JP6129855B2 - 超音波骨刃 - Google Patents

Description

本発明はまた、骨に切り込みを入れるために利用されることができる超音波手術用の刃にも関する。

整形外科の分野では、生きた骨の切断は、多くの処置に必須である。そのような処置は、事故により損傷した組織構造の復元、疾患により損傷した部分への健康な骨の移植、又は顎のラインの後退のような先天的な顔面の異常の修正を含む。何世紀にも亘って、これらの作業は骨のこぎりと呼ばれる装置の利用により行われた。

従来の骨のこぎりは、いくつかの基本的な部類に分類される。手動のこぎり又はドリルは、まさにそれそのものであり、大工道具と似た方法で操作者が装置を動かすことを必要とする手持ち式の装置である。動力式の装置は、電力又は空気圧式にかかわらず、往復運動若しくは回転タイプのいずれかである。往復装置は、平らな、剣のような刃を使用し、手の代わりにモーターによって前後の動きが提供される。回転装置は、ドリルビット、又はテーブルソーの刃に似た外周に配置された歯を有した刃を回転させるために回転モーターを使用する。これらの従来の骨のこぎりはすべて、今日でも世界中で医療処置に使用されている。

従来ののこぎりは実用的であるが、多くの不都合を有している。帯のこ又は往復のこぎりは、例えば、切断を開始すること及び方向付けることが容易でない。切断は、縁から始まらなければならないか、あるいは開始孔が使われなければならない。開始孔を作るには、ドリル又は同様の器具が骨に孔を開けるために使用される。続いて、切断刃が開けられた孔に挿入される。その後に、使用者は切断を始めることができる。あるいは、回転タイプの刃が使用されても良い。しかし、回転刃が使用される場合、切断は、切断において切断刃が拘束されるのを避けるために、比較的直線な経路を辿らなくてはならない。すべての切断刃で、選択された切断刃によって湾曲した又は角度をなす切断をもたらす能力は、極めて限られている。比較的厚い切断刃は幅のある切り口をもたらすので、切断処置で生きた骨の大きな厚さが失われる。医師は、復元が必要であるほとんどの処置でこの幅をできるだけ薄くしたい。

３０年以上に亘って、手術で組織を除去又は切断するために使用できるいくつかの超音波器具が発明されている。特許文献１、２は、そのような装置を開示する。

超音波手術装置は、一般的に２つの部類に分類される。１つは、３０ミクロンまでかそれ以上の振幅であり、２０ｋｃ〜１００ｋｃの間の振動数で振動する先端が尖っていない中空のプローブである。そのような装置は、細胞を内部破裂させるか若しくは破壊するキャビテーション気泡、組織圧迫及びリラクセーション応力（ジャックハンマー効果とも呼ばれる）を生じさせることによって、又は組織基質での気泡のマイクロストリーミングなどの他の力によって、組織を除去する。その効果は、組織が液状化されて分離されることである。次にそれは洗浄溶液で乳化される。そして生じた乳液は、部位から吸引される。周囲の構造から望ましくない腫瘍を分離するためにその周り及び下にエネルギーを加えることによって、組織の大きな切除も可能である。そして外科医は、鉗子などの一般的な道具を使用して、その組織を取り出すことができる。

超音波装置の第二の種類は、尖っていない中空のプローブの代わりに平らな刃を使用する。ここで切断動作が行われる。そのような平らな超音波刃は、特許文献３、４で対象とされる。そこに開示されるように、刃の形状は遠位部で半円であり、長手方向軸に平行な、振動プローブに接する肩部まで後方に延びる２つの直線の側面を備える。プローブと刃先の肩部とのしっかりと密接した接触を可能にするために、プローブ（又は振動子）の雌ねじ付きのソケットと係合する雄ねじが示される。その２つを一緒にしてトルクを掛けると、それらは振動子と発振機とでの結合体と共振して振動する単一の共鳴体を形成する。刃の遠位端は、プローブ及び刃先の形状での機械的増幅、並びに振動子と発振機とでの結合体によって与えられる入力振幅によって設定された振幅で振動する。この動きが、問題になっている組織への切断作用を提供する。

特許文献３、４の刃では、手術用途での骨又は類似の固い組織の切断若しくは切除が意図された。生体外及び生体内で実施された試験では、刃は、鋭い場合、同じ位の容易さで固い組織及び柔らかい組織の両方を切断することが分かった。例えば、副鼻腔組織又は脳を露出させるために頭蓋骨の前部で開口部を切り取るが、その骨組織の真下にある膜を直接切らないことを目的とするサイナスリフト手術（sinus lifts）又は開頭術などの繊細な手術では、これは非常に重要である。それはまた、下にある柔らかい組織への損傷を最小にして骨組織を切断しなければならない背骨及び脳の手術においても重要である。生体外試験での初期に、その刃は骨皮質を突き通って膜に穴を開け又は膜を破いたことが分かった。いくらかの経験の後に、優秀な外科医は技術を習得することができたが、習得は困難だった。

