(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨を切除するために適用される手術器具であって、切断エッジ手段を備えた切断ヘッド手段を具備し、この切断ヘッド手段は、超音波振動を発生させるための手段と前記切断ヘッド手段を往復運動させるための手段との両方に動作可能に接続されており、
前記切断ヘッド手段を往復運動させるための手段には、前記切断ヘッド手段と異なる位相で往復運動可能な、この切断ヘッド手段との釣り合いのための第１のカウンターウェイト手段が、設けられている、手術器具。
いる、手術器具。
【請求項２】
前記往復運動させるための手段は、前記切断ヘッド手段を、前記切断エッジ手段に対してほぼ平行に移動させる、請求項１に記載の手術器具。
【請求項３】
前記第１のカウンターウェイト手段は、前記切断ヘッド手段とほぼ逆位相で往復運動可能である、請求項１に記載の手術器具。
【請求項４】
前記切断ヘッド手段と前記第１のカウンターウェイト手段との重心は、ほぼ固定である、請求項１乃至３のいずれか１に記載の手術器具。
【請求項５】
前記切断ヘッド手段を往復運動させるための手段は、前記切断ヘッド手段と前記超音波振動を発生させるための手段との両方を往復運動させる、請求項１乃至４のいずれか１に記載の手術器具。
【請求項６】
前記往復運動させるための手段には、前記切断ヘッド手段と前記超音波振動を発生させるための手段との両方との釣り合いのための、これら切断ヘッド手段と超音波振動を発生させるための手段とに対して異なる位相で往復運動可能な第２のカウンターウェイト手段が設けられている、請求項５に記載の手術器具。
【請求項７】
前記第２のカウンターウェイト手段は、前記切断ヘッド手段と前記超音波振動を発生させるための手段と、ほぼ逆位相で、往復運動可能である、請求項６に記載の手術器具。
【請求項８】
前記切断ヘッド手段と前記超音波振動を発生させるための手段と、前記第２のカウンターウェイト手段との重心は、ほぼ固定である、請求項６又は７に記載の手術器具。
【請求項９】
前記往復運動させるための手段は、周りに各々連続して延びている第１のトラック手段と第２のトラック手段とを備えた、回転可能なほぼ円筒形の本体を有しており、前記切断ヘッド手段と選択的に前記超音波振動を発生させるための手段とは、前記第１のトラック手段に可動に係合されており、前記第１のカウンターウェイト手段は、前記第２のトラック手段に可動に係合されている、請求項１乃至４及び６乃至８のいずれか１に記載の手術器具。
【請求項１０】
前記第１並びに第２のトラック手段の各々は、前記回転可能なほぼ円筒形の本体の回転軸に対して一定の角度で、前記第１のトラック手段が前記第２のトラック手段の反対方向に傾斜されるようにして、前記回転可能なほぼ円筒形の本体の外周に延びている、請求項９に記載の手術器具。
【請求項１１】
前記切断ヘッドの超音波振動と往復運動との相対的な振幅は、前記超音波振動による前記切断ヘッドのピーク速度が前記往復運動によって生じるピーク速度よりも高速であるように、設定されている、請求項１乃至１０のいずれか１に記載の手術器具。
【請求項１２】
前記超音波振動による切断ヘッドの前記ピーク速度は、前記往復運動によって生じる前記ピーク速度の少なくとも２倍である、請求項１１に記載の手術器具。
【請求項１３】
前記超音波振動による切断ヘッドの前記ピーク速度は、前記往復運動によって生じる前記ピーク速度の１０倍以上ではない、請求項１１又は１２に記載の手術器具。
【請求項１４】
前記往復運動させるための手段は、２５０Ｈｚ以下の周波数の振動運動を発生させるように設定されている、請求項１乃至１３のいずれか１に記載の手術器具。
【請求項１５】
振動の周波数は、少なくとも２０Ｈｚである、請求項１４に記載の手術器具。
【請求項１６】
前記振動の周波数は、４０乃至６０Ｈｚである、請求項１４又は１５に記載の手術器具。
【請求項１７】
前記超音波振動を発生させるための手段は、２０ｋＨｚ乃至６０ｋＨｚの周波数の振動を発生させるように設定されている、請求項１乃至１６のいずれか１に記載の手術器具。
【請求項１８】
前記超音波振動は、前記振動運動と前記切断エッジ手段とに対してほぼ平行に向けられている縦モードの超音波振動を有している、請求項１乃至１７のいずれか１に記載の手術器具。
