炭素シャフトのリーミング装置
本発明は、炭素シャフトのリーミング装置に係る。当該リーミング装置は、ロッド要素（１０）、インターフェイス要素（２０，３０）、及び接続剤（４０）を有する。ロッド要素（１０）は、炭素繊維強化構造を備える第１の接続部（１１）を有する。インターフェイス要素（２０，３０）は、第２の接続部（２１，３１）を有する。第１の接続部（１１）及び第２の接続部（２１，３１）は、互いに対して同軸上に配置される。接続剤（４０）は、第１の接続部（１１）と第２の接続部（２１，３１）との間において介在される。ロッド要素及びインターフェイス要素のいずれかは、リーミング工具又はドライブに対して結合され得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーミング装置に係り、より特には、炭素繊維強化構造を有するシャフトを備えるリーミング装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
髄内釘固定は、特には長い四肢（ｌｏｎｇ ｅｘｔｒｅｍｉｔｉｅｓ）である長骨における骨折固定に対して選択される方法である。髄内管（ｉｎｔｒａｍｅｄｕｌｌａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）に対して完全にアクセスするには、リーマーのシャフトは、軟組織及び骨の湾曲をバイパスするよう屈曲方向において十分に可撓性でなければならず、また、リーマーのヘッドに対してねじれを伝達するよう十分に剛性でなければならない。先行技術によるリーミング装置は、リーミング処置中に残留物が捕捉され得る螺旋を構成するシャフト設計を備えるため、次に使用する前の病院でのリーミング装置の洗浄は、特には滅菌処置において複雑である。病院での器具の適切な洗浄は、大きな労力を要し、多くの時間がかかる。更には、病院によっては、大きな労力が伴うために、かかる重要な装置を洗浄する準備がされていないところもある。
【０００３】
複数の先行技術のリーミング装置において、螺旋シャフトは、十分な可撓性を提供するよう高度の弾性（超弾性）を備える材料であるニチノールと称されるもので作られたシャフトに置き換えられる。ニチノール（Ｎｉｔｉｎｏｌ）は、ニッケル・チタン・ネイバル・オードナンス・ラボラトリー（ＮＩｃｋｅｌ ＴＩｔａｎｉｕｍ Ｎａｖａｌ Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ、海軍兵站研究所ニッケルチタン）の頭字語である。ニチノールは、チタン又はニッケルの構造とは異なる通常の立方晶構造を備える合金相ＮｉＴｉである。ニチノールは、約５５％ニッケル及び約４５％チタンを有する。ニチノールのシャフトが単一チューブを有して作られるという事実により、病院での洗浄労力はより少ない。しかしながら、最近の調査は、ニチノール材料が突発故障モードを有することを示している。特には、複数の調査報告は、ニチノールシャフトの複数断片破断が病院での手術処置の間のリーミング処置中に発生した、ということを指摘している。更には、ニチノール材料は、大変高価な材料である。
【０００４】
ＵＳ ２００７／００１５１０７（特許文献１）から、研磨コーティングを備える根管器具及びその製造方法が既知である。該根管器具は、形状記憶を備える可撓性の弾性材料を有するコアを備える。該コアは更に、研磨粒子を有するコーティングを備える。コアは、炭素繊維強化プラスチック材料等であるプラスチック材料、又はニッケル−チタン合金から作られる。
【０００５】
ＣＨ ６６８６９０（特許文献２）は、試験機器に対して結合されたリード線を有するカバーとして炭素繊維添着プラスチックを使用する、心電図試験等である医学的目的に対するプローブ電極ケーブルを記載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳ ２００７／００１５１０７
【特許文献２】ＣＨ ６６８６９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、より信頼性の高いリーミング装置を与えることを目的とし得る。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、独立請求項の対象によって解決される。その有利な実施例は、従属請求項に盛り込まれる。
【０００９】
本発明の典型的な実施例によれば、リーミング装置は、ロッド要素、インターフェイス要素、及び接続剤を有する。ロッド要素は、炭素繊維強化構造を備える第１の接続部を有する。インターフェイス要素は、第２の接続部を有する。第１の接続部及び第２の接続部は、互いに対して同軸に配置される。接続剤は、第１の接続部と第２の接続部との間に介在される。
【００１０】
故に、先行技術の螺旋リーマーの洗浄問題を有さず、同時にロッド要素の炭素繊維強化構造により更に堅固な材料を与えるリーミング装置が与えられる。更には、炭素繊維強化構造部を備えるロッド要素は、先行技術のニチノール材料より安価であり、更にはより一層堅固である。接続剤は、ロッド要素とインターフェイス要素との間において信頼性の高い接続を与える。インターフェイス要素は、結合要素であり得、リーミング装置のリーミング工具を担持することができるが、リーミング装置のリーミングドライブに対する結合要素でもあり得る。言い換えれば、インターフェイス要素は、リーミング装置の両側上、ドライブインプット側及びドライブアウトプット側上における結合であり得る。接続部、即ち第１の接続部及び第２の接続部は特に、ロッド要素とインターフェイス要素との間において信頼性の高い接続を提供するために接続剤を受容するよう備えられ得る。
【００１１】
本発明の典型的な一実施例によれば、第１の接続部はロッド要素の外側表面上に与えられ、第２の接続部はインターフェイス要素の内側表面上に与えられる。
【００１２】
故に、ロッドの接続部は少なくとも部分的にインターフェイス要素によって取り囲まれるため、インターフェイス要素は、ロッド要素の接続部分を覆う。しかしながら、第１の接続部はロッド要素の内側表面上に与えられてもよく、第２の接続部はインターフェイス要素の外側表面上に与えられてもよい。この場合、ロッド要素は穴を備えられるべきであり、該穴へとインターフェイス要素が挿入され得、特にはインターフェイス要素の第２の接続部が挿入され得る。前述された場合はいずれも、ロッド要素からインターフェイス要素まで移行（ｔｒａｎｓｉｔ）又はその逆の移行は、潤滑な移行として設計され得、リーミング装置の洗浄工程に関して問題があり得る剥離組織を捕捉する危険性を部分が有することを防ぐようにする。
【００１３】
本発明の典型的な一実施例によれば、第１の接続部は、第１の凹部を有する。接続剤は、該第１の凹部へと係合する（ｅｎｇａｇｅｓ ｉｎｔｏ）。
【００１４】
ロッド要素の第１の接続部に凹部を与えることは、リーミング装置の稼働中に向上された応力伝達を与える。これは、応力伝達が第１の接続部上におけるロッド要素の表面と応力伝達が接続剤との間において影響を及ぼす共有応力（ｓｈａｒｅ ｆｏｒｃｅｓ）に限定されないため、である。更には、応力はまた、凹部へと係合する接続剤の突出と凹部自体との間における相互作用によって伝達され得る。
【００１５】
本発明の典型的な一実施例によれば、第１の部分は第２の凹部を有する。第１の凹部及び第２の凹部は、ロッド要素の軸方向において互いに対して移動される（ｄｉｓｐｌａｃｅｄ ｔｏ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ）。
【００１６】
軸方向における第１の凹部に対して移動される第２の凹部を与えることにより、接続剤の更なる突出が形成され得るため、応力分布は向上され得る。軸方向への移動を与えることは、異なる軸方向位置に対して応力衝撃箇所（ｆｏｒｃｅ ｉｍｐａｃｔ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ）を更に分布させるため、第１の接続部の範囲におけるロッド要素の弱化は制限され得、ロッド要素の破断を防ぐようにする。
【００１７】
本発明の典型的な一実施例によれば、第１の部分は、第３の凹部を有する。第１の凹部及び第３の凹部は、ロッド要素の周方向において互いに移動される。
【００１８】
周方向において移動される複数の凹部を与えることは、ロッド要素とインターフェイス要素との間において向上された接触を形成するよう、伝達応力の分布を更に高め得る。
【００１９】
本発明の典型的な一実施例によれば、インターフェイス要素、特に第２の接続部は、第４の凹部を有する。接続剤は、該第４の凹部へと係合する。
【００２０】
インターフェイス要素において凹部を与えることは、接続剤と夫々のインターフェイス要素との間における向上された応力伝達も与える。
【００２１】
本発明の典型的な一実施例によれば、インターフェイス要素、特に第２の接続部は、第５の凹部を有する。第４の凹部及び第５の凹部は、インターフェイス要素の軸方向において移動される。