米国特許第４２２３６７６号明細書 米国特許第５１８８１０２号明細書 米国特許第６３７９３７１号明細書 米国特許第６４４３９６９号明細書

例えば、サイナスリフト手術（sinus cavity lifts）や、第３大臼歯抜歯などの顎顔面外科手術といった特定の用途では、下部の柔らかい組織を傷付けないようにしながら、少ない外傷で固い骨を切断できる器具が有用である。

本発明は、改良された超音波骨刃、特に骨の切断処置を容易にする超音波骨刃を提供することを目的とする。好ましくは、本発明の超音波骨刃は、柔らかい組織への損傷の可能性を低減し、特に必要な力の大きさを考慮して、向上した安定性を示す。

本発明の超音波骨刃は、側部外面を備えた遠位端部を有するシャフトを含み、さらに側部外面の少なくとも一部でシャフトの遠位端部に連結された切断刃を含む。切断刃によって骨組織に形成された切り口にシャフトが進入することに対するブロック又はストップを構成するように、側部外面は切断刃の両側に広がる。

通常は、手術部位で患者の標的の組織と接触することになる側部外面のその部分は、切断刃に対して直交方向に測定されて、切断刃の厚さの少なくとも２倍である全体の有効幅を有する。より好ましくは、側部外面の組織接触部は、切断刃の厚さの約３倍の幅を有する。切断刃は薄い平板であり、約０．０２０インチの厚さを有すると考えられる。したがって、側部外面又は尖っていない遠位端の組織接触部は、少なくとも約０．０４０〜０．０６０インチの幅を有する。

シャフトの遠位端が円筒形である場合、側部外面の組織接触部の幅はシャフト直径の一部であり、通常は３分の１〜３分の２の間である。以下で述べるように、シャフトは、角の丸い長方形の断面を有して、切断刃に対して横方向に測定された場合に、側部外面の組織接触部の幅が全部のシャフト幅の中でのより大きな部分になるようにすることができる。

本発明の一実施形態では、切断刃は、側部外面に隣接した切断用の窪みと、窪みの側部外面とは反対側において突出した出っ張りとを備えた、少なくとも一方の側（遠位、近位、又は両方）に形成された刃を有する。好ましくは、この刃は、窪み及び出っ張りに亘って又は沿って連続し、弓形をしている。少なくとも出っ張りの部分に沿っては、刃は滑らかでなければならない。すなわち、切断刃で切断される骨組織に隣接して位置する柔らかい組織を切断し、切り裂き、若しくはその他の損傷を与えがちな不連続、鋭い窪み、鋭い歯、又はその他の鋭い箇所がない。

窪み及び出っ張りに沿った切断刃の刃の部分は、Ｓ字の形状を有してもよい。

窪みは、面取り（斜端）、鋸歯状又は歯付きにすることができる。さらに、突出部又は出っ張りは、鋸歯状若しくは歯状に形成されることができる（図９〜１２）。しかし、少なくとも出っ張りの外面に沿った鋸歯若しくは歯は、柔らかい組織を切断し、切り裂き、又はその他の損傷を与えがちな不連続若しくは鋭い箇所なしに、滑らかに形成されなければならない。

本発明の第一の実施形態では、切断刃はシャフトの遠位端部の一側面のみに配置され、シャフトは切断刃を越えて遠位方向に延びる。切断刃が、１つの窪みのみを遠位端又は近位端のいずれかに備えて形成される場合には、切断刃の他の側はシャフトの側面に対して鋭い角度でなだらかに傾斜されて、切断刃はヨットの竜骨の外観を有する。

本発明の別の実施形態では、切断刃は、シャフトの遠位端を越えて遠位方向に延びる。この超音波骨刃の実施形態は、切断刃の幅、すなわち切断刃の刃とシャフトの外面との間で測定された切断刃の寸法を有し、それは使用者に切断深さに関する複数の選択を提供するように変化している。

この実施形態の変形では、切断刃は、尖っていない遠位端でシャフトに結合された遠位端部を含む。したがって、切断刃は、シャフトにその側部外面及び尖っていない遠位端に沿って結合される。切断刃は、一対の反対向きの主表面、及び主表面に直交する所定方向で測られた最大厚さを有し、尖っていない遠位端は、その所定方向と実質的に平行な方向で測られた幅を有し、そのシャフト先端の幅は切断刃の厚さより大きく、切断刃の遠位端部によって骨組織に形成された切り口へのシャフトの進入をブロック又はストップすることができる幅である。

好ましくは、本発明のこの実施形態において、切断刃は、シャフトの遠位端部において、側部外面に対して鋭い角度で傾斜して近位方向を向いた刃を備えた近位の切断刃部分を有する。切断刃の遠位端部は、遠位方向を向いた凸状の刃を有する。凸状の刃及び直線状の刃は、なだらかな又は滑らかな弓形の曲線をなして互いに連続する。この曲線は、液滴の形状を有することができ、任意で一方が歪められる。

