JP2012010758A - 穿孔ドリル及び穿孔ドリルシステム - Google Patents

Abstract

【課題】所望の穿孔深さを持った穿孔を正確に形成するとともに、略円柱状の骨片、又は、埋植されているインプラントを周囲骨とともに切り抜くことのできる穿孔ドリル及び穿孔ドリルシステムを提供する。
【解決手段】シャフト体と円筒体とが着脱自在に構成される穿孔ドリルであって、前記シャフト体は、駆動ヘッドに連結するための第１連結部を有する第１軸と、円筒体に連結するための第２連結部を有する第２軸と、を備え、前記円筒体は、前記第２軸を軸支する第１貫通孔と、第１貫通孔に対して軸方向に連通する第２貫通孔と、を有する円筒状本体と、前記第２連結部に対して着脱自在に連結するための第３連結部と、前記円筒状本体の先端開口部に形成された鋸歯状刃と、を備え、前記第２軸の先端部と前記鋸歯状刃の先端部との間の間隔が、前記鋸歯状刃によって形成される穿孔の深さを規定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、歯科分野や医科分野において、生体骨に穿孔を形成するときに使用する穿孔ドリル及び穿孔ドリルシステムに関する。

歯科分野や医科分野において、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生体骨に埋設するための穿孔形成が行われている。インプラントを生体骨に正確に埋設するために、正確な孔径及び深さを持った穿孔を生体骨に形成する必要がある。例えば、上顎臼歯部の歯槽骨に穿孔を形成する場合には、上顎洞(サイナス)と呼ばれる空洞(副鼻腔)の下壁の粘膜(シュナイダー膜)を穿孔しないようにしなければならないし、また、下歯槽骨の場合には、下歯槽神経や舌下動脈や下歯槽動脈等に傷を付けることがないように、穿孔を正確な位置と深さで形成することが要求される。

生体骨に穿孔を形成するために様々なタイプの穿孔ドリルが開発されている。生体骨に穿孔を形成するとともに骨片を採取するために円筒状ドリルが用いられる。円筒状ドリルは、トレフィンドリルとも呼ばれており、その先端に形成された鋸状切削刃により、生体骨に略円柱状の穿孔を形成し、切削された骨片をドリルの内部構造に採取するために用いられる。

一般的な手術用電動器具（電動ドリルシステム）のハンドピースに対して、その駆動ヘッドに連結されるシャンク部を一端に有するとともに切削刃を他端に有するワンピース型の円筒状ドリルが知られている。また、例えば、特許文献１及び２においては、ハンドピースの駆動ヘッドによって回転駆動される支持部材、及び、端部に切削刃を有する切削部材の２つの部材から構成したツーピース型の円筒状ドリルが開示されている。

特開２００９−１６０２７８号公報 特開２００８−２９５９０１号公報

特許文献１は、支持部材に対して切削部材を着脱可能に別体で構成した切削具を開示している。特許文献１の切削具においては、切削深さを規制するための何らかの規制手段が切削部材に設けられていない。したがって、特許文献１の切削具では、正確な深さを持った穿孔を形成することができない。また、特許文献１の切削具においては、切削部材の先端に設けられた３つの切削刃部が最も突出した中心尖端部から外周尖端部に向けて延在するように構成されている。そして、中心尖端部を回転中心とした切削動作を行い、切削刃部によって骨を破砕し、３つの切削刃部の隙間から破砕した骨片を本体の内部構造に採取している。したがって、特許文献１の切削具には、採取された骨片が細かく破砕されているので、略円柱状に切り抜かれた骨片を採取できないという問題がある。また、骨内に埋植されたインプラントを、何らかの理由で、周囲の骨とともに抜去する手術を行う場合にも、本切削具は使用できない。

特許文献２は、取付部と円筒状本体とが一体的に構成した骨切削具、及び、支持部材とガイド部材とを別体で構成した切除骨採取具を開示している。円筒状本体の鋸歯状切断部により骨を円筒状に切り込んでいる。円筒状に切り込まれた骨部分においては、その周囲部分が円筒状の切断部により切り離されているが、その底面部分が周囲骨とくっついているので、切り込まれた骨部分が生体骨内に残留している。その後、支持部材の先端において棒状に延設されたネジ固定部を切り込まれた骨部分にねじ込ませて、ネジ固定部とともに切り込まれた骨部分を生体骨から引き離すことにより、略円柱状の骨片を採取することを開示している。なお、ガイド部材の開口部を切断部の位置合わせガイドとして用いているので、ネジ固定部の先端は、ガイド部材の開口部より内方に位置している。したがって、特許文献２は、細かく粉砕されずに略円柱状の骨片を採取することを開示するものの、骨切削具の本体の外周面上に形成された目盛りに基づいて切断深さを決めている。特許文献２の切除骨採取具には、手術する部位によっては骨切削具に形成された目盛りが見にくいこともあるので、正確な深さを持った穿孔を形成することができないという問題がある。また、骨内に埋植されたインプラントを周囲の骨とともに抜去する場合にも、必要且つ十分な深さまで、正確に穿孔することができないことが課題となっている。

