(57)【要約】  回転式外科用アセンブリが開示される。アセンブリは、複数の切削歯、中空ドーム、及びスピンドルを有する。中空ドームは、極軸を有する極と、切削歯の一部に特徴を有する切削面とを有する。切削面は、湾曲した部分と、それを通って延在する開口部を有する、極の近位の実質的に平坦な部分と、を含む。スピンドルは、近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端とを有する。スピンドル取り付け要素は、切削面の実質的に平坦な部分の下でドームに固定される。スピンドル取り付け要素は、切削面の開口部を通って遠位に延在して、当該複数の切削歯のうちの１つを形成する切削歯を有する。回転式外科用アセンブリを製造及び使用するキット及び方法もまた記載される。
2020535916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバに取り付け可能な回転式外科用アセンブリであって、前記アセンブリは、
複数の切削歯と、
中空ドームであって、
極軸を有する極と、
前記複数の切削歯の少なくとも一部が設けられている切削面であって、前記切削面が、湾曲部と、前記極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、前記実質的に平坦な部分が、前記実質的に平坦な部分を通って延在する開口部を有する、切削面と、を含む中空ドームと、
前記ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端と、を有するスピンドルであって、前記スピンドル取り付け要素の一部が、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の下にある前記ドームの内部表面に固定されており、前記スピンドル取り付け要素が、前記複数の切削歯のうちの１つを形成するために、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の前記開口部を通って遠位に延在する切削歯を含む、スピンドルと、を備える、回転式外科用アセンブリ。
【請求項２】
前記切削面の前記実質的に平坦な部分の面法線が、前記極軸に実質的に平行である、請求項１に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項３】
前記切削面の前記実質的に平坦な部分が実質的に円形であり、前記極軸を中心とする、請求項２に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項４】
前記スピンドル取り付け要素が、ろう付け、はんだ付け、又は溶接された接合部によって前記ドームの前記内部表面に固定されている、請求項１に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項５】
前記スピンドル取り付け要素は、前記切削歯が設けられる実質的に平坦な遠位方向に面する表面を有する遠位に配置されたプラットフォームを含む、請求項１に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項６】
前記ドームの前記切削面の前記実質的に平坦な部分を通って延在する前記開口部が、細長いスロットであり、前記切削歯が、前記プラットフォームの前記遠位に面する表面から遠位に延在する台座上に設けられ、前記台座が、前記スロット内に滑り嵌めを形成するように成形されている、請求項５に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項７】
前記スピンドル取り付け要素上の前記切削歯が、前記切削面の前記実質的に円形で実質的に平坦な部分の境界に向かって、前記極軸の位置又は前記極軸の近くの位置から外向きに延在する、請求項３に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項８】
前記切削歯が、前記ドームの前記湾曲面の曲率の少なくとも一部に従う湾曲した切削エッジを有する、請求項７に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項９】
前記湾曲した切削エッジが、約２１ｍｍ〜約２５ｍｍの曲率半径を有する、請求項８に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項１０】
前記湾曲した切削エッジが、約２３ｍｍの曲率半径を有する、請求項９に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項１１】
前記湾曲した切削エッジが、第１の曲率半径を有する第１の切削領域と、第２の曲率半径を有する第２の切削領域と、を含む、請求項８に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１の曲率半径が、前記第２の曲率半径より小さい、請求項１１に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項１３】
前記第２の切削領域が、前記切削面の前記実質的に円形で実質的に平坦な部分の前記境界に向かって、前記極軸の位置又は前記極軸の近くの位置から外向きに延在し、前記第１の切削領域が、前記切削面の前記実質的に円形で実質的に平坦な部分の前記境界に向かって前記第２の切削領域から外向きに延在する、請求項１１に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項１４】
前記第１の切削領域が、約１８ｍｍ〜約２２ｍｍの曲率半径を有し、前記第２の切削領域が、約２４ｍｍ〜約２８ｍｍの曲率半径を有する、請求項１１に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項１５】
