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技術 旋回アームによって囲まれたカッティングアセンブリを備えた骨クリーニングアセンブリ

出願人 ストライカー・コーポレイション
発明者 ディール,エリック・ケイリンチ,ロバート・イーホートン,ジョン・コールマン,ザ・フォースケイラーズ,シリル・エイバーネロ,ジョン・ピー
出願日 2020年5月27日 (10ヶ月経過) 出願番号 2020-091929
公開日 2020年8月27日 (7ヶ月経過) 公開番号 2020-127844
状態 未査定
技術分野 補綴
主要キーワード 円筒状ステム 割出しピン 被駆動ホイール 切除工具 円弧状側面 円弧状外面 受けヘッド スライドハンドル
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重要な関連分野

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図面 (20)

課題

外科手術に用いられる骨材清浄化するための清浄化モジュールを提供する。

解決手段

清浄化モジュールは、シェルを備え、骨材を受け入れ空所252を画定している。カッター48が、空所内に配置されている。シェービングチューブ270は、カッターに対して異なる速度でおよび/または異なる方向に移動するように、カッターの周り同軸に配置されている。カッターは、作動されると、回転し、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。転回プレートは骨材を再配向し、アームは脱係合位置から係合位置に向かって転回プレートを横切って移動し、骨材をシェービングチューブの窓を通してカッター内に押し込んでいる。駆動アセンブリが、カッター、シェービングチューブ、アーム、および転回プレートを作動するようになっている。

概要

背景

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移植した
ロッド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。

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
骨細胞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。

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。

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
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。

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。

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。

概要

外科手術に用いられる骨材を清浄化するための清浄化モジュールを提供する。清浄化モジュールは、シェルを備え、骨材を受け入れ空所252を画定している。カッター48が、空所内に配置されている。シェービングチューブ270は、カッターに対して異なる速度でおよび/または異なる方向に移動するように、カッターの周りに同軸に配置されている。カッターは、作動されると、回転し、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。転回プレートは骨材を再配向し、アームは脱係合位置から係合位置に向かって転回プレートを横切って移動し、骨材をシェービングチューブの窓を通してカッター内に押し込んでいる。駆動アセンブリが、カッター、シェービングチューブ、アーム、および転回プレートを作動するようになっている。

目的

モータ制御装置の機能は、モータ44に通電
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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

骨材清浄化するためのアセンブリであって、清浄化されることになる前記骨材を受け入れるための空所画定するシェルと、前記シェル空所内に配置されたカッターであって、作動されたとき、前記骨材から軟組織を除去することによって、前記骨材を清浄化するようになっている、カッターと、上面を有する転回プレートと、脱係合位置と係合位置との間で前記転回プレートの前記上面を横切って移動可能なガイドと、を備えるアセンブリにおいて、前記ガイドは、前記脱係合位置から外れると、前記空所内に受け入れられた骨材を前記カッターに向かって移動させるように構成されている、アセンブリ。

請求項2

骨材清浄化アセンブリであって、清浄化されることになる前記骨材を受け入れるための空所を画定するシェルと、前記シェル空所内に配置されるように、前記シェル基部に回転可能に取付けられた複数の切刃が形成されたカッターと、前記基部によって画定され、上面を有する転回プレートと、前記シェル空所内の閉鎖された封込壁であり、前記転回プレートの前記上面に配置された骨材空間を画定する封込壁と、を備えるアセンブリにおいて前記封込壁は、前記基部に移動可能に取付けられ、前記封込壁が脱係合と係合位置との間を移動できるようにして前記骨材を囲み、これによって、前記骨材が捕捉されて前記カッター内に押し込まれるようになっている、アセンブリ。

請求項3

前記カッターの周りに配置され、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を更に備え、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、前記シェーバ縁は、少なくとも部分的に前記窓を画定している、請求項1または2に記載のアセンブリ。

請求項4

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シェーバ縁に隣接して回転するように配置された前記カッターの複数の切刃を画定する複数の溝を有するように形成され、前記少なくとも1つのシェーバ縁および前記複数の切刃が協働して前記軟組織を前記骨材から切除し、前記溝が形作られ、前記カッターが前記シェービングチューブに対して回転し、前記カッターが回転すると、切除された組織は前記シェービングチューブと前記カッターとの間において上方に螺旋状に押し出されるようになっている、請求項3に記載のアセンブリ。

請求項5

前記シェービングチューブは上端を有し、収集面を画定している構造的部材は、前記シェービングチューブと前記カッターとの間を螺旋状に押し出される前記切除された組織を受け入れるための前記シェービングチューブの前記上端に隣接して位置している、請求項4に記載のアセンブリ。

請求項6

前記転回プレートは、前記骨材が前記転回プレートの上に置かれるように前記シェルの前記空所に着座しており、前記転回プレートは、前記骨材を再配向するように回転することが可能である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のアセンブリ。

請求項7

前記シェービングチューブは、時計方向、反時計方向、または時計方向と反時計方向とに交互する揺動運動のいずれか1つの運動において移動するよう構成されている、請求項3〜5のいずれか一項に記載のアセンブリ。