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、所望の穿孔深さを持った穿孔を正確に形成するとともに、略円柱状の骨片、又は、埋植されているインプラントを周囲骨とともに切り抜くことのできる穿孔ドリル及び穿孔ドリルシステムを提供することである。

上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、以下の穿孔ドリル及び穿孔ドリルシステムが提供される。

すなわち、本発明の請求項１に係る穿孔ドリルは、
シャフト体と円筒体とが着脱自在に構成される穿孔ドリルであって、
前記シャフト体は、
駆動ヘッドに連結するための第１連結部を有する第１軸と、
円筒体に連結するための第２連結部を有する第２軸と、を備え、
前記円筒体は、
前記第２軸を軸支する第１貫通孔と、前記第１貫通孔に対して軸方向に連通する第２貫通孔と、を有する円筒状本体と、
前記第２連結部に対して着脱自在に連結するための第３連結部と、
前記円筒状本体の先端開口部に形成された鋸歯状刃と、を備え、
前記第２軸の先端部と前記鋸歯状刃の先端部との間の間隔が、前記鋸歯状刃によって形成される穿孔の深さを規定することを特徴とする。

本発明の請求項２に係る穿孔ドリルは、
前記第２貫通孔は、前記第２軸の先端部と前記鋸歯状刃の先端部との間に画定されて、略円柱状の骨片を採取するための骨採取空間を備えていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る穿孔ドリルは、
前記第２連結部と前記第３連結部との間での連結構造は、バヨネット構造であることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る穿孔ドリルは、
前記第１軸と前記第２軸との間の境界には、フランジを備えることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る穿孔ドリルは、
前記第２貫通孔の孔径は、生体骨内に埋入されたインプラントの外径よりも大きいように寸法構成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る穿孔ドリルシステムは、
請求項１乃至５のいずれか一つに記載された、シャフト体と円筒体とが着脱自在に構成される穿孔ドリルを複数種類備える穿孔ドリルシステムであって、
前記複数種類のシャフト体のそれぞれにおいて、前記第１軸に設けられた連結構造が共通し、
前記複数種類の円筒体のそれぞれにおいて、前記第２軸に設けられた連結構造及び軸支構造が共通しており、
前記円筒状本体の内径寸法及び前記第２軸の軸方向長さが異なるように寸法構成されており、
前記円筒状本体の異なった内径寸法と前記第２軸の異なった軸方向長さとを組み合わせることにより、所望の孔径及び深さを持った穿孔を形成することを特徴とする。

本発明の請求項７に係る穿孔ドリルシステムは、
前記シャフト体の第１軸と共通した連結構造を有する第１共通軸と、
前記シャフト体の第２軸と共通した連結構造及び軸支構造を有する第２共通軸と、
前記第２共通軸から軸先端方向に延在して、前記円筒状本体の内径よりも小さな外径を有する小ドリル部と、を有するガイド溝形成用部品をさらに備えて、
前記ガイド溝形成用部品が、前記穿孔ドリルの円筒体に対して着脱自在に構成されており、
前記小ドリル部の先端が、前記穿孔ドリルの鋸歯状刃よりも外方に突出していることを特徴とする。

本発明の請求項８に係る穿孔ドリルシステムは、
前記穿孔ドリルの円筒体の軸方向長さよりも長い押出軸を有する押出部品をさらに備えることを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、円筒体の鋸歯状刃により生体骨を切削するときに、円筒体の第２貫通孔の中に挿入された第２軸の先端部が、生体骨の表面に当接してそれ以上先に削り進むことが規制される。そして、切削された骨片は、略円柱状をしている。また、穿孔ドリルが、シャフト体及び円筒体という２つの部材から構成されており、第２軸における異なる軸方向長さを持った別のシャフト体を装着することにより、シャフト体の第２軸の軸方向長さを調節することができる。したがって、所望の穿孔深さを持った穿孔を正確に形成し、且つ、略円柱状骨片を切り抜くことのできるという効果を奏する。

請求項２に係る本発明は、円筒体において第１貫通孔及び第２貫通孔が連続して貫通しているので、略円柱状骨片の採取が容易であるという効果を奏する。

第２連結部と第３連結部との間での連結構造としては、雌ネジ及び雄ネジを用いた螺合構造等も適用可能であるが、請求項３に係る本発明は、第２連結部と第３連結部との間での着脱が非常に容易であり、優れた操作性を与えるという効果を奏する。

