(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
寛骨臼を所望の切削形状に切削するためのリーマであって、切削する形状を決定する幾何学的側面を有する複数の切削歯部が設けられた切削外郭部からなり、
上記切削歯部は、切削する形状の幾何学的側面に略対応して弧状に形成される１次弧状切削縁部と、該１次弧状切削縁部に隣接する隆起面によって支持される２次切削縁部とが、二段曲線で形成された切削縁部を備え、
上記１次弧状切削縁部は、上記切削外郭部に向かい隣接する隆起面により支持され、上記第２切削縁部は、上記切削外郭部に向かって切削方向後方に湾曲する隆起面によって支持されることを特徴とするリーマ。
【請求項２】
上記リーマが切削のために回転される際、上記切削縁部よりも前方に略円形状の孔部が位置するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のリーマ。
【請求項３】
上記リーマは、均一に間隔を空けて上記切削外郭部に配置された複数の切削歯部を含んでなることを特徴とする請求項１または２に記載のリーマ。
【請求項４】
上記複数の切削歯部は上記切削外郭部に螺旋状に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のリーマ。
【請求項５】
上記切削外郭部は球体の一部からなり、上記切削縁部の長さは切削形状全体を切削するよう選択され、これによってより半球体に近い形状の切削外郭部が許容するよりも潜在的に少ない数量の切削歯部を用いることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のリーマ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外科用製品に関し、特に成形した穴を骨に切削するための外科用リーマに関する。
【背景技術】
【０００２】
滑らかな壁部と正確な形状が求められる股関節の骨移植のために骨に成形された穴を切削するには、リーマの外郭部または円形切削部は半球状であることが有利となる。さらに、切削歯部が適切に配置され、配向されてなければならない。また、切削歯部の高さは骨の破片の大きさに関して重要となり、ひいてはリーマによって切削される形状の精度に関しても重要となる。
【０００３】
ほとんどの場合において、股関節窩における移植では凹状で半球状の穴が形成される。しかし、そのような形状が厳密に必要というわけではない。その他の寛骨臼用の切削外郭部は非球状であり、本件で説明する原理はそのような他の幾何学を含むように適応されてもよい。
【０００４】
とりわけ接着剤を使用しない股関節手術においては、骨と最終的な（半球状の）移植部品とが最大限に接触するように、大抵の場合は半球状とされる正確な形に寛骨臼が切削されることは非常に重要である。
【０００５】
さらに、患者の外傷を縮小し回復の期間を早めるために、切開部をより小さくすることにより高い重要性がおかれている。このような、必要とされる更なる条件を満たすことは、医療器具及び移植部品の設計者たちにとってさらなる挑戦である。これに加え、現在の外科医は、角度を介して器具保持部の端部を動かし、常にリーマ切削部の角度を変えるという工程を行なうよりも、多くの場合寛骨臼用のリーマ保持部を単一の軸に保持して用いるようになったという事柄が、外科手術における変移の１つとして挙げられる。従来のリーマ保持部を一定の軸に保持して使用すると、常量法においては半球に近い一連の同心円状の環が切削されるであろう。外科医がリーマ保持部の軸を移動させると、（研磨と同様の方法で）このような非均等性は排除され、半球状の表面を形成する。
【０００６】
作動音や振動を抑制し、軸を動かすことなく滑らかな半球状の表面を形成するべく同心円状の環の数を増やすには、切削歯部を増量することが望ましい。しかし、このような設計をとると機械的な強度が下がることになる。さらに、この場合それぞれの切削歯部の切削側面部が重なるように設計することがより困難となる。より大きな切削歯部の使用も試みられたが、破片の大きさまたは切削にかかる圧力が大きくなりすぎるか、あるいはリーマが複雑になりすぎる結果となった。さらに、より大きな切削歯部に隣接する孔部が大きく形成されることによって、機械的強度が犠牲となった。
【０００７】
セイラー（Ｓａｙｌｅｒ）による米国特許第５，１１６，１６５では、刃状の切削歯部が制限された数だけ施されたリーマが開示されている。これらの切削歯部は、切削される形状の側面部の単一曲線によって定義される。言い換えると、これらの切削歯部は平面に形成される。このような切削歯部の形状は、リーミングの際に時折生じる異常に高い切削圧力がかかった場合、切削歯部の形状の維持を援助する構造が切削歯部自身の他には備わっていない。さらに、球体に溝部が、広範囲に渡って制限された数だけ備わっていると、リーマにおける球状形状の整合性に影響する。このような整合性は、溝部の鋭利な角部において高い圧力が生じることによって影響を受ける。
【０００８】