前記第１の切削領域が、約１９ｍｍ〜約２１ｍｍの曲率半径を有し、前記第２の切削領域が、約２５ｍｍ〜約２７ｍｍの曲率半径を有する、請求項１４に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項１６】
前記第１の切削領域が、約２０ｍｍの曲率半径を有し、前記第２の切削領域が、約２６ｍｍの曲率半径を有する、請求項１５に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項１７】
前記台座が、前記プラットフォームの外縁に当接する内部表面を有するリップを含む、請求項６に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項１８】
前記リップが、前記切削面の前記実質的に円形で実質的に平坦な部分の前記境界の曲率に従う曲率半径を有する、請求項１７に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項１９】
前記リップの前記曲率半径が、約６ｍｍ〜約９ｍｍである、請求項１８に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項２０】
前記リップの前記曲率半径が、約７．５ｍｍである、請求項１８に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項２１】
前記回転式外科用アセンブリが、寛骨臼グレータなどのグレータである、請求項１に記載の回転式外科用アセンブリ。
【請求項２２】
請求項１に記載の前記回転式外科用アセンブリと、ドライバと、を備えるキット。
【請求項２３】
キットであって、
第１の回転式外科用アセンブリであって、
複数の切削歯と、
第１の直径を有する中空ドームであって、
極軸を有する極と、
前記複数の切削歯の少なくとも一部が設けられている切削面であって、前記切削面が、湾曲部と、前記極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、前記実質的に平坦な部分が、前記実質的に平坦な部分を通って延在する開口部を有する、切削面と、を含む中空ドームと、
前記ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端と、を有するスピンドルであって、前記スピンドル取り付け要素の一部が、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の下にある前記ドームの内部表面に固定されており、前記スピンドル取り付け要素が、前記複数の切削歯のうちの１つを形成するために、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の前記開口部を通って遠位に延在する切削歯を含む、スピンドルと、を含む、第１の回転式外科用アセンブリと、
第２の回転式外科用アセンブリであって、
複数の切削歯と、
前記第１の直径より大きい又は小さい第２の直径を有する中空ドームであって、
極軸を有する極と、
前記複数の切削歯の少なくとも一部が設けられている切削面であって、前記切削面が、湾曲部と、前記極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、前記実質的に平坦な部分が、前記実質的に平坦な部分を通って延在する開口部を有する、切削面と、を含む中空ドームと、
前記ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端と、を有するスピンドルであって、前記スピンドル取り付け要素の一部が、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の下にある前記ドームの内部表面に固定されており、前記スピンドル取り付け要素が、前記複数の切削歯のうちの１つを形成するために、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の前記開口部を通って遠位に延在する切削歯を含む、スピンドルと、を含む、第２の回転式外科用アセンブリと、を備え、
前記第１の回転式外科用アセンブリ内の前記ドームに接続された前記スピンドルは、前記第２の回転式外科用アセンブリ内の前記ドームに接続された前記スピンドルと同じサイズ及び形状である、キット。
【請求項２４】
前記第１及び第２の回転式外科用アセンブリのそれぞれが寛骨臼グレータである、請求項２３に記載のキット。
【請求項２５】
請求項１に記載の回転式外科用アセンブリを製造する方法であって、
（ｉ）極軸を有する極と、複数の切削歯が設けられる切削面とを備える中空ドームを形成する工程であって、前記切削面が、湾曲面と、前記極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、前記実質的に平坦な部分が、前記実質的に平坦な部分を通って延在する開口部を有する、工程と、
（ｉｉ）前記ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端と、を有するスピンドルを形成する工程であって、前記スピンドル取り付け要素の一部が、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の下にある前記ドームの内部表面に固定可能であり、前記スピンドル取り付け要素が切削歯を含む、工程と、
（ｉｉｉ）前記スピンドル取り付け要素上の前記切削歯が、前記ドームの前記切削面の前記実質的に平坦な部分内の前記開口部を通って延在するように、前記スピンドルを前記中空ドームに接続する工程と、を含む方法。
【請求項２６】
