(57)【特許請求の範囲】
【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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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、０．２５〜３ｃｍ３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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０１１８７３５Ａ１号明細書
【特許文献２】国際特許出願公開第２００９／０６１７２８Ａ１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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２】図１の基部ユニットの斜視図である。
【図３】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。
【図４】クリーニングモジュールの分解斜視図である。
【図５】駆動モジュールの分解斜視図である。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１１Ａ】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。
【図１２】ガイドの上斜視図である。
【図１３】ガイドの底斜視図である。
【図１４】カッターの上斜視図である。
【図１５】カッターの立面図である。
【図１６】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。
【図１４Ａ】代替的カッターの図１４〜図１６の図と同様の図である。
【図１４Ｂ】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。
【図１５Ａ】代替的カッターの図１４〜図１６の図と同様の図である。
【図１５Ｂ】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。
【図１６Ａ】代替的カッターの図１４〜図１６の図と同様の図である。
【図１６Ｂ】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。
【図１７】シェービングチューブの上斜視図である。
【図１８】シェービングチューブの底斜視図である。
【図１９】ギアが一体化された転回プレートの斜視図である。
【図２０】転回プレートの上面図である。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３Ａ】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。
【図２３Ｂ】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。
【図２３Ｃ】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。
【図２３Ｄ】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。
【図２３Ｅ】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。
【図２３Ｆ】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。
【図２４】カムギアの上面図である。
【図２５】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。
【図２６】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。
【図２７】カム従動子の底斜視図である。
【図２８】カム従動子の上斜視図である。
【図２９】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。
【図３０】代替的クリーニングモジュールの斜視図である。
【図３１】代替的クリーニングモジュールの分解斜視図である。
【図３２】代替的クリーニングモジュールの断面図である。
【図３３】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。
【図３４】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。
【図３５】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。
【図３６】代替的クリーニングモジュールの部分断面図である。
【図３７】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。
【図３８】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。
【図３９】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。
【図４０】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。
【図４１】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。
【図４２】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。
【図４３】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。
【図４４】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。
【図４５】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。
【図４６】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４７】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。
【図４８】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４９】図４８の破片キャッチの１つの斜視図である。
【図５０】互いに嵌合された図４８の破片キャッチの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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４５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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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６０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。
【００２１】
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。
【００２２】
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）。
【００２３】
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７２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。
【００２４】
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。
【００２５】
（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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９０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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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４２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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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２１６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。
【００４２】
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。
【００４３】
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２４８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９４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。
【００４４】
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２４７の周囲に固定されている。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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２７０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。
【００５０】
（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。
【００５１】
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５０６内へ装填し、空所２５２内に配置することができる。
【００５２】
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。
【００５３】
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２９０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４０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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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２９７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。
【００５７】
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２７２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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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３００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、５ＲＰＭ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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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３０８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３００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）。
【００６９】
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３２４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３２６，３２８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。
【００７０】
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。
【００７１】
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４８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２２６は、常に１００ＲＰＭから５００ＲＰＭの間の速度で回転することになる。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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２６２Ａ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２６４Ｂ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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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２９０、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。
【００７９】
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２７０、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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２５４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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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）。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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４２０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４２６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４２０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。
【００９３】
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４３９ｂ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。
【００９４】
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。
【００９５】
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２７０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）。
【００９６】
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。
【００９７】
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４３８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。
【００９８】
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４４０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。
【００９９】
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４４４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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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４４２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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
［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５０４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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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２９０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３０６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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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４８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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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４０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。
【０１１４】
［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４２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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
［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１２００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１２００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。
【０１２４】
シェル１２００は、基部１２０８を有している。シェル基部１２０８は、下側壁１２１０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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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１２２２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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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１２２６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１２２６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。
【０１３３】
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６４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。
【０１３４】
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Ａ１０と同軸である。
【０１３５】
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１２５６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１２２６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５００ＲＰＭの速度で回転するようになっている。
【０１３６】
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１０４８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１２５８、および下側スタブシャフト１２５４は、一体に形成されている。
【０１３７】
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１２５４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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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１２７６，１２７８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。
【０１４０】
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１２７０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１２８８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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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１２６０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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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１２７０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。
【０１４５】
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１２９４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１２９０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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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１２９８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１２２６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１２９８、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。
【０１４９】
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１０４８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。
【０１５０】
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１３０２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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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１２６０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１２６４に対して押し付ける支持面として作用するものである。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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１２７０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１２７０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。
【０１５５】
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１３０５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。
【０１５６】
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１２１６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。
【０１５７】
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１３０６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。
【０１５８】
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１４０２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１２４４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。
【０１５９】
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１０４８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。
【０１６０】
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１３０２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。
【０１６１】
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１３２８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１３２６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。
【０１６２】
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１３３４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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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１３４０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１３４４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。
【０１６５】
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１３５０，１３５２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。
【０１６６】
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１２５０を基部プレート１２１６に取り付けるようになっている。
【０１６７】
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１２６４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１２６２および切刃１２６４は、端１３６２，１３６４間において、シェービングロータ１２６０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。
【０１６８】
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１３６８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１２６０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。
【０１６９】
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１２７２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。
【０１７０】
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１２７４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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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１２７０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。
【０１７３】
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１３８０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１３８０内に凹んだ嵌合雌ノッチ１３８４，１３８５と、を有している。雄突起１３８２，１３８３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１３８２，１３８３，１３８４，１３８５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。
【０１７４】
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１３７３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。
【０１７５】
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１３９０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。
【０１７６】
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１５０４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。
【０１７７】
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１３６０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。
【０１７８】
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１０４８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。
【０１７９】
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１３０４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。
【０１８０】
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１２７０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。
【０１８１】
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１２７０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１０４８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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【図１】
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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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【図７】
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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１１Ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２３Ｅ】
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【図２３Ｆ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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