【請求項１９】
前記切断ヘッド手段は、この切断ヘッド手段の先端部に当接して配置されている前記切断エッジを備えた細長い導波管を有している、請求項１乃至１８のいずれか１に記載の手術器具。
【請求項２０】
前記切断エッジ手段には、複数の鍵形状の歯手段が設けられている、請求項１乃至１９のいずれか１に記載の手術器具。
【請求項２１】
前記鍵形状の歯手段の各々の先端部が、器具のほぼ先端に向かって延びている、請求項２０に記載の手術器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮質骨及び海綿質骨を切除するための手術器具に関わる。特に、限定はしないが、本発明は、外科技術の利用を最小限にした骨切除のための手術器具に関わる。
【背景技術】
【０００２】
外科手術の処置で、超音波によって駆動される鋸歯形状の切断エッジを有する機器を使用して、皮質骨及び海綿質骨を切除することは、例えば特許文献１から知られている。
【０００３】
多くの場合、尖った歯部の形状と歯部の側方へのオフセットとを有する従来の電動の鋸歯が、有効である。しかしながら、（特に）関節置換処置は、多くの場合、軟組織の外傷を減じるために、縮小したディメンションの切除によって行われている。このことは、術後の治療に対して明らかな効果を有しているが、このような制限された切除を克服するように、外科医の技術と器用さとが、インプラントの位置づけのための正確な骨の関節面の形状を得るために、より一層求められる。かくして、このような最小限に侵襲的な技術を使用することは、逆説的に、所望の手術位置の近くの繊細な組織構造体への重大な付随的損傷のリスクを、増やし得る。従来の尖った歯部を有する電動鋸歯は、靭帯、血管、神経組織を、尖った切断エッジに一時的にのみ接触させることによって、容易に切除することが可能である。
【０００４】
超音波によって振動するブレードは、尖っている必要はなく、駆動された時のみ切除する。また、このようなブレードは、軟組織よりはむしろ硬性の骨物質に、選択的にエネルギーを伝えるように、回転可能である。従って、これらは、不慮の外傷を引き起こす傾向が少ない。あいにく、このような器具は、現在、主な機能である骨切除が、従来の振動鋸歯よりずっと遅く、特に、このような器具が非常に複雑且つ高価であることを考慮に入れると、期待されるほどには広く適用されていない。
【０００５】
直面している更なる問題は、超音波駆動の振動骨切除器が、超音波エネルギーが骨に分散されるのに従って、局所的な加熱を引き起こし得る、ということである。このことは、骨の局所的な壊死を招き得、結果的に治療の効果を減じ得る。
【０００６】
従来の振動鋸歯に係る更なる問題は、所定の振動運動が、器具から外科医の手に伝達される傾向があることである。このような低周波の振動は、不快であり、外科医の手及び指をすぐに疲れさせ得、このような振動に長時間晒されることによって、「白蝋病」のような問題を引き起こすことさえあり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】British patent application No. GB2420979A
【発明の概要】
【０００８】
従って、本発明の目的は、上述の複数の問題の少なくともいくつかを未然に防ぎ、同時に、迅速で正確な骨切除を、近くの軟組織への、もしくは残りの骨への損傷を最小限して可能にする、改良された外科手術用の骨切除器を提供することである。
【０００９】
本発明の第１の態様に従えば、骨物質を切除するために適用される手術器具であって、超音波振動を発生させるための手段と、前記切断ヘッド手段を往復運動させるための手段とに動作可能に接続されている、細長い切断エッジ手段を備えた切断ヘッド手段を有する手術器具が、提供される。
【００１０】
前記往復運動させるための手段は、好ましくは、前記切断エッジ手段に対してほぼ平行して動作する。
【００１１】
好ましくは、前記往復運動させるための手段は、２５０Ｈｚ以下の周波数の振動運動を発生させるように設定されている。
【００１２】
このような振動周波数は、少なくとも２０Ｈｚであることが、有効である。  
選択的に、前記振動周波数は、４０乃至６０Ｈｚであり、例えば約５０Ｈｚである。
【００１３】
