(57)【要約】  トルク制限デバイス、トルク制限デバイスを備える器具、およびトルク制限デバイスの使用方法を開示する。トルク制限デバイスは、係合可能な関係で配置された第１および第２の表面を含むことができる。所定のトルク範囲では、第１の表面にかかるトルクが第２の表面に伝達されるように、第１の表面と第２の表面は一緒に回転することができる。かけられるトルクが所定のトルク限界を超えると、第１の表面と第２の表面は互いに離脱することができ、表面と、取り付けられた任意の用具との間の過剰なトルクの伝達が防止される。離脱された１つの表面をもう一方の表面に対して自由回転させることにより、表面を再係合させてデバイスを操作することができる。
2009500147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が回転可能なハンドルに取り付けられ、反対側の端部が手術用具に取り付けられたロッド、
前記ハンドルに連結された第１のトルク制限要素、および
前記ロッドおよび手術用具に動作可能に連結され、前記第１のトルク制限要素と解除可能に係合することができる第２のトルク制限要素、
を備える手術用デバイスであって、
前記ハンドルを回転させると前記ロッドと手術用具が回転し、
前記ハンドルにかかる回転力が所定のトルク限界を超えると、前記ハンドルが前記ロッドと手術用具を回転させることなく回転可能となるように、前記第１のトルク制限要素が前記第２のトルク制限要素から離脱する、手術用デバイス。
【請求項２】
離脱された後、前記第１のトルク制限要素は、前記ハンドルを更に回転させると前記ロッドと手術用具が回転するように前記第２のトルク制限要素と再係合可能である、請求項１に記載の手術用デバイス。
【請求項３】
前記第１のトルク制限要素が、（ａ）ボールを備え、且つ前記ハンドルに取り付けられたシリンダに収容されているボールプランジャ、および（ｂ）前記シリンダ内に位置決めされ、且つ前記ボールプランジャボールを第２のトルク制限要素と係合させるように構成された付勢機構を更に備え、
前記第２のトルク制限要素が、前記ボールプランジャボールを解除可能に係合させるために前記ロッドに取り付けられたボール係合受け口を更に備える、
請求項１に記載の手術用デバイス。
【請求項４】
離脱された後、前記ボールプランジャボールは、前記ハンドルを更に回転させると前記ロッドと手術用具が回転するように前記ボール係合受け口と再係合可能である、請求項３に記載の手術用デバイス。
【請求項５】
前記ボールプランジャが前記ロッドに実質的に垂直に位置決めされる、請求項３に記載の手術用デバイス。
【請求項６】
前記付勢機構がばねを更に備える、請求項３に記載の手術用デバイス。
【請求項７】
前記第２のトルク制限要素が中空のシャフトに取り付けられ、前記ロッドが前記中空のシャフトの中を摺動して移動可能であり、前記第１および第２のトルク制限要素が前記ハンドルの空洞に埋設される、請求項３に記載の手術用デバイス。
【請求項８】
前記ボール係合受け口の両側に位置決めされ、且つ前記ハンドルの空洞に固定的に取り付けられたボール軸受を更に備える、請求項３に記載の手術用デバイス。
【請求項９】
前記ロッドが、前記ハンドルに取り付けられたロッドの端部に取り付けられたボールジョイントを更に備え、前記ハンドルが、前記ハンドルに枢着され、且つ前記ボールジョイントの周りに回転可能に位置決めされたボールジョイント受け口を有するレバーを更に備え、
前記レバーが前記ハンドル内で枢動すると、前記手術用具が前記ロッドに対してある角度まで移動し、
前記トルク制限要素が離脱されているとき、前記ハンドルが前記手術用具を回転させることなく前記ロッドを中心に回転可能である、
請求項１に記載の手術用デバイス。
【請求項１０】
前記ハンドルに取り付けられ、且つ前記ロッドに取り付けられた第２の表面と付勢接触している第１の表面を更に備え、
前記第１のトルク制限要素が前記第１の表面からの突起を更に備え、前記第２のトルク制限要素が、前記突起と解除可能に係合するように前記第２の表面にノッチを更に備える、
請求項１に記載の手術用デバイス。
【請求項１１】
離脱された後、前記突起は、前記ハンドルを更に回転させると前記ロッドと手術用具が回転するように前記ノッチと再係合可能である、請求項１０に記載の手術用デバイス。
【請求項１２】
第１の端部と第２の端部を有するロッド、
前記ロッドの前記第１の端部近傍に位置決めされたハンドル、
前記ロッドの前記第２の端部に取り付けられた手術用具、
前記ハンドルに取り付けられた第１の表面、および
前記ロッドに取り付けられた第２の表面であって、前記ハンドルを回転させると前記ロッドと手術用具が回転するように、前記第１の表面と解除可能に係合できるように接触している第２の表面、
を備える手術用デバイスであって、
前記ハンドルにかかる回転力が所定のトルク限界を超えると、前記ハンドルが前記ロッドと手術用具を回転させることなく回転可能となるように、前記第１の表面が前記第２の表面から離脱する、手術用デバイス。
【請求項１３】
前記ハンドルに取り付けられ、且つ内部に前記第１および第２の表面が位置決めされる空洞を画定するハウジングを更に備える、請求項１２に記載の手術用デバイス。
【請求項１４】
前記第１の表面が突起を有する第１のプレートを含み、前記第２の表面がノッチを有する第２のプレートを含み、前記突起が前記ノッチと係合可能である、請求項１３に記載の手術用デバイス。
【請求項１５】
前記突起と前記ノッチが実質的に同じサイズと形状である、請求項１４に記載の手術用デバイス。
【請求項１６】
前記ハウジングと前記第１の表面との間に配置されたばねを更に備え、前記ばねは前記第１の表面に力を加え、前記突起を前記ノッチと係合させることができる、請求項１４に記載の手術用デバイス。
【請求項１７】
前記ハウジングは、前記第２の表面が前記ロッドの第２の端部の方に移動することを防止する支持体を更に備える、請求項１４に記載の手術用デバイス。
【請求項１８】
前記第１の表面が、一端にボールを取り付けられたボールプランジャを含み、前記第２の表面が窪みを有するディスクを含み、前記ボールが前記窪みと解除可能に係合することができる、請求項１３に記載の手術用デバイス。
【請求項１９】
前記ボールと前記窪みが実質的に同じサイズと形状である、請求項１８に記載の手術用デバイス。
【請求項２０】
第１のセクションと第２のセクションを備えるロッドであって、前記第１のセクションが前記第２のセクションに回転可能に連結されているロッド、
前記ロッドの前記第１のセクションに取り付けられたハンドル、
前記ロッドの前記第２のセクションに取り付けられた用具、
前記ロッドの前記第１のセクションに取り付けられた第１のプレートであって、隆起した部分を有する第１のプレート、
前記ロッドの前記第２のセクションに取り付けられた第２のプレートであって、前記第１のプレートの隆起した部分と実質的に同じサイズと形状の窪みを有する第２のプレート、
空洞を画定するハウジングであって、前記第１のプレートと前記第２のプレートが前記空洞の内側に嵌合し、前記第２のプレートがレッジによってハウジング内に拘束されるハウジング、および
圧縮ばねが前記第１のプレートを長手方向に前記第２のプレートの方に押圧するように、前記ハウジングのキャップと前記第１のプレートの表面との間に配置された圧縮ばね、
を備える手術用デバイスであって、
前記ロッドの第１のセクションを回転させると前記ロッドの第２のセクションと前記用具が回転するように、前記第１のプレートの隆起した部分が前記第２のプレートの窪みと係合可能であり、
前記ハンドルと前記ロッドの第１のセクションにかかる回転力が所定のトルク限界を超えると、前記第１のセクションが前記第２のセクションと前記用具を回転させることなく回転可能となるように、前記ばねが圧縮し、前記第１のプレートの隆起した部分が前記第２のプレートの窪みから離脱する、手術用デバイス。