前記スピンドルを前記中空ドームに接続する前記工程が、前記スピンドル取り付け要素の表面を前記ドームの前記内部表面にろう付け、溶接、又ははんだ付けする工程を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記中空ドームを形成する前記工程が、化学エッチングを素材に適用して、前記複数の切削歯を形成することを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記中空ドームを化学的にエッチングすることが、前記複数の切削歯のそれぞれの前記湾曲した切削エッジの下にスロットを形成することを含み得る、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記中空ドームを形成する前記工程が、前記ドームを素材からハイドロフォーミングすることを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記スピンドルを形成する前記工程が、
少なくとも１種の金属又は金属合金の粉末を含む混合物を使用することと、
金属射出成形プロセスを使用して前記混合物から前記スピンドルを形成することと、を含む、請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して整形外科用手術器具に関し、より詳細には関節形成術に使用される寛骨臼グレータなどの回転式整形外科用手術器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
関節形成術は、病変した生体関節及び／又は損傷した生体関節を人工関節に置換する、周知の外科的処置である。例えば、股関節形成術手術では、人工股関節が患者の生体股関節を置換する。典型的な人工股関節は、寛骨臼整形外科用プロテーゼ及び／又は大腿骨頭部整形外科用プロテーゼを含む。典型的な寛骨臼整形外科用プロテーゼは、患者の生体寛骨臼に固定される寛骨臼カップと、関連するポリマー軸受又はリングとを含む。
【０００３】
生体関節と寛骨臼整形外科用プロテーゼとの置換を容易にするため、整形外科医は、リーマ、ドリルガイド、ドリル、及び／又は他の手術器具などの様々な整形外科用手術器具を使用する。
【０００４】
寛骨臼グレータを使用して寛骨臼カップを受容するための寛骨臼を準備する。従来、グレータとリムーバブルドライバとの間の接続インターフェースは、クロスバック又はボウタイ設計によって提供されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それに関連する製造コストが低減され、サイズ範囲の全てにわたって改善された切削効率及び耐久性を提供する接続インターフェースが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、ドライバに取り付け可能な回転式外科用アセンブリが存在し、このアセンブリは、
複数の切削歯と、
中空ドームであって、
極軸を有する極と、
当該複数の切削歯の少なくとも一部が設けられている切削面であって、当該切削面が、湾曲部と、極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、実質的に平坦な部分が、それを通って延在する開口部を有する、切削面と、を含む中空ドームと、
ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端とを有するスピンドルであって、スピンドル取り付け要素の一部が、切削面の実質的に平坦な部分の下にあるドームの内部表面に固定されており、当該スピンドル取り付け要素が、複数の切削歯のうちの１つを形成するために、切削面の実質的に平坦な部分を通って延在する開口部を通って遠位に延在する切削歯を含む、スピンドルと、を備える。
【０００７】
アセンブリのいくつかの構成では、スピンドルはモノリシックである。これは、例えば、金属射出成形又は三次元印刷を使用してスピンドルを製造することによって達成され得る。いくつかの構成では、切削歯はスピンドル取り付け要素に取り付け可能であってもよい。
【０００８】
いくつかの構成では、切削面の実質的に平坦な部分の面法線は、極軸に実質的に平行である。切削面の実質的に平坦な表面は、実質的に円形であり、極軸を中心とすることができる。
【０００９】
いくつかの構成では、スピンドル取り付け要素は、ろう付け、はんだ付け、又は溶接された接合部によってドームの内部表面に固定される。スピンドル取り付け要素は、切削歯が設けられる実質的に平坦な遠位に面する表面を有する遠位に配置されたプラットフォームを備えてもよい。プラットフォームは、ろう付け、はんだ付け、又は溶接された接合部の形成のための拡大された表面積を提供する。これにより、スピンドルがドームにしっかりと接続されることを確実にする。スピンドル取り付け要素のプラットフォームの実質的に平坦な遠位面は、ろう付け、はんだ付け、又は溶接された接合部によって、切削面の実質的に平坦な表面に固定されてもよい。
【００１０】
ドームの切削面の実質的に平坦な部分を通って延在する開口部は、いくつかの構成では、細長いスロットの形態をとる。切削歯は、プラットフォームの実質的に平坦な遠位に面する表面から遠位に延在する台座上に設けられてもよい。台座は、細長いスロット内に滑り嵌めを形成するように成形されてもよい。ろう付けされた、はんだ付けされた、又は溶接された接合部が、台座の外側表面と開口部の内側表面との間に形成されてもよい。これは、スピンドルとドームとの間の接続の強度を更に増大させる。
【００１１】
台座は、プラットフォームの外側縁部に当接する内側表面を有するリップを含んでもよい。リップは、円形の実質的に平坦な表面の境界の曲率に従う曲率半径を有し、これは約６ｍｍ〜約９ｍｍ、より好ましくは約７．５ｍｍであり得る。
【００１２】