本発明の別の特徴によれば、切断刃がシャフト先端の遠位に延びる場合、切断刃は、凸状の切断刃の刃と尖っていない遠位端との間で長手方向に測定された第一の最大幅寸法を有する。切断刃はまた、切断刃の横方向の刃とシャフトの側部外面との間で横方向に測定された第二の最大幅寸法を有する。第一の最大幅寸法と第二の最大幅寸法とは、骨刃の使用によって作られる切り口の深さを容易に変化させることができるように、互いに大きく相違してもよい。

本発明の特定の実施形態では、切断刃は、シャフトの一側面から、遠位のシャフト先端を覆ってシャフトの反対の側面に延びることができる。その場合、切断刃は、第二の最大幅寸法と反対側のシャフトの側面において、切断刃の別の横方向の刃とシャフトの側部外面との間で横方向に測定された第三の最大幅寸法を有する。第三の最大幅寸法は、第一の最大幅寸法及び第二の最大幅寸法の両方と相違してもよい。

切断刃はシャフトに対して中央に配置され、それにより切断刃は、それぞれのシャフトの遠位端部の対称軸を通る平面にあることが意図される。その場合には切断刃は、シャフトが円筒形のときであっても、側部外面に対して実質的に垂直向きの平面で配置される。また一方で、切断刃は、シャフトの遠位端部と同軸でないがその軸に平行に延びる平面で偏心して配置されることが可能である。後者の場合、尖っていない遠位端は、切断刃の遠位端部の側方又は横方向の両側で、偏心して延びる。

本発明の別の特徴によれば、シャフト及びその側部外面は、骨の外面の湾曲と合うように曲げられる。そのため、シャフトの側部外面は、シャフトの軸を含む長手方向断面において弓形の形状を有する。

上述のとおり、シャフトは円筒形であるか、又は丸まった角の長方形などの別の形状の断面を有することができる。後者の例では、シャフトの側部外面は、少なくとも実質的に平面である切断刃での部分を含む。

本発明の超音波骨刃は、手術部位で切断刃が標的の骨組織塊を通って、標的の骨の下にある柔らかい組織まで延びるのを避けることによって、骨の切断を容易にする。したがって、本明細書に記載された超音波骨刃は、上にある骨で滑らかで綺麗な切り口を可能とすると同時に、柔らかい組織を保護する。

本発明の特定の実施形態は、骨の切断刃が標的の組織に入る角度を変化させることによって、切断深さでの調節機能を提供する。標的の組織塊の表面に対するシャフトの遠位端部の角度は容易に観察でき、それぞれの切り口の深さに関連する。

本発明の超音波骨刃の第一の実施形態の正面図である。 図１の超音波骨刃の側面図である。 本発明の超音波骨刃の第二の実施形態の正面図である。 図３の超音波骨刃の側面図である。 本発明の超音波骨刃の第三の実施形態の正面図である。 図５の超音波骨刃の側面図である。 本発明の超音波骨刃の第四の実施形態の正面図である。 図７の超音波骨刃の側面図である。 本発明の超音波骨刃の第四の実施形態の正面図である。 図９の超音波骨刃の側面図である。 図９、１０の超音波骨刃の平面、正面及び側面の等角図である。 図９〜１１の超音波骨刃の平面図である。

図７、８は超音波骨刃１０を示し、超音波骨刃１０は、側部外面１４と尖っていない又は丸い遠位端１６とを備えた遠位端部（別に符号を付さない）を有するシャフト１２を含む。大まかにはヨットの竜骨の形状に似た形状を有する平面の切断刃１８が、側部外面１４に沿ってシャフト１２の遠位端部に連結される。

切断刃によって骨組織に形成された切り口にシャフトが進入することに対するブロック又はストップを構成するように、側部外面１４及びそれに伴ってシャフト１２が切断刃の両側に広がる。より具体的には、切断刃１８は、一対の反対向きの主表面１８ａ、１８ｂ、及び主表面１８ａ、１８ｂに直交する所定方向で測られた最大厚さｔ１を有し、一方でシャフト１２は、その所定測定方向と実質的に平行な方向で測られた実効幅ｗ１を有する。シャフト１２の実効幅ｗ１は切断刃１８の厚さｔ１より大きく、切断刃の遠位端部によって骨組織に形成された切り口へのシャフト１２の進入をブロック又はストップすることができる幅である。骨刃１０の場合、側部外面１４及びシャフト１２の実効幅ｗ１は、シャフト１２の切断刃１８を有する側の側部外面１４の全体の幅とほぼ等しい。シャフトが丸い角の長方形ではなく円形の断面形状を有する場合、側部外面及びシャフトの実効幅は、シャフトの直径より小さくなるであろう。

遠位側において、切断刃１８は、側部外面１４に隣接して切断用の窪み２２を備えた刃２０を有する。刃２０はまた、窪み２２の側部外面１４とは反対側における突出部又は出っ張り２４を有する。刃２０は、窪み２２及び出っ張り２４に亘って又は沿って連続し、弓形のＳ字形状を有する。言い換えれば、切断刃１８の刃２０は、切断刃１８で切断される骨組織に隣接して位置する柔らかい組織を切断し、切り裂き、若しくはその他の損傷を与えがちな不連続、急な裂け目、鋭い窪み、鋭い歯、又はその他の先の尖った特徴を有しない。