【００２２】
第４及び第５の凹部の移動は、接続剤とインターフェイス要素との間の応力伝達を高めるよう、向上された応力分布を与える。凹部の軸方向の移動を与えることは、インターフェイス要素の弱化された構造を防ぎ、複数の軸方向に分布された箇所に対して応力伝達を分布させる。
【００２３】
本発明の典型的な一実施例によれば、インターフェイス要素は、第６の凹部を有する。第４の凹部及び第６の凹部は、インターフェイス要素の周方向において移動される。
【００２４】
周方向において移動される複数の凹部を与えることは、接続剤とインターフェイス要素との間における応力伝達に対して向上された形状を与え得る。
【００２５】
複数の凹部は、軸方向及び周方向の両方向において同時に移動されるよう与えられ得る、ことが留意されるべきである。更に、凹部の数は、限定されず、適用の夫々の必要性に応じて与えられ得る。更に、接続剤は、接続剤を介するロッド要素とインターフェイス要素との間の応力伝達を高めるよう、特には第２、第３、第５、及び第６の凹部である複数の凹部へと係合され得る、ことが留意されるべきである。更に留意されるべきは、ロッド要素における凹部及びインターフェイスにおける凹部は、凹部箇所に対して互いに少なくとも部分的に対応し得るため凹部が互いに対面し得る、ことである。故に、接続剤の夫々に係合する部分は、ロッド要素と夫々のインターフェイス要素との間において一種のボルト締め接続を形成し得る。更に、例えば、第３の凹部はたとえ第２の凹部がなくても与えられ得ること、及び、第４の凹部はたとえ第１、第２、又は第３の凹部がなくても与えられ得ること、が留意されるべきである。言い換えれば、凹部は、夫々の適用の必要性に対して任意に与えられ得る。
【００２６】
本発明の典型的な一実施例によれば、凹部のうち少なくとも１つは、球面穴（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｈｏｌｅ）の形状で形成される。
【００２７】
球面穴を与えることは、円筒穴よりも利点を与える。即ち、球面穴は、ロッド要素の破断の危険性を有する鋭角なチャンファ又はノッチを与えない。故に、球面穴の形状である凹部を用いることによって、鋭角なノッチ又は鋭角なチャンファは避けられ得る。
【００２８】
本発明の典型的な一実施例によれば、凹部のうち少なくとも１つは、溝の形状で形成される。該溝は、ロッド要素の長手方向へと延在する。
【００２９】
軸方向に延在する溝は、穴より長い断面を備え、夫々の要素間における向上された力の伝達を与え得る。溝は、夫々の要素の意図されない破断を避けるために鋭角なノッチ又は鋭角なチャンファを避けるよう半周の断面を備え得る、ことが留意されるべきである。
【００３０】
本発明の典型的な一実施例によれば、少なくとも１つの凹部は、インターフェイス要素において貫通穴を形成する。
【００３１】
貫通穴を与えることは、特に軸方向に方向付けられたボア穴の内側壁へとかかる穴を与えるときに、止まり穴よりも製造が大変容易である。
【００３２】
本発明の典型的な一実施例によれば、インターフェイス要素は、リーミング工具をロッド要素に対して結合するよう適合される。
【００３３】
インターフェイス要素はまた、ドライブをロッド要素に対して結合させるよう適合され得る、ことが留意されるべきである。２つのインターフェイス要素を与えること、即ちリーミングツールを結合させるための第１のインターフェイス要素、及びドライブに対する結合（ａ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）としての第２のインターフェイス要素を与えることによって、特にはリーミング工具側におけるロッド要素及びインターフェイス要素と、ドライブ側におけるインターフェイス要素との間における両方の接続の接続剤の形状であるような設計がなされ得、接続剤がドライブ側において所定の破断点を与えるようにする。故に、ドライブ力（ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ）がロッド要素と夫々のインターフェイス要素との間における接続の意図される制限された応力伝達の性能を越えて広がる場合、所定の破断点は、ドライブインターフェイス要素の側において与えられ、人体における手術処置中に破断が人体外で起きるため、リーミング装置の残留物が人体内に残らない。所定の破断点は、例えば、リーミング工具側に対するドライブ側における低減された数の凹部によって与えられ得る。
【００３４】
本発明の典型的な一実施例によれば、ロッド要素は、ロッド要素の実質的に長手方向に延在する第１の導管を有する。
【００３５】
ロッド要素内において導管を与えることは、外側からロッド要素及び夫々の結合されたインターフェイス要素のリーミング工具側まで医学的に効果的な剤を与える可能性を提供する。他方では、ロッド要素における導管は、リーミング工具側から外側まで剥離組織を除去する可能性を与える。
【００３６】
本発明の典型的な一実施例によれば、インターフェイス要素は、第２の導管を有し、該第２の導管は、ロッド要素の第１の導管に対して接続される。
【００３７】
故に、インターフェイス要素における第２の導管は、ロッド要素における第１の導管に対応するため、導管を通って運ばれる材料は、インターフェイス要素からロッド要素まで、並びにロッド要素からインターフェイス要素まで、移送され得る。導管は、リーミング工具に対する結合としてのインターフェイス要素及びドライブに対する結合としてのインターフェイス要素のいずれの種類のインターフェイス要素に対しても与えられ得る。インターフェイス要素の導管の出口はまた、特には剤を与えることが所望されるとき、あるいは組織の除去が所望されるときに、外側壁の側、即ちインターフェイス要素の側面部において与えられ得る、ことが留意されるべきである。
【００３８】
本発明の典型的な一実施例によれば、ロッド要素は、炭素繊維複合材（ＣＦＣ）から作られる。
【００３９】
本発明の典型的な一実施例によれば、炭素繊維は、少なくとも第１の層及び第２の層において巻かれる。第１の層及び第２の層の方向は、夫々ロッド要素の長手方向軸に対して実質的にプラス／マイナス４５°の角度において傾斜される。
【００４０】
故に、炭素繊維は、最大のねじれ抵抗及び低い曲げ抵抗を備えるよう最適化される。また、方向の異なる傾斜角度は、ねじれ抵抗及び曲げ抵抗、並びにねじれ抵抗及び曲げ抵抗の比率を適合させる必要がある場合に与えられ得る、ことが留意されるべきである。
【００４１】
本発明の典型的な一実施例によれば、接続剤は接着剤である。
【００４２】
接着剤は、ロッド要素とインターフェイス要素との間において信頼性の高い接続を与える。リーミング装置に対して、人体に適合する接着剤が使用されるべきである、ことが留意されるべきである。適切な接着剤は、信頼性の高い接続及び生体適合性を同時に与える接着剤であるべきである。
【００４３】
本発明の典型的な一実施例によれば、接続剤は熱硬化接着剤である。
【００４４】
熱硬化接着剤は、より長い製造期間の可能性を与えるため、ロッド要素及びインターフェイス要素の互いに対する正確な位置付けを得るとき、硬化工程は、熱衝撃に始動されて始められ得る。
【００４５】
本発明の典型的な一実施例によれば、接続剤は複数構成要素エポキシ樹脂である。
【００４６】
複数構成エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂の複数構成要素を混合するとき、あるいは熱衝撃を加えるときに開始する化学工程により、信頼性が高く強い接続を与える。故に、接着剤のエイジング工程又は初期結合は、避けられ得る。
【００４７】
本発明の典型的な一実施例によれば、接続剤は炭素繊維の第３の層である。該第３の層は、第１の層及び第２の層の周囲に巻かれ、第３の層は、ロッド要素の周方向へと巻かれる。炭素繊維の第１の層及び第２の層は、分離される必要はなく、織り合わせ構造を構成してもよい。しかしながら、炭素繊維が単に周方向に対して傾斜される場合、構造の安定性は弱化され得るため、周方向における第３の炭素繊維層の巻付けは、特に第３の層が接続剤としての役割を有するとき、十分に安定した構造を与える。第３の炭素繊維層は、ロッド要素及びインターフェイス要素が圧入（プレスフィッティング）によって接続される場合に接続剤としての役割を有し得る。該圧入は、ロッド要素とインターフェイス要素との間における信頼性の高い接続に対する接着剤を必要としない。
【００４８】
上述された特性は組み合わされてもよい、ことが留意されるべきである。上述された特性の組合せはまた、特に詳述されなくても、共同作用効果をもたらし得る。
【００４９】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照して明らかに説明される。
【００５０】