好ましくは、前記超音波振動を発生させるための手段は、少なくとも２０ｋＨｚの周波数の振動を発生させるように設定されている。
【００１４】
前記超音波振動は、６０ｋＨｚ以下の周波数で発生されることが、有効である。  
選択的に、前記超音波振動は、約４０ｋＨｚの周波数で発生される。
【００１５】
好ましくは、前記切断ヘッドの超音波振動と振動運動との相対的な振幅は、前記超音波振動による前記切断ヘッドのピーク速度が前記振動運動によって生じるピーク速度よりも高速であるように、設定されている。
【００１６】
前記超音波振動による切断ヘッドの前記ピーク速度は、前記振動運動によって生じる前記ピーク速度の少なくとも２倍であることが、有効である。
【００１７】
前記超音波振動による切断ヘッドの前記ピーク速度は、前記振動運動によって生じる前記ピーク速度の少なくとも３倍であり得る。
【００１８】
好ましくは、前記超音波振動による切断ヘッドの前記ピーク速度は、前記振動運動によって生じる前記ピーク速度の１０倍以上ではない。
【００１９】
前記超音波振動による前記切断ヘッドのピーク速度は、前記振動運動によって生じる前記ピーク速度の７倍以上ではないことが、有効である。
【００２０】
好ましくは、前記超音波振動は、前記振動運動と前記切断エッジ手段とに対してほぼ平行に向けられた長軸方向の超音波振動を含む。
【００２１】
前記切断ヘッド手段は、この切断ヘッド手段の先端部の近くに配置されている前記切断エッジ手段を備えた細長い導波管を有し得る。
【００２２】
前記切断エッジは、歯手段の長い列を有し得る。  
前記歯手段の各々は、鋸歯手段を有し得る。
【００２３】
好ましい実施形態では、前記切断ヘッド手段を往復運動させるための手段には、前記切断ヘッド手段と異なる位相で往復運動可能な、前記切断ヘッド手段用の第１のカウンターウェイト手段が、設けられている。
【００２４】
前記第１のカウンターウェイト手段は、前記切断ヘッド手段に対してほぼ逆位相で運動可能であることが、有効である。
【００２５】
前記切断ヘッド手段と前記第１のカウンターウェイト手段との重心は、ほぼ固定であり得る。
【００２６】
前記切断ヘッド手段を往復運動させるための手段が、前記切断ヘッド手段と前記超音波振動を発生させるための手段との両方を往復運動させることが、有効である。
【００２７】
前記往復運動させるための手段には、前記切断ヘッド手段と、前記超音波振動を発生させるための手段との両方用の、これらと異なる位相で往復運動可能な第２のカウンターウェイト手段が設けられ得る。
【００２８】
前記第２のカウンターウェイト手段は、前記切断ヘッド手段及び前記超音波振動を発生させるための手段とほぼ逆位相で運動可能であり得る。
【００２９】
かくして、前記切断ヘッド手段と、前記超音波振動を発生させるための手段と、前記第２のカウンターウェイト手段との重心は、ほぼ固定であり得る。
【００３０】
好ましくは、前記往復運動させるための手段は、これの周りに各々連続して延びている第１及び第２のトラック手段を備えた、回転可能なほぼ円筒形の本体を有している。前記切断ヘッド手段と、前記超音波振動を発生させるための手段とは、前記第１のトラック手段に可動に係合されており、それぞれの前記カウンターウェイト手段は、前記第２のトラック手段に可動に係合されている。
【００３１】
前記トラック手段の各々は、溝手段を有していることが、有効である。  
前記切断ヘッド手段と前記カウンターウェイト手段との各々には、それぞれの溝手段中を移動するように強いられたカップリングピンが、設けられ得る。
【００３２】
好ましくは、前記トラック手段の各々は、前記回転可能なほぼ円筒形の本体の回転軸に対して一定の角度で、前記第１のトラック手段が前記第２のトラック手段の反対方向に傾斜されるようにして、前記ほぼ円筒形の本体の外周に延びている。
【００３３】
かくして、前記トラック手段の各々の長軸方向の移動が、前記ほぼ円筒形の本体の外周面に沿って変化する。
【００３４】
前記ほぼ円筒形の本体が回転されると、それぞれのトラック手段に結合されている前記切断ヘッド手段と前記カウンターウェイト手段とは、互いに異なる位相で、選択的に互いに逆位相で、往復運動するように駆動される。
【００３５】
好ましくは、前記往復運動させるための手段には、前記ほぼ円筒形の本体を回転させるように駆動するために適用されるモータ手段が、設けられている。