多くの場合、切削歯部の形状は、シート状材料、半球体基底部の直径などの本来の材料形状、または製造工程と相関する。切削表面の形状は、多くの場合考慮されることはなかったため、１つの切削歯部は、大抵球体または半球体の所望形状の近似的なものを切削するに過ぎなかった。例を挙げると、上記のような切削歯部は平面、あるいは所定の半径とは異なる半径を有することもあり、ひいては全体として非均一な球体が出来上がることもあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このため、不連続的な切削表面を最小限に抑え、特定の単一幾何学をなす一連の切断部を形成するリーマが必要とされる。さらに必要とされるのは、本来の材料形状とは独立に制御することが可能な切削歯部形状である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題は、切削歯部が設けられた切削外郭部からなる、寛骨臼を所望の形状に切削するための寛骨臼リーマを創出することで解決される。実質的に全ての切削歯部には、切削する形状の側面部に対応する切削側面部が形成された、相応の長さの対応する弧状切削縁部がそれぞれ形成される。このような構造によって、所望形状に切削するために要する切削歯部の数量を削減することが可能となる。さらに、より小さな切削歯部をより多くせん孔または形成することでリーマの球状の形を維持しやすくなる。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明は切削表面の質を向上し、要する切削歯部の数量を削減することを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１において、従来の技術による寛骨臼用の典型的なリーマ１０が開示されている。リーマ１０は、表面１４を形成する切削半球部または外郭部１２を有し、該表面１４には孔部１８とそれに隣接する切削歯部１６が配置される。基底部１１には、器具連結装置（図示なし）が備えられる。
【００１３】
次に図２を参照に、リーマ１０の切削歯部１６が開示されている。切削歯部１６には、切削縁部２０を支持する分岐面２２（または領域Ａと示される隆起面）が形成されてなる。切削縁部２０のいくらか後方（図においては切削縁部の左側）の、点線２６が引かれた辺りにおいて、この分岐面２２は領域Ｂの表面に向かって、そしてリーマの切削外郭部の表面１４に向かって内側に湾曲し始める。表面の反射を示す線２８は、このような表面の形状を示す介助となる。
【００１４】
次に図３において、従来の技術によるリーマ１０における切削歯部の側面部３２の側面からの断面図が開示されている。分岐面２２の側面部３２の形状は図示されるように非線形である。
【００１５】
図４を参照に、領域Ａの分岐面２２は、従来のリーマ１０の切削歯部１６の正面図を検証すると見ることができる。図示されていないが、その他の従来の技術によるリーマでは、分岐面２２の対応箇所は頂点に向かって収束しているため正面図からは視認できず、視界から隠されている。
【００１６】
これらの分岐面２２、対応する切削縁部２０及び孔部１８は、リーマの切削表面１４に螺旋状またはランダムに配置される。ここで言う「螺旋状」とは、切削形状全体を切削するように切削歯部１６が規則的に配置される全ての形態を含む。好ましい螺旋状の配置としては、隣接するどの緯度圏においても隣接する切削歯部が角度を持って均一的に相互にずらされて配置され、すなわち隣接する切削歯部は相互に均一に間隔を空けて異なる経度圏にて配置される。さらに、隣接する切削環（それぞれの切削歯部１６によって切削される環）の間で一定の重なりが生じることが好ましい。
【００１７】
これらの従来の技術によるリーマ１０は、大体は僅少な頂点として形成される頂点３８を有する。
【００１８】
次に図５から図７を参照すると、本発明は切削する際に発生する破片の平均的な大きさを小さく抑えると共に、それぞれの切削歯部にかかる切削圧力を実質的に低減することが可能な数量で、二重曲線で形成された複数の切削歯部１６’が設けられた切削外郭部１２’を有する。実質的に全ての上記切削歯部１６’は、相応の長さの対応する弧状切削縁部２０’を有し、この切削縁部は切削形状の側面に実質的に対応する切削側面部を有する。この対応する弧状切削縁部２０’は２次切削縁部２１’に隣接して形成され、この２次切削縁部２１’は切削外郭部１２’に向かって切削方向後方に湾曲し２次切削縁部２１’を支持するガセットまたは控え壁部として特徴づけられる隣接する隆起面２９’によって支持される。このため、それぞれの切削縁部２０’を形成するには少なくとも２つの異なる曲線が必要となり、全体的な切削縁部２０’は二重曲線で形成される。切削のためにリーマ１０’が回転される際、孔部１８’は切削縁部２０’よりも切削方向前方に位置するように形成される。このような構成によって、所望形状を切削するのに要する切削歯部の数量を減らすことが可能となる。よって、本発明は切削表面の質を向上し、要する切削歯部の数量を削減する。
【００１９】
図では切削縁部２０’は平たく見えるが、本例においては実質的には半球状の表面である切削表面の輪郭に従って形成される。本具体案においては、切削縁部２０’の半径Ｒは切削される表面の半径に相応する。
【００２０】