請求項４に係る本発明は、フランジによって軸方向の動きを規制することができるので、シャフト体及び円筒体の配置を正確に決めることができるという効果を奏する。

請求項５に係る本発明は、生体骨内に埋入されたフィクスチャーの抜去を骨片の採取とともに行うことができるという効果を奏する。

請求項６に係る本発明は、複数種類の穿孔ドリルの組合せにより、所望の孔径及び深さを持った穿孔を形成することができるという効果を奏する。

請求項７に係る本発明は、ガイド溝形成用部品を用いて円環状のガイド溝を生体骨上に初期切削を施して、円環状のガイド溝に穿孔ドリルの円筒体の鋸歯状刃を嵌合させた状態で本切削を施すことにより、切削開始時の軸芯ブレの発生が抑制されるので、より正確な位置及び寸法で略円柱状骨片を切り抜くことができるという効果を奏する。

請求項８に係る本発明は、押出部品を第１貫通孔の側から押し込むだけで第２貫通孔内に取り込まれている略円柱状骨片が押し出されるので、略円柱状骨片の回収が容易であるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る、複数種類の穿孔ドリルを備える穿孔ドリルシステムの斜視図である。 本発明に係る穿孔ドリルシステムを構成する他の部品を示す斜視図である。 本発明に係る穿孔ドリルにおける組合せを説明する図である。 本発明に係る穿孔ドリルの円筒体を説明する図である。（Ａ）は縦方向断面図であり、（Ｂ）は斜視図である。 本発明に係る穿孔ドリルにおける連結構造を説明する図である。 本発明に係る穿孔ドリルにおけるシャフト体と円筒体との間での連結構造を説明する図である。 本発明に係る穿孔ドリルシステムにおけるガイド溝形成用部品と穿孔ドリルの円筒体との間での連結構造を説明する図である。 本発明に係る穿孔ドリルシステムにおけるアダプタ部品と軸部との間での連結構造を説明する図である。（Ａ）はガイド溝形成用部品に対する連結構造であり、（Ｂ）は穿孔ドリルのシャフト体に対する連結構造である。 押出部品と穿孔ドリルの円筒体との間での軸方向長さの関係を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る穿孔ドリルシステムの使用態様を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る穿孔ドリルシステムの使用態様を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る穿孔ドリルシステムの使用態様を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る穿孔ドリルシステムの使用態様を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る穿孔ドリルシステムの使用態様を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る穿孔ドリルシステムの使用態様を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る穿孔ドリルシステムの使用態様を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る穿孔ドリルシステムの使用態様を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る穿孔ドリルシステムの使用態様を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る穿孔ドリルシステムの使用態様を説明する図である。

以下に、本発明に係る穿孔ドリル３及び穿孔ドリルシステム１を歯科分野に適用した一実施形態を、図１乃至１０を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明に係る穿孔ドリル３及び穿孔ドリルシステム１は、歯科分野での骨への穿孔９４に限定されるものではなく、医科分野での骨や軟骨への穿孔にも適用可能である。

図１及び２に示すように、本発明に係る穿孔ドリルシステム１は、複数種類のシャフト体１０と、複数種類の円筒体３０と、ガイド溝形成用部品５０と、アダプタ部品６０と、押出部品７０と、を備えている。図３に示すように、本発明に係る穿孔ドリル３は、複数種類のシャフト体１０と複数種類の円筒体３０とを適宜に組み合わせることにより、複数種類の穿孔ドリル３を構成することができる。円筒状本体３１の先端に鋸歯状刃３３を有するドリルは、トレフィン（trephine）ドリルと呼ばれている。

ガイド溝形成用部品５０は、後述するように、予備的なガイド溝を形成するために、穿孔ドリルシステム１の中に選択的に含めることができる。また、アダプタ部品６０も、シャフト体１０やガイド溝形成用部品５０の取扱性を向上させるために、穿孔ドリルシステム１の中に選択的に含めることができる。また、押出部品７０も、円筒体３０の中に収容された略円柱状骨片９６の回収を容易ならしめるために、穿孔ドリルシステム１の中に選択的に含めることができる。

まず、図１、３、６及び８を参照しながら、シャフト体１０を説明する。

略円柱状のシャフト体１０は、チタン合金やステンレススチール等の剛性を持った金属材料からなり、図６に示すように、軸方向に延在する第１軸１１と、軸方向に延在する第２軸１３と、第１軸１１と第２軸１３との境界に設けられたフランジ１２と、を備えている。第１軸１１と第２軸１３が同芯である。第２軸１３よりも大きな外径のフランジ１２は、シャフト体１０の軸方向の動きを規制するストッパーとして設けられている。

第１軸１１の基端側の端部には、第１連結部１５が設けられている。第１連結部１５は、図３に示すように、部分的に切り欠かれた切欠１６を有している。第１連結部１５がハンドピース８０の駆動ヘッド８１の連結部８２に対して係合して、穿孔ドリル３がハンドピース８０の駆動ヘッド８１に対して着脱自在であるように構成されている。