【請求項２１】
前記ロッドは、中にアクチュエータが配置された円筒状のチューブを更に備え、前記アクチュエータは前記用具を作動させるように動作可能である、請求項２０に記載の手術用デバイス。
【請求項２２】
前記アクチュエータを制御するように動作可能な前記ハンドル上に位置決めされたトリガを更に備える、請求項２０に記載の手術用デバイス。
【請求項２３】
第１の端部と第２の端部を有するロッド、
前記ロッドの前記第１の端部近傍に位置決めされたハンドル、
前記ロッドの前記第２の端部に取り付けられた手術用具、
ボールを備え、且つ前記ハンドルに取り付けられたシリンダ内に収容されているボールプランジャ、
前記シリンダ内に位置決めされ、且つ前記ボールプランジャを前記シリンダ内で長手方向に押圧するように構成されたばね、および
前記ロッドに取り付けられ、且つ前記ボールプランジャのボールと実質的に同じサイズと形状の窪みを有するディスク、
を備える手術用デバイスであって、
前記ハンドルを回転させると前記ロッドと手術用具が回転するように、前記ボールプランジャボールが前記ディスクの窪みと係合可能であり、
前記ハンドルにかかる回転力が所定のトルク限界を超えると、前記ハンドルが前記ロッドと手術用具を回転させることなく回転可能となるように、前記ばねが圧縮し、前記ボールプランジャボールが前記窪みから離脱する、手術用デバイス。
【請求項２４】
前記ハンドルに取り付けられ、且つほぼ円筒状の形状と直径を有する空洞を画定するハウジングを更に備え、前記空洞内に前記ディスクとボールプランジャが位置決めされる、請求項２３に記載の手術用デバイス。
【請求項２５】
前記ディスクと前記ハウジング空洞がそれぞれ直径を有し、前記空洞の直径が前記ディスクの直径より０〜１０ミリメートル大きい、請求項２４に記載の手術用デバイス。
【請求項２６】
前記ハンドルが、前記ロッドの前記第１の端部を受け入れる空洞を有する、請求項２３に記載の手術用デバイス。
【請求項２７】
前記ハウジングが、前記ロッドの長手方向の移動を制限する機構を備える、請求項２３に記載の手術用デバイス。
【請求項２８】
手術器具の使用方法であって、
一端がハンドルと回転係合可能であり、反対側の端部が手術用具に取り付けられたロッドと、前記ハンドルに連結され、前記手術用具に動作可能に連結された第２のトルク制限要素と係合可能な第１のトルク制限要素とを有する手術器具を提供するステップ、
前記手術用具と前記ロッドの一部を体内部位に挿入するステップ、
前記ハンドルに第１の回転力をかけて前記手術用具を回転させるステップ、および
所定のトルク限界を超える第２の回転力を前記ハンドルにかけ、それによって、前記ハンドルが前記手術用具を回転させることなく回転するように前記第１の要素を前記第２の要素から離脱させるステップ、
を含む方法。
【請求項２９】
前記ハンドルを更に回転させると前記手術用具が回転するように、前記ハンドルを回転させて前記第１の要素を前記第２の要素と再係合させるステップを更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記手術器具が、前記ハンドルに取り付けられ、且つ前記ロッドに取り付けられた第２の表面と付勢接触している第１の表面を更に備え、
前記第１のトルク制限要素が前記第１の表面からの突起を更に備え、前記第２のトルク制限要素が前記第２の表面にノッチを更に備え、
前記ハンドルを回転させて前記第１の要素を前記第２の要素と再係合させるステップが、前記第１の表面からの前記突起を前記第２の表面のノッチと再位置合わせするステップを更に含む、
請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１のトルク制限要素が、ボールを取り付けられたボールプランジャを更に備え、前記第２のトルク制限要素がボール係合受け口を更に備え、前記ボールが前記ボール係合受け口と付勢接触しており、
前記ハンドルを回転させて前記第１の要素を前記第２の要素と再係合させるステップが、前記ボールプランジャボールを前記ボール係合受け口と再位置合わせするステップを更に含む、
請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記ボールプランジャが、前記ロッドに実質的に垂直に位置決めされる、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク制限デバイス、トルク制限デバイスを備える器具、トルク制限デバイスを備えるキット、およびトルク制限デバイスの使用方法に関する。
【関連出願の相互参照】
【０００２】
本出願は、２００５年７月１１日に出願された米国仮特許出願第６０／６９８，２８８号の利益を主張する、２００５年１０月２１日に出願された米国特許出願第１１／２５６，０３６号の一部継続出願であって、その利益を主張するものであり、これらの出願はそれぞれ参照によりその内容全体が本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
医療器具などの器具は、比較的高いトルク力を受けることがある。器具が耐えられる以上にトルク力が大きいと、器具が破壊または破断することがある。器具の破壊は重傷に繋がる可能性がある。例えば、医療器具がまだ患者の体内に挿入されているときに破壊すると、患者が重傷を負うことがある。従って、外傷を引き起こす破壊が最小限になるかまたはなくなるように器具を設計することが望ましい。
【０００４】
外傷を引き起こす破壊を回避するため、従来の器具は、器具が耐えられる以上にトルク力が大きいと、所定の位置で破壊するように設計されてきた。例えば、所定のトルクにより器具が溝のところで破壊するように、器具は特定の位置に溝を含むことができる。所定のトルク破壊点は、器具の他の部分を破壊させるトルクより小さい。従来の医療用キューレットはこのような設計を採用していることがある。
【０００５】
このような従来の設計は外傷を低減させるのに有効かもしれないが、器具が破壊されると修理不可能なことがあり、従って取り替えを必要とするため、費用がかかる。更に、器具が破壊すると作業を中断し、新しい器具で再開しなければならないため、この従来の設計は不便である。医療器具の場合、外科医は手術を中断し、医療器具の破壊した部分または全部を取り除き、破壊していない新しい器具を挿入しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、このような破壊に関連する外傷を最小限にし、且つ繰り返し使用されるように器具が機能を維持できるように、過剰なトルクによる破壊を回避するデバイスを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、トルク制限デバイス、トルク制限デバイスを備える器具（医療器具を含む）、トルク制限デバイスを備えるキット、および、トルク制限デバイスの使用方法を提供する。
【０００８】
本発明のトルク制限デバイスは、所定の量のトルクが器具にかかることを可能にし、所定の量のトルクに達した後、器具からトルク力を解放させる。トルク制限デバイスは、例えば、スリップクラッチ、摩擦トルクリミッタ、過負荷クラッチ、およびトルク制限クラッチ等の他の名称でも称される。
【０００９】
一実施形態では、本発明のトルク制限デバイスは、実質的に平行な関係で配置された複数の実質的に平らな表面を備えることができる。少なくとも第１の平面と第２の平面は、所定のトルク範囲内で第１の平面が回転運動すると、その結果、表面の摩擦係合により第２の平面が同じ方向に回転運動するように互いに対して弾性的に付勢されている。即ち、第１の表面と第２の表面は、解除可能に係合することができる。所定のトルク限界以上では、表面の摩擦係合に打ち勝って、第１の平面が第２の平面とは独立に回転するようになる。一実施形態では、第１の平面と第２の平面は、ばねの使用により弾性的に付勢されている。ばねは、金属および／またはポリマーを含んでもよい。ばねは、コイルばね、圧縮ばね、引張ばね、またはねじりばねを含んでもよい。
