JP2001516610A

JP2001516610A - 外科用穴あけ機

Info

Publication number: JP2001516610A
Application number: JP2000511416A
Authority: JP
Inventors: エディ・デルリオ; ウイリアム・イー・アンスパッチ・ザ・サード
Original assignee: ジ・アンスパッチ・エフォート・インコーポレーテッド
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2001-10-02
Also published as: US5876405A; AU8594298A; WO1999013782A1

Abstract

(57)【要約】骨構造に穴をあけるためのドリルビット（１２）は、環状壁を設け、その環状壁の底縁部上の、円周上の面に切刃（１６）設けることにより、また、同じ面の、切刃に隣接して配置され、抵抗負荷がかかると自動的に変位し、抵抗負荷がかからなくなると自動的に戻って切刃を遮蔽するシールド（１８）を設けることにより、抵抗力が取除かれると切断を本質的に阻止するように作られている。ある実施形態では、環状壁の壁に、適正な溝穴（２０）を設け、シールド（１８）が自動的に移動するように構成されており、また、もう一つの実施形態では、シールド（１８ａ）にはばねが搭載されており、それを変位したり、元の位置にもどしたりするように構成されている。本発明の穴あけ機（１０）は、ドリルビットが切断作業を完了し、抵抗負荷が取除かれると、穴あけ機の貫入を阻止する安全機構（３２）を含む。この穴あけ機（１０）は、環状溝穴（１１０）によって穴を切り取り、取り外してから、元の穴に戻して穴を再び充填できる骨構造の打ち抜き部分を残すため、治癒過程を早める。穴あけ作業中にドリルの通路に間隙を感知したら、ドリルビットを駆動モータから切り離すように構成されたクラッチ（１３８）を設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、人間および動物の骨および頭蓋骨に使用するための外科用ドリルま
たは穴あけ機に関するものであり、さらに詳しくは、ある一定の貫入しきい値に
達すると穴あけを自動的に停止するタイプのものに関する。

【０００２】（背景技術）外科用機器技術においてよく知られているように、頭蓋骨に穴をあけるための
管錐、または頭蓋ドリルまたは穿孔器は、ある一定の深さに到達すると、即座に
停止しなければならない。これは、穴あけが頭蓋骨の深さを越えて骨構造の下に
ある脳脊髄硬膜および／または脳脊髄硬膜の下にある脳に貫入しないためには、
非常に重要である。この機能を備えた頭蓋ドリル機器を開示した従来の特許は数
多く、そのほとんどの部分において、これらの機器は、同心型穴あけ機または内
側ビット（前側ドリルヘッド組立体）と外側ビット（後続外側ドリル）を含む頭
蓋ドリルを使用している。内側ビットは、オペレータがドリルにかけた圧力に起
因する骨に対する負荷を感知し、内側ビットが抵抗力を感じなくなると穴あけは
、内側ドリルビットの軸方向の位置に呼応するクラッチ型機構によって停止する
。このタイプのドリルまたは穴あけ機を実証している特許は、１９８６年７月１
５日にベーカー氏に付与された「頭蓋穴あけ機」と題した米国特許第４，６００
，００６号、１９９１年４月１６日にベーカー氏に付与された「頭蓋穴あけ機用
ドリルヘッド組立体」と題した米国特許第５，００７，９１１号、１９８９年１
２月５日、ベーカー氏に付与された「凹型切断部を有する頭蓋穴あけ機」と題し
た米国特許第４，８８４，５７１号、１９８７年１０月１３日にベーカー氏に付
与された「頭蓋穴あけ機」と題した米国特許第４，６９９，５５０号、１９９４
年７月１９日にメルール氏他に付与された「外科用ドリル」と題した米国特許第
５，３３０，４８０号、１９９０年８月２８日ベーカー氏に付与された「骨構造
に孔をあける方法」と題した米国特許第４，９５１，６９０号、１９８９年２月
１４日、ベーカー氏に付与された「頭蓋穴あけ機」と題した米国特許第４，８０
３，９８２号、１９８２年１２月７日レイメルス氏他に付与された「頭蓋ドリル
」と題した米国特許第４，３６２，１６１号、１９８４年６月２６日、レイメル
ス氏他に付与された「頭蓋ドリル」と題した米国特許第４，４５６，０１０号、
および１９８９年５月１６日、ワルス氏に付与された「頭蓋ドリル用組立スリー
ブ」と題した米国特許第４，８３０，００１号がある。

【０００３】上記の特許に記されたこれらのタイプの機器においては、ドリルビットはクラ
ッチに動作をかけてドリルを最終的に停止させる。これは、内側ビットが抵抗力
を感知しなくなったときに起きる。一般的に、機器は、ピンとドリル本体とドリ
ル部材と連結するスロット型ばね偏向クラッチとを使用する。そして、ドリルを
骨構造に対してばねの偏向を上回るだけの力で位置させ、クラッチがドライバー
に係合して、ドリル部材とドリル本体がともに回転する。ドリル本体上の穴ぐり
がドリル機構を支持し、ドリル部材は、骨構造を貫通すると、ドリルの残りの部
分が頭蓋骨の空洞に向かって進むことなく、解除するようになっている。あきら
かに、クラッチ機構は、ドリルが完全に止まるまでに、ある一定の距離だけ軸方
向に変位しなければならない。場合によっては、この軸方向の距離によるドリル
の貫入の深さが問題となる。

【０００４】この発明の重要な局面は、市販品として入手可能な、上記のような従来の特許
で示されているようなタイプのクラッチ機構を排除することである。本発明は、
ドリルビットが抵抗力を感知しなくなるとすぐに貫通を停止する穴あけ機固有の
手段を提供している。本発明の穴あけ機においては、穴あけ作業により、骨構造
に環状の溝を形成して、芯または打ち抜き型の骨の一部をそのまま残し、その打
ち抜き部分を再利用して前にあけた同穴を部分的に埋めることができるようにす
る。これは、明らかに骨構造の穴の閉鎖において、医学的に有利であり、患者の
回復過程を早めることができる。

【０００５】本発明においては、穴あけ機またはドリルビットは、ドリルビットまたは穴あ
け機を外したときに自動的に切断を停止する（回転は、オペレータがドリルモー
タを停止すると停止する）。穴あけ機は、円筒形状であり、コップのような形の
ドーナツ型の底縁部を形成している。切刃は、底縁部の円周内に形成され、円周
上に位置し、シールドの役目を果たす隣接する円周部に面している。シールドは
、ばねを搭載しており、抵抗力に対抗して押し付けられると、軸方向上向きに偏
向され、切刃の縁部が露出して、切断位置を決定する。抵抗力がなくなると、シ
ールドは自動的に元の位置に戻り、切刃を非切断位置に保護する。

【０００６】本発明は、穴あけ機のドリルビットとともに回転し、同じ距離だけドリルビッ
トを変位させる停止ピン組立体を使用して、穴あけ作業中、停止ピンが穴をあけ
る骨構造の外面から一定の距離を保つようにすることを意図している。すなわち
、プロングを、例えば０．３ミリメートル（ｍｍ）の間隔を空けて設定すると、
停止ピンの端部と骨構造との間の間隙が、穴あけ作業を開始してから、穴あけ作
業が終了するまでこの正確な距離を保ち、オペレータが穴あけ機にかけた追加の
力のみにより、穴あけ機が軸方向に移動するようになる。穴あけ機をさらに軸方
向に移動させると、停止ピンが０．３ｍｍの間隙に貫入し、骨構造に接触するま
で移動する。これにより、穴あけ機のドリルビットが頭蓋にあけた孔を越えて貫
入しないように阻止し、脳脊髄硬膜に接触しないような安全な距離を保つことが
できる。この安全機構により、ドリルビットから抵抗力がなくなった時に穴あけ
機が一度設定した０．３ｍｍを超えて変位することはない。明らかに、停止ピン
支持組立体は、外科医が頭蓋作業中に穴あけに必要以上の力をかけることによっ
て、不本意に脳脊髄硬膜を傷つけないようにするための手回り品に過ぎない。穴
あけがさほど厳密でなく、穴あけしきい値を考えなくてもよい他のタイプの作業
では、本発明のドリルは、安全機能のついていない実用性を重んじたものとする
ことができる。停止ピンの間隙設定は、後に本発明の詳しい説明とともに説明す
るように、あらかじめ設定できるということは明らかである。これまでの説明で
明白なように、本発明の停止ピン機能と穴あけの容易さにより、従来の穴あけ機
を使った際にも脳脊髄硬膜に損傷を与えずに穴あけ作業をタイミングよく停止で
きる自信のない外科医が持つ、穴あけ機を使用することに対する抵抗を克服する
ことができる。