第２軸１３には、軸直交方向に突出する一対のピン１４が立設されている。一対のピン１４が、軸芯を中心にして１８０度の角度で点対称に設けられている。第２連結部としての一対のピン１４は、第３連結部としての一対の連結溝３４にそれぞれ係合して、シャフト体１０と円筒体３０との間での連結構造を形成する。第２軸１３の先端部には、穿孔９４の切削深さを規制するための深さ規制面１９が設けられている。すなわち、深さ規制面１９が切除すべき骨片９６の表面等に当接することにより、穿孔９４の切削深さを規制する。

略リング状の弾性体１７が、フランジ１２とピン１４との間で第２軸１３に挿着されている。弾性体１７は、例えば、伸縮自在のゴム製リングである。弾性体１７は、シャフト体１０を円筒体３０に連結させたときに軸方向の付勢力を提供して、連結構造に緩みが出ることを防止するために配設されている。

図１及び３に示されているように、複数のシャフト体１０毎に、第２軸１３の軸方向長さが異なるように寸法構成されている。後述するように、穿孔９４の切削深さは、深さ規制面１９と鋸歯状刃３３の先端部との間の軸方向間隔によって規定される。図３に示すように、フランジ近傍の第１軸１１の側面には、穿孔９４の切削深さを表す数字が刻字されている。

次に、図１、３、４、５、及び６を参照しながら、円筒体３０を説明する。

略円筒状の円筒体３０は、純チタンやチタン合金等の剛性を持った金属材料からなり、図４に示すように、軸方向に延在する円筒状本体３１と、円筒状本体３１の基端側の端部に設けられた連結溝３４と、円筒状本体３１の先端側の開口端部に設けられた鋸歯状刃３３と、を備えている。円筒状本体３１の厚みは、例えば、０．２５ｍｍ程度である。

円筒状本体３１の基端側の厚肉の軸支部３２に形成された第１貫通孔３７と、円筒状本体３１の先端側の薄肉部分に形成された第２貫通孔３８とが、円筒状本体３１の内部に形成されている。第２貫通孔３８には、第２軸１３の深さ規制面１９（先端部）と鋸歯状刃３３の先端部との間に画定されて、略円柱状の骨片９６を採取するための略円柱状の骨採取空間が形成されている。円筒状本体３１の内部において、第１貫通孔３７と第２貫通孔３８とが連通している。シャフト体１０の第２軸１３が、第１貫通孔３７に挿入される。また、後述するガイド溝形成用部品５０の第２共通軸５３が、第１貫通孔３７に挿入される。

連結溝３４は、基端側が開口して軸方向に延在する縦溝３５と、軸直交方向に延在する横溝３６と、からなる略Ｌ字状に折れ曲がった溝である。一対の連結溝３４が、軸芯を中心にして１８０度の角度で点対称に設けられている。

図５に示すように、ピン１４を連結溝３４の縦溝３５に沿って先端側に向けて押し入れると、ピン１４が連結溝３４の横溝３６に突き当たる。その後、ピン１４を連結溝３４の横溝３６に沿って時計回りに回転させることにより、一対のピン１４が一対の連結溝３４に嵌合して、シャフト体１０と円筒体２０との間で連結構造を実現することができる。また、フランジ１２と軸支部３２の基端側の端面との間に介在している弾性体１７の付勢力により、ピン１４が連結溝３４の横溝３６に対して弾性的に当接している。したがって、一対のピン１４及び連結溝３４の間でいわゆるバヨネット構造を形成し、当該バヨネット構造により、シャフト体１０と円筒体２０との間で強固に連結した構造が実現される。当該バヨネット構造は、シャフト体１０と円筒体２０との間での着脱が非常に容易であり、優れた操作性を与える。なお、当該バヨネット構造の他に、雌ネジ及び雄ネジを用いた螺合構造等も、シャフト体１０と円筒体２０との間での連結構造として利用可能である。

図１に示されているように、複数の円筒体３０毎に、第２貫通孔３８の外径寸法及び内径寸法が異なるように寸法構成されている。穿孔９４の孔径は、円筒体３０の外径寸法によって規定される。切り取られる骨片９６のサイズは、円筒体３０の第２貫通孔３８の内径寸法によって規定される。１セットに含まれる複数種類の円筒体３０のサイズを表１に例示する。

複数種類の円筒体３０において、内径寸法及び外径寸法は異なるものの、円筒状本体３１の軸方向長さ、第２貫通孔３８の軸方向長さ、及び、バヨネット連結構造は共通している。骨採取空間の軸方向長さ、すなわち穿孔９４の切削深さは、第２軸１３の深さ規制面１９と鋸歯状刃３３の先端部との間の軸方向間隔によって規定される。したがって、第２軸１３の軸方向長さが長くなると、骨採取空間の軸方向長さが短くなり、採取される骨片９６の軸方向長さが短くなる。言いかえれば、第２軸１３の軸方向長さに応じて、第２貫通孔３８における骨採取空間の軸方向長さが変動する。