【００１０】
幾つかの実施形態では、第１の平面と第２の平面はハウジングの内部に配置されてもよい。ハウジングの内壁面と、第２の平面に面する側とは反対側の第１の平面の側との間に配置されるばねの使用により、第１の平面は第２の平面に対して弾性的に付勢されてもよい。
【００１１】
本発明のトルク制限デバイスの幾つかの実施形態では、第１の平面は突起を含み、第１の平面に隣接する第２の平面は、突起を受け入れるノッチを含む。突起は、平面に実質的に垂直な方向に延びることができる。２つの平面間に分離がなく、平面の回転が容易になるように、突起は受け入れノッチと嵌め合い係合可能である。平面が回転し、所定のトルク限界に達すると、突起がノッチから離脱し、突起は２つの平面が離されるように２つの平面間に位置決めされる。その結果、第１の平面が更に回転しても第２の平面はもはや回転しない。一実施形態では、更に回転できるように、突起とノッチを再位置合わせし、再係合させてもよい。
【００１２】
突起は歯またはペグを含んでもよく、ほぼ円筒状、長方形、角錐状、台形、または他の三次元幾何学形状であってもよい。突起の側面は傾斜していてもよい。一実施形態では、突起は、１つの平面またはその１つの平面と係合可能な隣接する平面内にあってもよく、受け入れノッチは、突起が突出する平面と反対側の平面内にある。別の実施形態は、隣接する平面内に２つ以上の突起および嵌め合うことができる受け入れノッチを含んでもよい。幾つかの実施形態では、１つの平面が、隣接する平面内のノッチと係合する突起、および隣接する平面からの突起に係合するノッチを含むことができる。
【００１３】
平面内の受け入れノッチは、空隙、穴、スロット、トラック、または、隣接する平面からの突起を受け入れるため好適に構成された他の窪みを含んでもよい。好ましくは、ノッチは、２つの平面を係合させるように、隣接する平面からの突起を受け入れるように構成されている。
【００１４】
本発明のトルク制限デバイスの実施形態は、回転力を付与するように設計された器具に使用するのに有利である。キューレットは、回転力またはトルクを使用して掻爬する（掻き取る）、切り込みを入れる、または他の方法で骨、中実の器官、または他の組織などの体内部位に空洞を形成するまたは空隙を作り出す医療器具である。キューレットは、骨または他の組織を掻爬する先端を含むことができる。先端は、例えば、ステンレス鋼、コバルト、クロム、チタン、および、組織を掻爬するのに好適なこれらの合金または混合物などの、任意の生体適合性材料で製造されてもよい。先端の全体的なサイズと厚さは比較的小さいため、キューレットにかかるトルクが大きすぎると先端が破壊または変形する可能性がある。
【００１５】
本発明のトルク制限デバイスを有する手術器具（キューレットなど）は、器具の先端にかかるトルクを制限し、器具に損傷を与える可能性を低減することができる。更に、所定のトルク限界を超え、器具の回転係合した平面が離脱され、離されると、本発明のトルク制限デバイスは、離脱の直後に、且つ手術部位から器具または器具の一部を取り外す必要なく、器具が再び使用され得るように平面を再係合させることができる。
【００１６】
例示的実施形態では、本発明の手術器具は、第１の端部と第２の端部を有するロッド、ロッドの第１の端部近傍に位置決めされたハンドル、並びに、ロッドの第２の端部に取り付けられた手術用具を備えてもよい。手術器具は、ハンドルに取り付けられており、且つロッドに取り付けられた第２の表面と摩擦係合している第１の表面を更に備えてもよい。第１の表面と第２の表面は、少なくとも２つのプレートであって、１つが突起を含み、もう１つがノッチを含むか、または予め設定された量のトルクがかかるとプレート間の離脱を可能にする別の構成を備えてもよい。外科医がハンドルとハンドルに取り付けられた第１の表面に回転力をかけると、第１の表面と第２の表面の間の係合によって第１の表面にかかるトルクが、第２の表面および取り付けられた手術用具に伝達される。所定の解放トルク限界より大きいトルクがハンドルにかかると、表面間の摩擦による第１の表面と第２の表面の間の係合力、および突起とノッチの間の嵌め合い構成の係合力に打ち勝って、第１の表面は第２の表面から離脱される。即ち、突起とノッチは解除可能に係合することができる。第１の表面と第２の表面が離脱すると、その結果、ハンドルにかかるトルクはロッドに伝達されない。このようにして、所定の閾値を越えるトルクが手術器具に損傷を与えたり、または器具が使用されている患者に外傷を負わせたりすることを防止できる。更に、第１の表面と第２の表面が離脱された後、それらは外科医が直ぐに器具の使用を継続し得るように容易に再係合され得る。
【００１７】
即ち、外科医が器具のハンドルに過大な回転トルク力をかけると、ハンドルと手術用具との間の力を伝達する境界面が離脱され、このようにして器具の損傷が回避される。従って、本発明の一実施形態は、器具を変形させることなくまたは器具に損傷を与えることなく、手術用具にかかるトルクを制限する手術器具を提供することができる。
【００１８】
本発明の一実施形態は、キットを含むことができる。このようなキットは、本発明によるトルク制限デバイスを含む手術器具を含むことができる。医療用キットは、追加の手術機器を更に備えてもよい。
【００１９】
本発明の器具（手術器具など）は従来の器具と同様に使用され得るが、所定のトルクを超えても、リセット可能且つ再使用可能であるという利点を提供する。例えば、本発明の方法は、本発明によるトルク制限デバイスを備える器具にトルクをかけるステップを含むことができる。所定のトルクを超えると、第１の平面と第２の平面は離脱され、互いに独立に回転することができる。次いで、第１の平面に過剰なトルクの方向と反対方向の回転力をかけ、第１の平面と第２の平面を再係合させることができる。第１の平面と第２の平面が再係合されると、第１の平面にかかる回転力を再び第２の平面に伝達し、器具を回転させることができる。
【００２０】
本発明のトルク制限デバイスおよび方法の特徴は、本発明の実施形態の１つ以上で単独で、または組み合わせて実現され得る。当業者には分かるように、本発明によるトルク制限デバイスおよび方法の多くの異なる実施形態が可能である。本発明の他の用途、利点、および特徴は、本明細書の詳細な説明で検討されている例示的実施形態に記載され、以下を考察すると当業者にはより明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本明細書の目的のため、別途明記されない限り、本明細書で使用される量および条件などを表す全ての数字は、全ての場合に「約」の用語によって修飾されるものと理解されるべきである。従って、相反する記載がない限り、以下の明細書中に記載されている数値パラメータは、本発明で得ようとする所望の特性に応じて様々となり得る概数である。最低限でも、特許請求の範囲への均等論の適用を限定しようとするものではなく、各数値パラメータは少なくとも、報告される有効桁数に鑑みて、通常の丸め法を適用することにより解釈されるべきである。
【００２２】
本発明の広い範囲を記載する数値範囲およびパラメータは概数であるということにもかかわらず、具体例に記載されている数値はできるだけ正確に報告されている。しかし、どの数値も本質的に、それらの各試験測定値に見出される標準偏差から必然的に生じるある一定の誤差を含む。更に、本明細書に開示されている範囲は全て、その中に包摂される任意のおよび全ての部分範囲を包含するものと理解されるべきである。例えば、「１〜１０」と記載されている範囲は、最小値１と最大値１０の間（両端を含む）の任意のおよび全ての部分範囲；即ち、１以上の最小値で始まる全ての部分範囲（例えば、１〜６．１）、および、１０以下の最大値で終わる全ての部分範囲（例えば、５．５〜１０）を包含するものと考えられるべきである。更に、「本明細書に援用される」と記載されている文献はどれも、その内容全体が援用されるものと理解されるべきである。