本発明の典型的な実施例は、添付の図面を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ロッド要素、接続剤、及びリーミング工具に対する結合としての役割を有し得るインターフェイス要素の典型的な一実施例を図示する。
【図２】ロッド要素、接続剤、及びドライブに対する結合としての役割を有し得るインターフェイス要素の典型的な一実施例を図示する。
【図３】図３ａ及び３ｂは、典型的な一実施例に従ったリーミング装置の別個の構成要素を図示する。
【図４】図４ａ及び４ｂは、典型的な一実施例に従った図３ａ及び３ｂの取り付けられた構成要素を図示する。
【図５】図５ａ，５ｂ，５ｃ及び５ｄは、典型的な一実施例に従った接続部を備えるロッド要素を図示する。
【図６】図６ａ，６ｂ，６ｃ及び６ｄは、典型的な一実施例に従った接続部を備えるロッド要素を図示する。
【図７】図７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ及び７ｆは、典型的な一実施例に従ったリーミング工具に対する結合としての役割を有するインターフェイス要素を図示する。
【図８】図８ａ，８ｂ，８ｃ及び８ｄは、典型的な一実施例に従ったドライブに対する結合としての役割を有するインターフェイス要素を図示する。
【図９】図９ａ，９ｂ，９ｃ及び９ｄは、典型的な一実施例に従ったドライブに対する結合としての役割を有するインターフェイス要素を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１は、接続剤４０を用いるロッド要素１０及びインターフェイス要素２０の結合の典型的な一実施例を示す。ロッド要素１０は、導管１６を備えられ得る。図示された実施例に従ったロッド要素は、球面穴（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｈｏｌｅｓ）として形成される第１の凹部１３及び第３の凹部１５を有する。この実施例においては、穴は止まり穴であり、導管１６の密封は、穴又は凹部の領域において支持される（ｕｐｈｅｌｄ）。凹部は貫通穴であってもよい、ことが留意されるべきである。ロッド要素１０は、接続部１１を備えられる。この実施例におけるインターフェイス要素２０は、第４、第５、及び第６の凹部２３、２４、２５を与えられる。凹部は、この実施例ではインターフェイス要素の長手方向軸２８に対応するロッド要素の長手方向軸１８に対して移動された箇所（ロケーション）において与えられ得る。図示される通り、凹部２３は、凹部２５に対して長手方向２８において移動される。同一のことが凹部１３及び１５に適用され、ロッド要素１０の長手方向軸１８に対して互いに移動される。インターフェイス要素２０の凹部は、ボア穴（ｂｏｒｅ ｈｏｌｅｓ）として与えられる。凹部はまた、凹部２３及び２４から分かる通り、インターフェイス要素３９の周方向に対して移動され得る、ことが留意されるべきである。かかる凹部は、約１８０°移動されるが、他の移動の角度も必要に応じて適用され得る。図１は、周方向１９へのロッド要素１０の凹部の周方向の移動を図示しないが、ロッド要素１０の周方向に対して移動される凹部も与えられ得る、ことが留意されるべきである。インターフェイス要素２０は、ロッド要素１０の第１の接続部１１に対応する第２の接続部２１を備えられる。接続剤４０は、同軸上に配置されたロッド要素１０の第１の接続部１１とインターフェイス要素２０の第２の接続部２１との間において与えられる。図示された実施例において、接続剤４０は、凹部１３，１４，２３，２４及び２５へと係合し、ロッド要素１０とインターフェイス要素２０との間における向上された応力伝達が与えられ得る。しかしながら、ロッド要素１０とインターフェイス要素２０との間における応力伝達が十分である場合、接着剤４０は、たとえ凹部が与えられている場合でも、凹部へと係合する必要はない、ことが留意されるべきである。この場合、凹部は省略されてもよいことが留意されるべきである。
【００５３】
図２は、ロッド要素１０及びインターフェイス要素３０を備えるリーミング装置１を示す。ロッド要素１０及びインターフェイス要素３０は、少なくとも第１の接続部１１及び第２の接続部３１において同軸上に配置される。図２は、ロッド要素１０の長手方向１８へと延在する溝として形成される、ロッド要素１０の外側表面１２上における凹部を示す。ロッド要素１０の長手方向１８及びインターフェイス要素３０の長手方向３８は、本発明の一実施例においては互いに対して対応する。ロッド要素１０の表面１２上に与えられる凹部１３、１４及び１５は、ロッド要素１０の長手方向１８に対して移動され、また、ロッド要素１０の周方向１９に対して移動される。ロッド要素１０及びインターフェイス要素３０は、ロッド要素１０の第１の接続部１１及びインターフェイス要素３０の第２の接続部３１において同軸上に配置される。図示されたロッド要素１０は、インターフェイス要素３０の導管３６に対応する導管１６を有するため、薬剤又は組織の移動が行なわれ得る。接続剤４０は、ロッド要素１０とインターフェイス要素３０との間において与えられる。接続剤４０は、凹部１３，１４及び１５へと係合し得る。故に、高められた応力伝達は、インターフェイス要素３０とロッド要素１０との間において行なわれ得る。
【００５４】
例えば、図３中のインターフェイス要素３０のドライブ側上の第４、第５、及び第６の凹部を省略する場合、インターフェイス要素３０とロッド要素１０との間における応力伝達が制限され得るため、所定の破断点は与えられ得る。そのため、適用される応力を延在させる場合、ロッド要素１０とインターフェイス要素３０との間における接続剤４０における接続は、意図的に破断されるため、ロッド要素１０自体の破断、及び図１中のリーミング工具側のインターフェイス要素２０とロッド要素１０と間の破断は避けられ得、所定の破断点は、全ての手術状況に対して人体外において与えられ得る。
【００５５】
図３ａ及び図３ｂは、ロッド要素１０及び２つのインターフェイス要素２０，３０を備えるリーミング装置１の複数の構成要素の側面図（図３ａ）及び断面図（図３ｂ）である。接続剤４０は、図３ａ及び図３ｂには図示されない。図３ｂに図示される通り、全ての構成要素１０，２０，３０において導管を与えることは、薬剤を運搬するため、あるいはリーミング工具（図示せず）から組織を除去するための接続を与える。
【００５６】
図４ａ及び４ｂは、ロッド要素１０及び2つのインターフェイス要素２０，３０を備える組み立てられたリーミング装置１を示す。図４ｂの断面図に示される通り、ロッド要素１０及びインターフェイス要素２０，３０は同軸上に配置されるため、インターフェイス要素２０，３０の接続部は、ロッド要素１０の夫々の接続部を覆う。
【００５７】
図５ａ，５ｂ，５ｃ及び５ｄは、ロッド要素１０、特にはロッド要素１０の接続部１１を示す。ロッド要素１０の接続部１１において、凹部１３，１４，及び１５は与えられ得る。凹部は、図５ａに示される通り長手方向に対して移動され得るか、あるいは、図５ａの図に対して９０°回転された図５ｂに示される通り周方向において移動され得る。
【００５８】
更に、図５ａは、炭素繊維層の典型的な一実施例を示す。第１及び第２の炭素繊維層１７ａ，１７ｂは、図５ｂに示される通り、織り合わせ構造として与えられ得る。織り合わせ構造は、ロッド要素１０の周方向において巻かれる第３の層１７ｃによって取り囲まれ得る。周方向の巻付けは特に、インターフェイス要素２０，３０とロッド要素１０との間において圧入を適用する場合に適切である。図５ｃは、切取り線Ａ−Ａに沿った断面図であり、図５ｄは、より詳細を示す図５ｃの拡大断面図である。図５ｄは、球面穴として形成される凹部１３，１４，１５の典型的な一実施例を示す。球面穴はまた、図５ｄに示される通り、球形の一部によって形成される穴として理解されるべきである、ことが留意されるべきである。更に、凹部１３，１４，１５，２３，２４，２５，３３，３４，３５は、例えば円筒形状、又は鋭角なノッチを有さない形状等である他の形状を備え得る。しかしながらこのことは球面穴に限定されない。
【００５９】
図６ａ，６ｂ，６ｃ及び６ｄは、ロッド要素１０の表面側上の凹部１３，１４，１５を図示する更なる典型的な一実施例を示す。該凹部は、ロッド要素１０の長手方向へと溝として形成される。溝は、図６ｂに示される通りロッド要素１０の長手方向軸に対して移動され得、また、９０°回転された図６ｂのロッド要素を図示する図６ａに示される通り、周方向へと移動される。図６ｃは、図６ａの断面図であり、図６ｄは、図６ｃ中のロッド要素の拡大断面図である。図６ｄに示される通り、凹部１３，１４及び１５は、応力を伝達するとき、ロッド要素１０の損傷を避けるために鋭角なノッチ又は鋭角なチャンファを避けるよう、円扇型（ｃｉｒｃｌｅ ｓｅｃｔｏｒ）の形状における断面を備え得る。
【００６０】