【００３６】
前記モータには、前記本体の所望の回転速度を選択するための手段が設けられていることが、有効である。
【００３７】
好ましくは、器具は、少なくとも前記往復運動させるための手段と前記超音波振動を発生させるための手段とを収容している、手動で把持且つ操縦可能な、外側のケース手段を有している。
【００３８】
器具は、長軸方向に延びており前記切断ヘッド手段を有する細長い外側のケース手段を有していることが、有効である。
【００３９】
好ましい実施例では、前記切断エッジ手段には、これに沿って並べられた複数の歯部が設けられている。  
前記歯部の各々は、鍵形状を有し得る。  
前記鍵形状の歯部の各々の先端部は、器具のほぼ先端に向かって延び得る。  
前記形状は、いかなる骨切除器、特に超音波振動可能な骨切除器の使用にも、適し得る。
【００４０】
本発明の第２の態様に従えば、上述の第１の態様で説明された器具を用意し、この器具の切断エッジ手段を骨の切除されるべき箇所に当て、前記往復運動させるための手段と前記超音波振動を発生させるための手段との両方を駆動し、この器具を所望の切込みもしくは関節面が形成されるまで手動で導入する工程を含む、骨を切除する方法が、提示される。
【００４１】
好ましくは、この方法は、外科手術の一環として、皮質骨及び／もしくは海綿質骨を切除するために適用される。
【００４２】
この方法は、体の表面から切除される骨にまで至る切除を施し、この器具の切断ヘッド手段をこの範囲に渡って導入する工程を含むことが、有効である。
【００４３】
この方法は、整形外科による関節置換のような、人口装具のインプラントを提供するように骨を切除する工程を含み得る。
【００４４】
この方法は、例えば、整形外科による関節置換のための修正処置（a revision procedure）の一環として、インプラントされた人口装具を除去するように骨を切除する工程を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明を成している第１の骨切除器の内部動作構造の概略的な縦断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示されている器具から分離された駆動スタッドの断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａに示されている器具中で動作する、図１Ｂに示されている駆動スタッドの、断片的な径方向の断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、本発明を成している第２の骨切除器の内部動作構造の概略的な縦断面図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、図１Ｄに示されている第２の器具の切断ヘッドの断片的な正面図である。
【図２】図２は、図１Ａに示されている器具、もしくは図１Ｄに示されている器具から分離されている駆動コンバータ部材の側面図である。
【図３】図３は、図１Ａに示されている器具、もしくは図１Ｄに示されている器具から分離されている駆動軸の側面図である。
【図４】図４は、図２に示されている駆動コンバータ部材と、この駆動コンバータ部材に接続されている駆動装置とカウンターウェイトシリンダとを示す側面図である
【図５】図５は、図２に示されている駆動コンバータ部材と、この駆動コンバータ部材に接続されているブレード駆動シリンダとを示す側面図である。
【図６】図６は、断面され部分的に分解された形態の外側のケースを有する図１Ａに示されている器具と図１Ｄに示されている器具とのどちらか一方の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の実施形態は、例として、添付の図面の図を参照して、より具体的に説明される。
【００４７】
これら図、特に図１Ａを参照すると、第１の骨切除器１００の音響システム１は、ホーン４によって細長い交換可能なブレード部分２に接続されている（代表的には、ピエゾ電気素子の積層体から成る）縦モードの超音波トランスデューサ８を有している。前記ブレード部分２は、このブレード部分２の先端部に、少なくとも１つの側方の切断エッジが設けられた切断ヘッド６を有している。（前記切断エッジは、図１Ａには詳しく示されていないが、代表的に、所望の幾何学形状に設定された一連の鋸歯を有し得る。本発明は、ほとんどもしくはすべての周知の形状の骨切除ブレードに、有効であると見なされる。）
