JP2016052382A - 骨穿孔器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガイドピン過剰侵入の危険性を回避することができる、ガイドピンと中空ドリルとを備えた骨穿孔器具を提供する。【解決手段】 骨穿孔器具１は、骨穿孔の方向と深度を決定して予め骨内に挿入するガイドピン１０と、先端に切削刃２１を有し、前記ガイドピン１０を先端から軸方向に挿通可能な内腔２３が形成されている中空ドリル２０と、を備える。前記中空ドリル２０は、前記内腔２３とドリル外表面とを連通する骨屑導出孔２４を有し、さらい出し斜面２４cをもって外表面側の骨屑排出溝２２に開口することを特徴とする。【選択図】 図５

Description

本発明は、骨折や骨疾患などの手術において、先行的に挿入するガイドピンと、それに外挿して骨穿孔する中空ドリルとを備えた骨穿孔器具に関し、さらに詳しくは、ガイドピンが中空ドリルと同時回転又は同時進行することで生じるガイドピン過剰侵入の危険性を回避することができる骨穿孔器具に関する。

一般に、骨手術での骨穿孔において、その穿孔深度と方向を確実とするため、比較的小径のガイドピンをＸ線透視下に目的の方向と深度で先行的に挿入し（図１参照）、そのガ
イドピン軸へ外挿可能な直径の内腔を有する比較的大径の中空ドリルによって、同目的の方向と深度で骨穿孔する手術手技が汎用的に用いられる。

このような骨手術操作において、先行的に挿入され位置決めされたガイドピンに外挿して中空ドリルを回転し骨穿孔を進める段階では、本来、ガイドピンは回転せず当初の位置すなわち深度と方向が確保されねばならない。しかし実際には、中空ドリル先端の刃先周辺にできた骨屑が、中空ドリルの内腔面とガイドピンの外表面との間隙に侵入することにより（図２参照）、両者の摩擦が大きくなる結果、中空ドリルの回転トルクがガイドピンにまで誤伝達される場合がある。このような状況では、ガイドピンが中空ドリルとともに回転して予期せぬ深さへ過剰侵入し（図３参照）、周囲の重要な神経、血管、筋腱、臓器などを損傷させるという危険性が生じるという臨床例が、非特許文献１に報告されている。

この危険性を回避するために、ガイドピン外径を小さくするとともに中空ドリル内腔の直径を大きくすることで、両者間の間隙をより広くすることによって、侵入する骨屑の影響を小さくすることも考えられる。しかしながら、その間隙が広過ぎると骨屑侵入頻度も大きくなることや、ガイドピン方向に対して中空ドリル穿孔方向が不安定となり不都合である。このため、正確な中空ドリル骨穿孔方向を確保するためには、ガイドピン外径と、中空ドリル内腔直径との間隙は適度に小さい方が望ましい。よって、上記問題を防止するためには、不可避的に侵入した骨屑の影響を抑止することが必要であり、このために、一旦侵入した骨屑をその間隙から中空ドリル外表面側に導出して排除する手段を構築する必要性が生じる。

ドリルの本体の側面に側孔が設けられた中空型のドリルは、従来から知られており、たとえば特許文献１に開示されている。また、側孔が設けられた中空型骨挿入物は特許文献２〜６などに開示されている。

特表平６−５０６１５９号公報 特開平９−１０８２３７号公報 特開平９−１４９９０６号公報 特開平１０−２００号公報 特表２０１２−５１５０３８号公報 特許第３９１６４１７号公報

不慮の急速大量出血に伴い超低Hb値（3g・dl-1）を示したものの無事管理しえた２症例の麻酔経験．堺一郎ほか、弘前大学麻酔科．麻酔 44(12): 1737-1737, 1995.

