JP7007190B2 - 骨材料除去装置およびその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、そのいくつかの実施形態において、骨除去装置に関し、より詳細には、穴の有効径を変化させる装置に関するが、これに限らない。

さまざまな整形外科再建手術、特に、たとえば前十字靭帯（ＡＣＬ）再建等の靭帯または腱再建手術では、傷害組織を置き換えるために骨に挿入される手術用組織移植片（たとえば、靭帯移植片）の移植が必要である。傷害組織は、穿孔により形成された穴に移植片が挿通される前に骨から除去される。

いくつかの靭帯または腱再建手術では、骨の表面深くにアンダーカットを穿孔して移植組織のアンカーを収容するのが有効である。

骨にアンダーカットを形成するいくつかの一般的な装置では、穿孔穴の壁の一部を周方向に擦って広げる単一の彫削刃を有する刃物を採用している。

このような技術では、刃物と骨との間の高摩擦を利用するため、操作に労力を要するのみならず、主としてアンカーの配置と干渉し得る微小粒子からなる破片が生成され、その除去が課題となる可能性がある。

骨に穿孔された穴に沿ってアンダーカットを形成するのに用いられるさまざまな穿孔ツールは、ヒンジ、ばね等の可動構成要素に依拠して動作するため、製造が高価になることがあり、時間とともに摩耗し故障する傾向があり得る。また、このようなツールの操作は、取り扱いがやや煩雑であり、機能させるために複数の操作ステップが必要となる場合がある。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨材料除去装置であって、前方先端と、カニューレと、骨彫削部を具備する穴拡幅要素であり、カニューレに対して軸方向に摺動するとともに、少なくとも一部が周方向に延びるように動作する、穴拡幅要素と、を備え、前記カニューレに対する穴拡幅要素の全体としての軸方向移動によって、半径方向に進行して延びる前記彫削部が半径方向に延び、穴拡幅要素は、骨彫削部がカニューレまたはその仮想軸方向延伸部の直径内に後退する閉じた後退位置から、骨彫削部がカニューレまたはその仮想延伸部の表面の直径を越えて周方向に延び、穴の壁から骨を削る開いた延伸位置になる、装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、端部に少なくとも１つの彫削部を具備する少なくとも１つの弾性アームが提供されており、軸方向移動によって、軸方向移動と幾何学的に干渉する固定面と少なくとも１つのアームが係合するとともに、アームが屈曲して、カニューレの表面を越えて半径方向かつ周方向に進行して延びるとともに穴の壁から骨を削る彫削部が偏向する。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、単一の弾性部材である穴拡幅要素を有する骨材料除去装置が提供されており、穴拡幅要素が、遠位端に少なくとも１つの彫削部を有し、近位閉端および遠位開端を有する長手方向凹部によって分離された少なくとも２つの遠位延伸アームを具備する。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、彫削部を具備するとともに彫削部の遠位面に遠位対向内方近位テーパ面を画定する拡幅部を穴拡幅要素の遠位端に画定する１つまたは複数のアームを有する単一の弾性部材である穴拡幅要素を有する骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、少なくとも１つの彫削刃を具備する彫削部を有する骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、互いに角度があり、少なくとも一端で接合された少なくとも２つの第１および第２の彫削刃を備えた彫削部を有する骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨の断片の主要部分を切断して断片の第１の表面を形成する第１の彫削刃および断片の第２の隣接面を切断して骨の断片を取り外す第２の彫削刃を有する骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、遠位端に少なくとも１つの彫削部を有し、長手方向凹部によって分離された少なくとも２つの遠位延伸アームを具備する穴拡幅要素を有する骨材料除去装置であって、第１の彫削刃、第２の彫削刃、および両者間の角度が、除去残留物が上昇して凹部に収集される上に向いた表面を与えるすくい角を画定する、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、片側に第１の彫削刃が接し、骨に対する彫削部の摩擦を防止する端部レリーフまたはクリアランス曲線を形成する半径方向に位置決めされた湾曲面をさらに備えた彫削部を有する骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、大略近位内方テーパ面によって、アームの外側面と接合された彫削部を有する骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、突起を有する骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、穴拡幅要素の軸方向移動によって、穴拡幅要素の軸方向移動と幾何学的に干渉する突起と少なくとも１つの弾性アームが係合するとともに、アームが屈曲して、カニューレの表面を越えて半径方向かつ周方向に進行して延びるとともに穴の壁から骨を削る彫削部が偏向する、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、前方先端と穴拡幅要素との間で近位対向面から近位方向に延びた突起を有し、少なくとも１つの弾性アームが、その彫削部の遠位面に遠位対向傾斜面をさらに具備しており、穴拡幅要素の軸方向移動によって、軸方向移動と幾何学的に干渉する突起と彫削部の傾斜面が係合するとともに、アームが屈曲して、彫削部が半径方向に偏向する、骨材料除去装置が提供される。

当然のことながら、本実施形態および他の実施形態においては、２つの合わせ面の一方または両方が傾斜していてもよい。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、少なくとも１つの弾性アームが、中心対向面を具備しており、突起が、カニューレに対する穴拡幅要素の軸方向移動によって、アームの軸方向移動と幾何学的に干渉する突起に対して中心対向面が付勢されるとともに、アームが屈曲および偏向して、彫削部がカニューレの表面を越えて半径方向に進行して延びるとともに穴の壁から骨を削るように、中心対向面に隣接する、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、弾性アームが、少なくとも１つの彫削部を越えて遠位が延びるとともに近位が接することによって傾斜面で終端する非彫削部をさらに備えており、穴拡幅要素の軸方向移動によって、軸方向移動と幾何学的に干渉する突起と非彫削部の傾斜面が係合するとともに、アームが屈曲して、彫削部がカニューレの表面を越えて半径方向に進行して延びるとともに穴の壁から骨を削る、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、拡幅要素の少なくとも１つのアームの単一面に印加された屈曲力によって半径方向に延びる彫削部を具備する骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、中空部およびその壁の少なくとも１つの貫通開口を備えたカニューレを有し、骨彫削部が、少なくとも１つの開口を通って周方向に延びた、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、彫削部が、少なくとも１つの近位内方テーパ面を備え、穴拡幅要素が、応力を受けた状態でカニューレに収容されており、軸方向移動によって、傾斜面が少なくとも１つの開口の遠位対向肩部に対してその上方に付勢され、傾斜面の係合が解除されるとともに、少なくとも１つの彫削部の半径方向延伸がもたらされる、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、少なくとも１つの彫削部の半径方向延伸が、応力を受けた穴拡幅要素がその元の静止状態に戻ろうとする性質によって生じる、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、彫削部を延伸位置に支持するカウンタ支持部をさらに具備した骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、中心を向く半径方向力に対抗するとともに彫削部がカニューレ中に後退することを防止するカウンタ支持部をさらに具備した骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、カウンタ支持部として作用する突起をさらに備えた骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨材料除去装置であって、少なくとも１つのアームが、完全に偏向した場合に、当該骨材料除去装置の長手方向軸およびカウンタ支持部により支持された刃物と大略平行である、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、先端が骨穿孔先端である、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨から骨材料を除去する方法であって、
少なくとも１つの弾性アームおよびその端部に少なくとも１つの彫削部を有する穴拡幅要素を軸方向に移動させることと、
穴拡幅要素の軸方向移動と幾何学的に干渉する表面に対して弾性アームを付勢し、半径方向の力をアームに印加することと、
アームを屈曲させるとともに、彫削部を延伸円周位置へと半径方向に偏向させることと、
穴の壁から骨を削って骨にアンダーカットを形成することと、
を含む、方法が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、穴拡幅要素の軸方向移動により表面に対して印加された軸方向力を半径方向の力に変換して、彫削部を延伸円周位置へと半径方向に偏向させる方法が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨から骨材料を除去する方法であって、
応力を受けた状態で、少なくとも１つの傾斜面を含む少なくとも１つの彫削部を有する穴拡幅要素をカニューレに収容することと、
穴拡幅要素を軸方向に移動させることと、
穴拡幅要素の軸方向移動と幾何学的に干渉するカニューレの壁の少なくとも１つの開口の肩部に対してその上方に傾斜面を付勢することと、
肩部から表面の係合を解除することと、
開口を通るとともにカニューレの表面を越えて彫削部が半径方向に進行して延びることにより、穴拡幅要素が静止状態に戻り得るようにすることと、
穴の壁から骨を削ることと、
を含む、方法が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨から骨材料を除去する方法であって、
少なくとも１つの弾性アームおよびその端部に少なくとも１つの彫削部を有する穴拡幅要素を軸方向に移動させることと、
幾何学的干渉面を少なくとも１つの弾性アームの進行経路に配置することと、
アームを干渉面と係合させて屈曲および偏向させることと、
彫削部が半径方向に進行して延びるようにさせることと、
穴の壁から骨を削ることと、
を含む、方法が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨材料除去装置であって、カニューレと、彫削部を有する穴拡幅要素および前方先端を具備し、カニューレに対して軸方向に摺動するとともに、周方向に延びるように動作する、単一の弾性部材と、を備え、カニューレに対する拡幅要素の軸方向移動によって、彫削部が延伸彫削位置まで半径方向に弾性延伸する、装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、単一の弾性部材がカニューレに可動収容された、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、前方先端が穴穿孔先端である、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、彫削部が少なくとも１つの円筒部に取り付けられた、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、単一の弾性部材がカニューレに移動収容された、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、カニューレが単一の部材の最厚部の外径よりも実質的に大きな内周を有する近位部を有する、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、カニューレがその遠位端に隣接して位置する内方テーパ部および円筒部をさらに具備した、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、カニューレの遠位端に位置する円筒部の内周の直径が、単一の部材の最厚部の外径と実質的に等しく、主として軸方向および回転方向移動、少なくとも単一の弾性部材の非半径方向移動を支持する、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、動作時、穿孔先端が第１のシャフト捕捉点および穴拡幅要素との接触点として作用し、カニューレの内周が第２のシャフト捕捉点として作用する、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、カニューレに対する弾性部材の軸方向移動によって、第１のシャフト捕捉点と第２のシャフト捕捉点との間の距離が短くなり、穴拡幅要素の剛性が高まるとともに、彫削部が半径方向に並進する、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、カニューレの先端との弾性部材の接触によって、第１のシャフト捕捉から、穴拡幅要素の遠位端がその弾性を失って剛性となり、彫削部が半径方向に並進する閾値長さ以下の第３のシャフト捕捉が生成される、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨材料除去装置であって、カニューレにおいて、弾性部材が、第１および第２の円筒部が当該骨材料除去装置の長手方向軸と一致しない応力を受けた状態である、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、弾性部材の弾性によって、穴直径に適合する穴穿孔先端により穿孔された穴への拡幅要素の収容が支持される、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨材料除去装置であって、彫削部の少なくとも頂点が半径方向に突出せず、当該骨材料除去装置の長手方向軸と大略一致したままとなる、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、彫削部が少なくとも１つの彫削刃を備えた、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、彫削部が、互いに角度があり、少なくとも一端で接合された少なくとも２つの第１および第２の彫削刃を備えた、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、第１の彫削刃が、骨の断片の主要部分を切断して断片の第１の表面を形成し、第２の彫削刃が、断片の第２の隣接面を切断して骨の断片を取り外す、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、穴拡幅要素が、遠位端に少なくとも１つの彫削部を有し、長手方向凹部によって分離された少なくとも２つの遠位延伸アームを具備しており、第１の彫削刃、第２の彫削刃、および両者間の角度が、除去残留物が上昇して凹部に収集される上に向いた表面を与えるすくい角を画定する、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、彫削部が、片側に第１の彫削刃が接し、骨に対する彫削部の摩擦を防止する端部レリーフまたはクリアランス曲線を形成する半径方向に位置決めされた湾曲面を備えた、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨から骨材料を除去する方法であって、骨に穴を穿孔することと、彫削部および先端を有する穴拡幅要素を具備する単一の弾性部材をカニューレから穴に導入し、部材に応力を加えて穴の直径に適合させることと、部材上のシャフト捕捉点と先端との間の距離を縮めて彫削部に作用する曲げモーメントの低減をもたらすとともに部材の剛性を増大させることと、彫削部に半径方向の力をもたらして延伸位置まで半径方向に延びるように付勢し、穴の壁から骨を削って、骨にアンダーカットを形成することと、を含む、方法が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨から骨材料を除去する方法であって、骨に穴を穿孔することと、彫削部および先端を有する穴拡幅要素を具備する単一の弾性部材をカニューレから穴に導入し、部材に応力を加えて穴の直径に適合させることと、部材上のシャフト捕捉点と先端との間の距離を縮めて部材の応力を緩和することと、部材が静止位置に戻り得るようにすることと、彫削部に半径方向の力をもたらして延伸位置まで半径方向に延びるように付勢し、穴の壁から骨を削って、骨にアンダーカットを形成することと、を含む、方法が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨材料除去装置であって、前方先端と、カニューレと、カニューレに対して軸方向に摺動して静止状態と応力を受けた状態との間を移動するとともに、周方向に延びるように動作する骨彫削部を具備する拡幅要素と、を備え、
カニューレに対する拡幅要素の軸方向移動によって、刃物が延伸彫削位置まで半径方向に弾性延伸する、装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨材料除去装置であって、カニューレと、少なくとも１つの骨彫削部および傾斜面を具備する穴拡幅要素と、押し込みロッドと、を備え、穴拡幅要素が、半径方向の移動のみに制限されており、押し込みロッドが軸方向に移動し、傾斜面と係合して、純粋な半径方向に進行する穴拡幅要素を作動さることにより、彫削部が当該骨材料除去装置の表面を越えて半径方向に進行して延びる、装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、穴拡幅要素の移動が、半径方向ガイド機構によって制限された、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨材料除去装置であって、半径方向ガイド機構が、穴拡幅要素の幅にわたって切り取られた細長スロット状の切り欠きを備え、切り欠きの長さが当該骨材料除去装置の長手方向軸から半径方向に配向し、少なくとも１つのピンが当該装置の壁に固定されるとともに切り欠きを通って半径方向内方に突出した、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨材料除去装置であって、穴拡幅要素が、半径方向内方に任意選択で一定の張力を印加する弾性取り付け具によって当該装置の壁に弾性的に取り付けられた、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、弾性取り付け具が穴拡幅要素の半径方向外方延伸に耐える、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、前方先端と、前方先端から近位の所定距離に位置する少なくとも１つの開口とを備えた骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、前方先端が骨穿孔先端である、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、開口を介して大気と連通したルーメンをさらに具備しており、静止時に、骨彫削部が、少なくとも部分的にルーメン中に後退し、開口の縁内に配設されて突出しない、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、押し込みロッドの先端が傾斜した、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、彫削部が少なくとも１つの彫削刃を備えた、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、彫削部が、片側に第１の彫削刃が接し、骨に対する彫削部の摩擦を防止する端部レリーフまたはクリアランス曲線を形成する半径方向に位置決めされた湾曲面をさらに備えた、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、彫削部が、互いに角度があり、少なくとも一端で接合された少なくとも２つの第１および第２の彫削刃を備えた、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、第１の彫削刃が、骨の断片の主要部分を切断して断片の第１の表面を形成し、第２の彫削刃が、断片の第２の隣接面を切断して骨の断片を取り外す、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨材料除去装置であって、穴拡幅要素が、遠位端に少なくとも１つの彫削部を有し、長手方向凹部によって分離された少なくとも２つの遠位延伸アームを具備しており、第１の彫削刃、第２の彫削刃、および両者間の角度が、除去残留物が上昇して当該装置に収集されるクリアランス曲線に沿って上に向いた表面を与えるすくい角を画定する、骨材料除去装置が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、骨から骨材料を除去する方法であって、
彫削部および傾斜面を有する穴拡幅要素の移動を半径方向の移動のみに制限して、押し込みロッドを軸方向に移動させることと、
押し込みロッドを傾斜面と係合させ、純粋な半径方向に進行する穴拡幅要素を作動させることと、
彫削部が骨材料除去装置の表面を越えて半径方向に進行して延びるようにさせることと、
骨の一部を削ることと、
を含む、方法が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、カニューレのルーメンを通して押し込みロッドを軸方向に移動させる方法が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、カニューレの壁の開口を通して彫削部を半径方向に延伸させる方法が提供される。