図１等に示すように、術者が深さ規制面１９のおおよその位置を視認できるように、ゼブラ模様の穿孔深さ用目印が円筒状本体３１の側面に設けられている。また、複数種類の円筒体３０を識別することができるように、軸支部３２の外表面を複数の色に着色して色分けしてよい。

したがって、第２軸１３の軸方向長さが異なった複数種類のシャフト体１０と、第２貫通孔３８の内径寸法が異なった複数種類の円筒体３０とを適宜に組み合わせることにより、複数種類の穿孔ドリル３を構成することができる。なお、シャフト体１０と円筒体３０とを組み合わせた穿孔ドリル３においては、シャフト体１０の軸芯と円筒体３０の軸芯とが同芯である。図１に例示した穿孔ドリルシステム１では、５種類のシャフト体１０と６種類の円筒体３０とを適宜に組み合わせることによって、穿孔９４の孔径や穿孔深さが異なった合計で３０通りの穿孔ドリル３を作成することができる。

次に、図７及び８を参照しながら、ガイド溝形成用部品５０を説明する。

図７に示すように、略円柱状のガイド溝形成用部品５０（マーキングシャフト）は、軸方向に延在する第１共通軸５１と、軸方向に延在する第２共通軸５３と、第１共通軸５１と第２共通軸５３との境界に設けられたフランジ５２と、を備えている。

第１共通軸５１の基端側の端部には、第１共通連結部５５が設けられている。第１共通連結部５５は、図８に示すように、部分的に切り欠かれた切欠５６を有している。第１共通連結部５５がハンドピース８０の駆動ヘッド８１の連結部８２に対して係合して、ガイド溝形成用部品５０がハンドピース８０の駆動ヘッド８１に対して着脱自在であるように構成されている。

第２共通軸５３には、軸直交方向に突出するピン５４が立設されている。一対のピン５４が、軸芯を中心にして１８０度の角度で点対称に設けられている。第２連結部としての一対のピン５４は、第３連結部としての一対の連結溝３４にそれぞれ係合して、ガイド溝形成用部品５０と円筒体３０との間での連結構造を形成する。第２共通軸５３の先端部には、小ドリル部５９が設けられている。小ドリル部５９は、軸方向に延在する切削刃を備えている。ガイド溝形成用部品５０と円筒体３０とを組み合わせたガイド溝形成ドリル５においては、図７に示すように、小ドリル部５９の尖った先端が、円筒体３０の鋸歯状刃３３の端部よりも外方に（例えば２ｍｍ程度）突出している。この小ドリル部５９の突出し且つ尖った先端は、鋸歯状刃３３より先に骨表面に突き刺されることにより、予備的な円環状のガイド溝を形成する際の回転中心を安定化し、回転の芯ブレを抑制するという効果をもたらす。

略リング状の弾性体５７が、フランジ５２とピン５４との間で第２共通軸５３に挿着されている。弾性体５７は、シャフト体１０において用いる弾性体１７と同様に、ガイド溝形成用部品５０を円筒体３０に連結させたときに軸方向の付勢力を提供して、連結構造に緩みが出ることを防止するために配設されている。

したがって、ガイド溝形成用部品５０の構成は、小ドリル部５９を除いて、シャフト体１０の構成と共通している。なお、ガイド溝形成用部品５０と円筒体３０とを組み合わせたガイド溝形成ドリル５においては、ガイド溝形成用部品５０の軸芯と円筒体３０の軸芯とが同芯である。

また、図２、５及び８に示すように、穿孔ドリルシステム１は、アダプタ部品６０を備えている。アダプタ部品６０は、先端側が開口している挿入孔６２を本体６１の内部に備えている。

図８に示すように、挿入孔６２は、シャフト体１０の第１軸１１及びガイド溝形成用部品５０の第１共通軸５１を挿着できるように寸法構成されている。本体６１の基端側には、嵌合部６３が設けられている。嵌合部６３は、挿入孔６２の内壁面よりも軸芯に向けて突出した突出部６４を備えている。嵌合部６３の突出部６４は、第１連結部１５の切欠１６と、第１共通連結部５５の切欠５６と、に対してそれぞれ係合するように構成されている。アダプタ部品６０の挿入孔６２に対してシャフト体１０の第１軸１１又はガイド溝形成用部品５０の第１共通軸５１を挿着すると、アダプタ部品６０の回転力をシャフト体１０又はガイド溝形成用部品５０にそれぞれ伝達することができる。

したがって、図５に示すように、アダプタ部品６０をシャフト体１０に装着しておけば、図５の（Ｃ）から（Ｄ）に移行するときに、すなわちシャフト体１０と円筒体３０とを連結するときに、発生する弾性体１７の弾性力に抗しながら、円筒体３０に対するシャフト体１０の装着操作をスムーズに行うことができる。

また、図２及び９に示すように、穿孔ドリルシステム１は、押出部品７０を備えている。押出部品７０は、軸方向に延在する押出軸７１と、押出軸７１よりも大きい外径を有する把持部７２と、を備えている。