しかしながら上記文献に開示のドリルまたは骨挿入物については、今回の発明の目的に使用するには、それぞれ以下のような問題があった。特許文献１に開示されている中空ドリルの側孔は、ドリル外側周囲の掘削ダストを集め、中空ドリルの内腔に導き入れる目的のものである、また、当該ドリルビットは、ガイドピンを有さないことから方向性の確保はできず、また中空ドリルの内腔の掘削ダストを外側へ排出させる導出孔ではない。

特許文献２に開示されているインプラントは、内外の圧均衡をはかるために設けられた骨挿入物の内腔と外表とを連通させるオリフィスを備えている。また、オリフィスが設けられた骨挿入物は骨穿孔ドリルでは無く骨接合のために移植留置されており、オリフィスは骨穿孔に伴う骨屑の導出孔として機能するものではない。

特許文献３に開示されている治具は、内外の圧均衡をはかるために設けられた骨挿入物の内腔と外表とを連通させる側面開口を備えている。また、当該治具としての側面開口が設けられた骨挿入物は、その先端に刃は無く中空ドリルでも骨穿孔器具でもなく、すでに穿かれた骨孔に挿入され治療のために埋設留置されるものである。すなわち、特許文献３の治具に設けられている側面開口は、骨穿孔に伴う骨屑の導出孔として機能するものではない。

特許文献４に開示されている器具には、内腔の骨成長促進物質と周囲の椎骨とを直接的な接触をはかる目的で設けられた骨挿入物すなわちケージ本体の内腔と外表とを連通させる細孔が設けられている。また、細孔が設けられた骨挿入物はその先端には刃がなく、中空ドリルでも骨穿孔器具でもなく、すでに穿かれたドリル孔に挿入され椎体間固定のために埋設留置されるものである。すなわち、特許文献４の器具に設けられている細孔は、骨穿孔に伴う骨屑の導出孔として機能するものではない。

特許文献５に開示されている骨挿入物には、髄内釘を骨構造物に対して固定する骨ねじを挿入する髄内釘の内腔と外表とを連通させる穴が設けられている。髄内釘はその先端には刃が設けられておらず、中空ドリルでも骨穿孔器具でもなく、骨髄腔に挿入され骨構造物の固定のために埋設留置されるものである。すなわち、特許文献５のインプラントに設けられている穴は、骨穿孔に伴う骨屑の導出孔として機能するものではない。

特許文献６に開示されている骨穿孔用ドリルは、切削屑である骨粉等によるガイド部材とドリルとの固着を防止することを目的し、ドリルに横穴を設けて内部の骨粉を取り除くものであるが、ドリルに設ける横穴とドリル回転進行の動的要素との関連や、ドリル外表面の溝との位置関係などは明確ではなく、骨粉の排出が不十分であった。

すなわち、中空ドリル内腔間隙から中空ドリル外表面側への骨屑導出の効率を高め、導出路の閉塞などを避けるためには、中空ドリルの回転進行の動的要素を踏まえた導出路の形状、方向、開口部位、外表構造との関係などを考慮する必要がある。また、中空ドリル内腔間隙から中空ドリル外表面側に骨屑が導出されたとして、ドリル外表面と骨穿孔面との間隙に骨屑が堆積しやすくなり、ドリル外表面側の骨との摺動摩擦による回転トルク増大の原因にもなりうる。それを最小限に抑えるためには、骨屑導出の経路は、ドリル外表面の骨屑排出溝の構造などとの位置関係を考慮することが必要となるが、上記特許文献６に開示されている骨穿孔用ドリルは、これらの構造については何も開示されていない。

したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、先行的に挿入されたガイドピンの過剰侵入の危険性を回避するため、中空ドリル内腔間隙の骨屑を、回転進行の動的要素を考慮して効果的に導出させ、安全で効率的な中空ドリル骨穿孔ができる、ガイドピンと中空ドリルとを備えた骨穿孔器具を提供することである。

本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の骨穿孔器具を提供する。

本発明は、骨穿孔の方向と深度を決定して予め骨内に先行的に挿入するガイドピンと、先端に切削刃を有し、前記ガイドピンを先端から軸方向に挿通可能な内腔が形成されている中空ドリルと、を備えた骨穿孔器具であって、
前記中空ドリルは、前記内腔とドリル外表面とを連通する骨屑導出孔を有することを特徴とする骨穿孔器具を提供する。