スピンドル上の切削歯は、極性切削歯を形成する。歯は、寛骨臼グレータのドームが極軸を中心に回転されるときに、極の周りで寛骨臼を切削させる切削エッジを有する。いくつかの構成では、極性切削歯は、切削面の実質的に円形かつ実質的に平坦な部分の境界に向かって、極軸の位置又はその近くの位置から外向きに延在する。切削歯は、スピンドルが任意の直径のグレータに固定されるとき、（他の切削歯と組み合わせて）極性切削歯が、切削輪郭において、グレータサイズの全範囲にわたって最小限のずれ（すなわち、オーバーリーミング又はアンダーリーミング）で最適な切削面を形成するように設計される。
【００１３】
切削輪郭におけるずれの可能性を更に低減するために、いくつかの構成では、第１の切削エッジジオメトリを有する極性切削歯の設計を有する第１スピンドルがドームの第１サブセットに取り付けられ、第２の切削エッジジオメトリを有する極性切削歯の設計を有する第２スピンドルがドームの第２サブセットに取り付けられることが想定される。
【００１４】
いくつかの構成では、第１スピンドル上の極性歯の切削エッジは、第２スピンドル上の極性歯の切削エッジの曲率半径とは異なる曲率半径を含んでもよい。
【００１５】
例えば、ドームの第１サブセットは、「ａ」と「ｂ」との間の範囲の直径をそれぞれ有する複数のドームを含んでもよく、ドームの第２サブセットは、「ｃ」と「ｄ」との間の範囲の直径をそれぞれ有するドームを含んでもよく、この範囲「ａ〜ｂ」内のドームの直径は、範囲「ｃ〜ｄ」内のドームの直径よりも小さい。
【００１６】
いくつかの構成では、第１の切削エッジジオメトリを有する極性切削歯の設計を有する第１スピンドルは、ドームの第１サブセットに取り付けられ、第２の切削エッジジオメトリを有する極性切削歯の設計を有する第２スピンドルは、ドームの第２サブセットに取り付けられ、第１スピンドル及び第２スピンドルの切削エッジジオメトリとは異なる切削エッジジオメトリを有する極性切削歯の設計を有する少なくとも１つの更なるスピンドルが、ドームの少なくとも１つの更なるサブセットに取り付けられ、ドームの少なくとも１つの更なるサブセットは、範囲ａ〜ｂ及びｃ〜ｄよりも大きい又は小さい直径を有するドームを含む。
【００１７】
例えば、第１のサブセットは、それぞれが３６ｍｍ〜４３ｍｍの範囲のドーム直径を有するドームを含み、第２のサブセットは、それぞれが４４ｍｍ〜５５ｍｍの範囲のドーム直径を有するドームを含み、第３のサブセットは、それぞれが５６ｍｍ〜６６ｍｍの範囲のドーム直径を有するドームを含むことが想定される。
【００１８】
いくつかの構成では、スピンドル取り付け要素上の切削歯は、ドームの湾曲面の曲率の少なくとも一部に従う湾曲した切削エッジを有する。湾曲した切削エッジは、約２１ｍｍ〜約２５ｍｍ、好ましくは約２３ｍｍの曲率半径を有し得る。
【００１９】
本発明者らは、切削エッジに沿って二重の曲率半径を有する切削歯が、スピンドルが異なるサイズの寛骨臼グレータに取り付けられるときに、切削輪郭のずれを低減することを認識した。したがって、いくつかの構成では、湾曲した切削エッジは、第１の曲率半径を有する第１の切削領域と、第２の曲率半径を有する第２の切削領域とを備える。第１の曲率半径は、第２の曲率半径より小さくてもよい。第２の切削領域は、切削面の実質的に円形かつ実質的に平坦な部分の境界に向かって、極軸の位置又はその近くの位置から外向きに延在してもよく、第１の切削領域は、切削面の実質的に円形かつ実質的に平坦な部分の境界に向かって第２の切削領域から外向きに延在する。第１の切削領域は、約１８ｍｍ〜約２２ｍｍの曲率半径を有してもよく、第２の切削領域は、約２４ｍｍ〜約２８ｍｍの曲率半径を有してもよい。いくつかの好ましい構成では、第１の切削領域は、約１９ｍｍ〜約２１ｍｍの曲率半径を有し、第２の切削領域は約２５ｍｍ〜約２７ｍｍの曲率半径を有する。いくつかの更により好ましい構成では、第１の切削領域は約２０ｍｍの曲率半径を有し、第２の切削領域は約２６．５ｍｍの曲率半径を有する。
【００２０】
本発明の第２の態様によれば、本明細書に記載される回転式外科用アセンブリは、寛骨臼グレータなどのグレータである。
【００２１】
本発明の第３の態様によれば、本明細書に記載される回転式外科用アセンブリとドライバとを備えるキットが提供される。
【００２２】
本発明の第４の態様によれば、
第１の回転式外科用アセンブリであって、
複数の切削歯と、
第１の直径を有する中空ドームであって
極軸を有する極と、
当該複数の切削歯の少なくとも一部が設けられている切削面であって、当該切削面が、湾曲部と、極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、実質的に平坦な部分が、それを通って延在する開口部を有する、切削面と、を含む中空ドームと、
ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端とを有するスピンドルであって、スピンドル取り付け要素の一部が、切削面の実質的に平坦な部分の下にあるドームの内部表面に固定されており、当該スピンドル取り付け要素が、当該複数の切削歯のうちの１つを形成するために、切削面の実質的に平坦な部分の開口部を通って遠位に延在する切削歯を含む、スピンドルと、を含む、第１の回転式外科用アセンブリと、
第２の回転式外科用アセンブリであって、
複数の切削歯と、
第１の直径より大きい又は小さい第２の直径を有する中空ドームであって、
極軸を有する極と、
当該複数の切削歯の少なくとも一部が設けられている切削面であって、当該切削面が、湾曲部と、極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、実質的に平坦な部分が、それを通って延在する開口部を有する、切削面と、を含む中空ドームと、
ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端とを有するスピンドルであって、スピンドル取り付け要素の一部が、切削面の実質的に平坦な部分の下にあるドームの内部表面に固定されており、当該スピンドル取り付け要素が、当該複数の切削歯のうちの１つを形成するために、切削面の実質的に平坦な部分の開口部を通って遠位に延在する切削歯を含む、スピンドルと、を含む、第２の回転式外科用アセンブリと、を備え、