本発明のいくつかの実施形態の一態様によれば、カニューレの壁に対する穴拡幅要素の弾性取り付けによって生じる半径方向内方張力に抗して彫削部を半径方向に延伸させる方法が提供される。

本発明は、そのいくつかの実施形態において、改良された骨材料除去装置を提供しようとする。

したがって、本発明の一実施形態によれば、長手方向軸に沿って配置され、近位端および遠位端を有する円筒要素を具備した骨材料除去装置が提供されるが、遠位端は、第１の円筒部、第２の円筒部、および第１の円筒部と第２の円筒部とを接合するとともに長手方向軸から半径方向外方に延びた半径方向延伸突起を有する。

突起は、長手方向軸から０．１ｍｍ～０．２ｍｍだけ外方に延びているのが好ましい。

本発明の一実施形態によれば、穿孔装置が、第１の直径の近位円筒部および第２の直径の遠位円筒部を有するカニューレを具備しており、第１の直径が第２の直径よりも実質的に大きく、骨材料除去装置がカニューレに対して挿入されるとともに長手方向に変位するように構成され、円筒要素を有しており、この円筒要素の直径が第２の直径と実質的に等しい。

本発明の一実施形態によれば、各種直径の穴を穿孔する方法は、
カニューレを用意するステップと、長手方向軸に沿って配置されるとともに近位端および遠位端を有し、カニューレに対して挿入されるとともに長手方向に変位するように構成された円筒要素を用意するステップであって、遠位端が長手方向軸から外方に延びた半径方向延伸突起を有する、ステップと、カニューレに対して円筒要素を遠位方向に前進させることにより、患者の骨に長手方向穴を形成するステップと、カニューレに対して円筒要素を遠位方向にさらに前進させることにより、半径方向延伸突起を用いてアンダーカットを形成するステップと、を含む。

本発明の一実施形態によれば、２つの段階に前進するように構成された骨材料除去装置は、長手方向軸に沿って配置され、近位端および遠位端を有する円筒要素を具備しており、遠位端は、第１の円筒部、第２の円筒部、および第１の円筒部と第２の円筒部とを接合するとともに長手方向軸から外方に延びた半径方向延伸突起を有する。第１の段階では、半径方向延伸突起が偏向し、第１の円筒部、第２の円筒部、および半径方向延伸突起が長手方向軸に沿って一致することにより、骨に真っ直ぐな穴を形成する。

第２の段階では、半径方向延伸突起が長手方向軸から半径方向に突出することにより、骨にアンダーカットを形成する。

本発明の別の実施形態によれば、骨材料除去装置は、相互長手方向軸に沿って配置された外側面および拡幅要素を有する穿孔要素を具備しており、穿孔要素および拡幅要素が互いに長手方向に変位可能であり、拡幅要素が、第１の直径の第１の穴の穿孔を可能にする閉位置および第２の直径の第２の穴の穿孔を可能にする開位置を選択的に仮定し、第２の直径は第１の直径より大きいのが好ましい。

拡幅要素は、切断刃を具備するのが好ましく、閉位置において、切断刃が半径方向に延びることにより、穿孔要素の外側面と一致するのが好ましい。

開位置においては、切断刃が穿孔要素の外側面から半径方向外方に延びることにより、患者の骨にアンダーカットを形成するのがさらに好ましい。

アンダーカットの長さは、切断刃の長さの関数であるのがなお好ましい。

本発明の一実施形態によれば、穿孔要素は、内部突起をさらに有しており、拡幅要素は、互いに離隔され、切断刃を画定する少なくとも１つの拡幅部を有する偏向可能アームをさらに有する。骨材料除去装置は、偏向可能アームが内部突起上を摺動することにより互いにさらに離隔した場合に、開位置を仮定する。

別段の規定のない限り、本明細書で使用するすべての技術的および／または科学的用語は、本発明が関連する技術の当業者の通常の理解と同じ意味を有する。本明細書に記載の方法および材料と同様または同等の方法および材料を本発明の実施形態の実現または試験に使用可能であるが、以下では、例示的な方法および／または材料を説明する。矛盾がある場合は、定義を含む特許明細書が優先するものとする。また、材料、方法、および例は一例に過ぎず、必ずしもこれらに限定されるものではない。

本明細書においては、添付の図面を参照することにより、本発明のいくつかの実施形態を一例として説明する。以下、図面を具体的に詳しく参照するが、図示の詳細は、一例であって、本発明の実施形態の説明を目的としていることを強調する。この点において、図面と併せた説明により、本発明の実施形態の実現方法が当業者には明らかとなる。

本発明の一実施形態に従って構成されるとともに動作可能であり、応力を受けていない配向で示される患者の骨の外側にある骨材料除去装置の簡略側面図および拡大図である。 偏向配向で示される患者の骨の外側にある図１の骨材料除去装置の側面図および拡大図である。 カニューレに挿入された図１の骨材料除去装置について、カニューレが患者の骨上に位置決めされた状態を示した部分切り出し側面図および拡大図である。 カニューレに挿入された図１の骨材料除去装置について、患者の骨内の第１の動作可能穿孔配向を示した部分切り出し側面図および拡大図である。 カニューレに挿入された図１の骨材料除去装置について、患者の骨内の第１の動作可能穿孔配向を示した簡略断面図である。 カニューレに挿入された図１の骨材料除去装置について、患者の骨内の第２の動作可能穿孔配向を示した部分切り出し側面図および拡大図である。 カニューレに挿入された図１の骨材料除去装置について、患者の骨内の第２の動作可能穿孔配向を示した簡略断面図である。 カニューレに挿入された図１の骨材料除去装置について、患者の骨内の第２の動作可能穿孔配向を示した簡略断面図である。 カニューレに挿入された図１の骨材料除去装置について、患者の骨からの骨材料除去装置の除去を示した部分切り出し側面図および拡大図である。 本発明の一実施形態に従って構成されるとともに動作可能な骨材料除去装置の簡略図である。 図７の骨材料除去装置の穿孔要素の簡略図である。 図８Ａの線Ｂ－Ｂに沿った図８Ａの穿孔要素の簡略断面図および拡大図である。 図７の骨材料除去装置の穴拡幅要素の簡略図および断面図である。 図９Ａの線Ｂ－Ｂに沿った図９Ａの穴拡幅要素の簡略断面図である。 閉じた動作配向の図７の組み立てられた骨材料除去装置を示した２つの異なる簡略平面図（それぞれ、正面図および側面図）である。 図１０Ａの線Ｂ－Ｂに沿った閉じた動作配向の図７の組み立てられた骨材料除去装置の簡略部分断面図である。 患者の骨内で閉じた動作配向の組み立てられた骨材料除去装置の簡略側面図である。 患者の骨内で閉じた動作配向の組み立てられた骨材料除去装置を示した図１０Ｃの拡大図である。 図１０の閉じた配向位置と図１２の開いた配向との間の過渡的な動作配向の図７の組み立てられた骨材料除去装置の一例の簡略正面図および部分断面図である。 開いた動作配向の図７の組み立てられた骨材料除去装置を示した２つの異なる簡略平面図（それぞれ、正面図および側面図）である。 図１２Ａの線Ｂ－Ｂに沿った開いた動作配向の図７の組み立てられた骨材料除去装置の簡略部分断面図である。 患者の骨内で開いた動作配向の組み立てられた骨材料除去装置の簡略側面図である。 患者の骨内で開いた動作配向の組み立てられた骨材料除去装置を示した図１２Ｃの拡大図である。 骨材料除去装置の別の実施形態の簡略断面図である。 骨材料除去装置の別の実施形態の簡略断面図である。 骨材料除去装置の別の実施形態の簡略断面図である。 骨材料除去装置の別の実施形態の簡略断面図である。