また、前記骨屑導出孔は、前記中空ドリルの外表面における開口部が、前記内腔面における開口部よりも広く、ドリル回転方向とは逆方向側の側面が、さらい出し斜面となるように設けられていることが好ましい。また、前記骨屑導出孔は、前記中空ドリルの外表面における開口部が、前記内腔面における開口部よりも広く、ドリル軸方向後方側の側面がさらい出し斜面となるように設けることもできる。上記構成によれば、ドリル先端から間隙に入り込んだ骨屑を、さらい出し斜面を通じて外部に排出させやすくすることができる。

なお、前記骨屑導出孔は、前記内腔面における開口部が略円形で、前記中空ドリルの外表面における開口部が、その長軸が前記中空ドリルの軸および直交軸に対して交差する方向となる長円形に構成されていることが好ましい。

また、好ましくは、前記中空ドリルは、外表面に骨屑排出溝を有し、前記骨屑導出孔の該中空ドリルの外表面への開口部位は、該骨屑排出溝内に設けられている。そして、前記骨屑排出溝は螺旋状を成し、前記中空ドリルの外表面における開口部が、前記内腔面における開口部よりも広く、該骨屑排出溝の螺旋状後方側の側面がさらい出し斜面となるように設けられていることが、より好ましい。

さらにまた、本発明において、前記骨屑導出孔の前記内腔面における開口部の短径は、前記中空ドリルの該内腔の直径と前記ガイドピンの直径との差よりも大きく構成されていることが好ましい。上記構成によれば、ドリル先端から間隙に入り込んだ骨屑を外部に排出させやすくすることができる。

なお、本発明において、前記中空ドリルが外周部に拡孔用の切削刃を有するリーマーやエンドミル型の骨穿孔器具であっても、前記骨屑導出孔を設けることができる。

本発明は、中空ドリル回転骨穿孔時に先端刃先周辺にできた骨屑が中空ドリルの内腔面とガイドピンの外表面との間隙に侵入することによるガイドピンの予期せぬ深さへ過剰進入するという危険性を回避するために骨屑導出孔を設けたものである。

骨手術での骨穿孔において、その穿孔深度と方向を確実とするため、先行的に比較的小径のガイドピンをＸ線透視下に目的の方向と深度で挿入し、その位置決めされたガイドピ
ン軸へ外挿可能な比較的大径の内腔を有する中空ドリルによって骨穿孔する手術手技は有用である。この中空ドリル回転骨穿孔時において、本来は、ガイドピンは回転せずに、当初の位置決めされた深度と方向が確保されねばならない。しかしながら、中空ドリルの先端刃先周辺にできた骨屑が、中空ドリルの内腔面とガイドピンの外表面との間隙に不可避的に侵入し、その逃げ場のないことによる骨屑貯留が、中空ドリル内腔面とガイドピン外周面との摺動抵抗を大きくすることとなり、中空ドリル回転トルクをガイドピンにまで誤伝達する。このため、ガイドピンが予期せぬ深さへ過剰進入し、周囲の重要な神経、血管、筋腱、臓器などを損傷させるという危険性が生じる。

そこで、一旦侵入した骨屑をその間隙から中空ドリル外表面側に排除する骨屑導出孔を設けることによって、骨屑貯留を減少させ、中空ドリル回転トルクの穿孔ガイドピンへの誤伝達が抑制され、穿孔ガイドピンの過剰進入を抑制できる。

また、骨屑導出孔を、前記中空ドリルの外表面における開口部が前記内腔面における開口部よりも広く、ドリル回転方向と逆方向の側面をさらい出し斜面とすると、骨屑導出孔内への骨屑堆積が低減され、ドリル回転によりさらい出し効果が促される方向となり、骨屑の排出が促進される。

また、骨屑導出孔を、前記中空ドリルの外表面における開口部が前記内腔面における開口部よりも広く、ドリル軸方向後方側の側面を、さらい出し斜面とすると、骨屑導出孔内への骨屑堆積が低減され、ドリル軸進行によりさらい出し効果が促される方向となり、骨屑の排出が促進される。

前記骨屑導出孔は、前記内腔面における開口部が略円形で、前記中空ドリルの外表面における開口部が、その長軸が前記中空ドリルの軸および直交軸に対して交差する方向となる長円形に構成されていることが好ましい。