【００２３】
単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、１つの指示対象にはっきりと明確に限定されない限り、複数の指示対象を含む。
【００２４】
一実施形態では、本発明は、トルクがかかる医療デバイスまたは他の機械的デバイスと一緒に使用され得るトルク制限デバイスを提供する。トルクは、回転させる力若しくは捩る力、または軸を中心とするねじれおよび回転を作り出す力の傾向の尺度と定義される。本発明は、トルクを受けるどの器具またはシステムにも組み込まれ得るトルク制限デバイスを提供する。
【００２５】
一実施形態では、本発明の手術用デバイスは、一端が回転可能なハンドルに取り付けられたロッドを備えることができる。ロッドの反対側の端部を手術用具に取り付けることができる。手術用デバイスは、ハンドルに連結された第１のトルク制限要素、およびロッドと手術用具に動作可能に連結された第２のトルク制限要素を含むことができる。第２のトルク制限要素は、第１のトルク制限要素と解除可能に係合することができる。第１のトルク制限要素と第２のトルク制限要素が係合されているときにハンドルを回転させると、ロッドと手術用具が回転する。所定のトルク限界を超える回転力がハンドルにかかると、ハンドルがロッドと手術用具を回転させることなく回転可能となるように、第１のトルク制限要素は第２のトルク制限要素から離脱する。離脱された後、第１のトルク制限要素は、ハンドルを更に回転させるとロッドと手術用具が回転するように第２のトルク制限要素と再係合可能である。
【００２６】
１つの例示的実施形態では、本発明によるトルク制限デバイスは第１の端部と第２の端部を有するロッドを備えてもよい。第１の端部と第２の端部は、ロッドの各先端、並びにその先端近傍のロッドの部位を含んでもよい。デバイスは、ロッドの第１の端部に回転可能に取り付けられたハンドルと、ロッドの第２の端部近傍に固定式に取り付けられた手術用具を更に備えてもよい。デバイスは、ハンドルに取り付けられた第１の表面と、ロッドに取り付けられた第２の表面を備える。２つの表面は、例えば、突起とノッチにより互いに摩擦接触して配置されてもよい。２つの表面はハウジング内に収容されてもよく、ハウジングはハンドルに取り付けられてもよい。
【００２７】
デバイスは、ハウジングと第１の表面との間に位置決めされ、突起とノッチが位置合わせされているときに突起をノッチの中に押し込む付勢機構（ばねなど）を更に備えてもよい。２つの表面は独立に回転することができるが、突起とノッチが係合されているとき、２つの表面は一緒に回転する。所定のトルク限界以上のトルクがデバイスにかかると、突起とノッチは離脱するように設計されてもよい。トルク限界は、突起がノッチから離脱するように、突起が表面間の静摩擦力と、ばねが第１の表面に加えるばねの力に打ち勝つのに必要なトルクとすることができる。突起がノッチから離脱すると、２つの表面は独立に回転し、その結果、第１の表面にかかる過剰なトルクは第２の表面に伝達されない。２つの表面はポリマー、ステンレス鋼、アルミニウム、または２つの表面間に摩擦を作り出すのに好適な他の任意の材料、または材料の組み合わせで製造されてもよい。
【００２８】
このトルク制限デバイスは、例えば、キューレットに使用されてもよい。キューレットは、ＰＣＴ特許出願、国際公開公報第２００５／０２３０８５号に開示されている要素を備えてもよく、この文献は参照によりその内容全体が本明細書に援用される。ノッチから突起が離脱すると、キューレット先端は、例えば、まだ患者の体内に挿入されているときに先端を破壊するのに十分な可能性があるトルクがかかるのを防止される。
【００２９】
器具の機能性用具にかかり得るトルクの量を制限することに加えて、本発明のデバイスは、使用を再開するため、再係合されてもよい。突起がノッチから離脱した後、突起とノッチの位置が再び合う（その時点でばねは突起をノッチに押し込む）まで第１の表面を回転させることにより、デバイスを再係合させてもよい。突起とノッチが再び係合されたとき、器具の使用を再開してもよい。デバイスを再係合できることは、過剰なトルクがかかると永久的な損傷を受けることがある従来のデバイスに優り有利である。従って、従来のトルク制限デバイスは１回過剰なトルクがかかると使用することができないが、本発明のトルク制限デバイスは多数回過剰なトルクがかかっても再使用され得る。
【００３０】
本発明のトルク制限デバイスは、前述のようにキューレットなどの医療器具に使用し得る。骨を含む組織または器官を把持する、掻爬する、屈曲させる、押圧する、または他の方法で操作する器具を含む、ヒトおよび獣医学での用途に使用される他の手術器具にトルク制限デバイスを使用してもよい。最大トルクを超えるべきではない他の器具または機械にデバイスを使用してもよい。例えば、本発明のトルク制限デバイスをドライバーまたはレンチに含み、ねじまたはボルトの締め付け過ぎを防止することができる。また、過剰なトルクがかかるとある一定の部品が破壊し得る機械に、トルク制限デバイスを使用してもよい。
【００３１】
ここで図１〜図２を参照すると、本発明の一実施形態では、手術器具１０は、第１の端部１４と第２の端部１６を有するロッド１２を備えてもよい。第１の端部１４と第２の端部１６はそれぞれ、ロッド１２の先端、並びに、各先端の近位にあるロッド１２の部位を含んでもよい。ハンドル２０はロッド１２の第１の端部１４近傍に位置決めされてもよく、ハンドル２０は使用者によって操作されてもよい。手術用具１８はロッド１２の第２の端部１６に連結されてもまたは固定的に取り付けられてもよい。ハンドル２０を回転させるとロッド１２が、従って手術用具１８が回転するように、トルク制限デバイス２２をハンドル２０に、およびロッド１２に取り付けてもよい。
【００３２】
トルク制限デバイス２２は、突起３０を有する第１のプレート２４と、ノッチ２６を有する第２のプレート２８とを備えてもよい。ノッチ２６と突起３０は交替可能とすることができる。即ち、第１のプレート２４はノッチ２６を有することができ、第２のプレート２８は突起３０を有することができる。突起３０とノッチ２６は、嵌合できるように実質的に同じ形状とサイズであってもよい。突起３０は、Ｖ形、平坦な底部を有するＶ形、Ｕ形、半円形、または、突起３０と第２のプレート２８の表面との間に非垂直な角度を提供する他の任意の形状であってもよい。突起３０とノッチ２６は、回転位置合わせされると突起３０がノッチ２６に嵌入するように、半径方向で位置合わせされていてもよい。
【００３３】
第１のプレート２４と第２のプレート２８は、ハウジング３２内に配置されてもよい。ハウジング３２は概ね、第１のプレート２４と第２のプレート２８のうち大きい方の直径以上の内径を有する中空のシリンダの形状であってもよい。ハウジング３２はキャップ３４を備えてもよく、圧縮ばね３６などの付勢機構がキャップ３４と第１のプレート２４の間に配置されてもよい。第１のプレート２４はカラー３８を含んでもよく、ばね３６の横方向の移動が実質的に防止されるように、カラー３８にばね３６を被嵌する。トルク制限デバイス２２は、少なくとも１つのガイドピン４０を更に備えてもよく、第１のプレート２４は少なくとも１つのスロット４２を備えてもよい。少なくとも１つのガイドピン４０はキャップ３４と若しくはハウジング３２と一体成形されてもよく、または少なくとも１つのガイドピン４０はキャップ３４に若しくはハウジング３２に固定的に取り付けられてもよい。少なくとも１つのガイドピン４０が少なくとも１つのスロット４２に嵌入するように、第１のプレート２４をハウジング３２内に位置決めしてもよい。少なくとも１つのスロット４２は、第１のプレート２４が少なくとも１つのガイドピン４０に沿って長手方向に摺動することを可能にし、第１のプレート２４がハウジング３２に対して回転することを防止する。第１のプレート２４は、ハウジング３２が回転するときだけ回転する。