従来の技術とは異なり、新規の切削歯部１６’は切削歯部に隣接するより広大なまたは幅広な孔部１８を形成することによって作られるものではない。孔部１８’は、従来の技術と同様に略円形の形状をしてなる。切削歯部１６’は変形される工程及び最終的な側面部の形状によって生成される。この具体案では、分岐面２２’は長方形の角柱に近似する形状で、切削外郭部１２’の表面に対する接線３３において切削外郭部と交差するよう形成される。切削歯部１６’は、（領域Ａにおいて）切削縁部２０’に沿ってはっきりと分岐する面を有する。全ての図面に渡って、同じまたは類似する部分には共通する参照符号が付されていることを留意されたい。
【００２１】
さらに、より小さな切削歯部を形成またはせん孔することによって、リーマの球体の形状をより維持しやすくなり、形状が損なわれないことが分かった。
【００２２】
寛骨臼の中心から円周までの定められたどの放射部においても、異なる切削歯部１６’によってセクタの異なる部分が切削される。所要半径Ｒにより適合する、円形状の孔部１８’に沿ったより長い切削歯部１６’の発明によって、より少ない数量の切削歯部で全半径を切削することが可能となることを意味する。さらに、切削外郭部１２’に一連の切削歯部１６’を用いることで、実質的に切削の際に生じる破片の平均的な大きさを小さくするだけでなく、それぞれの切削歯部にかかる圧力を抑えることが可能となる。少ない切削歯部１６’を用いることで、切削表面の高い質を維持しつつ（図８において開示される）半球体の領域５０を排除することを可能にする。その領域が排除された形態の寛骨臼用リーマの例は、本件に参照として組み込まれ、それぞれ「手術用リーマのための保持具」及び「手術用リーマ」と題されたＰＣＴ／ＩＢ０１／０２６７５及びＰＣＴ／ＩＢ０１／０２６７６の２００１年１２月２１日に出願されたＰＣＴ出願によって開示される。
【００２３】
本発明によって、切削歯部により切削される切削部が、隣接する切削歯部によって切削される切削部と半球体の異なる緯度高度において重なることが容易となり、より幅広な切削断面を有する切削歯部１６’が生成される。これに加えて、切削歯部１６’は所要半径に正確に一致するように必要半球のセクタを切削する。改良された切削歯部は、より少ない切削歯部を用いて完全な半球体を切削することを可能にする。
【００２４】
好ましくは、リーマ１０’は切削外郭部に均一に間隔を空けて配置された一連の切削歯部１６’を含む。これらの切削歯部１６’は切削外郭部１２’に螺旋状に配置されてもよい。
【００２５】
図８にて最もよく表される別の具体案において、この案における切削外郭部は、（点線によって示された）領域５０が製造過程において取り除かれた形状である半球体の一部として形成される。この具体案において、切削縁部の長さは良好な機械的強度を保証しつつ、切削形状全体を切削するような長さに選択される。より長い切削縁部に形成することで、より半球体に近い形状で形成された切削外郭部が許容するよりも好適な半球形状を切削し、同時に用いる切削歯部をより少なくすることを可能にする。
【００２６】
器具連結部５２は２つの交差する棒状部品５４及び５６からなり、一方の棒状部品５４はリーマの切削外郭部１２’の接続部に隣接する外端部に２つの平面部６０（図では１つのみ開示）を選択的に有する。
【００２７】
本件で説明した発明の具体案において様々な変形や改良を加えることは可能である。本件では本発明の特定の図解的な具体案が開示されているが、上記の説明において改良、変更及び代用を加えることもできる。場合によっては、本発明の特徴は対応するその他の特徴を用いることなく使用されることも可能である。従って、上記の発明の説明は例証として挙げたほんの一例であり、広い意味で考慮され、発明の精神及び範囲は添付の請求項のみによって制限されることが理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来のリーマの斜視図を示す。
【図２】従来のリーマの切削歯部の平面図を示す。
【図３】従来のリーマの切削歯部の側面からの断面図を示す。
【図４】従来のリーマの切削歯部の正面図を示す。
【図５】本発明によるリーマの切削歯部の平面図を示す。
【図６】本発明によるリーマの切削歯部の側面からの断面図を示す。
【図７】本発明によるリーマの切削歯部の正面図を示す。
【図８】本発明によるリーマの側面部を示す。
【符号の説明】
【００２９】
１０      従来のリーマ
１１      基底部
１２      切削外郭部
１４      外表面
１６      切削歯部
１８      孔部
２０      切削縁部
２２      分岐面
２６      点線
２８      反射を表す線
３０      表面
３２      側面部
３３      接線
３８      頂点
１０’    本発明のリーマ
１２’    切削外郭部
１６’    切削歯部
１８’    孔部
２０’    切削縁部
２０’’    切削縁部
２１’    ２次切削縁部
２２’    隆起面
２８’    反射面を表す面
２９’    隣接する隆起面
３２’    側面部
５０      取り除かれた領域
５２      器具連結部
５４      棒状部品
５６      棒状部品
６０      平面部
Ａ        領域
Ｂ        領域
【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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