請求項8

前記ガイドはさらにアームとして画定されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載のアセンブリ。

請求項9

骨材をアセンブリで清浄化する方法であって、前記アセンブリは、清浄化されることになる前記骨材を受け入れるための空所を画定するシェルと、前記シェル空所内に配置されたカッターと、上面を有する転回プレートと、該転回プレートの前記上面を横切って移動可能なガイドとを備え、前記方法は、清浄化されていない骨を前記空所に設置するステップと、前記カッターを作動するステップと、前記ガイドを脱係合位置と係合位置との間で前記転回プレートの前記上面を横切って移動させることで前記空所内に受け入れられた前記骨材を前記カッターに向かって移動させ、前記清浄化されていない骨材から軟組織および他の破片を切除する、移動させるステップと、を含む方法。

請求項10

前記カッターの周りに配置され、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を更に備え、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、前記シェーバ縁は、少なくとも部分的に前記窓を画定している、請求項9に記載の方法。

請求項11

前記カッターが前記シェービングチューブの前記シェーバ縁に隣接して回転するよう配置された前記カッターの複数の切刃を画定する複数の溝を有するよう形成され、前記少なくとも1つのシェーバ縁および前記複数の切刃が協働して前記軟組織を前記骨材から切除し、前記溝が形作られ、前記カッターが前記シェービングチューブに対して回転し、前記カッターが回転すると、切除された組織は前記シェービングチューブと前記カッターとの間において上方に螺旋状に押し出される、請求項9または10に記載の方法。

請求項12

前記ガイドは、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、請求項9〜11のいずれか一項に記載の方法。

請求項13

前記カッターは、100RPMから500RPMの間の速度で回転する、請求項12に記載の方法。

請求項14

クリーニングモジュール基部の台座取付け空間において前記シェルを取り付けるステップを更に含む、請求項9に記載の方法。

請求項15

前記クリーニングモジュールを前記クリーニングモジュール基部から取り外し、前記クリーニングモジュールを配置するステップを更に含む、請求項14に記載の方法。

請求項16

前記クリーニングモジュール基部および駆動モジュールを他のクリーニングモジュールに再使用するステップを更に含む、請求項14または15に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、外科手術に用いられる骨材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移植した
ロッド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
骨細胞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
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

0008

米国特許出願公開第2009/0118735A1号明細書
国際特許出願公開第2009/061728A1号パンフレット

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
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

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1の基部ユニットの斜視図である。
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。
クリーニングモジュールの分解斜視図である。
駆動モジュールの分解斜視図である。
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。
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。
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上斜視図である。
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。
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。
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、およびガイド間相互作用を示す図10の拡大図である。
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。
ガイドの上斜視図である。
ガイドの底斜視図である。
カッターの上斜視図である。
カッターの立面図である。
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。
代替的カッターの図14図16の図と同様の図である。
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。
代替的カッターの図14図16の図と同様の図である。
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。
代替的カッターの図14図16の図と同様の図である。
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。
シェービングチューブの上斜視図である。
シェービングチューブの底斜視図である。
ギア一体化された転回プレートの斜視図である。
転回プレートの上面図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
カムギアの上面図である。
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。
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。
カム従動子の底斜視図である。
カム従動子の上斜視図である。
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。
代替的クリーニングモジュールの斜視図である。
代替的クリーニングモジュールの分解斜視図である。
代替的クリーニングモジュールの断面図である。
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。
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。
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拡大部分図である。
代替的クリーニングモジュールの部分断面図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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48の破片キャッチの1つの斜視図である。
互いに嵌合された図48の破片キャッチの側面図である。

実施例

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
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4
5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6
0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
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7
2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9
0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
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
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
れた力に対してプッシュボタン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
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
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
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
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4
2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
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21
6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2
48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9
4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2
47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27
0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5
06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
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2
90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
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4
0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の隆起したリング区域29
7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2
72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
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3
00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、5RP
M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

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
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
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30
8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30
0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3
24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32
6,328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
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4
8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22
6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
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2
62A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26
4B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2
90、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27
0、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2
54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
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4
20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42
6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4
20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439
b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27
0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4
38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44
0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
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44
4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44
2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5
04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2
90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3
06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4
8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
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
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4
0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4
2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
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
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
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
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12
00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120
0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121
0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
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
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122
2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122
6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12
26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9
0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6
4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A1
0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12
56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1
226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5
00RPM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10
48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125
8、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1
254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1
276,1278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1
270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128
8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12
60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1
270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12
94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129
0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129
8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122
6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129
8、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104
8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1
302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12
60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12
64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127
0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12
70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13
05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12
16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1
306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140
2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124
4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104
8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130
2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1
328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132
6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133
4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13
40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
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134
4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135
0,1352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1
250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126
4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12
62および切刃1264は、端1362,1364間において、シェービングロータ12
60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136
8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12
60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127
2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127
4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
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12
70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138
0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138
0内に凹んだ嵌合雌ノッチ1384,1385と、を有している。雄突起1382,13
83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1382,1383,138
4,1385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13
73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
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139
0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15
04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1
360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1
048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13
04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12
70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12
70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1
048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140
2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。

0185

なお、原出願の特許請求の範囲は、以下の通りである。
[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
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。

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