【００３４】
逆に、ハウジング３２に対する第２のプレート２８の回転運動は可能であるが、ハウジング３２に対する長手方向の移動は防止されるように、第２のプレート２８をハウジング３２内に配置してもよい。これは、第２のプレート２８の底面に接触する支持体４４（レッジなど）をハウジング３２に設けることによって、または他の好適な手段で達成されてもよい。従って、第２のプレート２８は支持体４４を中心に回転することが可能であるが、ロッド１２に沿って長手方向に移動することは可能ではない。
【００３５】
ロッド１２は第２のプレート２８と一体成形されてもよく、または溶接などで第２のプレート２８に固定的に取り付けられてもよい。従って、第２のプレート２８の回転はロッド１２に直接伝達され、その結果、手術用具１８に伝達される。
【００３６】
一実施形態では、ハウジング３２はハンドル２０に取り付けられてもよい。そのように、ハンドル２０の回転はハウジング３２に直接伝達され、その結果、少なくとも１つのガイドピン４０を介して第１のプレート２４に伝達されることができる。
【００３７】
第１のプレート２４の回転は、突起３０とノッチ２６との摩擦境界面によって第２のプレート２８に伝達される。突起３０とノッチ２６が係合されているとき、即ち、突起３０とノッチ２６が回転位置合わせされ、突起３０がノッチ２６内に位置決めされているとき、ハンドル２０を回転させると手術用具１８が回転する。第１のプレート２４にかかるトルクを伝達して第２のプレート２８を回転させる第１のプレート２４と第２のプレート２８との摩擦係合境界面を、トルク伝達境界面と称することができる。
【００３８】
しかし、所定のトルク限界を超えるトルクがハンドル２０にかかると、突起３０とノッチ２６の間の係合摩擦力、および第１のプレート２４に対する圧縮ばね３６のばねの力に打ち勝つことがある。これらの力に打ち勝つと、突起３０がノッチ２６から解放され、突起３０とノッチ２６がもはや回転位置合わせされていない状態となるように、突起３０はノッチ２６から離脱し得る。突起３０がノッチ２６から離脱されているとき、ハンドル２０を回転させても手術用具１８は回転しない。突起３０とノッチ２６が回転位置合わせされる（この時点で圧縮ばね３６は突起３０をノッチ２６の中に再び押し込む）までハンドル２０を回転させることにより、突起３０とノッチ２６を再び係合させてもよい。
【００３９】
所定のトルク限界は、以下の任意の１つ以上または以下の組み合わせを様々にすることによって決定され得る：圧縮ばね３６のばね定数；突起３０とノッチ２６の相対的傾斜；ノッチ２６の長さと深さ；突起３０の高さ；第１および第２のプレート各２４、２８の中心からの突起３０とノッチ２６の半径方向の距離；および、プレート２４、２８に使用される材料。ばね定数は、圧縮ばねの圧縮力ポテンシャルの尺度である。ばね定数は、加えられた荷重が自由長さから特定の変形された長さまでばねを変形させるとき、力「Ｆ」を加える圧縮ばねでは、ばね定数「ｋ」として表される。ばね定数は、ｋ＝Ｆ／Ｌｆｒｅｅ−Ｌｄｅｆ．として計算される。
【００４０】
一実施形態では、本発明の手術器具１０は、トルク伝達境界面を、例えば、約１０±１インチ−ポンド（ｉｎ．−ｌｂｓ．）のトルクで離脱させ始め、例えば、約１３±１インチ−ポンドのトルクで完全に離脱させるように設計されてもよい。従って、トルク伝達境界面（ハンドル２０と手術用具１８の間の第１のプレートと第２のプレート各２４、２８の連結など）を完全に離脱させるのに、例えば、１３インチ−ポンドのトルクが必要とされる場合、突起３０とノッチ２６は、約１０インチ−ポンドのトルクがハンドル２０にかかると離脱し始め、１３インチ−ポンドのトルクがハンドル２０にかかると完全に離脱するように設計されてもよい。その結果、突起３０は１３インチ−ポンドのトルクでノッチ２６から離脱するため、所定のトルク限界より大きいトルク、例えば、１５インチ−ポンドのトルクをロッド１２に伝達することはできない。キューレットで正常な骨を掻爬するのに必要な平均トルクは約２．０インチ−ポンドであることが分かった。従って、１０インチ−ポンドで離脱し始め、１３インチ−ポンドで離脱を完了するように構成されたトルク制限デバイス２２は、正常な骨を掻爬するのに必要なトルクが手術用具に伝達されることを可能にする。
【００４１】
ここで図３〜図６を参照すると、本発明の別の実施形態では、手術器具１１０は、第１の端部１１４と第２の端部１１６を有するロッド１１２を備えてもよい。第１の端部１１４と第２の端部１１６はそれぞれ、ロッド１１２の先端、並びに各先端の近位にあるロッド１１２の部位を含んでもよい。ハンドル１２０はロッド１１２の第１の端部１１４近傍に位置決めされてもよく、ハンドル１２０は使用者によって操作されてもよい。手術用具１１８はロッド１１２の第２の端部１１６に連結されてもまたは固定的に取り付けられてもよい。ハンドル１２０を回転させるとロッド１１２が、従って手術用具１１８が回転するように、トルク制限デバイス１２２をハンドル１２０に、およびロッド１２に取り付けてもよい。
【００４２】
トルク制限デバイス１２２は、窪み１２６を有するプレート１２４と、ボール１３０を有するボールプランジャ１２８とを備えてもよい。ボール１３０と窪み１２６は、嵌合できるように実質的に同じ形状とサイズであってもよい。ボール３０は、Ｖ形、平坦な底部を有するＶ形、Ｕ形、半円形、または、他の任意の好適な形状であってもよい。ボール１３０と窪み１２６は、回転位置合わせされるとボール１３０が窪み１２６に嵌入するように、半径方向で位置合わせされていてもよい。手術機器設計の当業者には明らかであるように、ボールプランジャ１２８は他の部品（図示せず）を備えてもよい。例えば、ボールプランジャ１２８は中空のシリンダを備えてもよく、部分的にその中でボールが長手方向に摺動する。また、ボールプランジャ１２８は、ボール１３０の移動を制限するシャフトと、シリンダ内でボール１３０を長手方向に押圧する傾向がある付勢機構（ばねなど）を備えてもよい。また、ボールプランジャ１２８は、ボール１３０の長手方向の移動を可能にする他の構成を有してもよい。
【００４３】
プレート１２４とボールプランジャ１２８は、ハウジング１３２内に配置されてもよい。ハウジング１３２は概ね、プレート１２４の直径以上の内径を有する中空のシリンダの形状であってもよい。ハウジング１３２はキャップ１３４を備えてもよく、ボールプランジャ１２８はキャップ１３４に装着されてもまたは取り付けられてもよい。このような実施形態では、ハウジング１３２が回転すると、その結果、ボールプランジャ１２８が回転する。
【００４４】
プレート１２４は、プレート１２４の回転運動は可能であるが、ハウジング１３２に対する長手方向の移動は防止されるように、ハウジング１３２内に配置されてもよい。これは、プレート１２４の底面に接触する支持体１４４（レッジなど）をハウジング１３２に設けることによって、または他の好適な手段で達成されてもよい。
【００４５】
ロッド１１２はプレート１２４と一体成形されてもよく、または溶接などでプレート１２４に固定的に取り付けられてもよい。そのように、プレート１２４の回転はロッド１１２に直接伝達され、その結果、手術用具１１８に伝達されることができる。
【００４６】