第１の回転式外科用アセンブリ内のドームに接続されたスピンドルは、第２の回転式外科用アセンブリ内のドームに接続されたスピンドルと同じサイズ及び形状である、キットが提供される。
【００２３】
第１及び第２の回転式外科用アセンブリのそれぞれは、例えば寛骨臼グレータなどのグレータであってもよい。
【００２４】
本発明のまた更なる態様によれば、本明細書に記載される回転式外科用アセンブリを製造する方法が提供され、その方法は、
（ｉ）極軸を有する極と、複数の切削歯が設けられる切削面とを備える中空ドームを形成する工程であって、当該切削面が、湾曲面と、極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、実質的に平坦な部分が、それを通って延在する開口部を有する、工程と、
（ｉｉ）ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端とを有するスピンドルを形成する工程であって、スピンドル取り付け要素の一部が、切削面の実質的に平坦な部分の下にあるドームの内部表面に固定可能であり、当該スピンドル取り付け要素が切削歯を備える、工程と、
（ｉｉｉ）スピンドル取り付け要素上の切削歯が、ドームの切削面の実質的に平坦な部分内の開口部を通って延在するように、スピンドルを中空ドームに接続する工程と、を含む。
【００２５】
所望により、スピンドルを中空ドームに接続する工程は、スピンドル取り付け要素の表面をドームの内部表面にろう付け、溶接、又ははんだ付けする工程を含む。
【００２６】
所望により、切削歯を有する中空ドームを形成する工程は、化学エッチングを素材に適用して、複数の切削歯を形成する工程を含む。この工程はまた、複数の切削歯のそれぞれの湾曲した切削エッジの下にスロットを形成することを含んでもよい。このスロットは、ドームの中空内部表面内で収集するために、骨片／骨粉を切削面から除去するのを容易にする。
【００２７】
中空ドームを形成する工程は、ドームを素材からハイドロフォーミングすることを含んでもよい。
【００２８】
中空ドームを形成する工程はまた、化学エッチングをハイドロフォーミングされたドームに適用する工程を含んでもよい。この工程は、各切削歯の切削エッジを鋭利にする。
【００２９】
スピンドルを形成する工程は、
少なくとも１種の金属又は金属合金の粉末を含む混合物を使用することと、
金属射出成形プロセスを使用して混合物からスピンドルを形成することと、を含んでもよい。
【００３０】
スピンドルを形成する工程は、三次元印刷の方法を含んでもよい。
【００３１】
スピンドルを形成する工程は、ストックから機械加工する方法を含んでもよい。
【００３２】
本発明のまた更なる態様によれば、本明細書に記載される回転式外科用アセンブリの使用方法が提供され、その方法は、
回転式外科用アセンブリのスピンドルの近位端をドライバに連結することと、
回転式外科用アセンブリを患者の手術部位に配置することと、
回転式外科用アセンブリを使用して、手術部位から組織を除去することと、を含む。
【００３３】
本発明のまた更なる態様によれば、関節置換のための患者の関節を準備する方法であって、
本明細書に記載されるように、回転式外科用アセンブリのスピンドルの近位端をドライバに連結することと、
回転式外科用アセンブリを使用して、関節から組織を除去することと、を含む方法が提供される。
【００３４】
回転式外科用アセンブリは、寛骨臼から組織を除去する寛骨臼グレータであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
寛骨臼グレータとして具体化された回転式外科用アセンブリの構成を、あくまで実例として、添付図面を参照しながら以下に説明する。図中、同様の参照符合は同様の要素に関する。
【図１】寛骨臼グレータのドームに接続するためのスピンドルの第１の構成の側面図を示す。
【図２】寛骨臼グレータのドームに接続するためのスピンドルの第２の構成の側面図を示す。
【図３】ドームに固定されたスピンドルの第１の構成を有する本発明の寛骨臼グレータの底面図を示す。
【図４】図３の寛骨臼グレータの側面図を示す。
【図５】図４の寛骨臼グレータの上面図である。
【図６】ドームに固定されたスピンドルの第２の構成を有する本発明の寛骨臼グレータの底面図を示す。
【図７ａ】極における単一のラジアス切削エッジで得られた切削輪郭のずれを示す。
【図７ｂ】エッジにおける単一のラジアス切削エッジで得られた切削輪郭のずれを示す。
【図８ａ】極における二重ラジアス切削エッジで得られた切削輪郭のずれを示す。
【図８ｂ】エッジにおける二重ラジアス切削エッジで得られた切削輪郭のずれを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、寛骨臼グレータのドーム２００に接続するためのスピンドル１０の第１の構成の側面図を示す。
【００３７】
スピンドル１０は、近位端１２と、遠位端１４と、を有する。近位端１２は、ドライバに接続するように構成されている。スピンドルの遠位端１４は、プラットフォーム１６の形態のスピンドル取り付け要素を含む。プラットフォーム１６の遠位表面１８の少なくとも一部は、実質的に平坦である。この表面は、ろう付けされた接合部によって寛骨臼グレータ（図示せず）のドームの内部表面に固定される。
【００３８】
台座２０は、プラットフォーム１６の遠位面１８上に一体的に形成されるか、又は取り付けられる。図４に示すように、台座は、寛骨臼グレータ２００のドームの切削面の実質的に円形で実質的に平坦な表面２１２内の細長いスロット２１０内に滑り嵌めの関係で受容されるように構成されている。台座は、約６ｍｍ〜９ｍｍ、より好ましくは約７．５ｍｍの半径（ｒ１）を有する。
【００３９】
