JP5134379B2 - 医療用切削具 - Google Patents

Description

本発明は、歯科、口腔外科、整形外科等の外科手術において、骨にインプラント用の挿着孔を穿孔する際に用いられる医療用切削具に関する。

歯科、口腔外科、整形外科等の外科手術では、人工歯根、人工関節、人工骨、骨折治療具等のインプラントを正確に挿着する必要があり、そのため人体の生体骨に予め穿孔して挿着孔を形成し、挿着孔にインプラントを挿入して位置決め固定するようにしている。

こうした穿孔に用いる医療用切削具としては、例えば、特許文献１には、軸方向に切削作業により生じる切削粉の排出路を貫通形成し、回転方向の最外周部を前進角とする切削刃を一定間隔で放射状に複数枚形成し、切削刃の最外周部から排出路方向に切削粉の誘導面を形成した医療用中空ドリルが記載されている。また、特許文献２には、上顎洞底部に皮質骨を一層残し正確な円筒平底穴を造る機能を持つ成形ドリルである第１ドリル、穴洞底部に上顎洞粘膜を付着させたまま円板状皮質骨を切り離す機能を持つ切開ドリルである第２ドリル、及び、上顎洞底部円板状皮質骨に当接させて当該円板状皮質骨とともに上顎洞粘膜を押し上げる機能を持つ挙上ドリルである第３ドリルを組み合わせて使用するドリル装置が記載されている。また、特許文献３には、螺旋上の２から４枚刃の先端刃部と後端刃部から構成された穿孔用ドリルが記載されている。
実公平５−４２８１０号公報 特許第３７０６９３８号公報 特開平６−３０４１８７号公報

特許文献２及び３に記載されているようなドリルの場合、切削により発生する人体の生体骨の破砕物を除去して捨ててしまうため、そうした破砕物を再利用することが困難となる。切削した際に流出した破砕物を回収することも考えられるが、流出した際に不純物が混じる可能性があり、好ましくない。

特許文献１では、切削により発生する切削粉をそのまま排出路に誘導して吸引するようにしており、切削粉が周囲に飛散しないようにしているが、回転方向の最外周部を前進角として切削動作を行なうため位置ぶれがしやすく効率よく切削を行うことが難しい。また、穿孔された穴の底部が中央の盛り上がった形状になって挿着されるインプラントが不安定になりやすい。

こうした穿孔された穴の底部の形状はできるだけインプラントの形状に近い方が好ましいが、特許文献１に記載のドリル形状の場合底部の周辺部分が深くなるため、インプラントを所定の深さまで挿入するためにはその深さより深く周辺部分を切削しなければならず余計に生体骨を切削することになる。したがって、その分生体骨に対するダメージが大きくなって骨の再生が遅くなる。特許文献３に記載のドリル形状の場合にも中央部分が深く切削されるため、同様に余計に生体骨を切削しなければならないといった問題がある。

そこで、本発明は、切削動作により発生する切削物を回収することが可能でインプラントを安定して挿着可能な穴部を形成することができる医療用切削具を提供することを目的とするものである。

本発明に係る医療用切削具は、管状の本体部の一方の端部に切削部を設けるとともに当該本体部の中心軸を中心に回転させて切削動作を行なう医療用切削具であって、前記切削部は、前記中心軸から外周に向かって放射状に延設されるとともに中心側が連設されて前記本体部の端部開口を覆うように形成された複数の切削刃部と、前記切削刃部の中心部分において前記中心軸に沿って外方に突出した中心尖端部と、前記切削刃部の外周側において前記中心軸の方向に突出するように形成された外周尖端部と、前記切削刃部の間に形成された谷状部分に前記本体部の内部に連通するように開口形成されて切削物を前記本体部の内部に導入する複数の導入口部とを備えており、前記切削刃部の刃先は、両端部が外方に突出した湾曲した形状に形成されていることを特徴とする。さらに、前記切削刃部は、前記中心軸に沿う一方の側面及び前記中心軸に対して傾斜する他方の側面が交差して刃先が形成されていることを特徴とする。さらに、前記本体部の内部には、前記導入口部から導入された切削物を取り出す取出部材が装着されていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、管状の本体部の一方の端部開口を覆うように複数の切削刃部を放射状に形成し、複数の切削刃部の中心部分を連設して中心軸に沿って外方に突出した中心尖端部を形成しているので、中心軸を中心に本体部を回転させれば、中心尖端部を中心に放射状に延設された複数の切削刃部が回転して中心軸方向への安定した切削動作を行なうことができる。