ハウジング１３２は、キャップ１３４に取り付けられたフランジ１３６を更に備えてもよい。ハンドル１２０は、比較的狭い公差のフランジ１３６に被嵌することによってハウジング１３２に取り付けられてもよい。従って、ハンドル１２０の回転運動を、フランジ１３６を通してハウジング１３２に、次にボールプランジャ１２８に伝達することができる。
【００４７】
ボールプランジャ１２８の回転は、ボール１３０と窪み１２６との摩擦係合境界面によってプレート１２４に伝達される。ボール１３０と窪み１２６が係合されているとき、即ち、ボール１３０と窪み１２６が回転位置合わせされ、ボール１３０が窪み１２６内に位置決めされているとき、ハンドル１２０を回転させると手術用具１１８が回転する。プレート１２４にかかるトルクを伝達し手術用具１１８を回転させるボール１３０と窪み１２６との摩擦係合境界面を、トルク伝達境界面と称することができる。
【００４８】
しかし、ハンドル１２０にかかるトルクがある一定の所定のトルク限界を超えると、ボールプランジャ１２８が圧縮され得、ボールプランジャ１２８のボール１３０が窪み１２６との係合を外れて離脱位置に上がる。ボール１３０と窪み１２６が離脱されているとき、ハンドル１２０を回転させても、もはや手術用具１１８は回転しない。ボール１３０と窪み１２６が回転位置合わせされる（この時点で、ボールプランジャ１２８は、ボール１３０が再び窪み１２６内に係合して支持されるように延びることができる）までハンドル１２０を回転させることにより、突起３０とノッチ２６を再び係合させてもよい。
【００４９】
最大トルク限界は、以下の任意の１つ以上または以下の組み合わせを様々にすることによって決定され得る：ボールプランジャ１２８内の圧縮ばねのばね定数；ボール１３０と窪み１２６の形状とサイズ；プレート１２４の中心からのボール１３０と窪み１２６の半径方向の距離；および、ボール１３０とプレート１２４に使用される材料。
【００５０】
図８〜図１１は本発明の別の実施形態を示す。このような実施形態では、手術器具１０は、近位端１５１と遠位端１５２を有するシャフトアセンブリ１５０を備えてもよい。シャフトアセンブリ１５０の近位端１５１と遠位端１５２はそれぞれ、シャフトアセンブリ１５０の先端、並びに、各先端の近位にあるシャフトアセンブリ１５０の部位を含んでもよい。シャフトアセンブリ１５０は、シャフト１５３の近位端１５１の外面に固定されたボール係合受け口（例えば、ボール移動止めカラー１５４）を有する中空のシャフト１５３を含むことができる。長さがシャフト１５３の長さより大きいロッド１５５をシャフト１５３に挿入することができる。ロッド１５５は、図１０および図１１に最もよく示されているような、ロッド１５５の近位端１５１に取り付けられたボールジョイント１５６を含むことができる。
【００５１】
ハンドル１６０は、ロッド１５５およびシャフトアセンブリ１５０の近位端１５１に動作可能に連結されてもよく、ハンドル１６０は使用者によって操作されてもよい。図８は、シャフトアセンブリ１５０と一緒に組み立てられているハンドル１６０を示す。図９は、ハンドル１６０の内部構成と動作、および関連する手術器具１０の部品が分かるように、ハンドルハウジング１６１の一方側が取り外されているハンドル１６０を示す。手術器具１０は、一端がハンドル１６０の把持部分１６３に蝶着され、反対側の端部がハンドルハウジング１６１内のハンドル１６０のヘッド１６４に枢着されたレバー１６２を含むことができる。図９に示すように、端部がハンドル１６０のヘッド１６４に取り付けられたレバー１６２は、ロッド１５５の近位端１５１のボールジョイント１５６を受け入れるボールジョイント受け口１６５またはソケットを含み、それによってレバー１６２をロッド１５５に動作可能に連結するように構成されることができる。
【００５２】
手術用具１６６は、図８および図１０に示すように、ロッド１５５の遠位端１５２に取り付けられ得る。この実施形態では、手術用具１６６はキューレットである。しかし、手術用具１６６は、前述のように、ロッド１５５の端部で使用されるように構成され得る任意の手術用具とすることができる。図８に示すように、キューレットをロッド１５５およびシャフト１５３の長手軸と位置合わせすることができ、それは、手術器具１０が患者の体内部位に挿入されているとき、キューレットに好ましい位置となり得る。器具１０が患者の体内の望ましい位置にくると、キューレットを異なる位置に移動させることができるように、シャフト１５３の遠位端１５２を越えて延びるロッド１５５のジョイント１６７を中心にキューレットを関節動作（ａｒｔｉｃｕｌａｔｅ）させることができる。例えば、ロッド１５５の長手軸との位置合わせから、位置合わせされた位置から約１３５°の（即ち、ロッドと約４５°の角度を形成する）位置までの位置範囲で所望の位置にキューレットを移動させてもよい。キューレットを使用するのに好ましい位置の１つは、ロッド１５５の長手軸と実質的に垂直である。ジョイント１６７を中心とするキューレットのこのような関節動作は、レバー１６２をハンドル１６０の把持部分１６３の方にまたはハンドル１６０の把持部分１６３から離れるように移動させることによって達成され得る。レバー１６２がハンドル１６０の把持部分１６３の方に移動するとき、レバー１６２の枢動可能な端部は遠位方向に枢動し、ボールジョイント１５６および取り付けられたロッド１５５を遠位方向に移動させる。ロッド１５５が遠位方向に移動するとき、キューレットはジョイント１６７を中心に関節動作し、ロッド１５５との位置合わせから外れ、ロッド１５５に対して角度をなす位置に移動する。レバー１６２がハンドル１６０の把持部分１６３から離れるとき、レバー１６２の枢動可能な端部は近位方向に枢動し、ボールジョイント１５６および取り付けられたロッド１５５を近位方向に移動させる。ロッド１５５が近位方向に移動するとき、キューレットはジョイント１６７を中心に関節動作し、ロッド１５５との位置合わせの方に移動する。このようにして、体内部位の組織を掻爬するため、キューレットを様々な所望の位置に移動させることができる。
【００５３】
図８〜図１１に示されている実施形態では、ハンドル１６０を回転させるとシャフトアセンブリ１５０とロッドが回転し、次に手術用具１６６が回転するように、トルク制限デバイス１７０をハンドル１６０に、およびシャフトアセンブリ１５０に取り付けてもよい。トルク制限デバイス１７０は、第２のトルク制限要素と解除可能に係合することができる第１のトルク制限要素を含むことができる。トルク制限デバイス１７０は、ボールまたは係合端を有するボールプランジャ（図示せず）、および、ボール係合受け口または外面に移動止め１７２を有するボール移動止めカラー１５４を備えることができる。ボールプランジャおよび係合ボールは、図３に示されているボールプランジャ１２８およびボール１３０に類似していてもよい。ボール移動止めカラー１５４は、シャフト１５３の近位端１５１に固定されている。ボール移動止めカラー１５４の移動止め１７２は、ボールプランジャのボールを受け入れ、係合するように構成されたノッチ、窪み、または他の空隙とすることができる。係合ボールは、丸、半円形、Ｕ形、Ｖ形、平坦な底部を有するＶ形、または、ボール移動止め１７２との係合および離脱を可能にする他の任意の好適な形状であってもよい。
【００５４】
ボールプランジャおよび取り付けられた係合ボールをボールプランジャハウジング１７３に収容することができる。図８〜図１１に示されている実施形態では、ボールプランジャハウジング１７３はハンドルハウジング１６１の窪みに着座され、係合ボールがボール移動止めカラー１５４の移動止め１７２と係合可能となるように、ボール移動止めカラー１５４と垂直に位置合わせされている。ボールプランジャハウジング１７３は中空のシリンダを備えてもよく、その中でボールプランジャと係合ボールは、少なくとも部分的にボールプランジャハウジング１７３の長手軸に沿って摺動することができる。ボールプランジャをボールプランジャハウジング１７３内で長手方向にボール移動止めカラー１５４のボール移動止め１７２の方に付勢するように、例えば、圧縮ばねなどの付勢機構（図示せず）をボールプランジャハウジング１７３の外端１７４とボールプランジャとの間に位置決めすることができる。ボールプランジャハウジング１７３、付勢機構、ボールプランジャ、および係合ボールは、他の部品（図示せず）を含んでも、および／または、ボールプランジャを長手方向に移動させてボール移動止め１７２と係合および離脱させることを可能にする他の構成を有してもよい。