【０００７】本発明を再利用可能な機器に適用することもできるが、分野によっては、機器
を使い捨て機器として使用することを意図した方が、訴求力があるであろう。い
ずれの場合も、本発明は、製作が比較的安価であり、操作が簡単であることを特
徴としている。後の説明で詳しく述べるように、二つの実施形態を開示している
。第１の実施形態は、最小数の構成部品を含む第２の設計である。第２の実施形
態は、第１の実施形態の場合より多くの構成部品を含む第１の設計である。いず
れの場合も同じ機能を果たす実用性を有しており、本発明の範囲にもとることな
く、多数の実施形態が可能であることは、当業者によって理解できるところであ
る。

【０００８】本発明の二つの実施形態を実際にテストしてみたところ、オペレータは、頭蓋
骨の骨構造に穴をあける際、上記の引用特許の幾つかの中で説明されているタイ
プの、市販製品として入手可能な穴あけ機を使用する際に必要とする力と比較す
ると、オペレータが必要な力が小さいということがわかった。また、ドリルビッ
トが切断を停止すると、その停止が非常に正確なので、打ち抜き部分の底部に穴
あけ機によって穴をあけられた環状溝の幅だけ延在するきわめて薄い部分的な細
片が骨の打ち抜き部分に付いた状態で残る。これは、穴あけ機が骨構造の底面を
越える前にドリルビットによる切断の自動停止が働いたということを意味する。
細片が残らないようにするためには、ドリルビットの切刃を変更して切刃の側面
にある輪郭をつければよい。ドリルビットの側面とは、外側円周面である。

【０００９】適用方法によっては、ドリルビットを穴あけ作業中のある点で回転を停止する
のが望ましいものもある。これは、特に、骨構造が、骨の上面が底面と異なる形
状であり、輪郭が極度に異なるような場合がそうである。このような場合は、場
所によって骨の厚みが変わり、骨構造の厚みが大きく推移する。このような場合
、ドリルビットの一部では隙間ができ、残りの部分が骨構造に接触してしまう。
このような状況下では、穴あけ作業を終了するのが望ましい。本発明では、隙間
を感知し、ドリルビットをドリルモータからの係合を解除してドリルビットの回
転を停止し、穴あけ作業を終了するクラッチ機構を使用している。

【００１０】（発明の開示）本発明の目的は、改良された穴あけ機を提供することにある。

【００１１】本発明の特徴は、これまで知られたクラッチ機構を排除して、穴あけ機が希望
する穴の深さのしきい値に達すると本質的に停止する穴あけ機を提供することに
ある。穴あけ機のドリルビットは、円筒形であり、コップに類似した形状に形成
されたドーナツ型であり、切刃は底縁部に形成され、円周面に位置しており、や
はり円周面にあるシールドに隣接している。シールドは、可動であり、弾性材料
からなるか、またはばねを搭載しており、骨構造に押し付けられると自動的に変
位するように構成されている。抵抗力が存在するかぎり、シールドは変位し、穴
あけモードにあるときにはこの小さい軸方向の変位により切刃が露出する。抵抗
力が取除かれると、シールドは、その元の位置に戻り、切刃を覆ってそれ以上の
穴あけや貫入が行われないように阻止する。

【００１２】本発明のもう一つの特徴は、穴あけ機の穴あけ作業が、直径が穴あけ機の内径
と等しい骨構造の芯または打ち抜き部分を残す環状溝を形成することである。こ
の打ち抜き部分は、あけた穴を部分的に充填するのに再利用することができる。

【００１３】本発明のもう一つの特徴は、穴あけ機が最小数の構成部品からなり、ある実施
形態のドリルビットは、切刃を有する単一の一体型装置であり、シールドがドリ
ルビットの基部または底部に一体式に形成されている。ドリルビットの中に好都
合に配置した別個の溝により、シールドの動作を制限し、切刃の深さの限度を決
定する。切刃は、機械加工による好都合な別個の切り込みおよび溝穴によって形
成されている。ドリルビットは、シールドが隙間の距離だけ変形して、力がかか
らないときには元の非切断位置に戻るように、また、鋭利な切刃が得られるよう
に、弾力性の高い外科用金属またはプラスチック材料から構成されている。もう
一つの実施形態では、シールドは、切刃に隣接して固定されている別個の構成要
素であり、切刃から変位して穴あけ作業中に切断できるようにばねを搭載してい
る。

【００１４】さらに、本発明は、穴あけ作業がその穴あけ切断深さのしきい値に達した後に
、穴あけ機があらかじめ決められた距離を越えて貫入しないように阻止する安全
機構を実施している。穴あけ機は、ばねを搭載しており、ベースの中心に固定さ
れたねじ山つきねじを含み、ねじ山つきねじに着脱式に固定されたラッチ機構に
よって固定位置に保持されている。停止ピンブリッジ／停止ピン要素は、ねじ山
つきねじの軸部に固定されており、ドリルビットとともに、そしてねじとは相対
的に回転するが、ドリルビットに対して長手方向に並進移動する。ねじは、ラッ
チと機能的に接続されており、切断の深さを模倣しているため、停止ピンは、切
断中の骨の外部から極微の距離だけ間隔を空けた状態を保ち、ドリルビットは、
骨構造の外面に接触する前に、このあらかじめ設定した距離より大きい距離を移
動することはできず、よって穴あけ機が骨構造の底面を超えて挿入されないよう
に阻止することができる。

【００１５】初めに、そしてドリルビットを操作する前には、ドリルビットは配備した状態
で包装されている。外科医は、単にドリルビットをドリルモータに取付けて切断
を始めるだけでよい。ねじ山つきねじの端部にある三角形状のガイドピンが、骨
構造の中に貫通し、中央ドライバーの底面が骨構造に当接すると、ドリルビット
が、切断を実行している間、ガイドピンと中央ドライバーがねじを回転しないよ
うに保持する。抵抗力がなくなると、シールドは、その元の位置に戻り、切断が
停止して、ラッチ機構がねじを引っ込んだ位置に保持する。ドリルビットを再利
用する場合、切断作業を開始するには、ねじ山つきねじを配備する必要がある。
ラッチの変位により、ねじ山つきねじが配備され、本来の位置に戻り、頭蓋骨ま
たは骨構造の表面と一直線上にならんで作業が反復できるようになる。

【００１６】本発明のもう一つの特徴は、穴あけ機の操作が簡単であり、ヤコブチャックの
ような適したチャックを備えた標準的なドリルモータすべてに適合し、安価に製
造でき、組立と操作が比較的簡単であるという点である。そして、重要な点は、
本発明の穴あけ機は、外科医に、ドリルが停止ピンで設定した、あらかじめ選択
した隙間以上に貫入することは決してなく、よって、脳脊髄硬膜に接触する可能
性を排除できるという自信をもたせることができるというところである。

【００１７】本発明のもう一つの特徴は、シールドが穴あけ作業中に骨構造の間隙を検出す
ると、ドリルビットの回転を自動的に停止し、よって、穴あけ作業を停止するク
ラッチ機構をドリルビットにオプションとして設けたことである。

【００１８】本発明の既述の、そして他の特徴は、次の説明および添付の図面により、さら
に明らかとなろう。

【００１９】（発明を実施するための最良の形態）本発明の好ましい実施形態について頭蓋ドリルまたは穴あけ機として説明して
きたが、本発明のドリルは、人間と動物両方の患者のあらゆるタイプの骨構造に
穴をあける実用性を有することは理解できよう。

【００２０】本発明は、中空の円筒形の壁が底面を含むようなスリーブまたはカップのよう
な形状のドリルビット部１２（ドリルビット）を有する、全体を参照番号１０で
表した穴あけ機を備えた、本発明の好ましい実施形態を表した図１から９を参照
することによって最もよく理解できる。円筒形壁の上部から延在する軸１４はド
リル部１２を形成している。軸１４は、例えば、毎分８００回転で作動する、様
々な市販のドリルモータに使用する市販のチャックに適当する寸法である。円筒
形の壁の底縁部に隣接するドリルビット部は、切刃１６とシールド１８に隣接し
て縦横に溝が走っており、この後説明するように、本発明が必要とする可撓性と
、切断および保護特性を確保できるように構成されている。切刃１６は、円筒形
の壁の周面内にあり、シールド１８は、同一面上にあり、抵抗力がかかったとき
にはシールドが切刃を露出するように変位し、抵抗力が取除かれると、シールド
は自動的に、一時的にその元の位置に戻ってそれ以上切断が進まないように阻止
する。