切削歯２２は、台座の遠位表面２４上に一体的に形成されるか、又はその上に取り付けられる。切削歯は、約２１ｍｍ〜約２５ｍｍ、より好ましくは約２３ｍｍの曲率の単一半径（ｒ２）を有する湾曲した切削エッジ２６を有する。
【００４０】
図２は、寛骨臼グレータのドーム２００に接続するためのスピンドル１００の第２の構成の側面図を示す。
【００４１】
スピンドル１００は、近位端１１２と、遠位端１１４と、を有する。近位端１１２は、ドライバに接続するように構成されている。スピンドルの遠位端１１４は、プラットフォーム１１６の形態のスピンドル取り付け要素を含む。プラットフォーム１１６の遠位の実質的に平坦な表面１１８の少なくとも一部は、ろう付けされた接合部によって寛骨臼グレータ（図示せず）のドームの内部表面に固定される。
【００４２】
台座１２０は、プラットフォーム１６の遠位面１１８上に一体的に形成されるか、又は取り付けられる。図４に示すように、台座は、寛骨臼グレータ２００のドームの切削面の円形で実質的に平坦な表面２１２内の細長いスロット２１０内に滑り嵌めの関係で受容されるように構成されている。台座は、約６ｍｍ〜９ｍｍ、より好ましくは約７．５ｍｍの半径（ｒ３）を有する。
【００４３】
極性切削歯１２２は、台座の遠位表面１２４上に一体的に形成されるか、又はその上に取り付けられる。切削歯は、二重曲率半径を有する湾曲した切削エッジ１２６を有する。第１の切削領域１２８は第１の曲率半径を有し、第２の切削領域１３０は第２の曲率半径を有する。第１の曲率半径（ｒ４）は、第２の曲率半径（ｒ５）より小さい。スピンドルが寛骨臼グレータのドームに取り付けられると、第１の切削領域１２８は、極軸（Ｘ）における位置、又はその付近から、円形の実質的に平坦な表面２１２の境界に向かって外向きに延在し、第２の切削領域は、第１の切削領域から実質的に円形の実質的に平坦な表面の境界に向かって外向きに延在する。第１切削領域１２８は、約１８ｍｍ〜約２２ｍｍ、より好ましくは約２０ｍｍの曲率半径（ｒ４）を有する。第２の切削領域１３０は、約２４ｍｍ〜約２８ｍｍ、より好ましくは約２６．５ｍｍの曲率半径（ｒ５）を有する。
【００４４】
図３〜図５は、寛骨臼グレータの中空ドーム２００に接続されたスピンドル１０の第１の構成の側面図、上面図、及び底面図をそれぞれ示す。スピンドル１１０の第２の構成と寛骨臼グレータの中空ドームとの接続によって形成されるアセンブリは、本明細書に示されるアセンブリと同様である。
【００４５】
ドーム２００は、曲面２１４と、切削面２１２の実質的に円形かつ実質的に平坦な部分と、を含む切削面を含む。この実質的に円形かつ実質的に平坦な表面は、極軸（Ｘ）を中心とする。細長いスロット２１０は、この表面内に設けられる。表面２１２及び２１４は、複数の切削歯２１６を備えている。各切削歯２１６に隣接しているのは、骨粉及び破片が切削面から離れて移動され、中空ドーム内に収集されることを可能にするスロット２１７である。
【００４６】
従来の寛骨臼グレータは、リングジオメトリを有するか、又は装置の剛性を高めるためのクロスバーを含む。本明細書に記載される回転式外科用装置内のこれらの機構を取り除くことにより、機械的強度の低下、したがって変形の可能性の増加を補償するために、代替的な強化機構がドームに組み込まれることが想定される。これらの強化機構は、例えば、ドームの少なくとも一部における材料の厚さの増加、又はドームの周縁部の周囲に設けられた材料の追加部分の形態をとることができる。
【００４７】
スピンドル１０がドーム２００の実質的に円形の実質的に平坦な表面２１２の内部表面に固定されるとき、スピンドル取り付け要素の台座２０は、細長いスロット２１０と滑り嵌めの関係にある。ろう付けされた接合部は、台座２０と細長いスロット２１０との間に形成されてもよい。図４に示すように、切削歯２２は、細長いスロットを通って延在して、極性歯２２を形成する。
【００４８】
図５及び図６に示されるように、スピンドル１０のプラットフォーム１６は、スピンドルが寛骨臼グレータのドーム２００に接続されるとき、スピンドル取り付け要素のプラットフォームが各切削歯２１６に関連するスロット２１７を妨害しないように設計されている。
【００４９】
最適には、極性切削歯の設計は、ドームの全ての利用可能な直径にわたって同じ設計を使用することができるようなものである。
【００５０】
単一の曲率半径を有し、サイズ４６のグレータで使用するために最適化された切削エッジを有する極性切削歯２２の単一設計が、サイズ範囲全体（サイズ３６〜６６）にわたって使用された場合、切削歯２１６の切削エッジと極性切削歯２２の切削エッジとの間に切削輪郭のずれが生じたことが見出された。
【００５１】
切削歯２１６によって生成された切削輪郭（想定される真のリーマ処理の輪郭）に対して、ずれを測定した。
【００５２】
ずれは、（ａ）ドームの極に隣接する極性切削歯の第１の端部、及び（ｂ）極性切削歯の切削エッジの反対側の第２の端部、の２箇所の位置で測定された。任意の中間位置で生じるずれは、この境界内にあると想定された。ずれをミリメートル（ｍｍ）で測定した。
【００５３】
図７は、（ａ）極及び（ｂ）切削エッジの反対側の半径方向の端部において、単一のラジアス切削エッジで得られた、想定される真のリーマ処理の輪郭からの切削輪郭のずれを示す。
【００５４】
図示のように、切削輪郭のずれは、＋０．３ｍｍ〜−０．１５ｍｍの範囲であった。正（＋ｖｅ）値は、過剰なリーミングを表す。負の値（−ｖｅ）は、極におけるアンダーカットを表す。
【００５５】
仮定された真のリーマ処理の輪郭からの切削輪郭のずれは、極性切削歯２２の切削エッジが二重曲率半径を有するときに低減することが観察された。図８ａ及び図８ｂに示されるように、ずれは＋０．１４ｍｍ〜−０．１２ｍｍの範囲であった。
【００５６】
本発明の特定の構成を説明したが、特許請求される発明の範囲内で多くの変更／追加及び／又は置換を行ってもよいことが認識される。