窪み２２は、面取り（斜端）、鋸歯状又は歯付きにすることができる。突出部又は出っ張り２４は、面取り（斜端）、鋸歯状若しくは歯付きにすることができるが、いかなる鋸歯若しくは歯も、特に切断刃１８の外周面の側方又は径方向に沿って、柔らかい組織を切断し、切り裂き、又はその他の損傷を与えるであろう不連続若しくは鋭い箇所が無く、滑らかに構成されなければならない。通常は、窪み２２は骨組織のみに接触することになり、その一方で突出部又は出っ張り２４は、特にそのほとんどの側部で、標的の骨構造を支える柔らかい組織に接触することになり得る。

切断刃１８は、シャフト１２の遠位端部の一側面のみに配置される。シャフト１２は、切断刃１８を越えて遠位方向に延びる。切断刃１８は、側部外面１４に対して鋭い角度でなだらかに傾斜した概ね直線状の刃領域２６が近位側に形成される。切断刃１８は、近位側に窪み２２及び出っ張り２４を備え、遠位側に直線状の刃領域２６を備えるように変更されることができることに注意されたい。あるいは、遠位側及び近位側の両方に窪み及び出っ張りが形成されることができ、この場合には直線状の刃領域２６がない。

シャフト１２は、角の丸い長方形断面である、角の丸い長方形の形状を有するとして示される。しかし、円筒形又は三角形などの他のシャフトの形状も可能である。

図１、２は、円筒形の側部外面３４と尖っていない遠位端３６とを備えた遠位端部（別に符号を付さない）を有するシャフト３２を含む別の超音波骨刃３０を示す。切断刃３８は、円筒形の側部外面３４及び尖っていない遠位端３６の両方に沿ってシャフト３２の遠位端部に連結される。

切断刃３８は、側部外面３４に対して鋭い角度で傾斜して近位方向を向いた概ね直線状の刃４２を備えた近位の切断刃部分４０を有する。切断刃３８は、遠位方向を向いた凸状の刃４６を備えた遠位端部４４を有する。凸状の刃４６及び直線状の刃４２は、なだらかな又は滑らかな弓形の曲線をなして互いに連続し、一方が歪んだ液滴の形状を有する。切断刃の刃４２、４６は、面取り（斜端）又は鋸歯状にすることができるが、いかなる鋸歯も、柔らかい組織の損傷を避けるために鋭い先端又はギザギザの特性無しに、滑らかにされなければならない。

切断刃３８の遠位部によって骨組織に形成された切り口にシャフト３２が進入することをブロック又はストップするように、側部外面３４は、近位の切断刃部分４０の両側に広がる。同様に、切断刃３８の遠位部によって骨組織に形成された切り口にシャフト３２が進入することをブロック又はストップするように、尖っていない遠位端３６が、切断刃の遠位部４４の両側に広がる。例えば、切断刃３８が、一対の反対向きの主表面３８ａ、３８ｂ、及び主表面３８ａ、３８ｂに直交する所定方向で測られた最大厚さｔ２を有する場合、尖っていない遠位端３６は、その所定測定方向と実質的に平行な方向で測られた実効幅ｗ２を有し、それは切断刃３８の厚さｔ２より大きく、切断刃３８の遠位端部４４によって骨組織に形成された切り口への尖っていない遠位端３６の進入をブロック又はストップできる幅である。

切断刃３８は、幅、すなわち切断刃の刃４２、４６とシャフト３２の外面３４、３６との間で測定された切断刃の寸法を有し、それは使用者に切断深さに関する複数の選択を提供するように変化している。したがって、骨に対して超音波で振動する骨刃３０を使用する際の標的の骨構造の表面に対するシャフト３２の傾斜角度に依存して、切断刃３８は、切り口の調節可能な深さをもたらす。

より具体的には、切断刃３８の近位部分４０は、切断刃の刃の最も外側に配置された箇所４８と側部外面３４との間で測定された最大幅ｄ１を有し、一方で切断刃３８の遠位端部４４は、切断刃の刃４６の最も遠位な箇所４９と尖っていない遠位端３６との間で測定された最大幅ｄ２を有する。通常は、幅の測定値ｄ１、ｄ２は互いに大きく相違し、凸状の刃４６は、箇所４８、４９の間で切断刃の幅における連続的な変化を提供し、それにより手術部位でシャフト３２が骨の表面と成す角度を調節することにより、使用者が切り込みの深さを微調整することができる。

図３、４は、円筒形の側部外面５４と尖っていない遠位端５６とを備えた遠位端部（別に符号を付さない）を有するシャフト５２を含む更なる超音波骨刃５０を示す。切断刃５８は、尖っていない遠位端３６及びシャフト５２の両側で側部外面５４に連結される。