【００２１】ドリルビットは、単体であり、自動可撓性、適度な切刃寸法およびシールドと
切断面との間で所定の関係を必要とするため、図７から１０では、ある特定の寸
法の穴あけ機において満足の行く結果を得られたことが証明された所定の寸法を
示しており、異なる寸法の穴をあけるためには異なる寸法に作成することが可能
であることを記している。相対的に水平な溝穴２０の幅は、例えば０．０９０イ
ンチ（０．２２８６ｃｍ）であり、そのシールド１８の端部に隣接する接合部で
は、例えば０．０３０インチ（寸法Ａ，０．０７６２ｃｍ）である。水平溝穴２
０は、シールド１８の底面から例えば０．０４２インチ（寸法Ｂ，０．１０６６
８ｃｍ）だけ間隔を空けて位置しており、底面は、僅かに、例えば７゜の傾斜が
付いている（寸法Ｃ）。シールド１８の間隙２２における壁厚は、例えば、０．
０７８インチ（寸法Ｄ，０．１９８１２ｃｍ）である。シールド１８の端部２４
における半径は、例えば、０．０４５インチ（寸法Ｒ，０．１１４３ｃｍ）であ
り、切刃１６の薄刃２６を機械加工できるようになっている。シールド１８と切
刃２６との間の間隔は、例えば、０．０３２インチ（寸法Ｅ，０．０８１２８ｃ
ｍ）であり、切刃１６の傾斜底面の基準ベースは、例えば、２゜（寸法Ｆ）である。シールド１８と薄刃２６の縁部の角度は、例えば１５゜（寸法Ｎ）である。垂直溝穴２８の幅は、例えば、０．１４０インチ（０．３５５６ｃｍ）であり、
半径Ｒに隣接して延在している。切断工程で十分なリリーフを有する正確な切刃
２６を得るためには、薄刃２６に隣接する切刃の底部を、例えば５゜（寸法Ｇ）とし、薄刃２６からの間隔を小さくして、基準線に対する角度を例えば７゜（寸法Ｈ）に増やす。切刃１６の底部は、シールド１８の底部から軸方向に０．０２
０インチの間隔を空けて位置している（寸法Ｊ）。明らかに、上記の寸法は、構
築され、テストで満足の行く結果を出したある一つの穴あけ機を説明することだ
けを意図したものである。また、装置の寸法や選択した材質によって、他の寸法
とすることも可能であるということは、当業者によって明らかに理解できよう。

【００２２】ドリルビット１２の直径方向に配設された垂直溝穴３０（図９）は、回転駆動
と停止ピン３２の誘導を行う。溝穴３０の端部は、例えば０．０２３インチ（寸
法Ｍ，０．０５８４２ｃｍ）だけ間隔があいている。図８は、切刃２６、シール
ド２８、溝穴２８および３０の相対的位置を示しており、溝穴２０の長さは、例
えば角度４５゜（寸法Ｌ）の点線Ｋによって表されている。この穴あけ機の設計で重要なのは、シールドは、抵抗負荷が取除かれたらすぐにもとの位置に自動的
に戻られなければならないということと（変位量は間隙Ａによって決定する）、
切刃はドリルビットと共に直接機械加工でき、穴あけ機の切断は一方向であり、
穴あけ作業中を通して、停止ピン３２が自動的に頭蓋構造内へのドリルビットの
前進を模倣して、穴あけする骨構造の表面上に所定の距離だけ延在するようにあ
らかじめ調整されていることである。好ましい実施形態においては、1対の直径方向に配置されたシールドと切刃が開示されているが、シールドや切刃の数は、
本発明の範囲を限定するものではない。

【００２３】図２から図６に示したように、穴あけ機１０は、一体構造のドリルビット１２
と、軸１４と、ねじ３４と、停止ブリッジ３８内に支持された停止ピン３２と、
全体を参照番号４０で示されたラッチ機構と、中央ドライバー４２からなる。ド
リルビット１２は、おおむね円筒型カップと同様の形状であり、中心部４３が中
空であり、底部が開放されて上部４４が閉鎖されている。軸１４は、コイルばね
４８によって下方向にばねを搭載したねじ部材３４を受容するための中央中空部
４３内に延在している中央直線貫通孔４６を含んでいる。ねじ３４の端部とばね
４８との間に配設されたボールシート５０により、ねじが軸方向に並んだ位置に
確実に変位する。コイルばね４８は、上部が軸１４の内径上に形成された環状溝
５２に適合する保持スプリットリングによって設置されている。ねじ３４の直径
が大きい部分５６は、最上部から直径が小さくなっている部分５８の近くまでね
じ山が切られている。ねじ山が切られていない軸部６０と、二つの異なる直径部
分の接合部に形成された肩部６２が停止ブリッジ３８を収容する役割を果たす。
その理由は次に述べる。ねじ３４の下側端部６４は、幾つかの切子面で先細形状
になっており、ドリルビットの中心軸と同心である、中心に配設された鋭利なガ
イドピン６６と正しく一線に配列されている。ねじ３４は、中心穴６８の内側に
ねじ山７０をねじ込むためのねじ山が切ってある中央ドライバー４２によってド
リルビット内に保持されている。図２を見るとわかるように、中央ドライバー４
２の底面７２は、刻み目が付いており、ダイヤ型の鋭利にとがった表面に形成さ
れている。表面７２を有するガイドピン６４の鋭利な先端６６は、別個の切子面
形状と底部の刻み目がついた面７２とともに摩擦面と、ねじがドリルビットとと
もに回転しないようにするためのホルダとを形成するように設計されている。ド
リルビットは、ドリルが骨構造に貫入するに従ってねじに対して回転する。よっ
て、ねじが運転位置に来ると、ガイドピン６４の先端６６が骨構造に貫通し、底
面７２が骨構造の外面を保持して切子面と摩擦によってねじが回転しないように
阻止する。

【００２４】ラッチ４０は、ねじを、分度器が使用できる状態となるまで、ねじ山の付いた
係合位置、または引っ込んだ位置（図３）に保持する。使用中、ラッチは、穴あ
け操作が開始するとねじ３４が係合する通常の位置にある。ラッチ４０は、ドリ
ルビット１２の上部４４の直径方向に相対する端部に形成された横方向の孔７６
および７９の中に適合するプランジャ要素７４からなる。ラッチ４０に形成され
た孔７８はドリルビット１２の中心軸に位置してねじ３４を収容する寸法となっ
ている。図２および４に最もよく示すように、ラッチ４０は、孔７６の中に適合
し、ねじ３４は、寸法の大きい穴７８の中を通っている。穴７８の一端は、ねじ
３４のねじ山５６と相補形状のねじ山８０が切ってある。この部品を製造する際
には、孔にねじ山を切り、孔の半分のねじ山を削り取る。孔はねじ山８０をねじ
山５６との係合から解除することができるように十分な大きさであることは理解
できよう。ラッチ４０の直径が小さい部分８２は、ドリルビット１２の直径が小
さい、二つの孔７６および７７（図4参照）の両端の接合部に形成されている部分８４の中に適合するような寸法である。この直径が小さい孔８４は、コイルば
ね９０を保持するための肩部８８とラッチ４０の移動を制限するためのストッパ
として働く肩部９２を形成する環状鍔８６を形成している。ねじ山付き孔を有す
るキャップ９４は、組立体を定位置に固定するラッチ４０のねじ山付き端部９６
にねじ込む。ばね９０は、圧縮されており、キャップ９４の端部を押圧してねじ
山８０をねじ山５６と係合させるように継続的に推進する。この係合を解除する
ためには、キャップ９４の端部を押してねじ山８０をねじのねじ山５６から解除
することにより、オペレータがねじ３４の位置を引っ込んだ位置に移動させ、ね
じ３４を引っ込んだ位置から穴あけ手順を開始する位置に配備すればよい。引っ
込んだ位置には、主に、一回目の操作後になり、再使用できるようになるには、
引っ込ませなければならない。

【００２５】上の段落で述べたように、本発明は、ドリルビットが骨構造の底部をあらかじ
め決められた量を超えて貫入しないようにするための安全機構を採用している。
この安全機構は、２本の停止ピン３２と停止ブリッジ３８と、ねじ３４と、ここ
でたった今説明したラッチ４０とからなる。停止ピン３２は、それらがドリルビ
ット３４の外面に隣接して配設されていれば、溶接、ろう付け、ねじ固定または
一体化構造にするなどのような適した方法で停止ブリッジに固定することができ
る。停止ピン３２とブリッジ３８は、一体構造の部材として作用することが理解
できよう。ブリッジ３８の中央貫通孔９６は、ねじ３４の軸部６０の直径より僅
かに大きい寸法であり、ブリッジ３８と停止ピン３２がねじ３４に対して回転す
るように構成されている。ブリッジ３８の幅は、直径方向に配設された溝穴３０
の中に適合するような寸法であり、ブリッジ３８がその中で垂直方向に移動し、
ともに回転できるように構成されている。溝穴３０は、ブリッジ３８のガイドと
して、そしてブリッジ３８と停止ピン３２を回転させるための回転駆動機構とし
て機能する。ねじ３４は、ブリッジ３８の孔９６に嵌合し、ブリッジ３８は、ね
じ３４の肩部６２と中央ドライバー４２の上面との間に取付けられている。