図示されている特別な器具１００は、前記ブレード部分２の、８０μｍ乃至１４０μｍの最大の長軸方向の変位振幅を有する超音波振動を、前記切断ヘッド６の先端部６Ａで発生させる。前記超音波トランスデューサ８と、ホーン４と、ブレード部分２とは、前記先端部６Ａが前記超音波振動の波腹となるように、回転される。前記切断ヘッド６の基端部６Ｂでの変位振幅は、前記先端部６Ａでの変位振幅の約６０％となり得る。
【００４８】
例えば２０乃至６０ｋＨｚの範囲の、近超音波領域での超音波振動が、適切であることが、判っている。一般に、４０ｋＨｚに近い周波数が、好ましい。このような周波数は、１０乃至５０m.s−１のピークブレード速度を、前記先端部６Ａで発生させる。
【００４９】
前記音響システム１は、細長い円筒形のハウジング１０中に保持されている。前記ブレード部分２は、このハウジング１０から離れる方向に、突出している。前記ハウジング１０は、これの基端部のところで、ねじカップリング２１によって、ブレード駆動シリンダ５Ａに取り付けられている。このブレード駆動シリンダ５Ａの機能は、後で説明される。
【００５０】
電気モータ１７が、器具１００の基端部の近くに配置されており、ギアボックス９と駆動シャフト２４（図３参照）とを介して、器具１００のほぼ中心に配置されている駆動コンバータ部材３のシャフト７を駆動する。この電気モータ１７は、前記コンバータ部材３を、（矢印１１で図示されているような）単一の方向に、制御可能な速度で、連続して回転するように、駆動する。
【００５１】
前記コンバータ部材３は、外周面の周方向に延びている第１の溝１９Ａと第２の溝１９Ｂとを備えた円筒形の本体を有している。前記溝１９Ａ、１９Ｂの各々は、ラジアル平面に対して所定の角度を有する平面内で、前記コンバータ部材３の前記本体を通って延びている単一の連続したループから成る。前記溝１９Ａ、１９Ｂの各々は、同じ角度で、しかし互いに異なる方向／向き（sense）で、傾斜されている。かくして、前記溝１９Ａ、１９Ｂは、前記コンバータ部材３の外周面上の第１の位置では、互いに比較的近接しており、しかし、これら溝１９Ａ、１９Ｂは、前記外周面に沿って、この第１の位置から広がっており、第１の位置の反対側の第２の位置では、互いに比較的離れている。そして、前記溝１９Ａ、Ｂは、前記第２の位置から前記外周面に沿って、前記第１の位置へ向かって再び集まる。かくして、前記溝１９Ａ、１９Ｂの各々は、前記コンバータ部材３の、全体として器具１００の長軸に沿って見た場合に、側方の変位ｘを受ける。（前記コンバータ部材３の単独の図は、図２を参照されたい。）前記ブレード駆動シリンダ５Ａは、前記コンバータ部材３の先端部分の周りに延びており、前記第１の溝１９Ａ中を移動する駆動スタッド１２によって、前記コンバータ部材３に結合されている。
【００５２】
カウンターウェイトシリンダ５Ｂが、前記ギアボックス９と前記コンバータ部材３の基端部の周りで、同軸で延びており、前記第２の溝１９Ｂ中を移動する駆動スタッド１２によって、前記コンバータ部材３に結合されている。
【００５３】
図１Ｂに図示されているように、各駆動スタッド１２は、高密度ポリプロピレン（ＨＤＰＥ）のブロック１４内の金属ブッシュ１８中に延びている位置決めねじ１６を有している。図１Ｃに図示されているように、前記位置決めねじ１６は、前記駆動スタッド１２を、前記ブレード駆動シリンダ５Ａもしくは前記カウンターウェイトシリンダ５Ｂに取着しており、低摩擦のＨＤＰＥブロック１４が、前記第１の溝１９Ａもしくは第２の溝１９Ｂ中にそれぞれ配置されている。
【００５４】
かくして、前記コンバータ部材３が回転されるのに従って、それぞれの前記駆動スタッド１２は、それぞれの前記溝１９Ａ、１９Ｂに追従する（但し、明瞭にするために省略されているが、前記シリンダ５Ａ、５Ｂが前記コンバータ部材３と一緒に回転するのを防ぐために、スプラインの配列（spline arrangements）がある）。かくして、前記駆動スタッド１２とそれぞれの前記シリンダ５Ａ、５Ｂは、器具１００の軸方向に、最初に器具１００の離れた端部へと外側に、そして互いの方へ戻るように、強制的に移動される。かくして、前記溝１９Ａ、１９Ｂの対向した傾斜によって、前記シリンダ５Ａ、５Ｂは、１８０°異なる位相で（即ち、逆位相で）移動する。