図６ａは、炭素繊維の第１の層１７ａ及び第２の層１７ｂを更に示す。図６ａの実施例中の炭素繊維は、別個の層において巻かれる。第１及び第２の層１７ａ及び１７ｂの他の配置が与えられてもよく、特には他の織り込み（ｗｏｖｅｎ）パターンが使用され得、必要に応じて夫々の適用に対して適切且つ必要なようにされる、ことが留意されるべきである。しかしながら層の数は、第１及び第２の層に限定されず、複数層構造であってもよい。
【００６１】
図７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ及び７ｆは、リーミング工具を結合するよう適合されるインターフェイス要素２０を示す。リーミング工具の結合は、インターフェイス要素２０のヘッド部において行なわれ、詳細は図７ｅにおいて示される。インターフェイス要素２０の第２の接続部２１は、図７ａ及び図７ｂ中の対応する断面図に示される通り、軸方向及び周方向へと移動され得る複数の凹部１３，１４及び１５を備えられ得る。インターフェイス要素２０はまた、導管２６を備えられ得、該導管２６は、リーミング工具の導管（図示せず）に対するロッド要素１６の導管（図７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ及び７ｆは図示せず）の間における接続を与え得る。
【００６２】
図７ｃは、図７ａの上面図である。図７ｄは、図７ｂに対して９０°回転された、インターフェイス要素２０の断面図である。図７ｆは、インターフェイス要素２０の三次元図である。
【００６３】
図８ａ，８ｂ，８ｃ及び８ｄは、インターフェイス要素の更なる典型的な実施例を示すが、このインターフェイス要素は、リーミング装置を駆動するためのドライブを結合するよう適合される。図８ａは、典型的なインターフェイス要素３０の側面図である。図８ｃは、図８ａ中のインターフェイス要素３０の上面図である。図８ｂは、図８ａ中のインターフェイス要素３０の断面図であり、インターフェイス要素３０はまた、長手方向への導管３６を備えられる。接続部３１は、複数の凹部３３，３４，３５を有し、該凹部は、止まり穴及び貫通穴（図示せず）として与えられ得る。凹部は、円筒穴及び球面穴（図示せず）として形成され得る。凹部３３，３４，３５は、ボア穴の内側表面３２上に与えられ得、該ボア穴は、ロッド要素１０の接続部１１を受容するよう適合される。図８ｄは、典型的な一実施例に従ったインターフェイス要素３０の三次元図である。
【００６４】
図９ａ，９ｂ，９ｃ及び９ｄは、ドライブに対して結合されるよう適合されるインターフェイス要素３０の更なる典型的な一実施例を示す。図９ａは側面図であり、図９ｃは拡大上面図であり、図９ｂは、インターフェイス要素３０の断面図である。図９ｄは、インターフェイス要素３０の三次元図である。
【００６５】
図８ａ，８ｂ，８ｃ及び８ｄ中のインターフェイス要素は、ドライブユニットの供給者に対して指示され得るドライブに対する異なった結合形状を与える点において図９ａ，９ｂ，９ｃ及び９ｄとは異なる。故に、結合形状の設計は、インターフェイス要素３０に対して結合されるべきドライブユニットに対して修正され得る、ことが留意されるべきである。
【００６６】
「有する」という語は他の要素を除外するものではなく、単数形で示されるものはその複数の存在を除外しない、ことが留意されるべきである。また、異なる実施例に関連付けられて説明される要素は、組み合わせられ得る。
【００６７】
請求項中の参照符号は、請求項の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーミング装置に係り、より特には、炭素繊維強化構造を有するシャフトを備えるリーミング装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
髄内釘固定は、特には長い四肢（ｌｏｎｇ ｅｘｔｒｅｍｉｔｉｅｓ）である長骨における骨折固定に対して選択される方法である。髄内管（ｉｎｔｒａｍｅｄｕｌｌａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）に対して完全にアクセスするには、リーマーのシャフトは、軟組織及び骨の湾曲をバイパスするよう屈曲方向において十分に可撓性でなければならず、また、リーマーのヘッドに対してねじれを伝達するよう十分に剛性でなければならない。先行技術によるリーミング装置は、リーミング処置中に残留物が捕捉され得る螺旋を構成するシャフト設計を備えるため、次に使用する前の病院でのリーミング装置の洗浄は、特には滅菌処置において複雑である。病院での器具の適切な洗浄は、大きな労力を要し、多くの時間がかかる。更には、病院によっては、大きな労力が伴うために、かかる重要な装置を洗浄する準備がされていないところもある。
【０００３】
複数の先行技術のリーミング装置において、螺旋シャフトは、十分な可撓性を提供するよう高度の弾性（超弾性）を備える材料であるニチノールと称されるもので作られたシャフトに置き換えられる。ニチノール（Ｎｉｔｉｎｏｌ）は、ニッケル・チタン・ネイバル・オードナンス・ラボラトリー（ＮＩｃｋｅｌ ＴＩｔａｎｉｕｍ Ｎａｖａｌ Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ、海軍兵站研究所ニッケルチタン）の頭字語である。ニチノールは、チタン又はニッケルの構造とは異なる通常の立方晶構造を備える合金相ＮｉＴｉである。ニチノールは、約５５％ニッケル及び約４５％チタンを有する。ニチノールのシャフトが単一チューブを有して作られるという事実により、病院での洗浄労力はより少ない。しかしながら、最近の調査は、ニチノール材料が突発故障モードを有することを示している。特には、複数の調査報告は、ニチノールシャフトの複数断片破断が病院での手術処置の間のリーミング処置中に発生した、ということを指摘している。更には、ニチノール材料は、大変高価な材料である。
【０００４】
ＵＳ ２００７／００１５１０７（特許文献１）から、研磨コーティングを備える根管器具及びその製造方法が既知である。該根管器具は、形状記憶を備える可撓性の弾性材料を有するコアを備える。該コアは更に、研磨粒子を有するコーティングを備える。コアは、炭素繊維強化プラスチック材料等であるプラスチック材料、又はニッケル−チタン合金から作られる。
【０００５】
ＣＨ ６６８６９０（特許文献２）は、試験機器に対して結合されたリード線を有するカバーとして炭素繊維添着プラスチックを使用する、心電図試験等である医学的目的に対するプローブ電極ケーブルを記載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳ ２００７／００１５１０７
【特許文献２】ＣＨ ６６８６９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、より信頼性の高いリーミング装置を与えることを目的とし得る。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、独立請求項の対象によって解決される。その有利な実施例は、従属請求項に盛り込まれる。
【０００９】
本発明の典型的な実施例によれば、リーミング装置は、ロッド要素、インターフェイス要素、及び接続剤を有する。ロッド要素は、炭素繊維強化構造を備える第１の接続部を有する。インターフェイス要素は、第２の接続部を有する。第１の接続部及び第２の接続部は、互いに対して同軸に配置される。接続剤は、第１の接続部と第２の接続部との間に介在される。
【００１０】
故に、先行技術の螺旋リーマーの洗浄問題を有さず、同時にロッド要素の炭素繊維強化構造により更に堅固な材料を与えるリーミング装置が与えられる。更には、炭素繊維強化構造部を備えるロッド要素は、先行技術のニチノール材料より安価であり、更にはより一層堅固である。接続剤は、ロッド要素とインターフェイス要素との間において信頼性の高い接続を与える。インターフェイス要素は、結合要素であり得、リーミング装置のリーミング工具を担持することができるが、リーミング装置のリーミングドライブに対する結合要素でもあり得る。言い換えれば、インターフェイス要素は、リーミング装置の両側上、ドライブインプット側及びドライブアウトプット側上における結合であり得る。接続部、即ち第１の接続部及び第２の接続部は特に、ロッド要素とインターフェイス要素との間において信頼性の高い接続を提供するために接続剤を受容するよう備えられ得る。
【００１１】
本発明の典型的な一実施例によれば、第１の接続部はロッド要素の外側表面上に与えられ、第２の接続部はインターフェイス要素の内側表面上に与えられる。
【００１２】
故に、ロッドの接続部は少なくとも部分的にインターフェイス要素によって取り囲まれるため、インターフェイス要素は、ロッド要素の接続部分を覆う。しかしながら、第１の接続部はロッド要素の内側表面上に与えられてもよく、第２の接続部はインターフェイス要素の外側表面上に与えられてもよい。この場合、ロッド要素は穴を備えられるべきであり、該穴へとインターフェイス要素が挿入され得、特にはインターフェイス要素の第２の接続部が挿入され得る。前述された場合はいずれも、ロッド要素からインターフェイス要素まで移行（ｔｒａｎｓｉｔ）又はその逆の移行は、潤滑な移行として設計され得、リーミング装置の洗浄工程に関して問題があり得る剥離組織を捕捉する危険性を部分が有することを防ぐようにする。