図９に示すように、押出軸７１の当接面７９は、円筒体３０の鋸歯状刃３３の端部よりも外方に（例えば２ｍｍ程度）突出している。押出軸７１は、円筒体３０の第１貫通孔３７に挿入される。押出軸７１を第１貫通孔３７に挿入するようにして押出部品７０と円筒体３０とを組み合わせると、円筒体３０の鋸歯状刃３３の端部から、押出軸７１の当接面７９が僅かに突出する。したがって、切除した骨片９６が第２貫通孔３８内の形成された骨採取空間に取り込まれている円筒体３０に対して押出部品７０の押出軸７１で突くことにより、取り込まれた骨片９６が押出軸７１の当接面７９で押し出されて、略円柱状の骨片９６を回収することができる。

次に、図１０乃至１５を参照しながら、本発明に係る穿孔ドリル３及び穿孔ドリルシステム１に関する第１の使用形態を説明する。

まず、アダプタ部品６０を用いながら、穿孔すべき孔径に対応する円筒体３０と、ガイド溝形成用部品５と、を連結することにより、ガイド溝形成ドリル５を作成する。ハンドピース８０の駆動ヘッド８１の連結部８２に対してガイド溝形成ドリル５の第１共通連結部５５を連結することにより、ガイド溝形成ドリル５がハンドピース８０に装着される。

図１０に示すように、穿孔すべき歯槽骨９０の表面を覆っている歯肉９２を切開して、歯槽骨９０を露出させる。露出した歯槽骨９０の表面骨（緻密で硬い皮質骨）に対して、小ドリル部５９の尖った先端を突き刺す。小ドリル部５９の尖った先端で突き刺したポイントが、予備的な円環状のガイド溝を形成する際の回転中心となる。ガイド溝形成ドリル５を回転駆動させると、小ドリル部５９と円筒体３０とが同軸で回転して、予備的な切削動作が行われる。小ドリル部５９の回転により小さな円錐状の穿孔が骨表面に形成されるとともに、円筒体３０の回転により予備的な円環状のガイド溝が骨表面に形成される。円環状のガイド溝の外径は、穿孔すべき孔径と同じサイズを有している。

予備的な円環状のガイド溝の形成が完了すると、ガイド溝形成ドリル５を歯槽骨９０から引き離し、ハンドピース８０からガイド溝形成ドリル５を取り外す。アダプタ部品６０を用いながら、取り外したガイド溝形成ドリル５の円筒体３０からガイド溝形成用部品５を取り外す。代わりに、アダプタ部品６０を用いながら、同径の円筒体３０と、穿孔すべき穿孔深さに対応するシャフト体１０と、を連結することにより、所望の孔径及び穿孔深さを持った穿孔ドリル３を作成する。

円筒体３０の鋸歯状刃３３を予備的な円環状のガイド溝に嵌入して、穿孔ドリル３の位置決めを行う。鋸歯状刃３３が円環状のガイド溝に嵌入した状態で、軸芯を中心に穿孔ドリル３を回転駆動させると、円環状のガイド溝に沿って、すなわち、小ドリル部５９の尖った先端で突き刺したポイントを中心に、円筒体３０の鋸歯状刃３３が回転して、本切削動作が行われる。円環状のガイド溝に沿って本切削を行うので、切削開始時の軸芯ブレの発生が抑制される。

円筒体３０が回転するに連れて、より深いところまで歯槽骨９０が切削されるが、所定の深さまで削り進むと、図１１に示すように、第２軸１３の深さ規制面１９が歯槽骨９０の表面骨（緻密で硬い皮質骨）に当接する。第２軸１３の深さ規制面１９がストッパーとして機能するので、円筒体３０がいくら回転しても、それ以上先に削り進むことは無い。すなわち、第２貫通孔３８の中に形成された略円柱状の骨採取空間に、略円柱状の骨片９６が取り込まれている。したがって、第２軸１３の深さ規制面１９が歯槽骨９０の表面の皮質骨に当接することにより、本切削動作が完了する。

本切削動作が完了した後に、図１２のように、穿孔ドリル３を歯槽骨９０から引き離すと、骨片９６が歯槽骨９０から分離されて円筒体３０の第２貫通孔３８の中に（すなわち、骨採取空間に）嵌り込んでいる。当該現象は以下のメカニズムによって起こっているものと推察される。本切削の過程で、歯槽骨９０が円筒状に切削されて、骨片９６の側面部分は周囲の骨から分離されている。骨片９６の底面部分には切削動作が及ばないものの、骨片９６の側面部分を切削する過程で、円筒体３０の内面と骨片９６の側面部分との間で摩擦力が発生して、円筒体３０の回転トルクが骨片９６に作用する。そして、骨片９６の底面部分がくびれることにより、骨片９６の底面部分が周囲の骨から分離される。その結果、骨片９６が円筒体３０の第２貫通孔３８の中に（すなわち、骨採取空間に）嵌り込んでいるものと推察される。