【００５５】
前記ブレード駆動シリンダ５Ａは、器具１００の前記ハウジング１０と、収容されている前記超音波トランスデューサ８と、前記ブレード部分２とに、しっかりと取り付けられている。かくして、前記音響システム１の全体は、器具１００の長軸に沿って往復運動され、特に、前記切断ヘッド６の長軸方向の往復運動を発生させる。
【００５６】
図示されている前記所定の器具１００は、この往復／振動運動が、前記溝１９Ａの側方の変位ｘによって約５０Ｈｚの周波数になるように、設定されている。前記ブレード駆動シリンダ５Ａと前記切断ヘッド６とは、約３乃至１０ミリメートルのオーダーである。
【００５７】
前記カウンターウェイトシリンダ５Ｂは、前記ハウジング１０と前記ブレード部分２とを有する前記音響システム１と、前記ブレード駆動シリンダ５Ａとの総質量に可能な限り近い質量を有するように、構成されている。かくして、前記コンバータ部材３が回転し、前記カウンターウェイトシリンダ５Ｂが、同じ往復／振動周波数で同じ側方の変位ｘで移動されるので、前記カウンターウェイトシリンダ５Ｂとブレード駆動シリンダ５Ａと音響システム１との重心が、ほぼ固定されていなければならない。従来の約５０Ｈｚの振動鋸歯は、使用者の手に伝えられる振動（場合によっては、不快感、疲労、更に長時間晒されることによる組織への損傷をまねく振動）を発生させる傾向があるが、図示されている器具１００は、使用者の手に生じる感知可能な振動を、最小限に、もしくはゼロにし得る。このことは、使用者の手がより長時間に渡って疲労を避け得るので、長時間の使用と、使用時の精度の向上とを、可能にする。
【００５８】
図１Ｄに示されている第２の骨切除器１０１は、前記第１の骨切除器１００に非常に似ている。縦モードの超音波トランスデューサ８と、ホーン４と、ブレード部分２とが、前記超音波トランスデューサ８とホーン４とブレード部分２とを一緒に取着させるように使用される装置と一緒に、詳細に示されている。この第２の器具１０１は、第１の器具１００と同じように動作する。
【００５９】
また、前記第２の器具１０１の切断ヘッド６が、図１Ｄと、特に図１Ｅとに詳細に示されている。前記第２の器具１０１の前記切断ヘッド６は、２つの側方の切断エッジを有しており、これら２つの切断エッジは、先端部６Ａに向かってわずかに互いに接近している。各切断エッジには、切断歯部６Ｃの列が設けられている。各切断歯部６Ｃは、鍵形状、即ち「鮫の歯」形状を有しており、これら鍵形状の歯部の各々の尖った先端部が、前記切断ヘッド６の先端部６Ａに向けられて配置されている。前記切断歯部６Ｃは、傾斜したノッチ６Ｄの列によって規定されており、各ノッチは、丸い部分から成る形状の内側の端部を有している。
【００６０】
この形態の切断ヘッド６は、上述の骨切除器１００、１０１に組み込まれる場合に、特に有効であるが、他の骨切除器（骨切りのみ（osteotomes））にも、特に、切断ヘッド６が超音波振動可能である骨切除器にも、同様に有効であり得る。
【００６１】
前記コンバータ部材３は、図２に詳細に示されている。前記溝１９Ａ、１９Ｂは、上述と同様である。上述されなかったものは、軸方向のボア２３、即ち通路である。このボア２３は、図３に示されているように、前記駆動シャフト２４を受ける。この駆動シャフト２４の円筒形のシャフト２６には、フラット２７が設けられている。前記コンバータ部材３を通って前記軸方向のボア２３（図２）中に延びている径方向の開口部１３Ａが、径方向のねじ１３（図１Ａ、図１Ｄ）を前記フラット２７に係合させて、前記駆動シャフト２４を前記コンバータ部材３に取着させる。前記駆動シャフト２４の基端の接続部材２８が、この駆動シャフト２４を前記ギアボックス９に接続させる。
【００６２】
図４は、前記第２の溝１９Ｂを通る駆動スタッド１２によって前記コンバータ部材３に結合されている前記カウンターウェイトシリンダ５Ｂを、示している。図示されている配置では、前記カウンターウェイトシリンダ５Ｂは、器具１００の中心に向かって最大限に移動された状態である。
【００６３】