【００１３】
本発明の典型的な一実施例によれば、第１の接続部は、第１の凹部を有する。接続剤は、該第１の凹部へと係合する（ｅｎｇａｇｅｓ ｉｎｔｏ）。
【００１４】
ロッド要素の第１の接続部に凹部を与えることは、リーミング装置の稼働中に向上された応力伝達を与える。これは、応力伝達が第１の接続部上におけるロッド要素の表面と応力伝達が接続剤との間において影響を及ぼす共有応力（ｓｈａｒｅ ｆｏｒｃｅｓ）に限定されないため、である。更には、応力はまた、凹部へと係合する接続剤の突出と凹部自体との間における相互作用によって伝達され得る。
【００１５】
本発明の典型的な一実施例によれば、第１の部分は第２の凹部を有する。第１の凹部及び第２の凹部は、ロッド要素の軸方向において互いに対して移動される（ｄｉｓｐｌａｃｅｄ ｔｏ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ）。
【００１６】
軸方向における第１の凹部に対して移動される第２の凹部を与えることにより、接続剤の更なる突出が形成され得るため、応力分布は向上され得る。軸方向への移動を与えることは、異なる軸方向位置に対して応力衝撃箇所（ｆｏｒｃｅ ｉｍｐａｃｔ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ）を更に分布させるため、第１の接続部の範囲におけるロッド要素の弱化は制限され得、ロッド要素の破断を防ぐようにする。
【００１７】
本発明の典型的な一実施例によれば、第１の部分は、第３の凹部を有する。第１の凹部及び第３の凹部は、ロッド要素の周方向において互いに移動される。
【００１８】
周方向において移動される複数の凹部を与えることは、ロッド要素とインターフェイス要素との間において向上された接触を形成するよう、伝達応力の分布を更に高め得る。
【００１９】
本発明の典型的な一実施例によれば、インターフェイス要素、特に第２の接続部は、第４の凹部を有する。接続剤は、該第４の凹部へと係合する。
【００２０】
インターフェイス要素において凹部を与えることは、接続剤と夫々のインターフェイス要素との間における向上された応力伝達も与える。
【００２１】
本発明の典型的な一実施例によれば、インターフェイス要素、特に第２の接続部は、第５の凹部を有する。第４の凹部及び第５の凹部は、インターフェイス要素の軸方向において移動される。
【００２２】
第４及び第５の凹部の移動は、接続剤とインターフェイス要素との間の応力伝達を高めるよう、向上された応力分布を与える。凹部の軸方向の移動を与えることは、インターフェイス要素の弱化された構造を防ぎ、複数の軸方向に分布された箇所に対して応力伝達を分布させる。
【００２３】
本発明の典型的な一実施例によれば、インターフェイス要素は、第６の凹部を有する。第４の凹部及び第６の凹部は、インターフェイス要素の周方向において移動される。
【００２４】
周方向において移動される複数の凹部を与えることは、接続剤とインターフェイス要素との間における応力伝達に対して向上された形状を与え得る。
【００２５】
複数の凹部は、軸方向及び周方向の両方向において同時に移動されるよう与えられ得る、ことが留意されるべきである。更に、凹部の数は、限定されず、適用の夫々の必要性に応じて与えられ得る。更に、接続剤は、接続剤を介するロッド要素とインターフェイス要素との間の応力伝達を高めるよう、特には第２、第３、第５、及び第６の凹部である複数の凹部へと係合され得る、ことが留意されるべきである。更に留意されるべきは、ロッド要素における凹部及びインターフェイスにおける凹部は、凹部箇所に対して互いに少なくとも部分的に対応し得るため凹部が互いに対面し得る、ことである。故に、接続剤の夫々に係合する部分は、ロッド要素と夫々のインターフェイス要素との間において一種のボルト締め接続を形成し得る。更に、例えば、第３の凹部はたとえ第２の凹部がなくても与えられ得ること、及び、第４の凹部はたとえ第１、第２、又は第３の凹部がなくても与えられ得ること、が留意されるべきである。言い換えれば、凹部は、夫々の適用の必要性に対して任意に与えられ得る。
【００２６】
本発明の典型的な一実施例によれば、凹部のうち少なくとも１つは、球面穴（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｈｏｌｅ）の形状で形成される。
【００２７】
球面穴を与えることは、円筒穴よりも利点を与える。即ち、球面穴は、ロッド要素の破断の危険性を有する鋭角なチャンファ又はノッチを与えない。故に、球面穴の形状である凹部を用いることによって、鋭角なノッチ又は鋭角なチャンファは避けられ得る。
【００２８】
本発明の典型的な一実施例によれば、凹部のうち少なくとも１つは、溝の形状で形成される。該溝は、ロッド要素の長手方向へと延在する。
【００２９】
軸方向に延在する溝は、穴より長い断面を備え、夫々の要素間における向上された力の伝達を与え得る。溝は、夫々の要素の意図されない破断を避けるために鋭角なノッチ又は鋭角なチャンファを避けるよう半周の断面を備え得る、ことが留意されるべきである。
【００３０】
本発明の典型的な一実施例によれば、少なくとも１つの凹部は、インターフェイス要素において貫通穴を形成する。
【００３１】
貫通穴を与えることは、特に軸方向に方向付けられたボア穴の内側壁へとかかる穴を与えるときに、止まり穴よりも製造が大変容易である。
【００３２】
本発明の典型的な一実施例によれば、インターフェイス要素は、リーミング工具をロッド要素に対して結合するよう適合される。
【００３３】
インターフェイス要素はまた、ドライブをロッド要素に対して結合させるよう適合され得る、ことが留意されるべきである。２つのインターフェイス要素を与えること、即ちリーミングツールを結合させるための第１のインターフェイス要素、及びドライブに対する結合（ａ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）としての第２のインターフェイス要素を与えることによって、特にはリーミング工具側におけるロッド要素及びインターフェイス要素と、ドライブ側におけるインターフェイス要素との間における両方の接続の接続剤の形状であるような設計がなされ得、接続剤がドライブ側において所定の破断点を与えるようにする。故に、ドライブ力（ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ）がロッド要素と夫々のインターフェイス要素との間における接続の意図される制限された応力伝達の性能を越えて広がる場合、所定の破断点は、ドライブインターフェイス要素の側において与えられ、人体における手術処置中に破断が人体外で起きるため、リーミング装置の残留物が人体内に残らない。所定の破断点は、例えば、リーミング工具側に対するドライブ側における低減された数の凹部によって与えられ得る。
【００３４】
本発明の典型的な一実施例によれば、ロッド要素は、ロッド要素の実質的に長手方向に延在する第１の導管を有する。
【００３５】
ロッド要素内において導管を与えることは、外側からロッド要素及び夫々の結合されたインターフェイス要素のリーミング工具側まで医学的に効果的な剤を与える可能性を提供する。他方では、ロッド要素における導管は、リーミング工具側から外側まで剥離組織を除去する可能性を与える。
【００３６】
本発明の典型的な一実施例によれば、インターフェイス要素は、第２の導管を有し、該第２の導管は、ロッド要素の第１の導管に対して接続される。
【００３７】
故に、インターフェイス要素における第２の導管は、ロッド要素における第１の導管に対応するため、導管を通って運ばれる材料は、インターフェイス要素からロッド要素まで、並びにロッド要素からインターフェイス要素まで、移送され得る。導管は、リーミング工具に対する結合としてのインターフェイス要素及びドライブに対する結合としてのインターフェイス要素のいずれの種類のインターフェイス要素に対しても与えられ得る。インターフェイス要素の導管の出口はまた、特には剤を与えることが所望されるとき、あるいは組織の除去が所望されるときに、外側壁の側、即ちインターフェイス要素の側面部において与えられ得る、ことが留意されるべきである。
【００３８】
本発明の典型的な一実施例によれば、ロッド要素は、炭素繊維複合材（ＣＦＣ）から作られる。
【００３９】
本発明の典型的な一実施例によれば、炭素繊維は、少なくとも第１の層及び第２の層において巻かれる。第１の層及び第２の層の方向は、夫々ロッド要素の長手方向軸に対して実質的にプラス／マイナス４５°の角度において傾斜される。
【００４０】