【００２６】上記のことから、ブリッジ３８と停止ピン３２は、ドリルビット１２とともに
、そしてねじ３４に対して回転し、ドリルビットが骨構造に貫入するので、そし
てラッチ４０がねじ込み可能にねじ３４に固定されているので、停止ピン３２と
ブリッジ３８が骨構造の外面に対して同じ相対的位置を保ち、ドリルビット１２
は開けた穴の中に軸方向に移動する。ラッチ４０のねじ山８０は、ねじ山５６と
係合して保持されている。停止ピン３２の端部が骨構造の外部（間隙）から変位
する距離が、停止ピン３２の長さとブリッジ３８と肩部６２の関係とに基づいて
いることは明らかである。

【００２７】（穴あけ機の操作）操作中、軸１４が、適した市販のモータ付きドリル１０１に固定されている適
したチャック１００の中に挿入され、穴あけ機１０は、作業の穴あけ部分を実行
する準備ができた外科医によって定位置につけられる。穴あけ機は、すでにねじ
山付きねじを、ガイドピンがドリルビットの切刃を越えて延在している配備位置
につけた状態で包装されている。この時点で、外科医は、作業を行う準備ができ
ていることになる。ガイドピンは、穴をあけたい場所に配置し、モータを起動さ
せてドリルビットを回転させ、ガイドピンを骨に貫入し、中央ドライバー４２を
骨構造に向けて駆動して、ダイヤ型の刻み目７２が三角形状のガイドピン６４と
ともにねじを回転しないように摩擦保持する。上記の様に、ガイドピンが骨構造
に対して抵抗力をかけ、底の刻み目付き表面７２が骨構造と接触するため、ねじ
３４は、固定された状態を保ち、ドリルビット１２は、回転する。また、停止ピ
ン３２は、初期の配備位置にあるときにはねじ３４とともに動き、上記の様に、
ストッパ３６の端部と骨構造１１４の外表面との間のあらかじめ決められた０．
０３ｍｍの間隙分だけ変位することがわかる（図５）。穴あけ機１０が運転状態
にあるときには、外科医は穴あけ機に圧力をかけて下方向に押し付け、それによ
り、シールドが変形して軸方向上方向に移動し、図６に示すように切刃１６の薄
刃２６を露出する。さらに外科医が圧力をかけると、切刃１６がさらに露出され
る。切刃の露出量は、シールド１８がドリルビット１２上の突起１０６とシール
ド１８の上面上の突起１０７によって限定される間隙２２によって決まる。ドリ
ルビット１２が骨構造の中に進むに連れ、骨構造の芯または打ち抜き部分が中空
の凹部４３の中に移動してそこで把持されるか、あるいは骨構造の中に残る。ド
リルビットが骨構造の底縁で、開ける穴の深さに達すると、抵抗力が停止し、シ
ールド１８が自動的に元の位置に戻って、切刃１６を覆い、それ以上切断しない
ように阻止する。ドリルビットが回転している限り、停止ピン３２は、回転する
が、０．０３ｍｍの間隙距離は保つ。打ち抜き部分１１０が骨構造から分離する
とすぐに、ねじ３４がドリルビット１２とともに回転して、あきらかにドリルビ
ット１２はねじに対してそれ以上進むことができなくなることが理解できよう。
ブリッジ３８と停止ピン３２を支持しているねじ３４とドリルビット１２は、単
体として作動する。外科医がさらに力を加えると、穴あけ機１０と停止ピン３２
は軸方向に０．０３ｍｍ変位する。穴あけ機に対し、下方向にさらに力を加える
ことにより、装置全体が下方向に移動し、停止ピン３２が骨構造の上面に押し付
けられ、ドリルビットがそれ以上貫入しないように防ぐことが明らかである。し
たがって、穴あけ機は、頭蓋通路にさらに貫入して脳脊髄硬膜１１６や脳１１８
に接触することはない。穴あけ機を取り外した後、打ち抜き部分１１０は、自然
に落下するか、あるいは、把持されたままとなり、把持された場合は、外科医に
よって物理的に取り外される。それが上記のようなテスト中に見られた小さい細
片によって、あるいは自然に穴に残ったことによって穴の中に保持されている場
合には、その穴から除去するために特殊な工具やピンセットを使って残りの打ち
抜き部分を引き出す必要がある場合もある。図９に示したように、略図で示した
打ち抜き部分１１０は、図１０に略図で示しているように骨構造１１４に形成さ
れた穴１１２を再び埋めるのに使用することができる。

【００２８】ドリルビットは使い捨てにするように考えているが、再使用できるようにして
もよい。この場合、ねじ山つきねじは、引っ込んだ位置にあり、ラッチ４０によ
って保持されている。そしてキャップ９４を押すことによって配備する。つまり
、ばね９０を圧縮し、ラッチ４０を右側に位置させて、ねじ山９０と５６の係合
を解除する。この係合の解除により、ばね４８は、ねじ３４を下方向に、ガイド
ピン６４の先端６６が骨構造の中に貫通する位置に載置されるまで移動させる。
そして上記のような操作を繰り返す。

【００２９】図１１から２２に例示した実施形態は、穴あけ機がかなりの数の追加の構成部
品を含んで設計されていることを除いては、図１から１０までで開示した実施形
態とまったく同じである。これらの図を見ればよくわかるように、頭蓋ドリルま
たは穴あけ機１０は、ドリルビット１２（すべての図面において類似した部品は
同じ参照番号を使用している）、軸１４、切刃１６ａおよびシールド１８ａを有
している。この実施形態と、図１で開示したものとの主な違いは、ドリルビット
１２ａとシールド１８ａの設計である。この実施形態では、シールド１８ａは、
形状がアーチ形の別体の構成部品であり、ドリルビットの環状部分を形成する厚
みおよび曲率のようなある寸法を満たしている。シールド１８ａは、ドリルビッ
ト１２の上面に押し付けられたヘッド１２２を含むボルト１２０によって切刃１
６に隣接して支持されており、シールド１８ａに堅固に固定されている。プラン
ジャ要素１２４は、ドリルビット１２の上部４４に形成された軸方向の凹部１２
６に嵌合し、コイルばね１２８が搭載されている。図１６は、シールド１８ａが
、抵抗負荷がほとんど、あるいはまったくかけられていない場合の準備位置にあ
るところを表している。図１７は、抵抗負荷がかかり、切刃１６を切断位置に載
置した時のシールド１８ａの変位を表している。

【００３０】図１４、１５、１８〜２０に示したラッチ４０、ねじ３４、および停止ピン３
２は、図１から６に関して説明したものと同一であり、同じように操作するが、
わかりやすく、便利なように、その詳細な説明は省略しており、ここでは、参照
として引用している。図２２および２３に示すように、切刃１６が骨構造の底部
に到達し、切断する穴の深さに達したら、抵抗負荷がなくなり、無負荷によりシ
ールド１８ａが上昇位置に保持され、自動的に元の位置に戻って、切刃２６より
下に突出し、さらに切断しないように阻止する。図１から６における発明の操作
に関して説明したように、停止ピン３２が骨構造１１４の外表面に接触して、頭
蓋通路の中に貫通しないように阻止する。

【００３１】適用方法によっては、骨の打ち抜き部分に細片が形成されないように排除する
ほうが望ましい場合もある。例えば、ドリルビットが骨構造の表面と平行でない
場合は、細片は傾斜した方向に回転して脳脊髄硬膜に接触する潜在性を残す。こ
の問題を未然に防ぐため、図７および７Ａに示すように、切刃１６の側面を、参
照記号Ｇで示したような底縁部から軸方向上に向かって延在し、ドリルビット１
２の周囲に沿って延在する短い距離だけ傾斜させている。シールド１８の対応す
る表面も同様に傾斜しており、二つの面が切断中におおむね互いに一致するよう
に構成されている。ドリルビットの切刃とシールドにおけるこの小さい変更によ
り、前のテストのうちのいつくかにおいて骨の打ち抜き部分１１０の底部に見ら
れた細片を完全に除去することができるということがテストで証明されている。