本開示で使用する用語「骨材料除去装置」は、分離材料が骨から取り除かれるか否かに関わらず、骨から任意の形態で一部の骨材料を分離する装置を意味するものと捉えるべきである。

本開示で使用する用語「彫削刃」は、骨から任意の形態で一部の骨材料を分離するように動作する骨材料除去装置の一部の縁部を意味するものと捉えるべきである。

本開示で使用する用語「彫削部」は、彫削刃を含む骨材料除去装置の一部を意味するものと捉えるべきである。

本開示において、用語「シャフト捕捉」および「シャフト捕捉点」は、区別なく使用しており、シャフトと周囲面との間の接触点であり、当該位置においてシャフトの半径方向移動を一時的に制限する接触点を意味する。

本明細書においては、直径が異なる１つまたは複数の部分を有する小径穴を穿孔するのに特に有用な骨材料除去装置を開示している。

本発明のいくつかの実施形態の一態様は、装置の少なくとも一部の軸方向移動が１つまたは複数の彫削部の半径方向延伸に変換される骨材料除去装置に関する。本発明のいくつかの例示的な実施形態において、この変換は、除去装置の一部の軸方向移動を制約しない。任意選択または代替として、この変換は、軸方向移動との幾何学的な干渉によるものであり、干渉が軸方向移動を半径方向延伸に変換する一方、任意選択で、干渉を過ぎた軸方向移動が可能なため制約はない。本発明のいくつかの例示的な実施形態において、骨除去装置は、その全体が１つの材料（たとえば、金属）で構成された単一の一体型要素である。本発明のいくつかの例示的な実施形態において、骨除去装置は、２つ以上の部分で構成され、一方が軸方向に移動し、一方が半径方向に移動する。

本発明のいくつかの例示的な実施形態においては、半径方向移動によって、骨の穴よりも小さな（または、わずか１０％、２０％、もしくはその中間の割合でしか大きくない）縮小直径ならびに／または周囲カニューレもしくは遠位方向のカニューレの仮想軸方向延伸部の直径から、カニューレの表面および／または前記仮想延伸部の表面を越えて半径方向に延びた（たとえば、カニューレもしくはその仮想軸方向延伸部ならびに／または穴の半径（たとえば、拡幅部のない通常の直径）の１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、その中間の割合、またはそれを上回る割合だけ延びた）拡大直径まで、前記彫削部が延びる。

本発明のいくつかの例示的な実施形態において、骨除去装置は、新たな半径方向位置まで並進する彫削部を備える。本発明のいくつかの例示的な実施形態において、この部分は、軸方向ヒンジ周りの枢動および／または回転を行わない。本発明のいくつかの実施形態の特定の特徴として、彫削部は堅牢である。任意選択で、彫削部は、たとえば当該部が位置するカニューレのルーメンの断面の少なくとも２０％、４０％、６０％、７０％、その中間の割合、またはそれを上回る割合の断面を有する。任意選択または代替として、この部分は、堅牢であって展開時に屈曲せず、如何なる屈曲も、装置の彫削部以外の部分で起こる。本発明のいくつかの例示的な実施形態においては、任意選択でカニューレが支持するカニューレの内側からカニューレの外側まで純粋な半径方向に延びる前記部分の材料によって、堅牢性が与えられる。任意選択で、このような延伸は、彫削部の彫削刃の軸方向長さの少なくとも５０％、６０％、８０％以上、またはその中間の割合にわたって与えられる。

本発明のいくつかの例示的な実施形態において、並進は、相対的または実質的に純粋な半径方向の並進であり、たとえば、半径方向の並進の距離の割合として、軸方向の並進の７５％未満、６０％、３０％、２０％、１０％以下、またはその中間の割合を含む。

本発明のいくつかの例示的な実施形態において、半径方向移動には、骨除去装置の屈曲を含むが、彫削刃での屈曲ならびに／または１０°、２０°、３０°、４０°、５０°より大きい、またはその中間の角度の屈曲は除く。任意選択または代替としては、如何なる屈曲も、１ｍｍより大きい、３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、その中間、またはそれを上回る屈曲半径である。

本発明のいくつかの例示的な実施形態においては、如何なる屈曲も、軸方向に印加された力ではなく、彫削部に対して半径方向に印加された力による。

本発明のいくつかの実施形態の一態様は、穴拡幅要素の軸方向移動により表面に対して印加された軸方向力を半径方向の力に変換して、彫削部を延伸円周位置へと半径方向に偏向させる方法に関する。

本発明のいくつかの実施形態の一態様は、カニューレに可動収容される単一の部材である弾性の骨材料除去装置に関する。骨材料除去装置は、穴穿孔先端と、彫削部を具備し、２つの円筒部間に配設された突起である穴拡幅要素とを具備していてもよい。動作時、穿孔先端は、第１のシャフト捕捉および穴拡幅要素との接触点として作用するようになっていてもよく、カニューレの内周は、第２のシャフト捕捉点として作用するようになっていてもよい。カニューレに対する装置の軸方向移動によって、第２のシャフト捕捉の位置が変化するとともに、第１および第２のシャフト捕捉間の距離が短くなって、穴拡幅要素の剛性が高まる。さらなる軸方向移動によって、穴拡幅要素がカニューレの先端と接触するとともに、穿孔先端からの第２のシャフト捕捉の距離に対して第１のシャフト捕捉（穴穿孔先端）からの距離が最短である第３のシャフト捕捉が生成される。穴拡幅要素の遠位端がその弾性を失う最大穴拡幅要素遠位端閾値長さを第３および第１のシャフト捕捉間の距離が下回ると、剛性が高まって、彫削部が半径方向に並進することにより、たとえばアンダーカットが実現される。

本発明の実施形態の一態様は、端部に彫削部を具備するとともに、付勢により軸方向に移動して、屈曲により彫削部を半径方向に偏向させる固定面と係合する１つまたは複数の弾性アームを備えた拡幅要素を具備する弾性の骨材料除去装置に関する。この代替および任意選択で、穴拡幅要素は、適所に固定可能な彫削部を有する１つまたは複数のアームを具備しており、可動面の付勢によって軸方向に移動し、穴拡幅要素と係合して、アームを屈曲させるとともに彫削面を半径方向に偏向させる。

本発明の実施形態の一態様は、穴拡幅要素であって、半径方向の移動のみに制限可能な１つまたは複数の彫削部と、軸方向の移動によって当該穴拡幅要素と係合し、純粋な半径方向に進行する当該穴拡幅要素を作動させることにより、その彫削部が骨材料除去装置の表面を越えて半径方向に進行して延びる押し込みロッドとを具備した、穴拡幅要素に関する。

本発明の実施形態の一態様は、近位内方テーパ面または傾斜面を有する１つまたは複数の彫削部を具備するとともに、応力を受けた状態でカニューレに収容可能な穴拡幅要素を備えた弾性の骨材料除去装置に関する。カニューレに沿った穴拡幅要素の軸方向変位によって、近位内方テーパまたは傾斜面がカニューレ壁の開口の肩部に付勢されてその上を摺動し、最終的に、肩部から係合が解除され、穴拡幅要素がその元の静止状態に戻ろうとする性質によって生じる開口を通した１つまたは複数の彫削刃の段階的な半径方向延伸が可能となる。

本発明の実施形態の一態様は、彫削部を有する単一の弾性部材である可動穴拡幅要素を具備しており、固定偏向面に対する穴拡幅要素の軸方向移動によって、穴拡幅要素の非彫削端部が固定面と接触して偏向することにより、彫削部がカニューレの表面を越えて半径方向に進行して延びるとともに、穴の壁から骨を削る、骨材料除去装置に関する。この代替および任意選択で、穴拡幅要素が固定され、偏向面が可動で軸方向に移動して、固定された穴拡幅要素と係合し、アームが屈曲して彫削部が半径方向に偏向するようになっていてもよい。

上記の追加および任意選択で、本発明のいくつかの実施形態は、骨材料除去装置であって、静止状態から応力を受けた状態への当該装置の遷移およびその逆の遷移を有効にするとともに、１つまたは複数の彫削刃を有する穴拡幅要素のカニューレに対する軸方向移動を彫削刃の半径方向移動および延伸に変換するように動作するヒンジなし機構を具備する、骨材料除去装置に関する。

上記の追加および代替として、本発明のいくつかの実施形態は、形成されたアンダーカットから骨断片等の残留物および破片を収集して除去し、破片をカニューレに格納するように動作する機構を具備するカニューレに収容された骨材料除去装置に関する。

本発明の少なくとも１つの実施形態を詳しく説明する前に、本発明は、その用途が以下の説明、および／または図面、および／または実施例に記載の構成要素および／または方法の構成および配置の詳細に必ずしも限定さないことが了解されるものとする。本発明は、他の実施形態も可能であるし、さまざまな方法での実現または実施も可能である。

ここで図１を参照して、この図は、本発明の一実施形態に従って構成されるとともに動作可能であり、応力を受けていない状態すなわち静止状態で患者の骨の外側にある骨材料除去装置の簡略側面図および拡大図である。

図１は、穴穿孔先端１１６および彫削部を有する半径方向に突出した周方向穴拡幅要素１１０の両者を具備する単一の弾性部材が可能な骨材料除去装置１００を示している。骨材料除去装置１００は、近位端１０２および遠位端１０４を有していてもよい。装置１００は主に、長手方向軸１０５に沿って配置されていてもよく、ニチノール等の生体適合性の形状記憶合金で構成されていてもよい。

図１の例に示すように、骨材料除去装置１００は、任意選択で、その長手方向範囲の大部分が円筒として構成されていてもよい。この円筒は任意選択で、直径が０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、この代替および任意選択で０．５ｍｍ～２．５ｍｍの範囲、この代替および任意選択で１ｍｍ～２ｍｍの範囲であってもよい。

本発明の一実施形態の特定の特徴として、骨材料除去装置１００の遠位端１０４は、任意選択で、遠位対向肩部１０７で終端する第１の大略円筒部１０６と、第２の大略円筒部１０８と、穴穿孔先端１１６により穿孔された穴の直径から穴拡幅要素が逸脱しないように半径方向にわずかに延びた穴拡幅要素とを有していてもよい。いくつかの実施形態において、穴拡幅要素は、たとえば円錐形状、円弧形状、三角形状、またはその他任意の形状で長手方向軸１０５に対して半径方向に延びていてもよい。