故に、炭素繊維は、最大のねじれ抵抗及び低い曲げ抵抗を備えるよう最適化される。また、方向の異なる傾斜角度は、ねじれ抵抗及び曲げ抵抗、並びにねじれ抵抗及び曲げ抵抗の比率を適合させる必要がある場合に与えられ得る、ことが留意されるべきである。
【００４１】
本発明の典型的な一実施例によれば、接続剤は接着剤である。
【００４２】
接着剤は、ロッド要素とインターフェイス要素との間において信頼性の高い接続を与える。リーミング装置に対して、人体に適合する接着剤が使用されるべきである、ことが留意されるべきである。適切な接着剤は、信頼性の高い接続及び生体適合性を同時に与える接着剤であるべきである。
【００４３】
本発明の典型的な一実施例によれば、接続剤は熱硬化接着剤である。
【００４４】
熱硬化接着剤は、より長い製造期間の可能性を与えるため、ロッド要素及びインターフェイス要素の互いに対する正確な位置付けを得るとき、硬化工程は、熱衝撃に始動されて始められ得る。
【００４５】
本発明の典型的な一実施例によれば、接続剤は複数構成要素エポキシ樹脂である。
【００４６】
複数構成エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂の複数構成要素を混合するとき、あるいは熱衝撃を加えるときに開始する化学工程により、信頼性が高く強い接続を与える。故に、接着剤のエイジング工程又は初期結合は、避けられ得る。
【００４７】
本発明の典型的な一実施例によれば、接続剤は炭素繊維の第３の層である。該第３の層は、第１の層及び第２の層の周囲に巻かれ、第３の層は、ロッド要素の周方向へと巻かれる。炭素繊維の第１の層及び第２の層は、分離される必要はなく、織り合わせ構造を構成してもよい。しかしながら、炭素繊維が単に周方向に対して傾斜される場合、構造の安定性は弱化され得るため、周方向における第３の炭素繊維層の巻付けは、特に第３の層が接続剤としての役割を有するとき、十分に安定した構造を与える。第３の炭素繊維層は、ロッド要素及びインターフェイス要素が圧入（プレスフィッティング）によって接続される場合に接続剤としての役割を有し得る。該圧入は、ロッド要素とインターフェイス要素との間における信頼性の高い接続に対する接着剤を必要としない。
【００４８】
上述された特性は組み合わされてもよい、ことが留意されるべきである。上述された特性の組合せはまた、特に詳述されなくても、共同作用効果をもたらし得る。
【００４９】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照して明らかに説明される。
【００５０】
本発明の典型的な実施例は、添付の図面を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ロッド要素、接続剤、及びリーミング工具に対する結合としての役割を有し得るインターフェイス要素の典型的な一実施例を図示する。
【図２】ロッド要素、接続剤、及びドライブに対する結合としての役割を有し得るインターフェイス要素の典型的な一実施例を図示する。
【図３】図３ａ及び３ｂは、典型的な一実施例に従ったリーミング装置の別個の構成要素を図示する。
【図４】図４ａ及び４ｂは、典型的な一実施例に従った図３ａ及び３ｂの取り付けられた構成要素を図示する。
【図５】図５ａ，５ｂ，５ｃ及び５ｄは、典型的な一実施例に従った接続部を備えるロッド要素を図示する。
【図６】図６ａ，６ｂ，６ｃ及び６ｄは、典型的な一実施例に従った接続部を備えるロッド要素を図示する。
【図７】図７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ及び７ｆは、典型的な一実施例に従ったリーミング工具に対する結合としての役割を有するインターフェイス要素を図示する。
【図８】図８ａ，８ｂ，８ｃ及び８ｄは、典型的な一実施例に従ったドライブに対する結合としての役割を有するインターフェイス要素を図示する。
【図９】図９ａ，９ｂ，９ｃ及び９ｄは、典型的な一実施例に従ったドライブに対する結合としての役割を有するインターフェイス要素を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１は、接続剤４０を用いるロッド要素１０及びインターフェイス要素２０の結合の典型的な一実施例を示す。ロッド要素１０は、導管１６を備えられ得る。図示された実施例に従ったロッド要素は、球面穴（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｈｏｌｅｓ）として形成される第１の凹部１３及び第３の凹部１５を有する。この実施例においては、穴は止まり穴であり、導管１６の密封は、穴又は凹部の領域において支持される（ｕｐｈｅｌｄ）。凹部は貫通穴であってもよい、ことが留意されるべきである。ロッド要素１０は、接続部１１を備えられる。この実施例におけるインターフェイス要素２０は、第４、第５、及び第６の凹部２３、２４、２５を与えられる。凹部は、この実施例ではインターフェイス要素の長手方向軸２８に対応するロッド要素の長手方向軸１８に対して移動された箇所（ロケーション）において与えられ得る。図示される通り、凹部２３は、凹部２５に対して長手方向２８において移動される。同一のことが凹部１３及び１５に適用され、ロッド要素１０の長手方向軸１８に対して互いに移動される。インターフェイス要素２０の凹部は、ボア穴（ｂｏｒｅ ｈｏｌｅｓ）として与えられる。凹部はまた、凹部２３及び２４から分かる通り、インターフェイス要素３９の周方向に対して移動され得る、ことが留意されるべきである。かかる凹部は、約１８０°移動されるが、他の移動の角度も必要に応じて適用され得る。図１は、周方向１９へのロッド要素１０の凹部の周方向の移動を図示しないが、ロッド要素１０の周方向に対して移動される凹部も与えられ得る、ことが留意されるべきである。インターフェイス要素２０は、ロッド要素１０の第１の接続部１１に対応する第２の接続部２１を備えられる。接続剤４０は、同軸上に配置されたロッド要素１０の第１の接続部１１とインターフェイス要素２０の第２の接続部２１との間において与えられる。図示された実施例において、接続剤４０は、凹部１３，１４，２３，２４及び２５へと係合し、ロッド要素１０とインターフェイス要素２０との間における向上された応力伝達が与えられ得る。しかしながら、ロッド要素１０とインターフェイス要素２０との間における応力伝達が十分である場合、接着剤４０は、たとえ凹部が与えられている場合でも、凹部へと係合する必要はない、ことが留意されるべきである。この場合、凹部は省略されてもよいことが留意されるべきである。
【００５３】
図２は、ロッド要素１０及びインターフェイス要素３０を備えるリーミング装置１を示す。ロッド要素１０及びインターフェイス要素３０は、少なくとも第１の接続部１１及び第２の接続部３１において同軸上に配置される。図２は、ロッド要素１０の長手方向１８へと延在する溝として形成される、ロッド要素１０の外側表面１２上における凹部を示す。ロッド要素１０の長手方向１８及びインターフェイス要素３０の長手方向３８は、本発明の一実施例においては互いに対して対応する。ロッド要素１０の表面１２上に与えられる凹部１３、１４及び１５は、ロッド要素１０の長手方向１８に対して移動され、また、ロッド要素１０の周方向１９に対して移動される。ロッド要素１０及びインターフェイス要素３０は、ロッド要素１０の第１の接続部１１及びインターフェイス要素３０の第２の接続部３１において同軸上に配置される。図示されたロッド要素１０は、インターフェイス要素３０の導管３６に対応する導管１６を有するため、薬剤又は組織の移動が行なわれ得る。接続剤４０は、ロッド要素１０とインターフェイス要素３０との間において与えられる。接続剤４０は、凹部１３，１４及び１５へと係合し得る。故に、高められた応力伝達は、インターフェイス要素３０とロッド要素１０との間において行なわれ得る。
【００５４】
例えば、図３中のインターフェイス要素３０のドライブ側上の第４、第５、及び第６の凹部を省略する場合、インターフェイス要素３０とロッド要素１０との間における応力伝達が制限され得るため、所定の破断点は与えられ得る。そのため、適用される応力を延在させる場合、ロッド要素１０とインターフェイス要素３０との間における接続剤４０における接続は、意図的に破断されるため、ロッド要素１０自体の破断、及び図１中のリーミング工具側のインターフェイス要素２０とロッド要素１０と間の破断は避けられ得、所定の破断点は、全ての手術状況に対して人体外において与えられ得る。
【００５５】
図３ａ及び図３ｂは、ロッド要素１０及び２つのインターフェイス要素２０，３０を備えるリーミング装置１の複数の構成要素の側面図（図３ａ）及び断面図（図３ｂ）である。接続剤４０は、図３ａ及び図３ｂには図示されない。図３ｂに図示される通り、全ての構成要素１０，２０，３０において導管を与えることは、薬剤を運搬するため、あるいはリーミング工具（図示せず）から組織を除去するための接続を与える。
【００５６】