また、複数の切削刃部の間には、切削物を管状の本体部の内部に導入する複数の導入口部が形成されているので、切削刃部で切削された切削物はそのまま本体部の内部に収容されるようになる。そのため切削動作の終了後本体部の内部に蓄積された切削物を回収して再利用することができ、切削物を流出させることなく確実に回収することが可能となる。

また、切削刃部は、その外周側に中心軸の方向に突出した外周尖端部が形成されていることで、切削動作の際に中心尖端部及び外周尖端部が先導してさらに安定した切削動作が可能となる。そして、中心部及び外周部が突出して切削されることで、切削動作により穿孔される穴部の底面がインプラントの形状に近くなり、中心尖端部が所定深さとなるまで切削を行えばインプラントを挿着可能な深さまで穿孔することができる。そのため余計に生体骨を切削することがなくなり、生体骨へのダメージを抑えることが可能となる。また、インプラントに近い形状の穴部に仕上げることができるので、挿着したインプラントと穴部との間の隙間が小さくなってインプラント周囲への骨の再生を速めることが可能となる。

また、切削刃部は、中心軸に沿う一方の側面及び中心軸に対して傾斜する他方の側面が交差して刃先が形成されているので、切削刃部が端部開口を覆うように形成した場合でも十分な強度を持たせることができる。そして、１つの切削刃部の一方の側面とそれに隣接する切削刃部の他方の側面が交差する部分が谷状に形成され、その谷状部分に導入口部が形成されるので、刃先において切削された生体骨の切削物が本体部の回転に伴って導入口部にスムーズに導入されるようになり、本体動作の回転動作に合せて切削物の回収を確実に行うことができる。

また、管状の本体部の内部に導入口部から導入された切削物を取り出す取出部材を装着しておくことで、切削動作に伴って本体部の内部に蓄積した切削物を効率よく取り出すことができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態に関する分解斜視図である。医療用切削具は、支持部材１及び切削部材２を備えている。支持部材１は、棒状の本体部１０の一方の端部側にフランジ部１１及びネジ固定部１２が形成されており、他方の端部側に係止部１３が形成されている。切削部材２は、円筒状の本体部２０の一方の端部に切削部２１が形成されており、他方の端部には取付ネジ部２２が形成されている。

取付ネジ部２２は、本体部２０の内周面にネジ溝が形成されており、支持部材１のネジ固定部１２に螺着されるようになっている。そして、フランジ部１１に当接するまで取付ネジ部２２が螺着されて切削部材２が支持部材１に固定されるようになる。

支持部材１の係止部１３は、端部を所定の厚さでフランジ状に残すように切削形成され、支持部材１の中心軸に沿って一部切り欠かれている。そして、係止部１３は、図示せぬ駆動ヘッドに取り付けられ、支持部材１が駆動ヘッドによりその中心軸を中心に回転駆動されるようになっている。切削部材２は、支持部材１に取付固定された状態で互いの中心軸が一致するように設定されている。

図２は、切削部材２に関する側面図（図２（ａ））、中心軸方向から見た正面図（図２（ｂ））及びＡ−Ａ断面図（図２（ｃ））である。切削部２１は、３つの切削刃部２３を備えている。各切削刃部２３は、本体部２０の中心軸Ｏから外周に向かって放射状に延設されており、各切削刃部２３の中心側が連設されて本体部２０の端部開口を覆うように形成されている。

各切削刃部２３は、本体部２０の中心軸Ｏから外周に向かって放射状に延設されて中心軸Ｏに沿うように形成された側面２３ａ及び中心軸Ｏから外周に向かって放射状に延設されて中心軸に対して傾斜するように形成された側面２３ｂが交差して刃先２３ｃが形成されている。

そして、３つの切削刃部２３が連設された中心部分には中心軸Ｏに沿って外方に突出するように中心尖端部２４が形成されている。中心尖端部２４は、切削刃部２３の刃先２３ｃが収束するように集まってテーパ状に尖った形状に形成されている。また、３つの切削刃部２３の外周側端部には中心軸Ｏの方向に刃先２３ｃが外方に突出するように外周尖端部２５が形成されており、各切削刃部２３の刃先２３ｃは、両端部が外方に突出した湾曲した形状に仕上げられている。中心尖端部２４は、外周尖端部２５よりもわずかに外方に突出するように設定されている。

各切削刃部２３の間は、傾斜した側面２３ｂと隣接する切削刃部２３の側面２３ａとが交差して谷状に形成されており、谷状に形成された部分にそれぞれ導入口部２６が本体部２０の内部と連通するように形成されている。