図１の実施形態において、穴拡幅要素は、長さ全体に彫削部を具備する大略凸状の外側面１１２と大略凹状の内側面１１４とを有する半径方向にわずかに延びた偏心突起１１０である。他の実施形態において、内側面１１４は、他の幾何学的形状であってもよい。たとえば、内側面１１４は、三角形突起１１０を構成する平坦状であってもよい。突起１１０は、任意選択で、第１の円筒部１０６と第２の円筒部１０８とを接合する。図１に示す実施形態の応力を受けていない位置において、突起１１０は、任意選択で、０．０５～０．４ｍｍ、この代替および任意選択で０．０７５～０．３ｍｍ、この代替および任意選択で０．１～０．２ｍｍだけ長手方向軸１０５から外方に延びていてもよい。

なお、図１の実施形態において、骨材料除去装置１００の遠位端１０４の外径は、骨材料除去装置１００のその他の部分の外径よりも小さい。

図１に示す実施形態の応力を受けていない位置において、骨材料除去装置１００の長手方向範囲の大部分は、半径方向外方に延び得る突起１１０を除いて、長手方向軸１０５に沿って配置されている。

骨材料除去装置１００の遠位端１０４の穴穿孔先端１１６は、第２の円筒部１０８から遠位に位置してもよい。

なお、任意選択で、遠位端１０４の長さは、剛性とならないように、たとえば１０ｍｍの閾値長さよりも長い。以下により詳しく説明する通り、この特性によれば、穴穿孔先端１１６と装置１００に沿って位置するシャフト捕捉点との間の距離を長くしたり短くしたりすることによって、遠位端１０４の剛性を必要に応じて変更可能である。言い換えれば、穴穿孔先端１１６と装置１００に沿って位置するシャフト捕捉点との間の距離が短くなると、遠位端１０４が完全に剛性となる閾値長さ（たとえば、８ｍｍ）へと遠位端１０４の剛性が高まる。

任意選択で、遠位端１０４の長さは、１０ｍｍ～２５ｍｍ、この代替および任意選択で１３ｍｍ～２３ｍｍ、この代替および任意選択で１５ｍｍ～２０ｍｍの範囲であってもよい。

当然のことながら、図１に見られる骨材料除去装置１００の応力を受けていない状態すなわち静止状態において、第１の円筒部１０６および第２の円筒部１０８は、長手方向軸１０５に沿って相互に一致している。

ここで図２を参照して、この図は、応力を受けた状態の図１の骨材料除去装置１００の実施形態の側面図および拡大図である。図２に示す例は、たとえば形状記憶合金の材料特性に由来する骨材料除去装置１００の弾性の性質を明らかにしたものである。図２に示すように、患者の骨の外側にある骨材料除去装置１００は、応力を受けると、弾性的に変形して偏向配向となり得る。ただし、その弾性および形状記憶の性質により、骨材料除去装置１００は、応力が解除されると、図１に示す元の応力を受けていない形状すなわち静止状態の形状に戻る可能性がある。

図２に見られる例において、骨材料除去装置１００の遠位端１０４は、当該骨材料除去装置１００の弾性特性によって、半径方向に偏向している。第１の円筒部１０６および第２の円筒部１０８は、長手方向軸１０５と一致していない。この段階において骨材料除去装置１００である弾性部材の遠位端１０４の弾性は、穴直径に適合する穴穿孔先端１１６によって穿孔された穴への遠位端１０４の収容に対応しており、凸状の外側面１１２の彫削部のすべてではないが少なくとも頂点が半径方向に突出せず、長手方向軸１０５と大略一致したままである。

ここで図３を参照して、この図は、カニューレに挿入された図１の骨材料除去装置１００について、カニューレが患者の骨上に位置決めされた状態を示した部分切り出し側面図および拡大図である。

図３の骨材料除去装置の実施形態は、近位端１２４にハンドル１２２を有するとともに遠位端１２８に長手方向カニューレ１２６を有し、長手方向軸１０５に沿って配置された穿孔ガイドツール１２０に挿入された骨材料除去装置１００の一例を示している。カニューレ１２６は、患者の骨２００上の位置に当該カニューレを固定的に位置決めする歯付き先端１３０を遠位端に有する。穿孔ガイドツール１２０は、カニューレ１２６の歯付き先端１３０が骨２００およびカニューレ１２６に挿入された骨材料除去装置１００と係合するように患者の骨２００上に位置決めされ、近位円筒部１３４に沿って延び、内方テーパ部１３６の近位で終端していてもよい。図３の例において、骨材料除去装置１００は、図１と同様の応力を受けていない状態すなわち静止状態で位置決めされたものとして示している。

ここで図４Ａを参照して、この図は、カニューレ１２６に挿入された図１の骨材料除去装置１００について、患者の骨２００内の第１の動作可能穿孔配向を示した部分切り出し側面図および拡大図である。

カニューレ１２６は、第１の直径（ｄ１）の内周１３２を有する近位円筒部１３４、当該カニューレ１２６の遠位端１２８に隣接して位置する内方テーパ部１３６、およびカニューレ１２６の遠位端１２８に位置する第２の直径（ｄ２）の内周を有する円筒部１３８を有していてもよい。当然のことながら、部分１３４の内周１３２の第１の直径は、遠位端１２８における最遠位円筒部１３８の第２の直径（ｄ２）より実質的に大きくてもよい。遠位端１０４を除く骨材料除去装置１００の外径（ｄ３）は、カニューレ１２６の遠位端１２８の円筒１３８の内周の第２の直径（ｄ２）と実質的に等しくてもよいため、円筒部１３８の遠位部１２８の内周（ｄ２）において、主に半径方向の装置１００の軸方向および回転移動、少なくとも固定に対応している。

ここで図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して、これらの図は、患者の骨２００中に遠位前進しているさまざまな時点の骨材料除去装置１００の動作段階の例の簡略断面図である。たとえば、静止状態から応力を受けた状態への骨材料除去装置１００の遷移またはその逆の遷移による装置１００の軸方向移動の半径方向並進への変換および突起１００の１つまたは複数の彫削刃の延伸によって、以下に開示の図４Ａ～図５Ｂの動作段階が穴穿孔装置からアンダーカット生成装置への骨材料除去装置１００の変換を示していることが当業者には明らかとなるであろう。これらのステップは一般的に、連続して実行されるようになっていてもよい。

図４Ａに示すとともに上述の通り、骨材料除去装置１００とカニューレ１２６との間には自由度があり、骨材料除去装置１００の弾性特性によって、骨材料除去装置１００は、長手方向軸１０５に沿って長手方向に遠位前進可能である。この自由度は、遠位端１０４を除く骨材料除去装置１００のその他の部分すなわち装置１００の最厚部の外径（ｄ３）がカニューレ１２６の近位円筒部１３４の第１の直径（ｄ１）よりも実質的に小さいという事実によってもたらされる。

図４Ｂに示すように、図４Ａに示す骨材料除去装置１００の挿入段階の時点において、装置１００は、カニューレ１２６の内周１３２において半径方向に自由に移動可能であるため、部分１３４の内周１３２の骨材料除去装置１００との接触点（図示せず）が第１のシャフト捕捉を構成可能であり、穿孔先端１１６の周囲の骨（すなわち、図５の穴２０２）が第２のシャフト捕捉を構成していてもよい。第１の接触点（捕捉）の特定位置は、穿孔プロセス全体で変動するものであってもよい。また、第１および第２のシャフト捕捉間の距離によって、骨材料除去装置１００に第１の曲げモーメントが生じ、図２に示すような応力を受けた状態へと装置１００が弾性変形するようになっていてもよい。この状態では、装置１００の弾性特性によって、突起１１０が屈曲力に負けて屈曲し、長手方向軸１０５ならびに第１の円筒部１０６および第２の円筒部１０８と一致して、穴穿孔先端１１６により穿孔された穴の直径に適合するため、装置１００が患者の骨２００内で長手方向に前進可能となり、内部に小径穴が形成される。

本発明の一実施形態の特定の特徴として、そのいくつかの実施形態においては、この段階で第１の円筒部１０６、第２の円筒部１０８、および突起１１０が長手方向軸１０５に沿って相互に一致し、図４Ａおよび図４Ｂに示す動作配向において穴穿孔先端１１６により穿孔された穴の半径以下の直径を有する一方、遠位対向肩部１０７は、依然としてカニューレ１２６の最遠位円筒部１３８と係合していない。

図４Ａおよび図４Ｂにおいては、骨材料除去装置１００の遠位前進によって、患者の骨２００に真っ直ぐな長手方向穴２０２が形成されている。

この動作配向において形成された長手方向穴２０２は、任意選択で、直径が２ｍｍ～４ｍｍの範囲、この代替および任意選択で１．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、この代替および任意選択で１ｍｍ～２ｍｍの範囲であり、第１の円筒部１０６および第２の円筒部１０８の外径に対応する。

ここで図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して、これらの図は、カニューレ１２６に挿入された図１の骨材料除去装置１００の実施形態について、患者の骨２００内の第２の動作可能穿孔配向を示した部分切り出し側面図、拡大図、および簡略断面図である。

図５Ａにおいては、骨材料除去装置１００が患者の骨２００内へとさらに遠位前進している。骨材料除去装置１００のさらなる遠位前進としては、約１ｍｍ～８ｍｍ、この代替および任意選択で１．５ｍｍ～７ｍｍ、この代替および任意選択で２ｍｍ～６ｍｍの範囲が可能である。

本発明の一実施形態の特定の特徴として、図５Ａに示すとともに図５Ｂにより詳しく示すこの段階では、肩部１０７およびその装置１００の近接部が軸方向にさらに移動して、カニューレ１２６の最遠位円筒部１３８に進入しており、骨材料除去装置１００とカニューレ１２６との間には、半径方向の自由度がもはや存在していない。

この自由度は、遠位端１０４を除く骨材料除去装置１００のその他の部分の外径がカニューレ１２６の最遠位円筒部１３８の実質的に等しい外径と係合するという事実によって失われる。

この時点において、穿孔先端１１６の周囲の骨（すなわち、穴２０２）は、第２のシャフト捕捉のままであってもよいが、最遠位円筒部１３８が第３のシャフト捕捉となり、部分１３４の内周１３２に沿って接触点に位置する第２のシャフト捕捉に置き換わる。また、第２および第１のシャフト捕捉間の距離よりも短い第１および第３のシャフト捕捉間の距離によって、骨材料除去装置１００に第２の小さな曲げモーメントが生じ、遠位端１０４が完全に剛性となる図５Ｂに文字（Ｌ）で指定の閾値長さ（たとえば、カニューレの先端）となる。

剛性の増大（曲げモーメントの低下）および骨材料除去装置１００を構成する材料の形状記憶特性によって、装置１００は、図１に示すような元の静止状態へと戻る性質にあるため、図５Ｂにおいて参照番号５５０を付した矢印で示す半径方向の力が突起１１０に加わり、突起１１０が付勢されて半径方向に延びる。したがって、本発明の一実施形態の特定の特徴として、カニューレ１２６に対する突起１１０の形態の穴拡幅要素の軸方向移動により遠位端１０４の剛性が高まって、突起１１０の彫削部が半径方向延伸位置へと半径方向に延びる。

図５Ｃに示すように、遠位端１０４の剛性が高くなると、突起１１０が半径方向に延びて、長手方向軸１０５周りの回転により患者の骨２００にアンダーカットを実現するため、直径が大きくなり、穴２０２の直径よりも実質的に大きな直径の穴（アンダーカット）２０４が形成される。この段階における骨材料除去装置１００の剛性により、突起１１０が長手方向軸１０５の半径方向外部に突出するため、患者の骨２００内で骨材料除去装置１００が長手方向に前進可能となって、突起１１０により形成された外径に対応する大径穴が形成される。