【００５７】
〔実施の態様〕
（１）  ドライバに取り付け可能な回転式外科用アセンブリであって、前記アセンブリは、
複数の切削歯と、
中空ドームであって、
極軸を有する極と、
前記複数の切削歯の少なくとも一部が設けられている切削面であって、前記切削面が、湾曲部と、前記極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、前記実質的に平坦な部分が、前記実質的に平坦な部分を通って延在する開口部を有する、切削面と、を含む中空ドームと、
前記ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端と、を有するスピンドルであって、前記スピンドル取り付け要素の一部が、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の下にある前記ドームの内部表面に固定されており、前記スピンドル取り付け要素が、前記複数の切削歯のうちの１つを形成するために、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の前記開口部を通って遠位に延在する切削歯を含む、スピンドルと、を備える、回転式外科用アセンブリ。
（２）  前記切削面の前記実質的に平坦な部分の面法線が、前記極軸に実質的に平行である、実施態様１に記載の回転式外科用アセンブリ。
（３）  前記切削面の前記実質的に平坦な部分が実質的に円形であり、前記極軸を中心とする、実施態様２に記載の回転式外科用アセンブリ。
（４）  前記スピンドル取り付け要素が、ろう付け、はんだ付け、又は溶接された接合部によって前記ドームの前記内部表面に固定されている、実施態様１に記載の回転式外科用アセンブリ。
（５）  前記スピンドル取り付け要素は、前記切削歯が設けられる実質的に平坦な遠位方向に面する表面を有する遠位に配置されたプラットフォームを含む、実施態様１に記載の回転式外科用アセンブリ。
【００５８】
（６）  前記ドームの前記切削面の前記実質的に平坦な部分を通って延在する前記開口部が、細長いスロットであり、前記切削歯が、前記プラットフォームの前記遠位に面する表面から遠位に延在する台座上に設けられ、前記台座が、前記スロット内に滑り嵌めを形成するように成形されている、実施態様５に記載の回転式外科用アセンブリ。
（７）  前記スピンドル取り付け要素上の前記切削歯が、前記切削面の前記実質的に円形で実質的に平坦な部分の境界に向かって、前記極軸の位置又は前記極軸の近くの位置から外向きに延在する、実施態様３に記載の回転式外科用アセンブリ。
（８）  前記切削歯が、前記ドームの前記湾曲面の曲率の少なくとも一部に従う湾曲した切削エッジを有する、実施態様７に記載の回転式外科用アセンブリ。
（９）  前記湾曲した切削エッジが、約２１ｍｍ〜約２５ｍｍの曲率半径を有する、実施態様８に記載の回転式外科用アセンブリ。
（１０）  前記湾曲した切削エッジが、約２３ｍｍの曲率半径を有する、実施態様９に記載の回転式外科用アセンブリ。
【００５９】
（１１）  前記湾曲した切削エッジが、第１の曲率半径を有する第１の切削領域と、第２の曲率半径を有する第２の切削領域と、を含む、実施態様８に記載の回転式外科用アセンブリ。
（１２）  前記第１の曲率半径が、前記第２の曲率半径より小さい、実施態様１１に記載の回転式外科用アセンブリ。
（１３）  前記第２の切削領域が、前記切削面の前記実質的に円形で実質的に平坦な部分の前記境界に向かって、前記極軸の位置又は前記極軸の近くの位置から外向きに延在し、前記第１の切削領域が、前記切削面の前記実質的に円形で実質的に平坦な部分の前記境界に向かって前記第２の切削領域から外向きに延在する、実施態様１１に記載の回転式外科用アセンブリ。
（１４）  前記第１の切削領域が、約１８ｍｍ〜約２２ｍｍの曲率半径を有し、前記第２の切削領域が、約２４ｍｍ〜約２８ｍｍの曲率半径を有する、実施態様１１に記載の回転式外科用アセンブリ。
（１５）  前記第１の切削領域が、約１９ｍｍ〜約２１ｍｍの曲率半径を有し、前記第２の切削領域が、約２５ｍｍ〜約２７ｍｍの曲率半径を有する、実施態様１４に記載の回転式外科用アセンブリ。
【００６０】
（１６）  前記第１の切削領域が、約２０ｍｍの曲率半径を有し、前記第２の切削領域が、約２６ｍｍの曲率半径を有する、実施態様１５に記載の回転式外科用アセンブリ。
（１７）  前記台座が、前記プラットフォームの外縁に当接する内部表面を有するリップを含む、実施態様６に記載の回転式外科用アセンブリ。
（１８）  前記リップが、前記切削面の前記実質的に円形で実質的に平坦な部分の前記境界の曲率に従う曲率半径を有する、実施態様１７に記載の回転式外科用アセンブリ。
（１９）  前記リップの前記曲率半径が、約６ｍｍ〜約９ｍｍである、実施態様１８に記載の回転式外科用アセンブリ。
（２０）  前記リップの前記曲率半径が、約７．５ｍｍである、実施態様１８に記載の回転式外科用アセンブリ。
【００６１】
（２１）  前記回転式外科用アセンブリが、寛骨臼グレータなどのグレータである、実施態様１に記載の回転式外科用アセンブリ。
（２２）  実施態様１に記載の前記回転式外科用アセンブリと、ドライバと、を備えるキット。
（２３）  キットであって、
第１の回転式外科用アセンブリであって、
複数の切削歯と、
第１の直径を有する中空ドームであって、
極軸を有する極と、
前記複数の切削歯の少なくとも一部が設けられている切削面であって、前記切削面が、湾曲部と、前記極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、前記実質的に平坦な部分が、前記実質的に平坦な部分を通って延在する開口部を有する、切削面と、を含む中空ドームと、