アダプタ部品６０を用いながら、図１３に示すように、骨片９６の嵌り込んだ円筒体３０からシャフト体１０を取り外す。そして、図１４に示すように、骨片９６の嵌り込んだ円筒体３０に対して、押出部品７０を装着する。

図１５に示すように、押出部品７０の押出軸７１を円筒体３０の第１貫通孔３７に挿入すると、第２貫通孔３８内の骨片９６が押出軸７１の当接面に当接し、第２貫通孔３８の中に（すなわち、骨採取空間に）嵌り込んだ骨片９６が押出軸７１で押し出されて、略円柱状の骨片９６が回収される。

採取された骨片９６は、他の骨欠損部位や他の凹部にそのままの略円柱状形態で埋め込んで利用したり、採取された骨片９６を破砕したあと、採取された骨片９６単体であるいは人工骨材料との混合体の形態で充填骨材料として利用したりすることができる。

次に、図１６乃至２１を参照しながら、本発明に係る穿孔ドリル３及び穿孔ドリルシステム１に関する第２の使用形態を説明する。第２の使用形態は、歯槽骨９０内に埋入されたフィクスチャー９７を含む骨片９６を切除するための穿孔形成に関する。

まず、アダプタ部品６０を用いながら、穿孔すべき孔径に対応する円筒体３０と、穿孔すべき穿孔深さに対応するシャフト体１０と、を連結することにより、所望の孔径及び穿孔深さを持った穿孔ドリル３を作成する。なお、円筒体３０の第２貫通孔３８の孔径は、歯槽骨９０内に埋入されたフィクスチャー９７の外径よりもわずかに大きいように寸法構成されている。例えば、円筒体３０の第２貫通孔３８の内径は、埋入されたフィクスチャー９７の外径よりも１ｍｍ程度大きい。また、第２貫通孔３８の中に形成された骨採取空間の軸方向長さは、カバーキャップ９８のヘッド部高さにフィクスチャー９７の埋入高さを足し合わせた軸方向長さよりもわずかに大きいように寸法構成されている。ハンドピース８０の駆動ヘッド８１の連結部８２に対して穿孔ドリル３の第１連結部１５を連結することにより、穿孔ドリル３がハンドピース８０に装着される。

図１６に示すように、穿孔すべき歯槽骨９０の表面を覆っている歯肉９２を切開して、歯槽骨９０を露出させる。露出した歯槽骨９０には、既にフィクスチャー９７が埋入されている。フィクスチャー９７に装着されているカバーキャップの代わりに、既に埋入されているフィクスチャー９７と同じ外径であって、最も高さのある（例えば約２ｍｍの高さ）ヘッド部を有するカバーキャップ９８をフィクスチャー９７に装着する。フィクスチャー９７に対して軸方向に突出しているカバーキャップ９８のヘッド部は、穿孔ドリル３を位置決めするためのガイド部材として用いられる。

図１６に示すように、円筒体３０の鋸歯状刃３３をカバーキャップ９８のヘッド部に嵌入して、穿孔ドリル３の位置決めを行う。円筒状本体３１の鋸歯状刃３３がカバーキャップ９８のヘッド部に嵌入した状態で、軸芯を中心に穿孔ドリル３を回転駆動させると、カバーキャップ９８のヘッド部にガイドされながら、円筒体３０の鋸歯状刃３３が回転して、切削動作が行われる。カバーキャップ９８のヘッド部に沿って切削を行うので、切削開始時の位置ズレの発生が抑制される。

円筒体３０が回転するに連れて、より深いところまで歯槽骨９０が切削されるが、所定の深さまで削り進むと、図１７のように、第２軸１３の深さ規制面１９がカバーキャップ９８のヘッド部に当接する。第２軸１３の深さ規制面１９がストッパーとして機能するので、円筒体３０がいくら回転しても、それ以上先に削り進むことは無い。したがって、第２軸１３の深さ規制面１９がカバーキャップ９８のヘッド部に当接することにより、切削動作が完了する。

切削動作が完了した後に、図１８のように、穿孔ドリル３を歯槽骨９０から引き離すと、フィクスチャー９７を含む骨片９６が歯槽骨９０から分離されて円筒体３０の第２貫通孔３８の中に（すなわち骨採取空間に）嵌り込んでいる。当該現象も、上述した第１実施形態で説明したメカニズムと同様のメカニズムで起こるものと推察される。

アダプタ部品６０を用いながら、図１３と同じように、骨片９６の嵌り込んだ円筒体３０からシャフト体１０を取り外す。そして、図１４と同じように、フィクスチャー９７を含む骨片９６の嵌り込んだ円筒体３０に対して、押出部品７０を装着する。