【００３２】適用方法によっては、作業のあらかじめ決められた時点でドリルビットの回転
を停止するのが望ましい場合もある。底面と上面の形状が著しく違い、骨の厚み
に極度の変化がある場合は、骨の底部に到達する前にドリルビットの回転を停止
するのが望ましいこともあり、特に、ドリルで開けた領域の一部に骨がないとこ
ろがある場合はそうである。このような状況においては、骨がない部分に達した
らすぐに切断を終了するのが望ましい。そのため、本発明は、この骨構造のない
ことを検出し、ドリルビットの回転を止め、よって、それ以上の骨構造の穴あけ
を停止するクラッチ解除機構を含んでいる。この時点では、穴あけを続けなくて
も外科医が骨の打ち抜き部分を折り取ることができる。いずれの場合にも、さら
にどれだけ続けるかについては外科の任意で行うことができるようになっている
。

【００３３】図２４および２５は、骨構造で間隙を感知したらドリルビットの回転を終了す
る目的を果たすクラッチ解除機構を表している。図２４および２５に示している
ように、長手のロッド１３０がドリルビット１２に形成された長手の通路１３２
の中にはめ込まれており、垂直方向にドリルビット１２の上に形成された放射型
鍔１３４の上部まで延在している。軸１４（図１）はこの実施形態では上部１３
８が市販のハドソンチャックの雄部に形成され、ドリルモータに適合するように
構成されたドライバー１３６を収容するように変形してある。ドライバー１３６
は、ステム１４に対して回転動作を行うように取付けられており、よって、減結
合モードでは、ステムは、全体が参照番号１３８で示されているクラッチ機構の
動作が停止され、ドリルモータが作動モードになっているときには固定したまま
の状態を保つ。

【００３４】図２４および２５からわかるように、端部１４０は、シールド１８の上部にあ
る突起１０７に接触している。クラッチ機構１３８は、プラグ１４２とドライバ
ー１３６の底部に形成された凹部１４６内に保持されたコイルばね１４４からな
る。図示の如く、プラグ１４２の直径は、通路１３２の直径より大きく、プラグ
１４２の底面１４６が通路１３２の開口を越えて延在し、鍔部１３４の上面１４
８に接触する。

【００３５】これまでの説明で明らかなように、穴あけモードになっているときには、シー
ルド１８は変位し、間隙２２を閉鎖し、ロッド１３０を変位させて垂直方向上向
きに移動させる。端部１５０はプラグ１４２をばね１４４によってかけられる負
荷に対向して変位させる。端部１５０がドリルモータによって駆動されるドライ
バー１３６に係合するため、ドリルビットも一緒に回転し、切断作業を実行する
。シールドが穴あけ中の穴に間隙を感知するや否や、引っ込んだ位置に戻り、ド
リルビットのクラッチを解除し、ドライバーから外す。ドリルビットが回転を停
止し、ドリルビットが開けた穴の底部まで到達していなくても穴あけ作業を終了
することは明らかである。

【００３６】穴あけ作業のこの時点で、外科医はドリルビットを外すことができ、骨の打ち
抜き部分１１０（図１４）は、まだ骨構造に付いている状態であるため、外科医
が適当な工具で骨の打ち抜き部分を部分的に開けた穴から取り外し、付着してい
る残りの骨構造を壊して骨の打ち抜き部分を取除く。

【００３７】この発明について、詳細な実施形態によって示してきたが、形式やその詳細に
おいては、さまざまな変更が、本発明の精神と請求の範囲にもとることなく可能
であることは当業者によって了承されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の穴あけ機を示す、斜視立面図である。

【図２】図２は、図１に示した穴あけ機の分解図である。

【図３】図３は、図１の穴あけ機を縦中心線に沿って切った断面図であり、ドリルビッ
トを引っ込めた状態を表している。

【図４】図４は、ドリルビットを切断位置に配備した後に図３の線４−４に沿って切っ
た断面図である。

【図５】図５は、ドリルビットの切刃の下に軸方向に延在するシールドと、穴あけ位置
にあるガイドピンを示した立面図である。

【図６】図６は、図５と同様の立面図であり、シールドが変位し、切刃が切断位置に接
近しているところを示したものである。

【図７】図７は、本発明の機能性を確保するためのドリルビットの寸法と、骨の打ち抜
き部分上に細片が形成されないように阻止するために切刃上に設けた斜面を表し
た立面図であり、図７Ａは、線７Ａ‐７Ａに沿って切ったドリルビットの切刃の
拡大図である。

【図８】図８は、やはり寸法を表した底部平面図である。

【図９】図９は、図８に示した図は、右側の一部の立面図である。

【図１０】図１０は、ドリルビットの寸法を表した部分拡大断面図である。

【図１１】図１１は、穴をあけた人間の頭蓋骨の一部と、穴あけ機を取り外すことによっ
て切断された芯を表した略図である。

【図１２】図１２は、図１１の略図であり、芯または打ち抜き部分を開けた穴の中に戻し
て装入した状態を表したものである。

【図１３】図１３は、本発明のもう一つの実施形態を例示した斜視図である。

【図１４】図１４は、穴あけ機の縦中心軸に沿って切った断面図である。

【図１５】図１５は、図１４の線１５−１５に沿って切った断面図である。

【図１６】第１６図は、穴あけ機の立面図であり、ガイドピンがドリルビットの切断作業
の直前に骨の表面に貫通したところを表したものである。

【図１７】図１７は、図１６に示した穴あけ機と同一の立面図であり、シールドが引込み
、切刃が露出して切断作業を行っているところを表したものである。

【図１８】図１８は、本発明の第２の実施形態を表した、部分断面部分立面図である。

【図１９】図１９は、ラッチ機構を表した部分断面部分立面図である。

【図２０】図２０は、ラッチ機構の部分平面図である。

【図２１】図２１は、停止ピンの取付けを表した、図２０の線２１−２１に沿って切った
断面図である。

【図２２】図２２は、切刃が穴あけ作業用に露出している、穴あけ機操作時を表した図で
ある。

【図２３】図２３は、シールドから負荷が取除かれ、その非切断位置に自動的に戻った穴
あけ機を表した図である。

【図２４】図２４は、穴あけ機の部分断面部分完全立面図であるドリルビットが引っ込ん
だ位置にあるところを表した図である。

【図２５】図２５は、穴あけ作業中にドリルの通路に間隙を感知するとドリルの回転を自
動的に停止する役割を果たすクラッチ機構の例を表した立面断面図である。

【図２６】図２６は、図２５に示したオプションのクラッチ機構の詳細を表す拡大部分断
面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年３月１６日（２０００．３．１６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】外科用穴あけ機