切断刃５８は、シャフト５２の一側面で側部外面５４に対して鋭い角度で傾斜して近位方向を向いた概ね直線状の刃６２を備えた第一の近位の切断刃部分６０を有する。切断刃５８は、シャフト５２の反対側面で側部外面５４に対して鋭い角度で傾斜して近位方向を向いた概ね直線状の刃６２を備えた第二の近位の切断刃部分６０’を有する。切断刃８８は、遠位方向を向いた凸状の刃６６を備えた遠位端部６４を有する。凸状の刃６６及び直線状の刃６２、６２’は、なだらかな又は滑らかな弓形の曲線をなして互いに連続し、非対称の液滴の形状を有する。切断刃の刃６２、６２’、６６は、面取り（斜端）又は鋸歯状にすることができるが、いかなる鋸歯も、柔らかい組織の損傷を避けるために鋭い先端又はギザギザの特性無しに、滑らかにされなければならない。

切断刃５８の遠位部によって骨組織に形成された切り口にシャフト５２が進入することをブロック又はストップするように、側部外面５４は、近位の切断刃部分６０、６０’の両側に広がる。同様に、切断刃５８の遠位部によって骨組織に形成された切り口にシャフト５２が進入することをブロック又はストップするように、尖っていない遠位端５６は、切断刃の遠位部６４の両側に広がる。例えば、切断刃５８が、一対の反対向きの主表面５８ａ、５８ｂ、及び主表面５８ａ、５８ｂに直交する所定方向で測られた最大厚さｔ３を有する場合、尖っていない遠位端５６は、その所定測定方向と実質的に平行な方向で測られた実効幅ｗ３を有し、それは切断刃５８の厚さｔ３より大きく、切断刃５８の遠位端部６４によって骨組織に形成された切り口への尖っていない遠位端５６の進入をブロック又はストップできる幅である。

切断刃５８は、連続した切断刃の刃６２、６６、６２’とシャフト５２の外面５４、５６との間で測定された幅寸法を有し、それは使用者に切断深さに関する複数の選択を提供するように変化している。したがって、切断刃５８は、骨に対して超音波で振動する骨刃５０の使用の際に、標的の骨構造の表面に対するシャフト５２の傾斜角度に依存する切り口の深さをもたらすために利用可能である。

切断刃５８の第一の近位の切断刃部分６０は、（ｉ）シャフト５２の一側面で切断刃の刃の最も外側に配置された箇所６８と（ｉｉ）側部外面５４との間で測定された最大幅ｄ１’を有する。第二の近位の切断刃部分６０’は、（ｉ）シャフト５２の一側面で切断刃の刃の最も外側に配置された箇所６８’と（ｉｉ）側部外面５４との間で測定された最大幅ｄ３’を有する。切断刃５８の遠位端部６４は、凸状の刃６６の最も遠位な箇所６９と尖っていない遠位端５６との間で測定された最大幅ｄ２’を有する。通常は、幅の測定値ｄ１’、ｄ２’、ｄ３’は互いに大きく相違し、凸状の刃６６は、一方の箇所６８、６８’と他方の箇所６９との間で切断刃の幅における連続的な変化を提供し、それにより手術部位でシャフト５２が骨の表面と成す角度を調節することにより、使用者が切り込みの深さを微調整することができる。

図５、６は、円筒形の側部外面７４と尖っていない遠位端７６とを備えた遠位端部（別に符号を付さない）を有するシャフト７２を含む更に別の超音波骨刃７０を示す。切断刃７８は、円筒形の側部外面７４のみに沿ってシャフト７２の遠位端部に連結される。切断刃７８は、シャフト７２の一側面のみに沿って大部分が配置される。切断刃によって骨組織に形成された切り口にシャフト７２が進入することをブロック又はストップするように、側部外面７４及び尖っていない遠位端７６は、切断刃７８の両側に広がる。

切断刃７８は、シャフトの側部外面７４に対して鋭い角度で傾斜して近位方向を向いた概ね直線状の刃８２を備えた近位の切断刃部分８０を有する。切断刃７８は、遠位方向を向いた凸状の刃８６を備えた遠位端部８４を有する。遠位端部８４は、尖っていない遠位端７６よりも遠位側に配置され、そしてほぼ全体が外側に配置される。凸状の刃８６及び直線状の刃８２は、なだらかな又は滑らかな弓形の曲線をなして互いに連続し、一方が歪んだ液滴の形状を有する。切断刃の刃８２、８６は、面取り（斜端）又は鋸歯状にすることができるが、いかなる鋸歯も、柔らかい組織の損傷を避けるために鋭い先端又はギザギザの特性無しに、滑らかにされなければならない。

切断刃７８の遠位部によって骨組織に形成された切り口にシャフト７２が進入することをブロック又はストップするように、側部外面７４は、近位の切断刃部分８０の両側に広がる。同様に、切断刃７８の遠位部によって骨組織に形成された切り口にシャフト７２が進入することをブロック又はストップするように、尖っていない遠位端７６が、切断刃の遠位部８４の両側に広がる。例えば、切断刃７８が、一対の反対向きの主表面７８ａ、７８ｂ、及び主表面７８ａ、７８ｂに直交する所定方向で測られた最大厚さｔ４を有する場合、尖っていない遠位端７６は、その所定測定方向と実質的に平行な方向で測られた実効幅ｗ４を有し、それは切断刃７８の厚さｔ４より大きく、切断刃７８の遠位端部８４によって骨組織に形成された切り口への尖っていない遠位端７６の進入をブロック又はストップできる幅である。