本発明の一実施形態の特定の特徴として、この時点では、図５Ａ～図５Ｃに示す動作配向において第１の円筒部１０６および第２の円筒部１０８が長手方向軸１０５に沿って相互に一致しており、また、遠位対向肩部１０７がカニューレ１２６の最遠位円筒部１３８と係合して突起１１０が剛性を失わないようにしているため、長手方向軸１０５に対して突起１１０が半径方向外方に延びている。

図５Ａ～図５Ｃに示す動作配向において形成されたアンダーカット２０４は、任意選択で、直径が０．６ｍｍ～３．２ｍｍ、この代替および任意選択で１ｍｍ～２．８ｍｍ、この代替および任意選択で１．２ｍｍ～２．４ｍｍの範囲であり、半径方向に最も延びた構成の突起１１０の外径に対応する。

図５Ａ～図５Ｃにおいては、骨材料除去装置１００のさらなる遠位前進によって、患者の骨２００に形成された真っ直ぐな長手方向穴２０２の大略真ん中にアンダーカット２０４が形成されている。

ここで図６を参照して、この図は、カニューレ１２６に挿入された図１の骨材料除去装置の実施形態について、患者の骨２００からの骨材料除去装置１００の除去を示した部分切り出し側面図および拡大図である。

図６においては、骨材料除去装置１００が患者の骨２００から引き出されているが、骨には、小径の長手方向穴２０２および大径のアンダーカット２０４という直径の異なる穴が形成されている。

ここで図７を参照して、この図は、本発明の別の実施形態に従って構成されるとともに動作可能な骨材料除去装置３００の簡略図である。

図７においては、任意選択でカニューレの形態で近位端３１０および遠位端３１２を有するとともに生体適合性金属で構成された穿孔要素３０２を骨材料除去装置３００が任意選択で具備している。遠位端３１２は、テーパ穿孔先端３１４により封止されていてもよい。穿孔要素３０２は任意選択で、直径が２ｍｍ～４ｍｍの範囲、この代替および任意選択で１．５ｍｍ～３ｍｍの範囲、この代替および任意選択で１ｍｍ～２ｍｍの範囲であってもよい。また、装置３００は、穿孔要素３０２の遠位端３１２と近位端３１０との間に配設されるとともに少なくとも一部が挿入された穴拡幅要素３０４を具備していてもよい。

穿孔要素３０２は、穴拡幅要素３０４と接触した押し込み要素３０８が挿入されたハンドル３０６と近位端３０１でつながっている。この代替および任意選択で、穿孔要素３０２および穴拡幅要素３０４は、パワーツール（たとえば、パワードリル）に接続可能である。穿孔要素３０２および穴拡幅要素３０４は、相互長手方向軸３０９に沿って配置されている。

本発明の一実施形態の特定の特徴として、穴拡幅要素３０４は、少なくとも一部が穿孔要素３０２に挿入され、患者の骨に第１の直径の穴を穿孔可能な閉位置と患者の骨に第２の直径の穴を穿孔可能な半径方向に延びた開位置との間で選択的に位置決めされるようになっていてもよく、第１の直径が任意選択で穿孔要素３０２の管状部またはカニューレ部の外径に等しく、第２の直径が第１の直径よりも大きくて、患者の骨にアンダーカットが形成されるようになっていてもよい。

ここで図８Ａを参照して、この図は、図７の骨材料除去装置３００の穿孔要素３０２の簡略図である。また、図８Ｂを参照して、この図は、図８Ａの線Ｂ－Ｂに沿った図８Ａの穿孔要素３０２の簡略断面図および拡大図である。

穿孔要素３０２は任意選択で、生体適合性材料（たとえば、金属）で一体的に構成されるとともに、長手方向軸３０９に沿って配置されていてもよい。

図８Ａおよび図８Ｂにおいては、穿孔要素３０２の壁３３５の１つまたは複数の貫通開口３２０が穿孔要素３０２を通って半径方向に、長手方向軸３０９を横切って延びている。穿孔要素３０２の壁３３５の内側面３３６は、開口３２０の近位に穿孔要素３０２の中空部を画定するとともに、任意選択で、開口３２０の遠位に中実部を画定する。

開口３２０はそれぞれ、遠位対向肩部３２２から近位対向肩部３２４まで長手方向に延びている。

当然のことながら、穿孔先端３１４は、穿孔要素３０２に対する固定的な結合あるいは一体構成が可能である。

図８Ｂに見られる例において、穿孔要素３０２の中実部は、穿孔先端３１４から近位方向に近位対向肩部３２４の略隣まで延びて、この場所に近位対向面３２６を画定する。この面３２６からは、任意選択で突起３２８が近位方向に延びている。図８Ｂに示す突起３２８は任意選択で、円筒部３３０と、そこから近位方向に延びた１つまたは複数の傾斜面（たとえば、円錐またはテーパ）を有する近位部３３２とを有する。当然のことながら、突起３２８は代替として、その長手方向範囲全体に沿った円錐またはその他任意の拡幅形状（たとえば、ピラミッド状またはその他任意の適当な形状）として構成可能である。図８Ａに示す本発明の例示的な実施形態によれば、円錐部３３２は、１つまたは複数の半径方向に延びる１つまたは複数の遠位延伸テーパ面または傾斜面３３４を画定する。たとえば、円錐部３３２は、相互に反対の半径方向に延びる２つの遠位延伸テーパ面または傾斜面３３４を画定していていもよい。

穿孔要素３０２の中空部は、外側面３３７および内側面３３６を有する壁３３５を画定する。

ここで図９Ａを参照して、この図は、図７の骨材料除去装置３００の穴拡幅要素３０４の一例の簡略図および簡略断面図である。また、図９Ｂを参照して、この図は、図９Ａの線Ｂ－Ｂに沿った図９Ａの穴拡幅要素３０４の簡略断面図である。

穴拡幅要素３０４は任意選択で、近位端３５０および遠位端３５２を有し、形状記憶の性質を有する弾性の生体適合性材料（たとえば、金属）で一体的に構成可能であるとともに、長手方向軸３０９に沿って配置可能である。

特に、図９Ｂにおいては、押し込み要素３０８（図７）が係合する大略円筒状の凹部３５４が近位端３５０に形成される。凹部３５４は、近位端３５０から遠位方向に延びて、近位対向面３５６で終端している。

任意選択で、穴拡幅要素３０４の長手方向範囲の略真ん中から遠位端３５２まで１つまたは複数の遠位延伸アーム３５８が延び、近位閉端および遠位開端を有する長手方向凹部３６０が遠位延伸アーム３５８の中心対向面に接して遠位延伸アーム３５８を分離していてもよい。アーム３５８はそれぞれ、外側面３６２を画定する。

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、穴拡幅要素３０４のアーム３５８は、互いに平行ではなく徐々に近づいて、いくつかの例では、長手方向凹部３６０の近位閉端から遠位で互いに接触していてもよい。以下により詳しく説明する通り、一実施形態において、図９Ａおよび図９Ｂに示す穴拡幅要素３０４は、半径方向内方の力が外側面３６２に印加された場合にアーム３５８が互いに内方へと偏向し得るように、応力を受けない静止状態であってもよい。半径方向外方の力がアーム３５８の内側面に印加された場合は、アーム３５８が外方に偏向して、互いにさらに分離可能である。別の実施形態において、図９Ａおよび図９Ｂに示す穴拡幅要素３０４は、応力を受けた状態すなわち負荷状態であってもよい。

アーム３５８はそれぞれ、拡幅要素３０４の遠位端３５２に拡幅部３６４を画定する。拡幅部３６４はそれぞれ、遠位対向（好適には、内方近位）テーパ面または傾斜面３６６を画定するのが好ましい。内方近位テーパ面または傾斜面３６６は、当該面３６６から近位方向に延びる彫削部３６８の遠位面を画定する。彫削部３６８は、大略長手方向に拡幅されて、以下により詳しく説明する外側彫削刃３７０または複数の彫削刃３７０と、片側に彫削刃３７０が接し、骨に対する当該彫削部３６８の摩擦を防止する端部レリーフまたはクリアランス曲線を形成する半径方向に位置決めされた湾曲面９２１とを画定しており、装置３００の動作に要する力（たとえば、トルク）が抑えられる。長手方向彫削部３６８は、大略近位内方テーパ面または傾斜面３７２によって、アーム３５８の外側面３６２と接合されている。当然のことながら、長手方向彫削部３６８としては、円筒あるいは円錐またはその他任意の適当な形状が可能である。

当然のことながら、拡幅部３６４は、互いにある角度で大略位置決めされていてもよい。

いくつかの実施形態において、穴拡幅要素３０４は、１つまたは複数の彫削部３６８を備えた単一のアーム３５８を有していてもよい。他の実施形態において、穴拡幅要素３０４は、２つ以上のアームを有し、そのうちの１つだけが１つまたは複数の彫削部３６８を備えていてもよい。

ここで図１０と総称する図１０Ａ～図１０Ｄ、図１１、および図１２と総称する図１２Ａ～図１２Ｄを参照して、これらの図は、患者の骨２００中に遠位前進しているさまざまな時点の骨材料除去装置３００の動作段階の例の簡略図である。たとえば、静止状態から応力を受けた状態への骨材料除去装置３００の遷移またはその逆の遷移による装置３００の軸方向移動の半径方向並進への変換および１つまたは複数の開口３２０を通した穴拡幅要素３０４のアーム３５８の１つまたは複数の彫削部の延伸によって、以下に開示の動作段階が穴穿孔装置からアンダーカット生成装置への骨材料除去装置３００の変換を示していることが当業者には明らかとなるであろう。これらのステップは一般的に、連続して実行されるようになっていてもよい。

ここで図１０Ａを参照して、この図は、閉じた動作配向の図７の組み立てられた骨材料除去装置３００の一例を示した２つの異なる簡略平面図（それぞれ、正面図および側面図）である。また、図１０Ｂを参照して、この図は、図１０Ａの線Ｂ－Ｂに沿った閉じた動作配向の図７の組み立てられた骨材料除去装置３００の簡略部分断面図である。さらに図１０Ｃを参照して、この図は、患者の骨内で閉じた動作配向の組み立てられた骨材料除去装置３００の簡略側面図である。また、図１０Ｄを参照して、この図は、患者の骨内で閉じた動作配向の組み立てられた骨材料除去装置３００を示した図１０Ｃの拡大図である。

図１０Ａ～図１０Ｄの例においては、長手方向軸３０９に沿って相互に配置されるように、穴拡幅要素３０４が穿孔要素３０２に挿入されている。

また、押し込み要素３０８が依然として完全にはハンドル３０６に挿入されていないため、穴拡幅要素３０４は、近位で静止して位置決めされており（図１０Ｂ）、骨材料除去装置３００が閉じた動作配向となる。この近位において、押し込み要素３０８は、穴拡幅要素３０４の凹部３５４の近位対向面３５６と係合しない。

穴拡幅要素３０４のアーム３５８の拡幅部３６４はそれぞれ、穿孔要素３０２の各開口３２０内に位置し、穿孔要素３０２の開口３２０により画定された遠位対向肩部３２２に隣接して、近位内方テーパ面または傾斜面３７２が位置する。

穴拡幅要素３０４の遠位対向（好適には、内方近位）テーパ面または傾斜面３６６は、穿孔要素３０２の突起３２８の遠位延伸テーパ面または傾斜面３３４と係合しないため、穴拡幅要素３０４のアーム３５８は、閉じた静止状態動作配向に位置決めされる。この時点では、アーム３５８が任意選択で、穿孔要素３０２の内側面３３６により穴拡幅要素３０４のアーム３５８の拡幅部３６４の近位内方テーパ面または傾斜面３７２に印加された半径方向内方の力によって、半径方向内方に、互いに大略わずかに偏向していてもよい。