図４ａ及び４ｂは、ロッド要素１０及び2つのインターフェイス要素２０，３０を備える組み立てられたリーミング装置１を示す。図４ｂの断面図に示される通り、ロッド要素１０及びインターフェイス要素２０，３０は同軸上に配置されるため、インターフェイス要素２０，３０の接続部は、ロッド要素１０の夫々の接続部を覆う。
【００５７】
図５ａ，５ｂ，５ｃ及び５ｄは、ロッド要素１０、特にはロッド要素１０の接続部１１を示す。ロッド要素１０の接続部１１において、凹部１３，１４，及び１５は与えられ得る。凹部は、図５ａに示される通り長手方向に対して移動され得るか、あるいは、図５ａの図に対して９０°回転された図５ｂに示される通り周方向において移動され得る。
【００５８】
更に、図５ａは、炭素繊維層の典型的な一実施例を示す。第１及び第２の炭素繊維層１７ａ，１７ｂは、図５ｂに示される通り、織り合わせ構造として与えられ得る。織り合わせ構造は、ロッド要素１０の周方向において巻かれる第３の層１７ｃによって取り囲まれ得る。周方向の巻付けは特に、インターフェイス要素２０，３０とロッド要素１０との間において圧入を適用する場合に適切である。図５ｃは、切取り線Ａ−Ａに沿った断面図であり、図５ｄは、より詳細を示す図５ｃの拡大断面図である。図５ｄは、球面穴として形成される凹部１３，１４，１５の典型的な一実施例を示す。球面穴はまた、図５ｄに示される通り、球形の一部によって形成される穴として理解されるべきである、ことが留意されるべきである。更に、凹部１３，１４，１５，２３，２４，２５，３３，３４，３５は、例えば円筒形状、又は鋭角なノッチを有さない形状等である他の形状を備え得る。しかしながらこのことは球面穴に限定されない。
【００５９】
図６ａ，６ｂ，６ｃ及び６ｄは、ロッド要素１０の表面側上の凹部１３，１４，１５を図示する更なる典型的な一実施例を示す。該凹部は、ロッド要素１０の長手方向へと溝として形成される。溝は、図６ｂに示される通りロッド要素１０の長手方向軸に対して移動され得、また、９０°回転された図６ｂのロッド要素を図示する図６ａに示される通り、周方向へと移動される。図６ｃは、図６ａの断面図であり、図６ｄは、図６ｃ中のロッド要素の拡大断面図である。図６ｄに示される通り、凹部１３，１４及び１５は、応力を伝達するとき、ロッド要素１０の損傷を避けるために鋭角なノッチ又は鋭角なチャンファを避けるよう、円扇型（ｃｉｒｃｌｅ ｓｅｃｔｏｒ）の形状における断面を備え得る。
【００６０】
図６ａは、炭素繊維の第１の層１７ａ及び第２の層１７ｂを更に示す。図６ａの実施例中の炭素繊維は、別個の層において巻かれる。第１及び第２の層１７ａ及び１７ｂの他の配置が与えられてもよく、特には他の織り込み（ｗｏｖｅｎ）パターンが使用され得、必要に応じて夫々の適用に対して適切且つ必要なようにされる、ことが留意されるべきである。しかしながら層の数は、第１及び第２の層に限定されず、複数層構造であってもよい。
【００６１】
図７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ及び７ｆは、リーミング工具を結合するよう適合されるインターフェイス要素２０を示す。リーミング工具の結合は、インターフェイス要素２０のヘッド部において行なわれ、詳細は図７ｅにおいて示される。インターフェイス要素２０の第２の接続部２１は、図７ａ及び図７ｂ中の対応する断面図に示される通り、軸方向及び周方向へと移動され得る複数の凹部１３，１４及び１５を備えられ得る。インターフェイス要素２０はまた、導管２６を備えられ得、該導管２６は、リーミング工具の導管（図示せず）に対するロッド要素１６の導管（図７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ及び７ｆは図示せず）の間における接続を与え得る。
【００６２】
図７ｃは、図７ａの上面図である。図７ｄは、図７ｂに対して９０°回転された、インターフェイス要素２０の断面図である。図７ｆは、インターフェイス要素２０の三次元図である。
【００６３】
図８ａ，８ｂ，８ｃ及び８ｄは、インターフェイス要素の更なる典型的な実施例を示すが、このインターフェイス要素は、リーミング装置を駆動するためのドライブを結合するよう適合される。図８ａは、典型的なインターフェイス要素３０の側面図である。図８ｃは、図８ａ中のインターフェイス要素３０の上面図である。図８ｂは、図８ａ中のインターフェイス要素３０の断面図であり、インターフェイス要素３０はまた、長手方向への導管３６を備えられる。接続部３１は、複数の凹部３３，３４，３５を有し、該凹部は、止まり穴及び貫通穴（図示せず）として与えられ得る。凹部は、円筒穴及び球面穴（図示せず）として形成され得る。凹部３３，３４，３５は、ボア穴の内側表面３２上に与えられ得、該ボア穴は、ロッド要素１０の接続部１１を受容するよう適合される。図８ｄは、典型的な一実施例に従ったインターフェイス要素３０の三次元図である。
【００６４】
図９ａ，９ｂ，９ｃ及び９ｄは、ドライブに対して結合されるよう適合されるインターフェイス要素３０の更なる典型的な一実施例を示す。図９ａは側面図であり、図９ｃは拡大上面図であり、図９ｂは、インターフェイス要素３０の断面図である。図９ｄは、インターフェイス要素３０の三次元図である。
【００６５】
図８ａ，８ｂ，８ｃ及び８ｄ中のインターフェイス要素は、ドライブユニットの供給者に対して指示され得るドライブに対する異なった結合形状を与える点において図９ａ，９ｂ，９ｃ及び９ｄとは異なる。故に、結合形状の設計は、インターフェイス要素３０に対して結合されるべきドライブユニットに対して修正され得る、ことが留意されるべきである。
【００６６】
「有する」という語は他の要素を除外するものではなく、単数形で示されるものはその複数の存在を除外しない、ことが留意されるべきである。また、異なる実施例に関連付けられて説明される要素は、組み合わせられ得る。
【００６７】
請求項中の参照符号は、請求項の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーミング装置であって、
ロッド要素と、
インターフェイス要素と、
接続剤と、
を有し、
前記ロッド要素は、炭素繊維強化構造を備える第１の接続部を有し、
前記インターフェイス要素は、第２の接続部を有し、
前記第１の接続部及び前記第２の接続部は、互いに対して同軸に配置され、
前記接続剤は、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に介在される、
リーミング装置。
【請求項２】
前記第１の接続部は、前記ロッド要素の外側表面上に与えられ、前記第２の接続部は、前記インターフェイス要素の内側表面上に与えられる、
請求項１記載のリーミング装置。
【請求項３】
前記第１の接続部は、第１の凹部を有し、
前記接続剤は、該第１の凹部へと係合される、
請求項１又は２記載のリーミング装置。
【請求項４】
前記第１の部分は、第２の凹部を有し、
前記第１の凹部及び前記第２の凹部は、前記ロッド要素の軸方向において互いに対して移動され、
前記接続剤は、前記第２の凹部へと係合する、
請求項３記載のリーミング装置。
【請求項５】
前記第１の部分は、第３の凹部を有し、
前記第１の凹部及び前記第３の凹部は、前記ロッド要素の周方向において互いに対して移動され、
前記接続剤は、前記第３の凹部へと係合する、
請求項３又は４記載のリーミング装置。
【請求項６】
前記インターフェイス要素は、第４の凹部を有し、
前記接続剤は、該第４の凹部へと係合する、
請求項１乃至５のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項７】
前記インターフェイス要素は、第５の凹部を有し、
前記第４の凹部及び前記第５の凹部は、前記インターフェイス要素の軸方向において移動され、
前記接続剤は、前記第５の凹部へと係合する、
請求項６記載のリーミング装置。
【請求項８】
前記インターフェイス要素は、第６の凹部を有し、
前記第４の凹部及び前記第６の凹部は、前記インターフェイス要素の周方向において移動され、
前記接続剤は、前記第６の凹部へと係合する、
請求項６又は７記載のリーミング装置。
【請求項９】
前記凹部のうち少なくとも１つは、球面穴の形状において形成される、
請求項３乃至８のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１０】
前記凹部のうち少なくとも１つは、溝の形状において形成され、該溝は、前記ロッド要素の長手方向へと延在する、
請求項３乃至９のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの凹部は、前記インターフェイス要素において貫通穴を形成する、
請求項６乃至１０のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１２】
前記インターフェイス要素は、リーミング工具を前記ロッド要素に対して結合するよう適合される、