また、中空ドリルの外表面に骨屑排出溝を設け、骨屑導出孔の中空ドリルの外表面への開口部位を該骨屑排出溝面に設置することにより、中空ドリル外表面と骨穿孔面との間隙への骨屑堆積による中空ドリル外表面側の摺動摩擦増大などが抑制され、円滑なドリル穿孔がもたらされる。そして、中空ドリル構造上も、骨屑導出孔を外表面側の骨屑排出溝に開口することにより、内腔から外表への開口間の距離の短縮や、中空ドリル強度へ与える影響の低減につながり、中空ドリル骨穿孔の安全性確保にも有利である。

また外表面の骨屑排出溝を螺旋状とし、その螺旋状後方側の骨屑導出孔側面をさらい出し斜面とした外表面開口部を設けることにより、回転進行の動的さらい出し効果によって骨屑の導出と後方移動が促され、骨屑導出孔と排出溝を効率的に機能させた円滑な中空ドリル骨穿孔が可能となる。

さらにまた、間隙へ侵入しうる骨屑の最大直径は、中空ドリルの内腔横断面の直径とガイドピン横断面の直径との差と考えられることより、骨屑導出孔の中空ドリルの内腔面への開口部の短径を、中空ドリルの内腔横断面の直径とガイドピン横断面の直径との差よりも大きくすることによって、骨屑導出をより確実にすることができる。

本発明の実施形態にかかる骨穿孔器具の使用開始状態を示す模式図であり、大腿骨の骨頭部の目標位置へ、先行的にガイドピンを挿入した状態を示す図である。 旧来の中空ドリルをガイドピンに沿って挿入するときに、中空ドリル内腔とガイドピンとの間隙に、骨屑が貯留する様子を示す模式図である。 旧来の中空ドリル内腔とガイドピンとの間隙に、骨屑が貯留し、ガイドピンが骨盤腔内にまで過剰侵入された危険な状態を示す模式図である。 本発明の実施形態の骨穿孔器具を構成する（ａ）ガイドピンと（ｂ）中空ドリルを示す図である。 本発明の実施形態にかかる骨穿孔器具の骨屑導出孔から、さらい出し斜面を通じて、骨屑排出溝に骨屑が導出され、ガイドピンが過剰侵入することなく、ドリル穿孔が目的位置まで行われた状態を示す模式図である。 本発明の第２実施形態にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。 図６のVII-VII線における断面図である。 さらい出し斜面が設けられていない場合の骨屑の堆積状況を示す模式図である。 本発明の第３実施形態にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。 図６の骨穿孔器具の骨屑導出孔の中空ドリル内腔面への開口の大きさを示す図である。 本発明の第４実施形態にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。

まず、本発明が実施される手術局面の例で、中空ドリル挿入の前段階を図１に示した。大腿骨１００の骨頭部１０１へ、まず目的とする穿孔深度と方向をもって、先行的にガイドピン１０を挿入した状態を示している。図２、図３は、ガイドピン１０に沿って旧来の中空ドリル２０ｐにより、大腿骨の骨頭部のドリル穿孔をすすめるときの危険性を示す図である。

ガイドピン１０を目的とする穿孔方向及び深さまで先行的に挿入し仮留置すると、ドリル駆動装置２をガイドピン後端から外し、ガイドピンに旧来の中空ドリル２０ｐを挿入し、旧来の中空ドリル２０ｐの後端をドリル駆動装置２に接続固定する。この状態でドリル駆動装置２を駆動させると、旧来の中空ドリル２０ｐはガイドピン１０に対して摺動回転し、ガイドピン１０に沿った方向に穿孔が開始される。図２は中空ドリル穿孔を進める途中であり、目標とするガイドピン１０の先端近くまでには余長があり、さらに進めるべきところである。