【００５５】
ハンドル１６０を回転させると、ボール移動止めカラー１５４および取り付けられたシャフト１５３を回転させることができるように、係合ボールとボール移動止めカラー１５４の移動止め１７２は、ボールが移動止め１７２に係合できるように嵌め合うように構成されてもよい。ハンドル１６０とボールプランジャにかかる回転力は、係合ボールと移動止め１７２との摩擦係合境界面によってシャフト１５３に伝達される。ボールとボール移動止め１７２が係合されているとき、即ち、ボールとボール移動止め１７２が回転位置合わせされ、ボールが移動止め１７２内に位置決めされているとき、ハンドル１６０を回転させると手術用具１６６が回転する。ハンドル１６０にかかるトルクを伝達して手術用具１６６を回転させる係合ボールとボール移動止め１７２との摩擦係合境界面を、トルク伝達境界面と称することができる。
【００５６】
使用者が所定のトルク限界を超える圧力をハンドル１６０にかけると、ボールプランジャが圧縮され得、係合ボールがボール移動止め１７２との係合を外れて離脱位置に上がる。即ち、係合ボールとボール移動止め１７２は解除可能に係合することができる。ボールとボール移動止め１７２が離脱されると、ハンドル１６０を回転させても、もはや手術用具１６６は回転しない。係合ボールがボール移動止め１７２から離脱されているときにハンドル１６０を回転させると、ロッド１５３のボールジョイント１５６を中心に回転するレバー１６２のボールジョイント受け口１６５により、ハンドル１６０はロッド１５３を中心に回転する。そのように、ハンドル１６０はシャフトアセンブリ１５０から離脱され、過大なトルクで手術器具１０が破壊することが回避される。また、ハンドル１６０の回転によって生じる所定のトルク限界を超えると、係合ボールとボール移動止め１７２の構成によりボールが移動止め１７２から離脱される。係合ボールがシャフト１５３上のボール移動止め１７２から離脱されると、ハンドル１６０を自由回転させて、ボールプランジャを再位置決めし、係合ボールをボール移動止め１７２の中に戻し、ハンドル１６０をシャフトアセンブリ１５０と再係合させることができる。手術器具１０の破壊を回避することに加えて、更に使用されるように修理またはリセットするために器具１０を取り外すことなく、器具の使用を容易に再開することができる。これらの特徴によって患者の負傷が回避され、破壊した手術器具に関連する手術時間が短縮され得る。
【００５７】
図８に示すように、ボール移動止めカラー１５４は、カラー１５４の近位面または上面に隣接するスラスト軸受１７５と、および、カラー１５４の遠位面または底面に隣接する別のスラスト軸受１７５と回転可能に接触していてもよい。この実施形態では、スラスト軸受１７５のそれぞれがハンドルハウジング１６１の嵌め合い空洞１７６に埋設または固定されている。ボール軸受（図示せず）は、スラスト軸受１７５とボール移動止めカラー１５４との境界面に配置されている。所定のトルクを超えた後、ボールプランジャがボール移動止め１７２から離脱され、ハンドル１６０がシャフトアセンブリ１５０を中心に自由回転するとき、スラスト軸受１７５はボール移動止めカラー１５４とハンドル１６０との摩擦を低減するのに役立つ。
【００５８】
手術器具１０は、シャフトアセンブリ１５０をハンドル１６０に更に固定する機構を含んでもよい。図８に示すように、このような機構の１つは、ハンドルハウジング１６１に固定されたねじ穴を有するハブ１７７またはプレートを含む。例えば、ハブ１７７は、ハブ１７７がハンドルハウジング１６１に固定されるように、ハンドルハウジング１６１の嵌め合い部分の周りに確実に嵌るように構成されているノッチ１７８を含むことができる。次いで、「貫通穴」ボルト１８０をハブ１７７のねじ穴に螺挿することができる。代替の実施形態では、ハブ１７７を使用せず、貫通穴ボルト１８０を受け入れるように、遠位または下スラスト軸受１７５の下のハンドルハウジング１６１にねじを切ることができる。貫通穴ボルト１８０は、ボルト１８０の長さの中心を通る穴を有する。貫通穴ボルト１８０を、ボルト１８０の中心穴を通るシャフト１５３の遠位端１５２上で摺動させ、ハブ１７７のねじ穴に螺挿することができる。貫通穴ボルト１８０の一端のサムホイール１８１を回転させ、ボルト１８０をハブ１７７に螺挿することができる。貫通穴ボルト１８０は、ボルト１８０の外周の周りに位置決めされる止めねじ支持カラー１８２を含むことができる。止めねじ支持カラー１８２の上縁１８３がハンドルハウジング１６１の遠位縁または下縁１８５に当接するように、ボルト１８０をハブ１７７に螺挿することができる。止めねじ支持カラー１８２がハンドルハウジング１６１に当接する位置にあるとき、止めねじ１８４を止めねじ支持カラー１８２に挿通し、貫通穴ボルト１８０の外面と接触させることができる。このようにして、スラスト軸受１７５とシャフトアセンブリ１５０（ボール移動止めカラー１５４を含む）の間の隙間または「遊び（ｓｌａｃｋ）」が減少するかまたはなくなる。そのように、ハンドル１６０がシャフトアセンブリ１５０と係合されているときのハンドル１６０に対するシャフトアセンブリ１５０の半径方向または軸方向の移動が防止される。
【００５９】
ハンドル１６０のボールプランジャの回転は、係合ボールとボール移動止め１７２との摩擦境界面によってシャフト１５３に伝達される。係合ボールとボール移動止め１７２が係合されているとき、即ち、係合ボールとボール移動止め１７２が回転位置合わせされ、ボールが移動止め１７２内に位置決めされているとき、ハンドル１６０を回転させると手術用具１６６が回転する。しかし、ハンドル１６０にかかるトルクがある一定の所定のトルク限界をこえると、ボールプランジャが圧縮され得、係合ボールがボール移動止め１７２との係合を外れて離脱位置に上がる。ボールがボール移動止め１７２から離脱されているとき、ハンドル１６０を回転させても、もはや手術用具１６６は回転しない。ボールとボール移動止め１７２が回転位置合わせされる（この時点でボールプランジャは、係合ボールが再びボール移動止め１７２内に係合して支持されるように延びることができる）までハンドル１６０を回転させることにより、ボールとボール移動止め１７２を再び係合させてもよい。
【００６０】
図８〜図１１に示されているトルク制限デバイス１７０の実施形態における最大トルク限界は、以下の任意の１つ以上または以下の組み合わせを様々にすることによって決定され得る：ボールプランジャの圧縮ばねのばね定数；ボールプランジャの係合ボール（図示せず）の形状とサイズ；ボール移動止め１７２のサイズと形状；シャフト１５３からのボール移動止め１７２の半径方向の距離；および、ボールプランジャボールとボール移動止め１７２に使用される材料。
【００６１】
本発明は、本明細書に記載されるようなトルク制限デバイス２２、１２２の使用方法の実施形態を含んでもよい。ここで図７を参照すると、図示されている方法２００の実施形態は、手術器具を体内に挿入するステップ２１０を含み、手術器具は、手術用具に取り付けられているロッドとのトルク伝達境界面を有するハンドルを有する。体内の所望の位置にキューレットなどの手術用具を位置決めする（２２０）ことができる。次いで、ハンドルにトルクをかけ（２３０）、ロッドと手術用具を回転させることができる。本方法は、所定のトルク限界より大きいトルクをかけることにより、ハンドルとロッドとのトルク伝達境界面を離脱させるステップ２４０を更に含む。本方法は、過剰なトルクによって離脱が起こった後、トルク伝達境界面を再係合させるステップ２５０を更に含んでもよい。一実施形態では、トルク伝達境界面は、手術器具の第１の表面と手術器具の第２の表面を備える。表面の１つは、他の表面のノッチ２６と係合可能な突起３０を含む。第１の表面を第２の表面と再係合させるステップ２４０は、突起３０とノッチ２６が再係合するように再位置合わせされるまで、ハンドルを回転させるステップを含んでもよい。