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【図面の簡単な説明】

【図２】図２は、図１に示した穴あけ機の分解図である。

【図８】図８は、やはり寸法を表した底部平面図である。

【図２０】図２０は、ラッチ機構の部分平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ウイリアム・イー・アンスパッチ・ザ・サードアメリカ合衆国 34996 フロリダ、スチュアート、ノース・スウエルズ・ポイント・ロード 146 Ｆターム(参考） 4C060 LL09 【要約の続き】ら、ドリルビットを駆動モータから切り離すように構成されたクラッチ（１３８）を設けてもよい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】骨構造に穴をあけるための外科用穴あけ機（１０）であって
、前記穴あけ機は、底端を有する中空の円筒形の壁に形成されたドリルビット（
１２）と、前記壁の前記底端に形成され、前記円筒形の壁の円周に位置するとと
もにそれと一直線上に並んだ切刃（１６）と、前記円周上に位置し、前記切刃（
１６）に隣接して配設された可動シールド（１８または１８ａ）とを有すること
と、前記シールド（１８または１８ａ）は、前記切刃（１６）の少なくとも一直
線上に延在して前記切刃（１６）が切断しないように阻止することと、前記シー
ルド（１８または１８ａ）は、前記穴あけ機（１０）が穴あけモードにあるとき
に抵抗力によって可動であり、前記切刃（１６）を露出することと、前記シール
ド（１８または１８ａ）は、前記抵抗負荷がなくなると、自動的に元の位置に戻
ることと、さらに、前記ドリルビット（１２）をドリルモータ（１０２）に取付
けて前記ドリルビット（１２）に回転動作をかける手段（１４、１００）を備え
ていることを特徴とする、前記最初に記載の骨構造に穴をあけるための外科用穴
あけ機。
【請求項２】前記ドリルビット（１２）は、前記シールド（１８）に隣接
する前記壁に形成された水平溝穴（２０）を含み、あらかじめ決められた間隙（
Ａ）を設けて抵抗力がかかり、終了したときに前記シールド（１８）を自動的に
変位させるように構成してあることを特徴とする、請求項１に記載の骨構造に穴
をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項３】前記切刃（１６）と前記シールド（１８）の間に前記壁に形
成された垂直溝穴（Ｅ）を含み、前記シールドは、前記切刃と協働してあらかじ
め決められた抵抗負荷がかかると前記切刃（１６）を露出することを特徴とする
、請求項２に記載の骨構造に穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項４】前記壁に切り込んであり、前記切刃を形成する溝穴（Ｎ）を
含むことを特徴とする、請求項３に記載の骨構造に穴をあけるための外科用穴あ
け機。
【請求項５】前記壁手段が前記骨構造の切断幅を決定し、前記切断作業が
完了した後に前記骨の打ち抜き部分（１１０）が残ることを特徴とする、請求項
３に記載の骨構造に穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項６】前記シールド（１８ａ）が上部、底部、および対向する側面
を有する長手の部材から形成されており、アーチ形に形成されて前記壁の中に形
成された凹部に嵌合して連続的な環状壁を形成しており、前記底部は、少なくと
も前記切刃（１６）を覆うことができる距離だけ延在しており、前記シールド（
１８ａ）を偏向して前記切刃（１６）を覆い、前記シールド（１８ａ）が前記骨
構造に接触し、あらかじめ決められた抵抗負荷を受けると引込み、前記抵抗負荷
がかからなくなると元の位置に自動的に戻るようにするための、弾性を有する可
撓性の手段（１２８）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の骨構造に穴を
あけるための外科用穴あけ機。
【請求項７】前記弾性を有する可撓性の手段が、前記上面に形成された穴
に挿入され、前記壁を押圧するコイルばね（１２８）を含むことを特徴とする、
請求項６に記載の骨構造に穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項８】前記穴あけ機（１０）が、中心軸と、軸部（１２０）とヘッ
ド部（１２２）を有する支柱（１２０）とを有し、前記軸部（１２０）は前記シ
ールド（１８ａ）の前記上部に固定されているとともに前記壁を貫通して前記中
心軸に平行に延在する長手の通路を通って延在し、前記ヘッドが前記壁の上部に
延在して前記シールドの変位を制限することを特徴とする、請求項７に記載の骨
構造に穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項９】前記穴あけ機が、前記ドリルビットが切断を終了してから前
記開けた通路の中にあらかじめ決められた量を越えて貫入しないように防ぐため
の手段（３２，３４，３８，４０）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の
骨構造に穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項１０】前記ドリルビットが中心軸を含むことと、前記貫入を阻止
するための手段が、近位および遠位の端部にねじ山（５６、７０）を切った長手
の軸を有し、前記中心軸に対して同軸に配設されるとともに前記ドリルビット（
１２）を通って延在するねじ山つきねじ（３４）と、前記ねじ山付きねじに遠位
の端部でねじ込み式に支持されており、骨構造の表面に係合するように構成され
た刻み目付き表面（７２）を形成した底面と、前記ねじ山付きねじの端部から延
在し、前記骨構造を貫通するように構成された中心に配設されたガイドピン（６
４）とを有する中央ドライバー（４２）と、停止ピン（３２）と、前記停止ピン
（３２）を支持するように前記壁の直径方向反対側に対向して配設された垂直溝
穴（２８，３０）を通って前記ドリルビット（１２）の外側まで延在するブリッ
ジ（３８）であって、前記ねじ山付きねじの遠位および近位の端部に位置する前
記ねじ山付き部分の間に回転可能に支持されているものと、前記ねじ山付きねじ
（３４）を固定したねじ山を介して回転させることによって、あるいは直線動作
によって位置決めできるラッチ手段（４０）と、前記ねじ山の一端に作用して前
記ねじ山付きねじを配備位置に推進させるばね手段（４８）とを含むことと、前
記ねじ山付きねじが配備位置にあるときには、前記ガイドピン（６４）と刻み目
付き表面（７２）が前記骨構造に係合して非回転状態を維持し、前記停止ピンが
前記ドリルビットとともに回転して前記ねじ山付きねじと共に移動して、前記ド
リルビットが骨構造に貫通するときに前記骨構造の表面からあらかじめ決められ
た距離を維持し、前記ねじ山付きねじは、前記抵抗負荷がかからなくなると前記
ドリルビットとともに回転するため、前記ドリルビットをさらに貫入させようと
すると、前記停止ピンが前記骨構造に接触して、前記ドリルビットがさらに貫入
しないように防ぐことを特徴とする、請求項９に記載の骨構造に穴をあけるため
の外科用穴あけ機。
【請求項１１】前記壁に形成した横方向の孔（７６）を通って延在する本
体（７４）と、前記本体に形成された前記中心軸に平行な貫通通路（７８）とを
備え、前記貫通通路（７８）の一部は、前記ねじ山付きねじ（３４）のねじ山（
５６）と相補形状に内部に形成されたねじ山（８０）を有しており、さらに、前
記ねじ山を偏向して係合させる解放可能なばね手段（９０）を備え、前記本体の
端部（９４）は、前記本体を前記ねじ山を解除する方向に推進するために接近可
能であり、それによって前記ねじ山付きねじを前記ねじの上の前記ばね手段によ
って長手方向に位置決めすることができるように構成されたラッチ機構（４０）
を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の骨構造に穴をあけるための外科用
穴あけ機。
【請求項１２】前記ねじ山付きねじ（３４）の前記遠位および近位のねじ
山付き部分の間に形成された肩部（６２）を含み、前記中央ドライバ（４２）が
前記肩部（６２）に当接することを特徴とする、請求項１０に記載の骨構造に穴
をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項１３】中空の円筒形壁に形成され、上端と、底端と、前記底端の
前記壁部に形成され、前記円筒形壁の円周に位置し、それと一直線上に並んだ切
刃（１６）と、前記円周上に位置し、前記切刃（１６）に隣接して配設された可
動シールド（１８）を有するドリルビット（１２）を備え、前記シールド（１８
）は、前記切刃と少なくとも一直線に延在して前記切刃が切断しないように阻止
し、前記シールド（１８）は、前記穴あけ機（１０）が穴あけモードにあるとき
には抵抗力によって可動となり、前記切刃（１６）を露出し、前記シールド（１
８）は、前記抵抗負荷がかからなくなるとその元の位置に自動的に戻ることを特
徴とし、さらに前記上部から延在し、前記ドリルモータ（１０２）のチャック（
１００）に取付けて前記ドリルビット（１２）に回転動作を起こさせるように構
成された、中心に配設された中心軸（１４）を備えたことを特徴とする、骨構造
に穴をあけるための頭蓋穴あけ機。