本発明の一実施形態の特定の特徴として、骨材料除去装置３００の閉じた動作配向では、穴拡幅要素３０４の彫削刃３７０が半径方向にわずかに延びて、穿孔要素３０２の外側面３３７とのみ一致するようになっていてもよい。したがって、穿孔要素３０２の外側面の穿孔半径は、穴拡幅要素３０４の彫削刃３７０によって形成される穿孔半径と実質的に等しいため、特に図１０Ｃおよび図１０Ｄに見られるように、患者の骨４０２に第１の直径の最初の穴４００が形成される。

最初に穿孔される穴の半径としては、たとえば０．２ｍｍ～１．４ｍｍ、この代替および任意選択で０．４ｍｍ～１．２ｍｍ、この代替および任意選択で０．５ｍｍ～１ｍｍの範囲、またはその他任意の半径が可能であり、好ましくは穿孔要素３０２の外径に等しい。

図１１は、図１０Ａ～図１０Ｄの閉じた配向位置と図１２Ａ～図１２Ｄの開いた配向との間の過渡的な動作配向の図７の組み立てられた骨材料除去装置３００の実施形態の一例の簡略正面図および部分断面図である。

図１１に示す時点においては、押し込み要素３０８の一部が軸方向に遠位前進しており、一部がハンドル３０６に挿入されているため、その遠位端が穴拡幅要素３０４と係合して、穴拡幅要素３０４を軸方向かつ遠位方向に変位させており、この一部に対して、突起３２８のテーパ面または傾斜面３３４が係合する。

押し込み要素３０８は、簡易脱着システム、代替あるいは任意選択でのネジ機構により凹部３５４に取り付けて係止するようにしてもよく、押し込み要素３０８を回転させることにより必要に応じて、拡幅要素３０４を軸方向に徐々に移動可能である。

軸方向かつ遠位方向に変位した穴拡幅要素３０４は、軸方向に移動して、穴拡幅要素３０４の軸方向移動と幾何学的に干渉する突起３２８の遠位延伸テーパ面または傾斜面３３４と係合するとともに、半径方向の屈曲力を穴拡幅要素３０４のアーム３５８に印加して、彫削部が１つまたは複数の開口３２０を通って半径方向外方に進行して延びるようにしてもよい。

ここで図１２Ａを参照して、この図は、完全に開いた動作配向の図７の組み立てられた骨材料除去装置３００を示した２つの異なる簡略平面図（それぞれ、正面図および側面図）である。また、図１２Ｂを参照して、この図は、図１２Ａの線Ｂ－Ｂに沿った完全に開いた動作配向の図７の組み立てられた骨材料除去装置３００の簡略部分断面図である。さらに図１２Ｃを参照して、この図は、患者の骨内で完全に開いた動作配向の組み立てられた骨材料除去装置３００の簡略側面図である。また、図１２Ｄを参照して、この図は、患者の骨内で完全に開いた動作配向の組み立てられた骨材料除去装置３００を示した図１２Ｃの拡大図である。

図１２Ａ～図１２Ｄにおいては、長手方向軸３０９に沿って相互に配置されるように、穴拡幅要素３０４が穿孔要素３０２に挿入されたままである。

本発明の一実施形態の特定の特徴として、穴拡幅要素３０４は、穿孔要素３０２に対して軸方向に完全に変位している。

特に、この段階においては、押し込み要素３０８が完全にハンドル３０６に挿入されており、遠位端（図示せず）が穴拡幅要素３０４の凹部３５４の近位対向面３５６と係合するため、穴拡幅要素３０４が軸方向かつ遠位方向に変位して遠位に位置決めされることにより、骨材料除去装置３００が開いた動作配向となる。当然のことながら、この代替および任意選択で、ハンドル３０６および押し込み要素３０８を利用する代わりに、たとえば押し込み要素３０８等の機械的手段の操作を要さずにパワーツールの回転方向を変えることで骨材料除去装置３００の閉じた動作配向と開いた動作配向とを選択的に変更するパワーツールを使用可能である。

穴拡幅要素３０４の遠位方向の変位によって、穿孔要素３０２の開口３２０に対して、穴拡幅要素３０４のアーム３５８の拡幅部３６４が長手軸方向に摺動し、穴拡幅要素３０４の遠位対向（好適には、内方近位）テーパ面または傾斜面３６６が穿孔要素３０２の突起３２８の遠位延伸テーパ面または傾斜面３３４と係合するとともに、これに沿って摺動する。これにより、穴拡幅要素３０４のアーム３５８間に形成された長手方向凹部３６０にテーパ面または傾斜面３３４が進入し、穴拡幅要素３０４のアーム３５８の軸方向移動と幾何学的に干渉するため、穴拡幅要素３０４のアーム３５８が半径方向外方に偏向する。アーム３５８は、印加された屈曲力に負けるため、遠位延伸テーパ面または傾斜面３３４により印加された半径方向外方の力によって互いに離隔し、穴拡幅要素３０４のアーム３５８間に形成された長手方向凹部３６０に進入して、１つまたは複数の開口３２０を通る彫削部３６８の半径方向変位および延伸をもたらすため、彫削部３６８が完全に延びた位置に位置決めされるとともに、骨材料除去装置３００が完全に開いた動作配向となる。

図１２Ａ～図１２Ｄに示すこの開いた動作配向において、遠位対向（好適には、内方近位）テーパ面または傾斜面３６６は、穿孔要素３０２の開口３２０ならびに突起３２８の円筒部３３０によって半径方向延伸位置に係止された彫削部３６８および彫削刃３７０により画定された近位対向肩部３２４に隣接して位置してもよい。これにより、突起３２８の円筒部３３０は、彫削部３６８を延伸位置に支持し、中心を向く半径方向力に対抗するとともに彫削部３６８が穿孔要素３０２中に後退することを防止するカウンタ支持部として作用する。

したがって、本発明の一実施形態の特定の特徴として、突起３２８に対する穴拡幅要素３０４の軸方向移動により、穴拡幅要素３０４のアーム３５８の１つまたは複数の彫削部３６８が半径方向延伸位置へと弾性的に半径方向に延伸する。

本発明の一実施形態の特定の特徴として、骨材料除去装置３００の開いた動作配向においては、１つまたは複数の開口３２０を通って、穴拡幅要素３０４の彫削刃３７０が穿孔要素３０２の外側面３３７から半径方向外方に延びることにより、彫削刃３７０が穴の壁から骨を削るとともに骨にアンダーカットを形成するように動作する。このため、穴拡幅要素３０４の彫削刃３７０により形成された穿孔直径は、穿孔要素３０２の穿孔先端３１４により最初に形成された穿孔直径よりも実質的に大きい。

特に、図１２Ｃおよび図１２Ｄにおいては、患者の骨４０２における第１の直径の最初の穴４００上に第２の直径のアンダーカット４０４が形成されるが、第２の直径は第１の直径よりも実質的に大きい。アンダーカットの半径としては、たとえば１．５ｍｍ～２．５ｍｍ、この代替および任意選択で１ｍｍ～２ｍｍ、この代替および任意選択で０．７５ｍｍ～１．２５ｍｍの範囲が可能である。

彫削刃３７０は一点に向かってテーパ状であってもよいし傾斜していてもよいが、本発明の一実施形態のさらに特定の特徴として、彫削刃３７０には長さがあり、患者の骨４０２に形成されたアンダーカット４０４の長さは、穴拡幅要素３０４の彫削刃３７０の長さの関数である。

当然のことながら、２つのテーパ面または傾斜面すなわち穴拡幅要素３０４の遠位対向（任意選択で、内方近位）テーパ面３６６と穿孔要素３０２の遠位延伸テーパ面３３４との係合により、穿孔残留物を凹部３６０へと除去可能であり、潤滑剤として作用するため、穿孔要素３０２に対して穴拡幅要素３０４を滑らかに変位させることができる。

図１２Ａ～図１２Ｄに示されるように、彫削部は任意選択で、穴拡幅要素３０４のアーム３５８の単一面に印加された屈曲力により半径方向に延びる。

図９Ａおよび図９Ｂを再び参照して、別の実施形態においては、図９Ａおよび図９Ｂに示す穴拡幅要素３０４が穿孔要素３０２の内側で応力を受けた状態すなわち負荷状態であってもよく、穴拡幅要素３０４のアーム３５８が応力を受けて互いにある角度となる。

図１０Ｂに示す例の閉位置では、彫削部３６８の大略近位内方テーパ面３７２が開口３２０に付勢され、遠位対向肩部３２２から長手方向に延び、彫削部３６８が半径方向に延びないようにする。この時点においては、患者の骨４０２内に第１の直径の最初の穴４００を形成可能である（図１０Ｃおよび図１０Ｄ）。

図１１に示す時点においては、押し込み要素３０８の一部が軸方向に遠位前進しており、一部がハンドル３０６に挿入されているため、その遠位端が穴拡幅要素３０４と係合して、穴拡幅要素３０４を軸方向かつ遠位方向に変位させる。また、穿孔要素３０２に対する穴拡幅要素３０４の軸方向変位によって、近位内方テーパ面３７２が遠位対向肩部３２２と徐々に係合して、その上を摺動する。その弾性および形状記憶の性質により、骨材料除去装置３００は、応力が解除されると、図９Ａおよび図９Ｂに示す元の応力を受けていない形状すなわち静止状態の形状に戻る性質があり、穴拡幅要素３０４のアーム３５８は、１つまたは複数の開口３２０を通って半径方向外方に延伸可能である。

図１２Ａ～図１２Ｄにおいては、穿孔要素３０２に対して穴拡幅要素３０４が軸方向に完全に変位しており、近位内方テーパ面３７２がもはや遠位対向肩部３２２と接触しておらず、これによって制限されることはない。この段階では、図９Ａおよび図９Ｂに示す元の応力を受けていない形状すなわち静止状態の形状へと穴拡幅要素３０４が完全に戻ることができ、また、穴拡幅要素３０４のアーム３５８が１つまたは複数の開口３２０を通って半径方向外方に完全に延伸可能である。

任意選択で、突起３２８は、彫削部３６８を延伸位置に支持し、中心を向く半径方向力に対抗するとともに彫削部３６８が穿孔要素３０２中に後退することを防止するカウンタ支持部として作用するようになっていてもよい。

したがって、本発明の一実施形態の特定の特徴として、突起３２８に対する穴拡幅要素３０４の軸方向移動により、元の応力を受けていない形状すなわち静止状態の形状へと穴拡幅要素３０４が完全に戻ることができ、穴拡幅要素３０４のアーム３５８の１つまたは複数の彫削刃が半径方向延伸位置に変位する。

図９Ａを再び参照して、彫削部３６８は、互いに角度があり、少なくとも一端で接合された１つの彫削刃または２つ以上の彫削刃９０２および９０４をそれぞれ具備していてもよい。

第１すなわち主としての彫削刃９０２は、骨の断片の主要部分を切断して断片の第１の表面を形成するように動作してもよく、第２すなわち補助としての彫削刃９０４は、断片の第２の隣接面に沿って切断することにより骨の断片を削って取り外すように動作してもよい。

