの特徴は、種々の長さの切刃を有する本発明の前述の態様に適用されてもよいし、または適用されなくてもよい。また、本発明のバーヘッドは、全ての隣接稜対が互いに変化するピッチ角を有さないように構成されてもよい。従って、例えば、８つの稜を有するバーの場合、６つの隣接稜対の間に第１のピッチ角が設定され、残る２つの隣接稜対の間に第２のピッチ角が設定されていてもよい
【００３９】
同様に、開示された基本的なバーヘッドが、単なる例示にすぎず、制限的なものではないことを理解されたい。本発明の代替的な態様では、バーヘッドは、代替的な形状、例えば、バレル状、円錐状、卵状、またはドラム状などの形状を有してもよい。従って、本発明のいくつかの態様では、バーヘッドの遠位端チップは、図示された実施形態の湾曲した凸状輪郭と異なる輪郭を有してもよい。
【００４０】
同様に、本発明の全ての態様において、短い切刃が、バーヘッドが最大直径に達する位置において現われる必要はない。短い切刃は、バーヘッドがその最大直径を有する箇所の遠位側のバーヘッドに沿った位置において完全に現われてもよい。
【００４１】
また、本発明のいくつかの態様では、短い切刃を有する稜は、バーヘッドに沿った他の切刃が終端する位置から遠位側に離間した位置で終端する切刃からなる短切刃を有してもよい。本発明のいくつかの態様は、バーヘッドの全長に亘って延在する切刃を有する稜間において、バーヘッドの遠位端チップの近位側の位置を始端としてバーヘッドの近位端の遠位側の位置で終端する切刃を有する稜が設けられるように構成されてもよい。
【００４２】
さらに、異なる長さの切刃をもたらすようにバーを形成する２つの手段が例示されているが、本発明の他の態様は、同一の構造的特徴をもたらす異なる稜配置および異なる稜形状を有してもよい。また、異なる形状の稜が、単一バーに設けられてもよい。従って、単一のバーは、相対的に長い切刃を有するように形作られた相対的に長い第１組の稜と、短い切刃を有し面取り面を有するように形成された相対的に長い第２組の稜と、相対的に短い１つまたは複数の稜からなる第３組の稜と、を有していてもよい。
【００４３】
同様に、シャフト構造が開示された構造に制限されないことも理解されたい。本発明のバーは、管状のシャフトを有してもよい。本発明のこの態様では、シャフトは、典型的には、バーヘッドのすぐ近位側に開口を有する。この開口は、洗浄流体を排出させるかまたは吸引がなされるポートとして機能する。本発明のこれらの態様では、バーの連結部は、多くの場合、シャフトの近位開口に取り付けられるハブである。このハブは、バーを駆動ハンドピースに連結するのを容易にする形状的構造部と、吸引装置への連通または洗浄流体の源からの連通を可能とするポートの両方を有している。
【００４４】
従って、特許請求項の目的は、本発明の主旨および範囲内に含まれる全てのこのような変更および修正を包含することにある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明によって構成された基本的な外科用バーの側面図である。
【図１Ａ】シャフトを外科用ハンドピースに連結する代替的な形状的構造部を示す、本発明の外科用バーの側面図である。
【図２】本発明により構成されたバーヘッドの拡大側面図である。
【図２Ａ】本発明により構成されたバーヘッドの側面図である。
【図３】図２のバーヘッドを近位側（後方）に向かう方向から見た正面図である。
【図４】図２Ａの線４−４に沿った図２のバーヘッドの断面図である。
【図５】図２Ａの線５−５に沿った図２のバーヘッドの断面図である。
【図６】図２Ａの線６−６に沿った図２のバーヘッドの断面図である。
【図７】本発明によって構成された代替的なバーヘッドの拡大側面図である。
【図７Ａ】本発明によって構成された代替的なバーヘッドの側面図である。
【図８】図７のバーヘッドを近位側（後方）に向かう方向から見た正面図である。
【図９】図７Ａの線９−９に沿った図７のバーヘッドの断面図である。
【図１０】図７Ａの線１０−１０に沿った図７のバーヘッドの断面図である。
【図１１】図７Ａの線１１−１１に沿った図７のバーヘッドの断面図である。
【図１２】本発明によって構成された第２の代替的なバーヘッドの側面図である。
【図１３】線１３−１３に沿った図１２のバーヘッドの断面図である。
【図１４】線１４−１４に沿った図１２のバーヘッドの断面図である。
【図１５】線１５−１５に沿った図１２のバーヘッドの断面図である。
【図１６】本発明によって構成された第３の代替的なバーを近位側（後方）に向かう方向から見た正面図である。
【図１７】本発明によって構成された代替的なバーを示す断面図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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