切断刃７８は、幅、すなわち切断刃の刃８２、８６とシャフト７２の外面７４、７６との間で測定された切断刃の寸法を有し、それは使用者に切断深さに関する複数の選択を提供するように変化している。したがって、骨に対して超音波で振動する骨刃７０を使用する際の標的の骨構造の表面に対するシャフト７２の傾斜角度に依存して、切断刃７８は、調節可能な切り口の深さをもたらす。

より具体的には、切断刃７８の近位部分８０は、切断刃の刃の最も外側に配置された箇所８８と側部外面７４との間で測定された最大幅ｄ１’’を有し、一方で切断刃７８の遠位端部８４は、切断刃の刃８６の最も遠位な箇所８９と尖っていない遠位端７６との間で測定された最大幅ｄ２’’を有する。通常は、幅の測定値ｄ１’’、ｄ２’’は互いに大きく相違し、凸状の刃８６は、箇所８８、８９の間で切断刃の幅における連続的な変化を提供し、それにより手術部位でシャフト７２が骨の表面と成す角度を調節することにより、使用者が切り込みの深さを微調整することができる。

切断刃１８、３８、５８、７８は、それぞれのシャフト１２、３２、５２、７２に対して中央に配置され、それにより各切断刃は、それぞれのシャフトの遠位端部の対称軸を通る平面にある。そのため、切断刃１８、３８、５８、７８は、側部外面１４、３４、５４、７４に対して実質的に垂直向きの平面で配置される。あるいは、切断刃１８、３８、５８、７８は、偏心して配置されること、すなわちそれぞれのシャフト１２、３２、５２、７２の遠位端部と同軸でなく、それぞれの対称軸と平行に延びる平面で配置されることが可能である。この代わりの構成では、尖っていない遠位端３６、５６、７６はそれぞれ、切断刃３２、５２、７２の遠位端部４４、６４、８４の側方又は横方向の両側で、偏心して延びる。

シャフト１２、３２、５２、７２及びそれぞれの側部外面１４、３４、５４、７４は、９０、９２、９４、９６で示されるような骨の外面の湾曲と合うように曲げられてもよい。その場合、各側部外面１４、３４、５４、７４は、それぞれのシャフト１２、３２、５２、７２の軸を含む長手方向断面において、弓形の形状を有する。

本発明の超音波骨刃は、切断刃が、手術部位で標的の骨組織塊を通って骨組織の下にある柔らかい組織に実質的に延びるのを避けることによって、骨の切断を容易にする。したがって、本明細書に記載される超音波骨刃は、上にある骨で滑らかで綺麗な切り口を可能とすると同時に、柔らかい組織を保護する。

通常は、手術部位で患者の標的の組織と接触することになる側部外面１４、３４、５４、７４又は尖っていない遠位端３６、５６、７６のその部分は、それぞれの切断刃１８、３８、５８、７８に対して直交方向に測定された、切断刃の厚さの少なくとも２倍である全体の有効幅を有する。より好ましくは、側部外面１４、３４、５４、７４又は尖っていない遠位端３６、５６、７６の組織接触部は、それぞれの切断刃１８、３８、５８、７８の厚さの約３倍の幅を有する。切断刃１８、３８、５８、７８は薄い平板であり、約０．００２０インチの厚さを有する。したがって、側部外面１４、３４、５４、７４又は尖っていない遠位端３６、５６、７６の組織接触部は、少なくとも約０．００４０〜０．００６０インチの幅を有する。

遠位端が円筒形であるシャフト３２、５２、７２の場合、側部外面１４、３４、５４、７４の組織接触部の幅は、シャフト直径の一部であり、通常は３分の１〜３分の２の間である。

切断刃１８、３８、５８、７８は、通常は４〜１０ｍｍの間の切り口の深さを与える。

図９〜１２は、側部外面１１４と尖っていない又は丸い遠位端１１６とを備えた遠位端部（別に符号を付さない）を有したシャフト１１２を含む超音波骨刃１１０を示す。大まかには魚のひれに似た形状を有する鋸歯状の平面の切断刃１１８が、側部外面１１４に沿ってシャフト１１２の遠位端部に連結される。

切断刃によって骨組織に形成された切り口にシャフトが進入することに対するブロック又はストップを構成するように、側部外面１１４及びそれに伴ってシャフト１１２が切断刃１１８の両側に広がる。より具体的には、切断刃１１８は、一対の反対向きの主表面１１８ａ、１１８ｂ、及び主表面１１８ａ、１１８ｂに直交する所定方向で測られた最大厚さｔ１’を有し、一方でシャフト１１２は、その所定測定方向と実質的に平行な方向で測られた実効幅ｗ１’を有する。シャフト１１２の実効幅ｗ１’は切断刃１１８の厚さｔ１’より大きく、切断刃の遠位端部によって骨組織に形成された切り口へのシャフト１１２の進入をブロック又はストップできる幅である。骨刃１１０の場合、側部外面１１４及びシャフト１２の実効幅ｗ１’は、通常はシャフト１１２（それは遠位端１１６を除き、円筒形である）の半径の３分の１〜２分の１の間である。このように、側部外面１１４は、全体が円筒形であるシャフト１１２の外面の部分であり、その部分は、シャフト１１２の側方に配置されて、切断刃１１８を有している。