図９Ａにおいて参照番号９５０を付した矢印で示す方向に回転した場合、回転方向および主彫削刃９０２によって画定される先端壁、補助彫削刃９０４、ならびに両者間の角度は、除去残留物（すなわち、骨の断片）が端部レリーフまたはクリアランス湾曲面９２１を超えて上昇する（破線矢印９５２）か、または、遠位対向内方近位テーパ面３６６に沿って凹部３６０に収集される（破線矢印９５４）上に向いた表面を与えるすくい角９０６を画定していてもよい。また、２つのテーパ面または傾斜面すなわち穴拡幅要素３０４の遠位対向内方近位テーパ面３６６と穿孔要素の遠位延伸テーパ面３３４との係合によって、穿孔残留物が凹部３６０に進入可能であり、潤滑剤として作用するため、穿孔要素３０２に対して穴拡幅要素３０４を滑らかに変位させることができる。

ここで図１３Ａおよび図１３Ｂを参照して、これらの図は、骨材料除去装置の別の実施形態の簡略断面図である。図１３Ａは、図７の実施形態と類似する骨材料除去装置１３００の一実施形態を示すが、穴拡幅要素１３０４の１つまたは複数のアーム１３０２の非彫削端部１３１０が１つまたは複数の彫削部１３０６を越えて遠位方向に延び、近位で接することによって、アーム１３０２の内方近位テーパ面または傾斜面１３０８で終端する点が図７の実施形態と異なる。

穿孔要素３０２に対する穴拡幅要素１３０４の軸方向移動によって、穴拡幅要素１３０４の軸方向移動と幾何学的に干渉する突起３２８とアーム１３０２の非彫削端部１３１０の内方近位テーパ面または傾斜面１３０８が係合するとともに、アーム１３０２が屈曲して偏向することにより、彫削部１３０６がカニューレの表面を越えて半径方向に進行して延びるとともに穴の壁から骨を削る。

上記の代替および任意選択で、図１３Ｂに示すように、図７の実施形態と類似する骨材料除去装置１３５０の一実施形態は、凹部３６０が近位で狭くて遠位で広く、アーム１３０２の中心対向面１３１４がこれに接して画定しており、固定突起１３５２が中心対向面１３１４に隣接した配設および／またはアーム１３１２の２つ以上の中心対向面１３１４間の凹部３６０の遠位部内の配設である点が図７の実施形態と異なる。アーム１３０２の１つまたは複数の非彫削近位部１３１２は、凹部３６０の近位境界を起点として、アーム１３０２から彫削部１３０６へと延び、遠位でこれが接している。穴拡幅要素１３０４の軸方向移動によって、穴拡幅要素３０４の軸方向移動と幾何学的に干渉する突起１３５２に対して、凹部３６０を画定するアーム１３０２の非彫削近位部１３１２の１つまたは複数の表面が付勢されるとともに、アーム１３０２が屈曲して偏向することにより、彫削部１３０６がカニューレの表面を越えて半径方向に進行して延びるとともに穴の壁から骨を削る。

図１０Ｂ、図１１、図１２Ｂ、図１３Ａ、および図１３Ｂに示すように、彫削部３６４／１３０６はそれぞれ、拡幅要素３０４／１３０４の１つまたは複数のアーム３５８／１３０２の単一面に印加された屈曲力により半径方向に延びる。また、いくつかの実施形態において、１つまたは複数のアーム３５８／１３０２が完全に偏向するとともに１つまたは複数の彫削部３６４／１３０６が半径方向に完全に延びた場合は、１つまたは複数のアーム３５８／１３０２が装置の長手方向軸に対して大略平行であり、彫削部３６４／１３０６が突起３２８等のカウンタ支持部によって支持される。

骨材料除去装置１４００の一実施形態の簡略断面図である図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、１つまたは複数の彫削部１４０４を具備する穴拡幅要素１４０２は、半径方向の移動のみに制限されていてもよく、押し込みロッド１４２６が付勢されて軸方向に移動することにより穴拡幅要素と係合し、純粋な半径方向に進行する当該穴拡幅要素１４０２を作動さることにより、彫削部１４０４が骨材料除去装置１４００の表面１４０６を越えて半径方向に進行して延びるようになっていてもよい。

図１４Ａに示すように、骨材料除去装置１４００は、その壁１４１０の開口１４０８を介して大気と連通したルーメン１４２８を具備していてもよい。開口１４０８の遠位縁１４１２は、骨穿孔先端１４１４から近位方向に所定の距離で位置してもよく、そこから長手近位方向に開口１４０８が延びている。長手方向の穴拡幅要素１４０２は、大略長手方向に拡幅されて１つの外側彫削１４１６または複数の彫削１４１６を画定可能な骨彫削部１４０４を具備していてもよい。また、骨彫削部１４０４は、片側に彫削刃１４１６が接し、骨に対する当該彫削部１４０４の摩擦を防止する端部レリーフまたはクリアランス曲線を形成する半径方向に位置決めされた湾曲面１４１８を画定していてもよく、穴拡幅装置１４００の動作に要する力（たとえば、トルク）が抑えられる。

長手方向の穴拡幅要素１４０２は、半径方向内方に一定の張力を印加して、静止時に、骨彫削部１４１４が少なくとも部分的に骨材料除去装置１４００のルーメン１４２０中に後退し、開口１４０８の縁内に配設されて突出しないように、穴拡幅要素１４０２の半径方向外方延伸に耐える弾性取り付け具によって穴拡幅装置１４００の壁１４１０に弾性的に取り付けられていてもよい。

要素１４０２の幅にわたって１つまたは複数の細長スロット状の切り欠き１４２２が切り取られ、切り欠きの長さが骨材料除去装置１４００の長手方向軸から半径方向に配向していてもよい。長手方向の穴拡幅要素１４０２の移動は、壁１４１０に固定され、半径方向内方、任意選択で切り欠き１４２２と垂直にこれを通って突出した１つまたは複数のピン１４２４を含む半径方向ガイド機構によって、半径方向にのみ制限されていてもよい。また、穴拡幅要素１４０２は、その境界に沿った傾斜面１４２４または当該要素１４０２の表面から突出した傾斜面１４２４を具備していてもよい。

また、骨材料除去装置１４００は、当該骨材料除去装置１４００のルーメン１４２８内で軸方向に移動する押し込みロッド１４２６を具備していてもよい。任意選択で、押し込みロッド１４２６の先端１４３０は、傾斜していてもよい。

動作時は、押し込みロッド１４２６が軸方向に移動し、先端１４３０が傾斜面１４２４と係合してこれに沿って摺動することにより、穴拡幅要素１４０２の壁１４１０への弾性取り付け具によって生じる半径方向内方張力に抗してこれに打ち勝つように作用する半径方向外方の力が印加され、純粋な半径方向に進行して半径方向ガイド機構により制限される穴拡幅要素１４０２が作動することにより、骨彫削部１４０４が開口１４０８を通って周方向に突出し、図１４Ｂに示す完全に延びた骨彫削位置となるようになっていてもよい。

押し込みロッド１４２６が後退すると、穴拡幅要素１４０２の壁１４１０への弾性取り付け具によって生じる張力に抗して傾斜面１４２４に印加された半径方向外方の力が小さくなり、半径方向外方の反力がその静止状態に戻らず、穴拡幅要素１４０２がルーメン１４２８内の後退位置へと半径方向かつ中心方向に付勢され、骨彫削部１４１４が開口１４０８の縁内に配設されて突出しなくなる。

彫削部１４０４は、構造が拡幅彫削部３６８と類似していてもよく、同様に第１の彫削刃９０２と、第２の彫削刃９０４と、および、除去残留物（すなわち、骨の断片）が端部レリーフまたはクリアランス湾曲面９２１を超えて上昇して骨材料除去装置１４００に収集され得る上に向いた表面を与えるすくい角９０６を画定し得る、両者間の角度とを具備する。

第１の彫削刃９０２は、骨の断片の主要部分を切断して断片の第１の表面を形成していてもよく、第２の彫削刃９０４は、断片の第２の隣接面に沿って切断することにより骨の断片を削って取り外すようにしてもよい。

本願に基づく特許の存続期間においては、多くの関連する骨除去機構が開発されることが予想されるため、用語「骨彫削」の範囲は、このようなすべての新技術を先験的に含むものとする。

本明細書において量または値に言及する場合、用語「およそ（ａｂｏｕｔ）」は、「その±１５％以内」を意味する。

用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「具備する（ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」、およびそれぞれの活用形は、「非限定的に含む」を意味する。

用語「～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、「限定的に含む」を意味する。

用語「本質的に～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、その組成、方法、または構造が別の成分、ステップ、および／または部品を含み得ることを意味するものの、これらの別の成分、ステップ、および／または部品が特許請求の範囲に係る組成、方法、または構造の基本的かつ新規な特性を実質的に変更しない場合に限る。

本明細書において、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、別段文脈によって明確に示されない限り、複数表現を含む。たとえば、用語「化合物（ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」または「少なくとも１つの化合物（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」は、その混合物を含めて、複数の化合物を含み得る。

本願の全体を通して、本発明の実施形態は、範囲形式を参照して表される場合がある。範囲形式での記述は、利便性および簡便性を目的としているに過ぎず、本発明の範囲に対する絶対的な制限と解釈されるべきではないことが了解されるものとする。したがって、範囲の記述は、当該範囲内の考え得るすべての部分的範囲および個別の数値を具体的に開示したものと考えられるべきである。たとえば、「１～６」等の範囲の記述は、「１～３」、「１～４」、「１～５」、「２～４」、「２～６」、「３～６」等の部分的範囲のほか、たとえば１、２、３、４、５、および６等、当該範囲内の個々の数値を具体的に開示したものと考えられるべきである。このことは、範囲の幅とは無関係に当てはまる。

本明細書において数値範囲（たとえば、「１０－１５」、「１０から１５まで（１０ ｔｏ １５）」、または別の範囲指示により連結された任意対の数字）が指定されている場合は常に、別段文脈によって明確に示されない限り、範囲境界も含めて、指定された範囲境界内の任意の数字（小数または整数）を含むものとする。本明細書において、第１の指示数と第２の指示数との間の「範囲（ｒａｎｇｅ／ｒａｎｇｉｎｇ／ｒａｎｇｅｓ）」および第１の指示数から第２の指示数まで（「ｔｏ」、「ｕｐ ｔｏ」、「ｕｎｔｉｌ」、「ｔｈｒｏｕｇｈ」、または別の範囲指示語）の「範囲（ｒａｎｇｅ／ｒａｎｇｉｎｇ／ｒａｎｇｅｓ）」という表現は、区別なく使用しており、第１および第２の指示数ならびに両者間のすべての小数および整数を含むものである。

別段示されない限り、本明細書で使用する数値およびそれらに基づく任意の数値範囲は、当業者が理解する妥当な測定結果および丸め誤差の精度範囲での近似値である。

本明細書において、用語「方法（ｍｅｔｈｏｄ）」は、所与の課題を達成する様態、手段、技術、および手順を表しており、化学、薬理学、生物学、生物化学、および医学の熟練者に既知または既知の様態、手段、技術、および手順から容易に開発可能な様態、手段、技術、および手順を含むが、これらに限定されない。

本明細書において、用語「処置（ｔｒｅａｔｉｎｇ）」は、状態の進行の無効化、実質的な阻止、低速化、もしくは反転、状態の臨床的もしくは美的症状の実質的な改善、または状態の臨床的もしくは美的症状の出現の実質的な防止を含む。