【請求項１４】前記ドリルビット（１２）が前記壁上に、前記シールド（
１８）に隣接して形成した水平溝穴（２０）を含み、抵抗負荷がかかって終了し
たときに前記シールド（１８）を自動的に変位させるあらかじめ決められた間隙
（Ａ）を設けたことを特徴とする、請求項１３に記載の骨構造に穴をあけるため
の頭蓋穴あけ機。
【請求項１５】前記壁の前記切刃（１６）と前記シールド（１８）との間
に形成された垂直溝穴（２８）を含み、前記シールド（１８）は、あらかじめ決
められた抵抗負荷がかかると、前記切刃（１６）と協働して前記切刃（１６）を
露出させることを特徴とする、請求項１４に記載の骨構造に穴をあけるための頭
蓋穴あけ機。
【請求項１６】前記切刃を形成するために前記壁部に切り込んだ溝穴（Ｇ
）を含む、請求項１５に記載の骨構造に穴をあけるための頭蓋穴あけ機。
【請求項１７】前記壁手段が前記骨構造の切り込みの幅を決定することと
、前記骨（１１４）の打ち抜き部分（１１０）が、前記切断作業が完了した後も
残ることを特徴とする、請求項１５に記載の骨構造に穴をあけるための頭蓋穴あ
け機。
【請求項１８】前記穴あけ機が、前記ドリルビットが切断を終了した後に
前記開けた通路（１１２）の中にあらかじめ決められた量を超えて貫入しないよ
うに防ぐための手段（３２）を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の骨構
造に穴をあけるための頭蓋穴あけ機。
【請求項１９】前記ドリルビット（１２）が中心軸を含むことと、前記貫
入を防ぐための手段が、近位および遠位の端部にねじ山（５６、３０）を付けた
長手の軸を有し、前記中心軸に対して同軸に配設されるとともに前記ドリルビッ
ト（１２）を通って延在するねじ山付きねじ（３４）と、前記ねじ山付きねじ（
３４）に遠位の端部でねじ込み式に支持されており、骨構造の表面に係合するよ
うに構成された刻み目付き表面（７２）を形成した底面と前記ねじ山付きねじの
端部から延在し、前記骨構造を貫通するように構成された中心に配設されたガイ
ドピン（６４）とを有する中央ドライバー（４２）と、停止ピン（３６）と、前
記停止ピンを支持するように前記壁の直径方向反対側に対向して配設された垂直
溝穴（３０）を通って前記ドリルビット（１２）の外側まで延在するブリッジ（
３８）であって、前記ねじ山付きねじ（３４）の遠位および近位の端部に位置す
る前記ねじ山付き部分の間に回転可能に支持されているものと、前記ねじ山付き
ねじ（３４）を固定したねじ山を介して回転させることによって、あるいは直線
動作によって位置決めできるラッチ手段（４０）と、前記ねじ山付きねじ（３４
）の一端に作用して前記ねじ山付きねじ（３４）を配備位置に推進させるばね手
段（４８）とを含むことと、前記ねじ山付きねじ（３４）が配備位置にあるとき
には、前記ガイドピン（６４）と刻み目付き表面（７２）が前記骨構造に係合し
て非回転状態を維持し、前記停止ピン（３６）が前記ドリルビット（１２）とと
もに回転して前記ねじ山付き（３４）ねじと共に移動して、前記ドリルビットが
骨構造に貫通するときに前記骨構造の表面からあらかじめ決められた距離を維持
し、前記ねじ山付きねじ（３４）は、前記抵抗負荷がかからなくなると前記ドリ
ルビット（１２）とともに回転するため、前記ドリルビット（１２）をさらに貫
通させようとすると、前記停止ピンが前記骨構造に接触して、前記ドリルビット
（１２）がさらに貫通しないように防ぐことを特徴とする、請求項１８に記載の
骨構造に穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項２０】前記壁に形成した横方向の孔（７６）を通って延在する本
体（７４）と、前記本体に形成された前記中心軸に平行な貫通通路（７８）とを
備え、前記貫通通路（７８）の一部は、前記ねじ山付きねじ（３４）のねじ山（
５６）と相補形状に内部に形成されたねじ山（８０）を有しており、さらに、前
記ねじ山を偏向して係合させる解放可能なばね手段（９０）を備え、前記本体の
端部（９４）は前記本体を、前記ねじ山を解除する方向に推進するために接近可
能であり、それによって前記ねじ山付きねじを前記ねじの上の前記ばね手段によ
って長手方向に位置決めすることができるように構成されたラッチ機構（４０）
を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の骨構造に穴をあけるための外科用
穴あけ機。
【請求項２１】前記ねじ山付きねじ（３４）の前記遠位および近位のねじ
山付き部分の間に形成された肩部（６２）を含み、前記中央ドライバー（４２）
が前記肩部（６２）に当接することを特徴とする、請求項２０に記載の骨構造に
穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項２２】中空の円筒形壁に形成され、閉鎖された上端と、解放され
た底端と、前記底端の前記壁部に形成され、前記円筒形壁の円周に位置し、それ
と一直線上に並んだ切刃（１６）と、前記円周上に位置し、前記切刃（１６）に
隣接して配設された可動シールド（１８または１８ａ）とを有するドリルビット
（１２）を備え、前記シールド（１８または１８ａ）は、前記切刃（１６）と少
なくとも一直線に延在して前記切刃（１６）が切断しないように阻止し、前記シ
ールド（１８または１８ａ）は、前記穴あけ機（１０）が穴あけモードにあると
きには抵抗力によって可動となり、前記切刃（１６）を露出し、前記シールド（
１８または１８ａ）は、前記抵抗負荷がかからなくなると自動的にその元の位置
に戻ることを特徴とし、さらに前記上部から延在し、前記ドリルビット（１２）
をドリルモータ（１０２）に取付けて前記ドリルビット（１２）に回転動作を起
こさせるように構成された中心軸（１４）を備えたことを特徴とする、骨構造に
穴をあけるための頭蓋ドリル。
【請求項２３】前記シールド（１８ａ）が上面、底面および対向する側面
を有する長手の部材から形成されており、アーチ形に形成されて前記壁の中に形
成された凹部に嵌合して連続的な環状壁を形成しており、前記底部は、少なくと
も前記切刃（１６）を覆うことができる距離だけ延在しており、前記シールド（
１８ａ）を偏向して前記切刃（１６）を覆い、前記シールド（１８ａ）が前記骨
構造に当接し、あらかじめ決められた抵抗負荷を受けると引込み、前記抵抗負荷
がかからなくなると元の位置に自動的に戻るようにするための、弾性を有する可
撓性の手段（１２８）を含むことを特徴とする、請求項２２に記載の骨構造に穴
をあけるための頭蓋ドリル。
【請求項２４】前記穴あけ機（１０）が、中心軸と、軸部とヘッド部（１
２２）を有する支柱（１２０）とを有し、前記軸部（１２０）は前記シールドの
前記上部に固定されているとともに前記壁を貫通して前記中心軸に平行に延在す
る長手の通路を通って延在し、前記ヘッド（１２２）が前記壁の上部に延在して
前記シールド（１８ａ）の変位を制限することを特徴とする、請求項２３に記載
の骨構造に穴をあけるための頭蓋ドリル。
【請求項２５】前記穴あけ機が、前記ドリルビット（１２）が切断を終了
してから前記開けた通路の中にあらかじめ決められた量を越えて貫入しないよう
に防ぐための手段（３２）を含むことを特徴とする、請求項２２に記載の骨構造
に穴をあけるための頭蓋ドリル。
【請求項２６】前記ドリルビットが中心軸を含むことと、前記貫入を防ぐ
ための手段が、近位および遠位の端部にねじ山（５６、７０）を切った長手の軸
を有し、前記中心軸に対して同軸に配設されるとともに前記ドリルビット（１２
）を通って延在するねじ山つきねじ（３４）と、前記ねじ山つきねじ（３４）に
遠位の端部でねじ込み式に支持されており、骨構造の表面に係合するように構成
された刻み目付き表面（７２）を形成した底面と前記ねじ山付きねじ（３４）の
端部から延在し、前記骨構造に貫入するように構成された中心に配設されたガイ
ドピン（６４）とを有する中央ドライバー（４２）と、停止ピン（３２）と、前
記停止ピン（３２）を支持するように前記壁の直径方向反対側に対向して配設さ
れた垂直溝穴（３０）を通って前記ドリルビット（１２）の外側まで延在するブ
リッジ（３８）であって、前記ねじ山付きねじ（３４）の遠位および近位の端部
に位置する前記ねじ山付き部分の間に回転可能に支持されているものと、前記ね
じ山付きねじ（３４）を固定したねじ山を介して回転させることによって、ある
いは直線動作によって位置決めできるラッチ手段（４０）と、前記ねじ山付きね
じ（３４）の一端に作用して前記ねじ山付きねじ（３４）を配備位置に推進させ
るばね手段（４８）とを含むことと、前記ねじ山付きねじ（３４）が配備位置に
あるときには、前記ガイドピン（６４）と刻み目付き表面（７２）が前記骨構造
に係合して非回転状態を維持し、前記停止ピン（３２）が前記ドリルビット（１
２）とともに回転して前記ねじ山付きねじと共に移動して、前記ドリルビット（
１２）が骨構造に貫入するときに前記骨構造の表面からあらかじめ決められた距
離を維持し、前記ねじ山付きねじ（３４）は、前記抵抗負荷がかからなくなると
前記ドリルビット（１２）とともに回転するため、前記ドリルビット（１２）を
さらに貫入させようとすると、前記停止ピン（３２）が前記骨構造に接触して、
前記ドリルビット（１２）がさらに貫入しないように防ぐことを特徴とする、請
求項２５に記載の骨構造に穴をあけるための頭蓋ドリル。
【請求項２７】前記ねじ山付きねじ（３４）の前記遠位および近位のねじ
山付き部分（５６，７０）の間に形成された肩部（６２）を含み、前記中央ドラ