図１９に示すように、押出部品７０の押出軸７１を円筒体３０の第１貫通孔３７に挿入すると、円筒体３０の第２貫通孔３８内のフィクスチャー９７を含む骨片９６が押出軸７１の当接面に当接し、第２貫通孔３８内に嵌り込んだフィクスチャー９７を含む骨片９６が押出軸７１で押し出されて、フィクスチャー９７を含む略円柱状の骨片９６が抜去される。

本発明の穿孔ドリル３及び穿孔ドリルシステム１に関して歯科の分野における実施形態を説明したが、本発明の穿孔ドリル３及び穿孔ドリルシステム１は、例えば、頭蓋、顎、顔面の復元外科、美容外科、形成外科、整形外科、口腔外科、耳鼻咽喉科等の分野において、骨や軟骨組織の欠損・損傷した部位を修復、復元、再生するために使用することができる。

１：穿孔ドリルシステム
３：穿孔ドリル
５：ガイド溝形成ドリル
１０：シャフト体
１１：第１軸
１２：フランジ
１３：第２軸
１４：ピン（第２連結部）
１５：第１連結部
１６：切欠
１７：弾性体
１９：深さ規制面（先端部）
３０：円筒体
３１：円筒状本体
３２：軸支部
３３：鋸歯状刃
３４：連結溝（第３連結部）
３５：縦溝
３６：横溝
３７：第１貫通孔
３８：第２貫通孔（骨採取空間）
４０：穿孔深さ用目印
５０：ガイド溝形成用部品（マーキングシャフト）
５１：第１共通軸
５２：フランジ
５３：第２共通軸
５４：ピン
５５：第１共通連結部
５６：切欠
５７：弾性体
５９：小ドリル部
６０：アダプタ部品
６１：本体
６２：挿入孔
６３：嵌合部
６４：突出部
７０：押出部品
７１：押出軸
７２：把持部
７９：当接面
８０：ハンドピース
８１：駆動ヘッド
８２：連結部
９０：歯槽骨
９２：歯肉
９４：穿孔
９６：骨片
９７：フィクスチャー（インプラント）
９８：カバーキャップ

Claims (8)

1. シャフト体と円筒体とが着脱自在に構成される穿孔ドリルであって、
   前記シャフト体は、
   駆動ヘッドに連結するための第１連結部を有する第１軸と、
   円筒体に連結するための第２連結部を有する第２軸と、を備え、
   前記円筒体は、
   前記第２軸を軸支する第１貫通孔と、前記第１貫通孔に対して軸方向に連通する第２貫通孔と、を有する円筒状本体と、
   前記第２連結部に対して着脱自在に連結するための第３連結部と、
   前記円筒状本体の先端開口部に形成された鋸歯状刃と、を備え、
   前記第２軸の先端部と前記鋸歯状刃の先端部との間の間隔が、前記鋸歯状刃によって形成される穿孔の深さを規定することを特徴とする穿孔ドリル。
2. 前記第２貫通孔は、前記第２軸の先端部と前記鋸歯状刃の先端部との間に画定されて、略円柱状の骨片を採取するための骨採取空間を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の穿孔ドリル。
3. 前記第２連結部と前記第３連結部との間での連結構造は、バヨネット構造であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の穿孔ドリル。
4. 前記第１軸と前記第２軸との間の境界には、フランジを備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の穿孔ドリル。
5. 前記第２貫通孔の孔径は、生体骨内に埋入されたインプラントの外径よりも大きいように寸法構成されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の穿孔ドリル。
6. 請求項１乃至５のいずれか一つに記載された、シャフト体と円筒体とが着脱自在に構成される穿孔ドリルを複数種類備える穿孔ドリルシステムであって、
   前記複数種類のシャフト体のそれぞれにおいて、前記第１軸に設けられた連結構造が共通し、
   前記複数種類の円筒体のそれぞれにおいて、前記第２軸に設けられた連結構造及び軸支構造が共通しており、
   前記円筒状本体の内径寸法及び前記第２軸の軸方向長さが異なるように寸法構成されており、
   前記円筒状本体の異なった内径寸法と前記第２軸の異なった軸方向長さとを組み合わせることにより、所望の孔径及び深さを持った穿孔を形成することを特徴とする穿孔ドリルシステム。
7. 前記シャフト体の第１軸と共通した連結構造を有する第１共通軸と、
   前記シャフト体の第２軸と共通した連結構造及び軸支構造を有する第２共通軸と、
   前記第２共通軸から軸先端方向に延在して、前記円筒状本体の内径よりも小さな外径を有する小ドリル部と、を有するガイド溝形成用部品をさらに備えて、
   前記ガイド溝形成用部品が、前記穿孔ドリルの円筒体に対して着脱自在に構成されており、
   前記小ドリル部の先端が、前記穿孔ドリルの鋸歯状刃よりも外方に突出していることを特徴とする、請求項６に記載の穿孔ドリルシステム。
8. 前記穿孔ドリルの円筒体の軸方向長さよりも長い押出軸を有する押出部品をさらに備えることを特徴とする、請求項６又は７に記載の穿孔ドリルシステム。

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