切断刃１１８は、側部外面１１４に隣接しかつ側部外面１１４に対して傾斜した内側又は窪み部１２２を備えた刃１２０を有する。刃１２０はまた、遠位又は前方を向いた側に突出部又は出っ張り１２４を有する。切断刃１１８は、シャフト１１２の遠位端部の一側面のみに配置される。シャフト１１２は、切断刃１１８を越えて遠位方向に延びる。遠位端１１６は、出っ張り１２４の遠位に配置される。切断刃１１８は、側部外面１１４に対して鋭い角度でなだらかに傾斜した概ね直線状の刃領域１２６が、近位の外側に形成される。

内側の刃又は窪み部１２２、刃の出っ張り１２４及び外側の刃領域１２６は、鋸歯状若しくは歯状１２８に形成される。出っ張り１２４（少なくとも）の外面に沿った鋸歯若しくは歯１２８’は、柔らかい組織を切断し、切り裂き、又はその他の損傷を与えがちな不連続若しくは鋭い箇所なしに、滑らかに形成される。

シャフト１１２及び側部外面１１４は、骨の曲がり９０、９２、９４、９６に関して上述されたように、骨の外面の湾曲と合うように曲げられてもよい。

本発明は特定の実施形態及び用途について説明されたが、当業者は、この教示を踏まえると、本発明の趣旨から外れること又は本発明の範囲を超えることなく、更なる実施形態及び修正を生み出すことが可能である。例えば、図面に示された切断刃は、遠位側に適用される（押し付け）力で骨組織を切断するための主な設計であるが、切断が主として近位側に適用される（引っ張り）力で生じるように、シャフトでの切断刃の向きを再配置することが可能である。図７、８の実施形態におけるそのような修正に関しては、窪み２２及び出っ張り２４は、示された遠位方向でなく近位方向に向くであろう。同様に、図９〜１２の実施形態では、切断刃１１８は、その方向を１８０°反対にされ得るだろう。したがって、図面及び本明細書の記載は、本発明の理解を容易にするために例示の目的で提供されることが理解されるべきであり、本発明の範囲を限定すると見なされるべきではない。

１０ 超音波骨刃
１２ シャフト
１４ 側部外面
１６ シャフトの遠位端
１８ 切断刃
２０ 切断刃の刃
２２ 切断刃の窪み
２４ 切断刃の突出部又は出っ張り
２６ 切断刃の刃領域
３０ 超音波骨刃
３２ シャフト
３４ 側部外面
３６ シャフトの遠位端
３８ 切断刃
４０ 近位の切断刃部分
４２ 切断刃の直線状の刃
４４ 切断刃の遠位端部
４６ 切断刃の凸状の刃
４８ 切断刃の刃の最も外側に配置された箇所
４９ 切断刃の刃の最も遠位な箇所
５０ 超音波骨刃
５２ シャフト
５４ 側部外面
５６ シャフトの遠位端
５８ 切断刃
６０ 第一の近位の切断刃部分
６０’ 第二の近位の切断刃部分
６２、６２’ 切断刃の直線状の刃
６４ 切断刃の遠位端部
６６ 切断刃の凸状の刃
６８、６８’ 切断刃の刃の最も外側に配置された箇所
６９ 切断刃の刃の最も遠位な箇所
７０ 超音波骨刃
７２ シャフト
７４ 側部外面
７６ シャフトの遠位端
７８ 切断刃
８０ 近位の切断刃部分
８２ 切断刃の直線状の刃
８４ 切断刃の遠位端部
８６ 切断刃の凸状の刃
８８ 切断刃の刃の最も外側に配置された箇所
８９ 切断刃の刃の最も遠位な箇所
９０、９２、９４、９６ 骨の曲がり
１１０ 超音波骨刃
１１２ シャフト
１１４ 側部外面
１１６ シャフトの遠位端
１１８ 切断刃
１２０ 切断刃の刃
１２２ 切断刃の窪み部
１２４ 切断刃の突出部又は出っ張り
１２６ 切断刃の直線状の刃領域
１２８ 鋸歯状若しくは歯状
１２８’ 鋸歯若しくは歯
ｄ１、ｄ２、ｄ１’、ｄ２’、ｄ３’、ｄ１’’、ｄ２’’ 切断刃の最大幅
ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ１’ 切断刃の最大厚さ
ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ１’ シャフトの実効幅

Claims (22)