イバー（４２）が前記肩部（６２）に当接することを特徴とする、請求項２６に
記載の骨構造に穴をあけるための頭蓋ドリル。
【請求項２８】前記壁に形成した横方向の孔（７６）を通って延在する本
体（７４）と、前記本体に形成された前記中心軸に平行な貫通通路（７８）とを
備え、前記貫通通路（７８）の一部は、前記ねじ山付きねじ（３４）のねじ山（
５６）と相補形状に内部に形成されたねじ山（８０）を有しており、さらに、前
記ねじ山（５６，８０）を偏向して係合させる解放可能なばね手段（９０）を備
え、前記本体の端部（９４）は前記本体を、前記ねじ山を解除する方向に推進す
るために接近可能であり、それによって前記ねじ山付きねじを前記ねじの上の前
記ばね手段（４８）によって長手方向に位置決めすることができるように構成さ
れたラッチ機構（４０）を含むことを特徴とする、請求項２７に記載の骨構造に
穴をあけるための頭蓋ドリル。
【請求項２９】切刃と切刃を覆って環状溝を切断し、抵抗負荷がかからな
くなると切断を自動的に停止するシールドを含むドリルビットを設ける工程と、ドリルモータとドリルビットを取付けるためのチャックとを設ける工程と、前記ドリルビットを前記チャックに取付けてドリルを回転させる工程と、ドリルビットを骨構造に係合させ、前記ドリルビットを前記骨構造の中に押し
込み、抵抗負荷をかけてシールドを変位させ、前記ドリルモータが起動して前記
ドリルビットに回転動作をかけている間にドリルビットによって切刃に環状溝を
切断させる工程と、環状溝を切断することによって形成された骨構造の打ち抜き部分を取除く工程
と、環状溝の切断の際に残った骨構造の打ち抜き部分を前記骨構造の中の穴に再び
挿入する工程と、を含む骨構造に頭蓋通路をあけるための方法。
【請求項３０】ドリルビットが頭蓋通路の中にあらかじめ決められた距離
を越えて貫入しないように阻止するためにドリルビットに取付けた安全機構を設
ける工程を含むことを特徴とする、請求項２９に記載の骨構造に穴をあけるため
の方法。
【請求項３１】骨構造に穴をあけるための外科用穴あけ機（１０）であっ
て、前記穴あけ機は、底端を有する中空の円筒形の壁に形成されたドリルビット
（１２）と、前記壁の前記底端に形成され、前記円筒形の壁の円周に位置すると
ともにそれと一直線上に並んだ切刃（１６）と、前記円周に位置し、前記切刃（
１６）に隣接して配設された可動シールド（１８）とを有することと、前記シー
ルド（１８）は、前記切刃（１６）の少なくとも一直線上に延在して前記切刃（
１６）が切断しないように阻止することと、前記シールド（１８）は、前記穴あ
け機（１０）が穴あけモードにあるときに抵抗力によって可動であり、前記切刃
（１６）を露出することと、前記シールド（１８）は、前記抵抗負荷が終了する
と、自動的に元の位置に戻ることと、さらに、前記ドリルビット（１２）をドリ
ルモータ（１０２）に取付けて前記ドリルビット（１２）に回転動作をかける手
段（１４、１００）と、前記シールド（１８）の動きに呼応して前記ドリルビッ
ト（１２）を前記ドリルモータ（１０２）との係合から解除するためのクラッチ
手段（１３８）を備えていることを特徴とする、前記最初に記載の骨構造に穴を
あけるための外科用穴あけ機。
【請求項３２】前記ドリルビットを前記ドリルモータに取付けるための手
段が、ステム（１４）と、前記ステム（１４）と同軸に配設され、前記ステム（
１４）に対して回転可能なドライバー（１３６）とを備え、前記クラッチ手段（
１３８）が前記ドリルビット（１２）の垂直通路（１３２）の中に配設され、一
端が前記シールド（１８）の上面（１０７）に当接しており、反対側の端部（１
５０）が前記ドリルビット（１２）の上面（１４６）に延在している垂直ロッド
（１３０）を含み、前記ロッド（１３０）は、前記シールド（１８）によって変
位されて、前記ロッド（１３０）の前記上端（１５０）が前記ドライバー（１３
６）と係合して前記ドライバー（１３６）を回転させ、前記ドリルビット（１２
）を連結して回転させ、前記シールド（１８）が穴あけ作業中にドリル通路に骨
の間隙を感知して引っ込むと、前記ドライバー（１３６）を前記ドリルビット（
１２）との係合から解除することを特徴とする、請求項１に記載の外科用穴あけ
機。
【請求項３３】前記クラッチ手段がプラグ（１４２）と、前記プラグ（１
４２）を前記ドライバー（１３６）の中に形成された凹部に取付けた前記ドリル
ビット（１２）に向かって推進するばね（１４４）とを備え、前記プラグ（１４
２）の直径は、前記垂直通路（１３２）の直径より大きく、前記プラグ（１４２
）が前記ドリルビットの上面（１４６）上で摺動できるように構成されているこ
とを特徴とする、骨構造に穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項３４】前記ドリルビット（１２）が前記シールド（１８）に隣接
する前記壁に形成された水平溝穴（１０７）を含み、あらかじめ決められた間隙
を設けてあり、抵抗負荷がかかって終了すると、前記シールド（１８）が自動的
に変位するように構成されていることを特徴とする、請求項３３に記載の骨構造
に穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項３５】前記壁の前記切刃（１６）と前記シールド（１８）の間に
形成された垂直穴（Ｅ）を含み、前記シールド（１８）は、あらかじめ決められ
た抵抗負荷がかかると前記切刃（１６）と協働して前記切刃（１６）を露出でき
るように構成されていることを特徴とする、請求項３４に記載の骨構造に穴をあ
けるための外科用穴あけ機。
【請求項３６】前記壁に切り込んであり、前記切刃（１６）を形成する溝
穴（Ｇ）を含むことを特徴とする、請求項３５に記載の骨構造に穴をあけるため
の外科用穴あけ機。
【請求項３７】前記壁手段が前記骨構造の切り込みの幅を決定することと
、前記切断作業が完了した後に前記骨の打ち抜き部分（１１０）が残ることを特
徴とする、請求項３６に記載の骨構造に穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項３８】前記穴あけ機が、前記ドリルビットが切断を終了した後に
、前記あけた通路の中にあらかじめ決められた量を超えて貫入しないように阻止
するための手段（３２）を含むことを特徴とする、請求項３１に記載の骨構造に
穴をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項３９】前記ドリルビット（１２）が中心軸を含むことと、前記貫
入しないように阻止するための手段が、近位および遠位の端部にねじ山（５６，
７０）を切った長手の軸を有し、前記中心軸に対して同軸に配設されており、前
記ドリルビット（１２）を通って延在しているねじ山付きねじ（３４）と、前記
ねじ山付きねじ（３４）の遠位の端部（７０）にねじ込み式に支持されており、
その底面に骨構造の表面と係合するように構成された刻み目のついた面（７２）
を形成している底面と、前記ねじ山付きねじ（３４）の端部から延在し、前記骨
構造に貫通するように中央に配設されたガイドピン（６４）とを有する中央ドラ
イバー（４２）と、停止ピン（３２）と、前記壁部に形成され、直径方向反対側
に対向して配設された垂直溝穴（３０）を通って前記ドリルビット（１２）の外
部に延在するブリッジ（３８）であって、前記ねじ山付きねじ（３４）の前記遠
位と近位のねじ山付き部分の間に回転動作ができるように支持されているものと
、前記ねじ山付きねじ（３４）を固定したねじ山を介して回転させることによっ
て、あるいは、直線動作によって位置決めさせるラッチ手段（４０）と、前記ね
じ山の一端に作用して前記ねじ山付きねじを配備位置に推進させるばね手段（４
８）とを含むことと、前記ねじ山付きねじが配備位置にあるときには、前記ガイ
ドピン（６４）と刻み目付き表面（７２）が前記骨構造に係合して非回転状態を
維持し、前記停止ピン（３２）が前記ドリルビットとともに回転して前記ねじ山
付きねじと共に移動して、前記ドリルビット（１２）が骨構造に貫通するときに
前記骨構造の表面からあらかじめ決められた距離を維持し、前記ねじ山付きねじ
（３４）は、前記抵抗負荷がかからなくなると前記ドリルビット（１２）ととも
に回転するため、前記ドリルビット（１２）をさらに貫通させようとすると、前
記停止ピン（３２）が前記骨構造に接触して、前記ドリルビット（１２）がさら
に貫入しないように防ぐことを特徴とする、請求項３８に記載の骨構造に穴をあ
けるための外科用穴あけ機。
【請求項４０】前記壁に形成された横方向の孔（７６）を通って延在する
本体（７４）と、前記本体に形成された、内部にされ前記ねじ山付きねじ（３４
）のねじ山（５６）と相補形状のねじ山（８０）が形成された前記中心軸に平行
な貫通通路（７８）と、前記ねじ山（５６，８０）を偏向して係合させるための
解放可能なばね手段（９０）を備えた、前記本体（９０）に接触して前記ねじ山
（５６，８０）の係合を解除する方向に推進可能であるラッチ機構（４０）を含
み、前記ねじ（３４）の上の前記ばね手段（４８）によって前記ねじ山付きねじ
（３４）を長手方向に位置決めできることを特徴とする、請求項３９に記載の骨
構造に孔をあけるための外科用穴あけ機。
【請求項４１】前記ねじ山付きねじ（３４）の前記遠位および近位のねじ
山付き部分（５６，８０）の間に形成された肩部（６２）を含み、前記中央ドラ
イバー（４２）が前記肩部（６２）に当接することを特徴とする、請求項４０に
記載の骨構造に穴をあけるための外科用穴あけ機。