当然のことながら、本発明の特定の特徴は、明瞭化のため、個々の実施形態の背景において説明したが、１つの実施形態において組み合わせて提供可能である。逆に、本発明の種々特徴は、簡潔化のため、１つの実施形態の背景において説明したが、別個の提供、任意適当な部分的組み合わせでの提供、または本発明のその他任意の上記実施形態に適したものとしての提供も可能である。種々実施形態の背景において説明した特定の特徴は、当該要素なしで無効とならない限り、上記実施形態の本質的な特徴とは考えられないものとする。

以上、具体的な実施形態と併せて本発明を説明したが、当業者には当然のことながら、多くの変更、改良、および変形が明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲の主旨および広い範囲に含まれるこのようなすべての変更、改良、および変形が包含されるものとする。

本明細書に記載のすべての刊行物、特許、および特許出願は、各個別の刊行物、特許、または特許出願の具体的かつ個別の援用指示と同じ程度まで、そのすべての内容を本明細書に援用する。また、本出願における如何なる参考文献の引用または特定も、このような参考文献が本発明の先行技術として利用可能であることを認めるものとして解釈されないものとする。項目見出しは、その使用の限りにおいて、必ずしも限定的に解釈されるべきではない。

［関連出願］
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下、２０１５年４月９日に出願された米国仮特許出願第６２／１４４，９９１号および２０１５年４月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／１５１，３７５号の優先権の利益を主張するものであり、これらのすべての内容を参照により本明細書に援用する。

Claims (31)

1. 穴の壁から骨を除去するための装置であって、
   中空部および長軸を有するカニューレと、
   前記カニューレの前記中空部内に位置し、軸方向に細長く延伸した干渉要素と、
   前記カニューレの前記中空部内を前記長軸に沿って前記干渉要素に対して軸方向移動するように構成された穴拡幅要素と、
   前記穴拡幅要素に結合された骨彫削部であって、
   前記長軸から半径方向外向きに向く主としての切断刃と、
   補助としての切断刃であって、前記主としての切断刃と前記補助としての切断刃とは、互いに対して角度をなし、少なくとも一端において接合された、補助としての切断刃と、
   前記補助としての切断刃が接し、遠位対向面である、クリアランス面と、
   を有する、骨彫削部と、
   を備え、
   前記軸方向移動によって、前記干渉要素が前記穴拡幅要素と係合し前記長軸に関して半径方向外向きの力が前記穴拡幅要素に印加し、前記半径方向外向きの力によって、前記主としての切断刃および前記補助としての切断刃の少なくとも１つは、後退位置から、前記主としての切断刃および前記補助としての切断刃の少なくとも１つが前記カニューレの外側面を超えて前記長軸から半径方向外向きに延伸する延伸位置に、前記長軸から半径方向外向きに延びる、
   装置。
2. 前記干渉要素は、前記長軸と同軸である、請求項１に記載の装置。
3. 前記干渉要素は、前記カニューレの長さに亘って延伸する、請求項１および２のいずれか一項に記載の装置。
4. 前記穴拡幅要素は、前記長軸方向に配向するアームであって、前記干渉要素に対向する自由端を有するアームを含み、
   前記骨彫削部は、前記自由端に結合される、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記アームが外側に完全に偏向した場合に、前記アームが前記装置の前記長軸に平行であり、前記骨彫削部の刃は、前記干渉要素のカウンタ支持部によって支持される、
   請求項４に記載の装置。
6. 前記骨彫削部は、前記穴拡幅要素の前記アームの単一の面に印加される屈曲力によって、半径方向に延びるように構成される、請求項４または５に記載の装置。
7. 前記カニューレの遠位端の前方先端をさらに含み、
   前記クリアランス面は、傾斜面であり、
   前記干渉要素は、前記前方先端および前記穴拡幅要素の間を近位方向に延び、
   前記アームの自由端は、遠位に延び、前記傾斜面は、前記自由端の遠位面において前記長軸に対向し、
   前記軸方向移動によって、前記穴拡幅要素の前記軸方向移動と幾何学的に干渉する前記干渉要素は、前記傾斜面と係合するとともに、前記アームが屈曲して、前記骨彫削部が前記長軸から半径方向外向きに偏向する、
   請求項４から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記アームは細長く、
   前記軸方向移動によって、前記干渉要素は、前記細長いアームと係合し、前記長軸に関して半径方向外向きの屈曲力を、前記細長いアームに印加し、
   前記半径方向外向きの屈曲力によって、前記細長いアームが屈曲し、前記主としての切断刃および前記補助としての切断刃の少なくとも１つは、前記後退位置から前記延伸位置に前記長軸から半径方向外向きに延びる、請求項４から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記アームは細長く、
   前記軸方向移動によって、前記干渉要素は、前記細長いアームと係合し、前記干渉要素は、前記長軸に関して半径方向外向きの偏向力を、前記細長いアームに印加し、
   前記半径方向外向きの屈曲力によって、前記細長いアームが偏向し、前記主としての切断刃および前記補助としての切断刃の少なくとも１つは、前記後退位置から、前記主としての切断刃が前記長軸に平行である前記延伸位置に前記長軸から半径方向外向きに延びる、請求項４から７のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記穴拡幅要素は、前記後退位置に位置する場合に、応力を受けた状態で前記カニューレ内に収容される、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記延伸位置における前記長軸に対する前記主としての切断刃の角度は、前記後退位置における前記長軸に対する前記主としての切断刃の角度と同じである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記穴拡幅要素の前記軸方向移動は、前記長軸に沿った、前記干渉要素を超える移動である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記カニューレは、さらに、前記カニューレの前記中空部の壁に、少なくとも１つの貫通開口をさらに備え、
    前記骨彫削部の少なくとも一部は、前記延伸位置において、前記少なくとも１つの開口を通って周方向に延びる、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記骨彫削部が、前記長軸に対して内方近位に傾斜する少なくとも１つの面を備え、
    前記穴拡幅要素は、応力を受けた状態で前記カニューレ内部に収容され、
    前記干渉要素の前記穴拡幅要素との係合によって、前記干渉要素は、前記主としての切断刃および前記補助としての切断刃の少なくとも１つの前記後退位置から前記延伸位置への前記延伸を引き起こすように、前記傾斜する少なくとも１つの面を前記カニューレの少なくとも１つの開口の遠位対向肩部に対してその上方に付勢する、請求項１３に記載の装置。
15. 少なくとも１つの骨彫削部の半径方向の延伸は、応力を受けた前記穴拡幅要素が前記穴拡幅要素の元の静止状態に戻ろうとする性質によって生じる、請求項１４に記載の装置。
16. 前記穴拡幅要素は、単一の弾性部材である、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記穴拡幅要素は、前記後退位置および前記延伸位置において、前記長軸の周囲を周方向に湾曲するクリアランス面を含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
18. 前記単一の弾性部材は、前記カニューレに可動収容された、請求項１６に記載の装置。
19. 前記カニューレの遠位端に位置する円筒部を備え、
    前記円筒部の内周の直径は、前記単一の弾性部材の軸方向および回転方向移動を支持し半径方向移動を制限する、前記単一の弾性部材の半径方向最厚部の外径と等しい、請求項１６および１８のいずれか一項に記載の装置。
20. 前記軸方向移動によって、前記干渉要素が前記穴拡幅要素と係合し、前記干渉要素が前記軸方向に関して半径方向外向きの力を前記穴拡幅要素に印加し、
    前記半径方向外向きの力によって、前記主としての切断刃は、前記後退位置から前記延伸位置に前記長軸から半径方向外向きに延び、
    前記アームは、ヒンジなし機構を使用して半径方向外向きに屈曲する、請求項４に記載の装置。
21. 前記干渉要素は、前記延伸位置における前記骨彫削部を、前記骨彫削部の半径方向内向きに位置するように支持するカウンタ支持部を含む、請求項１から４および６から２０のいずれか一項に記載の装置。
22. 前記干渉要素は、前記骨彫削部に半径方向外向きの力を印加することによって中心を向く半径方向力に対抗するとともに、前記骨彫削部が前記カニューレ内に後退することを防止するカウンタ支持部を含む、請求項１から４および６から２０のいずれか一項に記載の装置。
23. 前記カニューレが、前記カニューレの遠位端に前方穴穿孔先端を備える、請求項１から２２のいずれか一項に記載の装置。
24. 前記カウンタ支持部が、突起を備える、請求項５、２１、および２２のいずれか一項に記載の装置。
25. 前記延伸位置における前記主としての切断刃および前記長軸に対する前記クリアランス面の幾何学的配置は、前記後退位置における前記主としての切断刃および前記長軸に対する前記クリアランス面の幾何学的配置と同じである、請求項１から２４のいずれか一項に記載の装置。
26. 前記穴拡幅要素は、前記カニューレに対して軸方向に摺動し、少なくとも部分的に周方向に延伸するように動作する、請求項１から２５のいずれか一項に記載の装置。
27. 前記穴拡幅要素は、前記長軸に平行に延伸する長手方向凹部によって分離された第１のアームおよび第２のアームを備え、
    前記長手方向凹部は、閉端および前記干渉要素に対向する開端を備え、前記骨彫削部は、前記長手方向凹部の前記開端に向かう前記第１のアームに結合される、
    請求項１から３および１０から２６のいずれか一項に記載の装置。
28. 前記穴拡幅要素は、複数のアームを備え、
    前記軸方向移動によって、前記干渉要素が前記複数のアームと係合し、前記複数のアームの間に形成された長手方向凹部に進入し、前記長軸に関して半径方向外向きの屈曲力を前記複数のアームに印加し、
    前記半径方向外向きの屈曲力によって、前記複数のアームが屈曲し、前記主としての切断刃および前記補助としての切断刃の少なくとも１つは、前記後退位置から前記延伸位置に前記長軸から半径方向外向きに延びる、請求項１から３および１０から２６のいずれか一項に記載の装置。
29. 前記カニューレに対する前記穴拡幅要素の全体としての軸方向移動によって、半径方向に進行して延びる前記骨彫削部が半径方向に延び、前記穴拡幅要素は、前記骨彫削部が前記カニューレの直径内に後退する閉じた後退位置から、前記骨彫削部が前記カニューレの表面の直径を越えて周方向に延び、穴の壁から骨を削る延伸位置へと移動する、請求項１から２８のいずれか一項に記載の装置。
30. 穴の壁から骨を除去するための装置であって、
    中空部および長軸を有するカニューレと、
    前記カニューレの前記中空部内に位置し、軸方向に細長く延伸した干渉要素と、
    前記カニューレの前記中空部内を前記長軸に沿って前記干渉要素に対して軸方向移動するように構成された穴拡幅要素と、
    前記穴拡幅要素に結合された骨彫削部であって、前記長軸から半径方向外向きに向く切断刃と前記切断刃に接するクリアランス面とを有し、前記クリアランス面は、前記長軸から半径方向外向きに向き、前記長軸の周りに周方向に湾曲する、骨彫削部と、
    を備え、
    前記軸方向移動によって、前記干渉要素が前記穴拡幅要素と係合し前記長軸に関して半径方向外向きの力が前記穴拡幅要素に印加し、前記半径方向外向きの力によって、前記切断刃は、後退位置から、前記切断刃が前記カニューレの外側面を超えて前記長軸から半径方向外向きに延伸する延伸位置に、前記長軸から半径方向外向きに延び、
    前記延伸位置における前記長軸に対する前記切断刃の角度は、前記後退位置における前記長軸に対する前記切断刃の角度と同じである、
    装置。
31. 前記主としての切断刃に接する第２のクリアランス面をさらに含み、前記第２のクリアランス面は、前記長軸から半径方向外向きに向き、前記長軸の周りに周方向に湾曲する、請求項１から２９のいずれか一項に記載の装置。

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