1. 先端及び側部外面を備えた遠位端部を有するシャフトと、
   前記側部外面において少なくとも一部で前記シャフトの前記遠位端部に連結された平板の又は平らな切断刃と、
   を含み、前記切断刃の少なくとも一部は、前記シャフトの前記先端が前記切断刃の少なくとも一部より遠位にあるようにして、前記シャフトの前記遠位端部に沿って長手方向に延びかつ前記シャフトの前記遠位端部の１つの側面上で側方に配置され、前記側部外面が、前記切断刃によって骨組織に形成された切り口に前記シャフトが進入することをブロック又はストップするように前記切断刃の両側方に延びる、超音波骨刃。
2. 前記切断刃は、前記側部外面に隣接した窪みと、該窪みの前記側部外面とは反対側において突出した出っ張りとを備えた、少なくとも一方の側に形成された刃を有する、請求項１に記載の骨刃。
3. 前記刃は、前記窪み及び前記出っ張りに亘って連続し、弓形をしている、請求項２に記載の骨刃。
4. 前記刃は、前記窪み及び前記出っ張りに沿ってＳ字の形状をしている、請求項３に記載の骨刃。
5. 前記窪み及び前記出っ張りは、前記切断刃の遠位側に配置されて遠位方向を向く、請求項２に記載の骨刃。
6. 前記窪み又は前記刃が鋸歯状である、請求項２に記載の骨刃。
7. 前記出っ張り又は前記刃が鋸歯状である、請求項２に記載の骨刃。
8. 前記切断刃は、前記シャフトの前記遠位端部の一側面のみに配置され、前記シャフトは、前記切断刃を越えて遠位方向に延びる、請求項２に記載の骨刃。
9. 前記先端は尖っていない遠位端であり、前記切断刃は、前記シャフトの前記尖っていない遠位端を越えて遠位方向に延びる、請求項１に記載の骨刃。
10. 前記切断刃は、前記尖っていない遠位端で前記シャフトに結合される遠位端部を有し、前記切断刃は、一対の反対向きの主表面及び該主表面に直交する所定方向で測られた最大厚さを有し、前記尖っていない遠位端は、前記所定方向と実質的に平行な方向で測られた幅を有し、該幅は前記厚さより大きく、前記切断刃の前記遠位端部によって骨組織に形成された切り口への前記シャフトの進入をブロック又はストップできる幅である、請求項９に記載の骨刃。
11. 前記切断刃は、前記シャフトの前記遠位端部において、前記側部外面に対して鋭い角度で傾斜して近位方向を向いた刃を備えた近位の切断刃部分を有し、前記切断刃の前記遠位端部は、遠位方向を向いた凸状の刃を有し、該凸状の刃及び前記近位方向を向いた刃は、なだらかな又は滑らかな弓形の曲線をなして互いに滑らかに連続する、請求項１０に記載の骨刃。
12. 前記切断刃は、前記凸状の刃と前記尖っていない遠位端との間で長手方向に測定された第一の最大幅寸法を有し、前記切断刃は、前記切断刃の横方向の刃と前記側部外面との間で横方向に測定された第二の最大幅寸法を有し、前記第一の最大幅寸法と前記第二の最大幅寸法とは、骨刃の使用によって作られる切り口の深さの変化を容易にするか又は可能にするために、互いに実質的に相違する、請求項１１に記載の骨刃。
13. 前記切断刃は、前記尖っていない遠位端の周囲に配置されて前記シャフトの反対の側面に延び、前記切断刃は、前記第二の最大幅寸法と反対側の前記シャフトの側面における、前記切断刃の別の横方向の刃と前記側部外面との間で横方向に測定された第三の最大幅寸法を有し、前記第三の最大幅寸法は、前記第一の最大幅寸法及び前記第二の最大幅寸法と相違する、請求項１２に記載の骨刃。
14. 前記切断刃は、前記凸状の刃及び前記近位方向を向いた刃を含む外側の刃を有し、偏心した液滴の形状を有する、請求項１１に記載の骨刃。
15. 前記切断刃は、実質的に前記シャフトの前記側部外面に垂直に配置されるとともに、前記シャフトの前記遠位端部の軸に平行に延びる平面で配置される、請求項９に記載の骨刃。
16. 前記切断刃の刃は、近位方向を向く側で、前記側部外面に対して鋭い角度で傾斜される、請求項１に記載の骨刃。
17. 前記シャフト及び前記側部外面は、骨の外面の湾曲と合うように曲げられ、前記側部外面は、前記シャフトの軸を含む長手方向断面において弓形の形状を有する、請求項１に記載の骨刃。
18. 前記シャフトの前記遠位端部は長手方向軸を有し、前記切断刃は実質的に前記シャフトの前記側部外面に垂直に配置され、前記切断刃は該軸を含む平面にある、請求項１に記載の骨刃。
19. 前記側部外面は、少なくとも実質的に平面である前記切断刃での部分を含む、請求項１に記載の骨刃。
20. 前記切断刃は、前記側部外面に対して実質的に垂直向きの平面で配置される、請求項１に記載の骨刃。
21. 前記切断刃は、実質的に前記シャフトの前記側部外面に垂直に配置されるとともに、前記シャフトの前記遠位端部の軸に平行に延びる平面で配置される、請求項１に記載の骨刃。
22. 前記シャフトの前記遠位端部は主として遠位方向に延び、前記切断刃は、前記遠位方向に直角な横方向で骨組織に切り込むようにされる、請求項１に記載の骨刃。

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