図３は、切削部材２を支持部材１に取付固定した状態を示す斜視図である。支持部材１に切削部材２を取り付けて支持部材１を中心軸を中心に回転させることで、切削部２１では中心尖端部２４を中心に切削刃部２３が回転するようになり、中心尖端部２４から放射状に延設された切削刃部２３の刃先２３ｃが回転して切削動作が行なわれる。

図４は、生体骨を穿孔するための切削動作に関する説明図である。まず、骨部分Ｂの穿孔する表面を覆う肉部分Ｍを除去して骨部分Ｂを露出させ、露出した骨部分Ｂの表面に切削部２１の中心尖端部２４及び外周尖端部２５を当接させる。そして、中心軸の方向に力を加えて中心尖端部２４及び外周尖端部２５の先端を骨部分Ｂにめり込ませ切削部材２を安定した状態に位置決めする（図４（ａ））。

切削部材２を骨部分Ｂに対して位置決めした後支持部材１を回転駆動し、切削部材２を中心軸を中心に回転させる。そして、切削部材２に対して中心軸の方向に力を加えると、中心尖端部２４から外周尖端部２５にわたって形成された刃先２３ｃが回転しながら骨部分Ｂの表面に摺接して切削動作が行なわれる。その際に、中心尖端部２４が最も外方に突出して常時骨部分Ｂにめり込んで位置ずれが生じることなく安定した切削動作が行なわれる。また、外周尖端部２５が外方に突出しながら刃先２３ｃが回転して切削動作が行なわれるため、切削部２１がぶれることなく中心軸の方向に正確に穿孔することができる。

そして、切削刃部２３によって破砕された骨部分の切削物Ｇは、切削刃部２３の間の谷状部分に誘導されて導入口部２６から本体部２０の内部に導入されていく。その際に破砕された切削物Ｇは切削された直後にそのまま本体部２０の内部に導入されるため不純物等が混入することなく回収することができる（図４（ｂ））。

所定の深さまで切削動作を行なった後切削部材２を引き上げると、切削部材２とほぼ同じ径の円形の穴部Ｈが穿孔される（図４（ｃ））。穴部Ｈの底面は、切削部２１の中心尖端部２４及び外周尖端部２５によるわずかな窪みがあるものの切削部材２の中心軸と直交する平面状に形成されている。そのため、図４（ｄ）に示すように、インプラントＩを穴部Ｈに挿着した際に両者の間の隙間が小さくなり、インプラントＩを安定した状態に位置決めすることができる。また、インプラントＩと骨部分Ｂとの間の隙間が小さいため骨の再生による治癒が早期に行われるようになる。そして、インプラントの挿着に必要な部分だけ切削動作により穿孔することができるため、生体骨に対するダメージを最小限に抑えることが可能となる。

以上説明した例では、３つの切削刃部を設けているが、複数の切削刃部を形成すればよく３つに限定されることはない。また、切削刃部の形状は、隣接する切削刃部との間に谷状の部分が形成された形状であればよく、上述した切削刃部の形状を必要に応じ変更すればよい。

図５は、切削部材２の本体部２０内に回収された切削物を取り出すための取出部材を支持部材１に設けた変形例を示す斜視図である。図５（ａ）に示す例では、ネジ固定部１２の中心部分に取出部材３を取付固定している。また、図５（ｂ）に示す別の例では、ネジ固定部１２の中心部分に取出部材４を取付固定している。

取出部材３は、切削部材２の内周面よりわずかに小さい径の円柱状の本体部３０の外周に螺旋状の溝３０ａが形成されている。本体部３０の先端部３１の表面は、切削部材２の切削部２１の内面に合致するように円錐状に形成されている。そして、螺旋状の溝３０ａは先端部３１の表面まで形成されており、先端部３１が切削部２１の内面に当接した場合に切削部２１の導入口部２６に溝３０ａが対向するように設定されている。

図６は、図５（ａ）に示す支持部材１に切削部材２を取り付けて切削動作を行なう場合の説明図である。切削動作は図４において説明した動作と同様であるので、説明は省略する。取出部材３を固定した支持部材１に切削部材２を取り付けると、取出部材３の本体部３０の外周面が切削部材２の内周面にほぼ隙間なく当接した状態になり、取出部材３の先端部３１の表面も切削部２１の内面に密接した状態になる（図６（ａ））。