これに対して、図５は、前記コンバータ部材３に結合されている前記ブレード駆動シリンダ５Ａを、器具１００、１０１の先端部に向かって最大限に移動された状態の配置で、示している。（前記コンバータ部材３の先端部と前記ブレード駆動シリンダ５Ａとの間の隙間７Ｃに注意されたい。）
図６は、全体として、前記器具１００、１０１の更なる特徴を示している。図１Ａ乃至１Ｅに示されている内側の動作構造は、３点セットのケース３０、３１、３２中に収容されている。基端のキャップ３１と先端のキャップ３２との両方が、シール３３によって、主ケース３０に、取り外し可能に取り付けられている。これらシール３３は、器具１００の内側の動作部品を例えば流体の浸入から保護するために、それぞれの接合部に設けられている。
【００６４】
前記主ケース３０は、前記モータ１７と、ギアボックス９（図示されていない）と、前記コンバータ部材３と、両シリンダ５Ａ、５Ｂと、超音波発生装置８の基端部分とを保持するための、それぞれの空間１７Ｃ、９Ｃを中に有している。
【００６５】
前記基端のキャップ３１は、パワーケーブルとコントロールケーブルとのための開口部３４を有している（このような器具は、器具に設けられている指駆動のスイッチよりも足ペダルによって駆動されることが、一般的である。）
取り外し可能な前記先端のキャップ３２は、前記超音波発生装置８へのアクセスを可能にする。
【００６６】
前記器具１００、１０１の更なる特徴は、前記ブレード部分２が、ねじ切りされた接続部材３５によって、取り外し可能であることである。かくして、異なる形状の切断ヘッド６を有するブレードが、取り付けられ得、使用済みの、もしくは傷ついた切断ヘッドが、交換され得る。
【００６７】
図示されている器具１００、１０１は、超音波によって振動され、且つ、非常に低周波で、巨視的なスケールで、往復運動される切断エッジを有している。このように超音波駆動と巨視的なブレードの往復運動との組み合わせが、切除効率に大きな効果をもたらす。十分な超音波の振幅によって、骨を切除するために必要な物理的力が、ゼロ近くまで減じられ、同時に、前記往復運動は、もろくなった骨組織を、非常に少ない反力のもとで取り除く。このことは、外科の切除の時に、骨に振動を与えず、精度と快適さと疲労との削減に明らかな効果をもたらす。上述の釣り合いの取れた巨視的な往復駆動メカニズムは、このようなほぼ無振動の動作を、更に向上させる。
【００６８】
大きな振幅の超音波は、この超音波が影響を与える組織を加熱する。巨視的なブレードの移動によって、加熱された組織の層の各々を迅速に且つ効率良く取り除くことが、骨の壊死を防ぐ。この骨の壊死は、熱が周囲の組織中に分散されることによって、生じ得る。
【００６９】
このメカニズムは、骨切除の有効且つ安全な方法を実現するために、動物モデル実験で示されている。この実験は、切除部分の洗浄及び冷却のために従来行われている塩水の灌漑さえも行わないで、非常に低水準の骨の壊死を示した。軟性組織の損傷は、ほんのわずかであった。
【００７０】
示されているシステムのための快適さと効率とに対する最大限の効果を得るために、超音波の速度振幅が、低周波の巨視的な速度振幅を超え、好ましくは３乃至７倍の係数（factor）でなければならないことが判った。このことは、前記切断エッジの骨組織に対する相対的な振動運動が、連続的な摩擦ベクトルの反転によって、往復運動する前記ブレードのほぼ全ての切除サイクル中で、実質的に有効であることを、確実にする。
【００７１】
（周波数に関わらず、）振動するブレードを組織に対して保持することによって正味の加熱効果がもたらされるということが、理解されなければならない。対象の組織を通るように徐々に前記ブレードを移動させるだけで、切除が果たされ、加熱された組織が当該の手術箇所から取り除かれ得る。手動では、身体上でのブレードの運動が、上述のパラメータの範囲内では実現不可能であり、従って、本発明の組み合わされた動作は、重要な実用的効果を有する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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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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