【００６２】
本発明を特定の実施形態を参照して説明してきたが、これらの実施形態は本発明の原理を例示するに過ぎないことを認識すべきである。当業者には、本発明のトルク制限デバイスおよび方法は他の方式および実施形態で構成され、実施され得ることが分かる。従って、他の実施形態も本発明の範囲内に包含されるため、本明細書の説明を、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態における係合可能な平面を有する手術器具の図である。
【図２】平面の離脱を示す、図１に示されている手術器具の一部の図である。
【図３】本発明の一実施形態における手術器具の断面図である。
【図４】平面の係合を示す、図３に示されている手術器具の図である。
【図５】図３および図４の手術器具の一部の図である。
【図６】図３、図４および図５に示されている手術器具の斜視図である。
【図７】本発明の方法の一実施形態のブロック図である。
【図８】本発明の別の実施形態における手術器具の図である。
【図９】図８に示されている手術器具のハンドルの詳細図であり、ハンドルの内部部品を示すため、ハンドルハウジングの一部が取り外されている。
【図１０】図８および図９の実施形態に示されているシャフトアセンブリの図である。
【図１１】図８〜図１０に示されているシャフトアセンブリの近位部分の図である。
【図１】
2009500147.tif 000003
【図２】
2009500147.tif 000004
【図３】
2009500147.tif 000005
【図４】
2009500147.tif 000006
【図５】
2009500147.tif 000007
【図６】
2009500147.tif 000008
【図７】
2009500147.tif 000009
【図８】
2009500147.tif 000010
【図９】
2009500147.tif 000011
【図１０】
2009500147.tif 000012
【図１１】
2009500147.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月11日(2008.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が回転可能なハンドルに取り付けられ、反対側の端部が手術用具に取り付けられたロッド、
前記ハンドルに連結された第１のトルク制限要素、および
前記ロッドおよび手術用具に動作可能に連結され、前記第１のトルク制限要素と解除可能に係合することができる第２のトルク制限要素、
を備える手術用デバイスであって、
前記ハンドルを回転させると前記ロッドと手術用具が回転し、
前記第１および第２のトルク制限要素が離脱すると、前記第１および第２のトルク制限要素が再係合するまで、前記ハンドルが前記ロッドと手術用具を回転させることなく回転可能となる、手術用デバイス。
【請求項２】
前記第１のトルク制限要素が、（ａ）ボールを備え、且つ前記ハンドルに取り付けられたシリンダに収容されているボールプランジャ、および（ｂ）前記シリンダ内に位置決めされ、且つ前記ボールプランジャボールを第２のトルク制限要素と係合させるように構成された付勢機構を更に備え、
前記第２のトルク制限要素が、前記ボールプランジャボールを解除可能に係合させるために前記ロッドに取り付けられたボール係合受け口を更に備える、
請求項１に記載の手術用デバイス。
【請求項３】
前記ボールプランジャが前記ロッドに実質的に垂直に位置決めされる、請求項２に記載の手術用デバイス。
【請求項４】
前記ロッドが、前記ハンドルに取り付けられたロッドの端部に取り付けられたボールジョイントを更に備え、前記ハンドルが、前記ハンドルに枢着され、且つ前記ボールジョイントの周りに回転可能に位置決めされたボールジョイント受け口を有するレバーを更に備え、
前記レバーが前記ハンドル内で枢動すると、前記手術用具が前記ロッドに対してある角度まで移動する、
請求項１に記載の手術用デバイス。
【請求項５】
前記ロッドが、前記第１のトルク制限要素を備える第１のセクションと、前記第２のトルク制限要素を備える第２のセクションをさらに備え、前記第１のセクションが前記第２のセクションに回転可能に連結され、
前記ハンドルが、前記ロッドの前記第１のセクションに取り付けられ、
前記用具が、前記ロッドの前記第２のセクションに取り付けられ、
前記手術用デバイスが、
前記ロッドの前記第１のセクションに取り付けられた第１のプレートであって、隆起した部分を有する第１のプレート、
前記ロッドの前記第２のセクションに取り付けられた第２のプレートであって、前記第１のプレートの隆起した部分と実質的に同じサイズと形状の窪みを有する第２のプレート、
空洞を画定するハウジングであって、前記第１のプレートと前記第２のプレートが前記空洞の内側に嵌合し、前記第２のプレートがレッジによってハウジング内に拘束されるハウジング、および
圧縮ばねが前記第１のプレートを長手方向に前記第２のプレートの方に押圧するように、前記ハウジングのキャップと前記第１のプレートの表面との間に配置された圧縮ばね、
をさらに備え、
前記ロッドの第１のセクションを回転させると前記ロッドの第２のセクションと前記用具が回転するように、前記第１のプレートの隆起した部分が前記第２のプレートの窪みと係合可能であり、
前記第１および第２のプレートが離脱すると、前記第１および第２のプレートが再係合するまで、前記ハンドルが前記ロッドと手術用具を回転させることなく回転可能となる、請求項１に記載の手術用デバイス。
【請求項６】
前記第１のトルク制限要素が、ボールを備え且つ前記ハンドルに取り付けられたシリンダ内に収容されているボールプランジャ、および、前記シリンダ内に位置決めされ且つ前記ボールプランジャを前記シリンダ内で長手方向に押圧するように構成されたばねをさらに備え、
前記第２のトルク制限要素が、前記ロッドに取り付けられ且つ前記ボールプランジャのボールと実質的に同じサイズと形状の窪みを有するディスクをさらに備え、
前記ハンドルを回転させると前記ロッドと手術用具が回転するように、前記ボールプランジャボールが前記ディスクの窪みと係合可能であり、
前記ボールプランジャボールが前記窪みから離脱すると、前記ボールプランジャボールが前記窪みと再係合するまで、前記ハンドルが前記ロッドと手術用具を回転させることなく回転可能となる、請求項１に記載の手術用デバイス。
【請求項７】
前記ハンドルに取り付けられ、且つほぼ円筒状の形状と直径を有する空洞を画定するハウジングを更に備え、前記空洞内に前記ディスクとボールプランジャが位置決めされる、請求項６に記載の手術用デバイス。
【請求項８】
前記ディスクと前記ハウジング空洞がそれぞれ直径を有し、前記空洞の直径が前記ディスクの直径より０〜１０ミリメートル大きい、請求項７に記載の手術用デバイス。
【請求項９】
前記ハンドルが、前記ロッドの前記第１の端部を受け入れる空洞を有する、請求項６に記載の手術用デバイス。
【請求項１０】
前記ハウジングが、前記ロッドの長手方向の移動を制限する機構を備える、請求項６に記載の手術用デバイス。
【国際調査報告】
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