前記ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端と、を有するスピンドルであって、前記スピンドル取り付け要素の一部が、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の下にある前記ドームの内部表面に固定されており、前記スピンドル取り付け要素が、前記複数の切削歯のうちの１つを形成するために、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の前記開口部を通って遠位に延在する切削歯を含む、スピンドルと、を含む、第１の回転式外科用アセンブリと、
第２の回転式外科用アセンブリであって、
複数の切削歯と、
前記第１の直径より大きい又は小さい第２の直径を有する中空ドームであって、
極軸を有する極と、
前記複数の切削歯の少なくとも一部が設けられている切削面であって、前記切削面が、湾曲部と、前記極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、前記実質的に平坦な部分が、前記実質的に平坦な部分を通って延在する開口部を有する、切削面と、を含む中空ドームと、
前記ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端と、を有するスピンドルであって、前記スピンドル取り付け要素の一部が、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の下にある前記ドームの内部表面に固定されており、前記スピンドル取り付け要素が、前記複数の切削歯のうちの１つを形成するために、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の前記開口部を通って遠位に延在する切削歯を含む、スピンドルと、を含む、第２の回転式外科用アセンブリと、を備え、
前記第１の回転式外科用アセンブリ内の前記ドームに接続された前記スピンドルは、前記第２の回転式外科用アセンブリ内の前記ドームに接続された前記スピンドルと同じサイズ及び形状である、キット。
（２４）  前記第１及び第２の回転式外科用アセンブリのそれぞれが寛骨臼グレータである、実施態様２３に記載のキット。
（２５）  実施態様１に記載の回転式外科用アセンブリを製造する方法であって、
（ｉ）極軸を有する極と、複数の切削歯が設けられる切削面とを備える中空ドームを形成する工程であって、前記切削面が、湾曲面と、前記極の近位の実質的に平坦な部分とを含み、前記実質的に平坦な部分が、前記実質的に平坦な部分を通って延在する開口部を有する、工程と、
（ｉｉ）前記ドライバに接続するための近位端と、スピンドル取り付け要素を含む遠位端と、を有するスピンドルを形成する工程であって、前記スピンドル取り付け要素の一部が、前記切削面の前記実質的に平坦な部分の下にある前記ドームの内部表面に固定可能であり、前記スピンドル取り付け要素が切削歯を含む、工程と、
（ｉｉｉ）前記スピンドル取り付け要素上の前記切削歯が、前記ドームの前記切削面の前記実質的に平坦な部分内の前記開口部を通って延在するように、前記スピンドルを前記中空ドームに接続する工程と、を含む方法。
【００６２】
（２６）  前記スピンドルを前記中空ドームに接続する前記工程が、前記スピンドル取り付け要素の表面を前記ドームの前記内部表面にろう付け、溶接、又ははんだ付けする工程を含む、実施態様２５に記載の方法。
（２７）  前記中空ドームを形成する前記工程が、化学エッチングを素材に適用して、前記複数の切削歯を形成することを含む、実施態様２５に記載の方法。
（２８）  前記中空ドームを化学的にエッチングすることが、前記複数の切削歯のそれぞれの前記湾曲した切削エッジの下にスロットを形成することを含み得る、実施態様２７に記載の方法。
（２９）  前記中空ドームを形成する前記工程が、前記ドームを素材からハイドロフォーミングすることを含む、実施態様２７に記載の方法。
（３０）  前記スピンドルを形成する前記工程が、
少なくとも１種の金属又は金属合金の粉末を含む混合物を使用することと、
金属射出成形プロセスを使用して前記混合物から前記スピンドルを形成することと、を含む、実施態様２５に記載の方法。
【００６３】
（３１）  実施態様１に記載の回転式外科用アセンブリの使用方法であって、
前記回転式外科用アセンブリの前記スピンドルの前記近位端をドライバに連結することと、
前記回転式外科用アセンブリを患者の手術部位に配置することと、
前記回転式外科用アセンブリを使用して、前記手術部位から組織を除去することと、を含む、方法。
（３２）  関節置換のために患者の関節を準備する方法であって、
実施態様１に記載の前記回転式外科用アセンブリの前記スピンドルの前記近位端をドライバに結合することと、
前記回転式外科用アセンブリを使用して、前記関節から組織を除去することと、を含む、方法。
（３３）  前記関節が、寛骨臼である、実施態様３２に記載の方法。
（３４）  前記回転式外科用アセンブリが寛骨臼グレータである、実施態様３３に記載の方法。
【図１】
2020535916.tif 000003
【図２】
2020535916.tif 000004
【図３】
2020535916.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2020535916.tif 000008
【図７ａ】
2020535916.tif 000009
【図７ｂ】
2020535916.tif 000010
【図８ａ】
2020535916.tif 000011
【図８ｂ】
2020535916.tif 000012
【国際調査報告】
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2020535916.tif 000014
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