請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１３】
前記ロッド要素は、該ロッド要素の実質的に長手方向において延在する第１の導管を有する、
請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１４】
前記インターフェイス要素は、第２の導管を有し、該第２の導管は、前記ロッド要素の前記第１の導管に対して接続される、
請求項１３記載のリーミング装置。
【請求項１５】
前記ロッド要素は、炭素繊維複合材から作られる、
請求項１乃至１４のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１６】
前記炭素繊維は、少なくとも第１の層及び第２の層において巻かれ、該第１の層及び第２の層は夫々、前記ロッド要素の長手方向軸に対して実質的にプラス／マイナス４５°の角度において傾斜される、
請求項１乃至１５のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１７】
前記接続剤は、接着剤である、
請求項１乃至１６のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１８】
前記接続剤は、熱硬化接着剤である、
請求項１７記載のリーミング装置。
【請求項１９】
前記接続剤は、複数構成要素エポキシ樹脂である、
請求項１乃至１８のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項２０】
前記接続剤は、炭素繊維の第３の層であり、該第３の層は、前記第１の層及び前記第２の層の周囲に巻かれ、
前記第３の層は、前記ロッド要素の周方向へと巻かれる、
請求項１６乃至１９のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１】
リーミング装置であって、
ロッド要素と、
インターフェイス要素と、
接続剤と、
を有し、
前記ロッド要素は、炭素繊維強化構造を備える第１の接続部を有し、
前記インターフェイス要素は、第２の接続部を有し、
前記第１の接続部及び前記第２の接続部は、互いに対して同軸に配置され、
前記接続剤は、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に介在される、
リーミング装置。
【請求項２】
前記第１の接続部は、前記ロッド要素の外側表面上に与えられ、前記第２の接続部は、前記インターフェイス要素の内側表面上に与えられる、
請求項１記載のリーミング装置。
【請求項３】
前記第１の接続部は、第１の凹部を有し、
前記接続剤は、該第１の凹部へと係合される、
請求項１又は２記載のリーミング装置。
【請求項４】
前記第１の部分は、第２の凹部を有し、
前記第１の凹部及び前記第２の凹部は、前記ロッド要素の軸方向において互いに対して移動され、
前記接続剤は、前記第２の凹部へと係合する、
請求項３記載のリーミング装置。
【請求項５】
前記第１の部分は、第３の凹部を有し、
前記第１の凹部及び前記第３の凹部は、前記ロッド要素の周方向において互いに対して移動され、
前記接続剤は、前記第３の凹部へと係合する、
請求項３又は４記載のリーミング装置。
【請求項６】
前記インターフェイス要素は、第４の凹部を有し、
前記接続剤は、該第４の凹部へと係合する、
請求項１乃至５のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項７】
前記インターフェイス要素は、第５の凹部を有し、
前記第４の凹部及び前記第５の凹部は、前記インターフェイス要素の軸方向において移動され、
前記接続剤は、前記第５の凹部へと係合する、
請求項６記載のリーミング装置。
【請求項８】
前記インターフェイス要素は、第６の凹部を有し、
前記第４の凹部及び前記第６の凹部は、前記インターフェイス要素の周方向において移動され、
前記接続剤は、前記第６の凹部へと係合する、
請求項６又は７記載のリーミング装置。
【請求項９】
前記凹部のうち少なくとも１つは、球面穴の形状において形成される、
請求項３乃至８のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１０】
前記凹部のうち少なくとも１つは、溝の形状において形成され、該溝は、前記ロッド要素の長手方向へと延在する、
請求項３乃至９のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの凹部は、前記インターフェイス要素において貫通穴を形成する、
請求項６乃至１０のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１２】
前記インターフェイス要素は、リーミング工具を前記ロッド要素に対して結合するよう適合される、
請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１３】
前記ロッド要素は、該ロッド要素の実質的に長手方向において延在する第１の導管を有する、
請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１４】
前記インターフェイス要素は、第２の導管を有し、該第２の導管は、前記ロッド要素の前記第１の導管に対して接続される、
請求項１３記載のリーミング装置。
【請求項１５】
前記ロッド要素は、炭素繊維複合材から作られる、
請求項１乃至１４のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１６】
前記炭素繊維は、少なくとも第１の層及び第２の層において巻かれ、該第１の層及び第２の層は夫々、前記ロッド要素の長手方向軸に対して実質的にプラス／マイナス４５°の角度において傾斜される、
請求項１乃至１５のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１７】
前記接続剤は、接着剤である、
請求項１乃至１６のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項１８】
前記接続剤は、熱硬化接着剤である、
請求項１７記載のリーミング装置。
【請求項１９】
前記接続剤は、複数構成要素エポキシ樹脂である、
請求項１乃至１８のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【請求項２０】
前記接続剤は、炭素繊維の第３の層であり、該第３の層は、前記第１の層及び前記第２の層の周囲に巻かれ、
前記第３の層は、前記ロッド要素の周方向へと巻かれる、
請求項１６乃至１９のうちいずれか一項記載のリーミング装置。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【図７ｄ】
【図７ｅ】
【図７ｆ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図８ｄ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図９ｄ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【図７ｄ】
【図７ｅ】
【図７ｆ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図８ｄ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図９ｄ】
【公表番号】特表２０１０−５３３５１８（Ｐ２０１０−５３３５１８Ａ）
【公表日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１６３７２（Ｐ２０１０−５１６３７２）
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００６７７１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１５６７２
【国際公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（５０７０１５９５２）ストライカー トラウマ ゲーエムベーハー (13)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００６７７１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１５６７２
【国際公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（５０７０１５９５２）ストライカー トラウマ ゲーエムベーハー (13)
【Ｆターム（参考）】
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