そして、支持部材１を回転させて切削動作を行なうと、切削物が導入口部２６から切削部材２の内部に回収されていくが、回収された切削物Ｇは溝３０ａに誘導されていくようになる（図６（ｂ））。そのため、切削動作が進むに従い切削物が螺旋状の溝３０ａに順次押し込まれて蓄積されていく。

切削動作終了後支持部材１から切削部材２を取り外すと、溝３０ａ内に蓄積された切削物Ｇはそのまま残留し、切削部材２の内部から切削物Ｇをきれいに取り出すことができる（図６（ｃ））。

図５（ｂ）に示す取出部材４は、細長い棒状の取付部４０の先端部に円板状の本体部４１が固定されている。取付部４０は、ネジ固定部１２の中心部に中心軸に沿うように立設されている。本体部４１は、切削部材２の内周面よりもわずかに小さい径に形成されており、その底面の中心部に取付部４０の先端部が固定されている。本体部４１の先端部４２の表面は、切削部材２の切削部２１の内面に合致するように円錐状に形成されている。そして、本体部４１には、先端部４２及び底面を貫通するように複数の連通孔４３が穿設されている。

図７は、図５（ｂ）に示す支持部材１に切削部材２を取り付けて切削動作を行なう場合の説明図である。切削動作は図４において説明した動作と同様であるので、説明は省略する。取出部材４を固定した支持部材１に切削部材２を取り付けると、取出部材４の本体部４１の外周面が切削部材２の内周面にほぼ隙間なく当接した状態になり、取出部材４の先端部４２の表面も切削部２１の内面に密接した状態になる（図６（ａ））。そして、支持部材１に切削部材２を取り付けた状態では、本体部４１に形成された連通孔４３は、切削部２１の導入口部２６と対向する位置に位置決めされて両者が連通した状態となる。

そして、支持部材１を回転させて切削動作を行なうと、切削物が導入口部２６に誘導されて連通孔４３を通り切削部材２の内部に回収されていくようになる（図７（ｂ））。そのため、切削動作が進むに従い本体部４１の上方に切削物Ｇが蓄積されていく。

切削動作終了後支持部材１から切削部材２を取り外すと、本体部４１の上方に蓄積された切削物Ｇはそのまま引き上げられて、切削部材２の内部から切削物Ｇをきれいに取り出すことができる（図７（ｃ））。

本発明に係る医療用切削具は、歯科、口腔外科、整形外科等の外科手術において、骨にインプラント用の挿着孔を穿孔する際に好適に用いることができ、切削動作に伴って生じる骨の破砕物等の切削物についても捨てることなく回収して再利用することが可能となる。また、切削物を効率よく回収することができることから、貴金属材料を細工する場合の切削具として用いた場合にも切削物を残らず回収して再利用することができる。

本発明に係る実施形態に関する分解斜視図である。 切削部材に関する側面図、中心軸方向から見た正面図及びＡ−Ａ断面図である。 切削部材を支持部材に取付固定した状態を示す斜視図である。 生体骨を穿孔するための切削動作に関する説明図である。 変形例に関する支持部材の斜視図である。 変形例の切削動作に関する説明図である。 別の変形例の切削動作に関する説明図である。

符号の説明

１ 支持部材
10 本体部
２ 切削部材
20 本体部
21 切削部
23 切削刃部
24 中心尖端部
25 外周尖端部
26 導入口部
３ 取出部材
30 本体部
30a 溝
４ 取出部材
41 本体部
43 連通孔

Claims (3)

1. 管状の本体部の一方の端部に切削部を設けるとともに当該本体部の中心軸を中心に回転させて切削動作を行なう医療用切削具であって、前記切削部は、前記中心軸から外周に向かって放射状に延設されるとともに中心側が連設されて前記本体部の端部開口を覆うように形成された複数の切削刃部と、前記切削刃部の中心部分において前記中心軸に沿って外方に突出した中心尖端部と、前記切削刃部の外周側において前記中心軸の方向に突出するように形成された外周尖端部と、前記切削刃部の間に形成された谷状部分に前記本体部の内部に連通するように開口形成されて切削物を前記本体部の内部に導入する複数の導入口部とを備えており、前記切削刃部の刃先は、両端部が外方に突出した湾曲した形状に形成されていることを特徴とする医療用切削具。
2. 前記切削刃部は、前記中心軸に沿う一方の側面及び前記中心軸に対して傾斜する他方の側面が交差して刃先が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の医療用切削具。
3. 前記本体部の内部には、前記導入口部から導入された切削物を取り出す取出部材が装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の医療用切削具。

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