しかしながら図２に示すように、旧来の中空ドリル２０ｐの先端部において、ドリル穿孔による周辺の細かい骨屑８０は、ドリルの内腔内面２０ｎとガイドピン１０外周面との間隙に、不可避的に侵入する。比較的小径であっても内腔に侵入した骨屑８１の、ドリル回転穿孔に伴う多数個の蓄積により、内腔間隙の摺動抵抗が増大し、旧来の中空ドリル２０pの回転トルクと押し込み力がガイドピン１０に誤伝達される。その結果、図３に示すように、ガイドピン１０先端は過剰進行し、骨頭部１０１を穿破し、さらに骨盤底部１０２を貫通し、骨盤腔内１０３にまで達する危険性が生じる。骨盤腔内１０３には、腸管や膀胱、血管、神経など重要臓器が存在し、そこに先端が鋭利なガイドピン１０が穿通することは、きわめて危険である。

上記危険性を回避するための、本発明の一実施形態に係る骨穿孔器具について、図４以下に、図面を参照しながら説明する。図４は、本実施形態にかかる骨穿孔器具を構成する（ａ）ガイドピン１０と（ｂ）中空ドリル２０である。

深度と方向を先行的にＸ線透視下で位置決め挿入するガイドピン１０は、図１または図
４（ａ）に示すように、ドリル駆動装置に脱着可能で、先端に骨を穿孔可能な切削刃１１が設けられた細身の鋼線である。ガイドピン１０の外径寸法Ａは、概ね４ｍｍ程度以下であり、ドリル駆動装置２（図１参照）による回転穿孔時に撓むことなく骨を穿孔できる程度の強度を維持できていれば細くすることが好ましい。またガイドピン１０の外周面の大部分は後述する中空ドリル２０に挿入されてスムーズに回転しやすいように平滑である。

図４（ｂ）に示す実施例での中空ドリル２０は、先端に骨を切削可能な切削刃２１が４方向に設けられており、外表面には、切削刃２１に続くドリルすくい面２１aとその対向壁２１ｂとから画定される略Ｕ字型の骨屑排出溝２２が螺旋状に設けられている。骨屑排出溝２２は、切削刃２１により切削された骨屑がドリル外周の後方部分へ排出されるための移動路となる。

また、図４（ｂ）に示すように、中空ドリル２０には、中空ドリルの全長にわたってガイドピン１０を挿入可能な、中心軸に沿って伸びる内腔２３が設けられている。内腔２３の内径寸法Ｂは、ガイドピン１０を挿入可能な状態で中空ドリル２０のみをスムーズに摺動回転させることができるように、穿孔ガイドピン１０の外径寸法Ａよりも若干大きく構成されている。

一方で、ガイドピン１０の外径寸法Ａと内腔２３の内径寸法Ｂとの寸法差Ｄがあまりに大きくなると、ガイドピン１０によるガイドに遊びが大きくなり、ドリル回転軸の振れが大きくなる。一方で、寸法差Ｄが小さいと、ガイドピン１０と中空ドリル２０との摺動摩擦が大きくなり、中空ドリル２０とガイドピン１０の同時回転や、ガイドピン１０の折損などのトラブル原因となりうる。このため、寸法差Ｄは、中空ドリル２０の切削刃２１の形状などにもよるが、ガイドピン１０の外径寸法の半分未満程度までにとどめておくことが好ましい（図９参照）。

また、中空ドリル２０の外表面には、図４（ｂ）に示すように、骨屑導出孔２４が開口され、前記骨屑導出孔は、前記内腔面における開口部が略円形で、前記中空ドリルの外表面における開口部が、その長軸が前記中空ドリルの軸および直交軸に対して交差する方向となる長円形に構成されている。骨屑導出孔２４は、中空ドリル２０の先端部から内腔２３内のガイドピン１０との間の空隙に入り込んだ骨屑を内腔２３外に排出するためのものである。骨屑導出孔２４は、中空ドリル２０の内腔開口部２４ａから外周開口部２４ｂまで、側壁を貫通して設けられる。このとき、外周開口部２４ｂは内腔開口部２４ａに比して広く、さらい出し斜面２４ｃをもって開口することが、合目的である。骨屑導出孔２４は、すべての骨屑排出溝２２に設けられている必要はなく、骨屑の排出の効率が高まるように任意の骨屑排出溝２２に設ければよい。

さらにまた、図４（ｂ）の中空ドリル２０は、外表面に螺旋状の骨屑排出溝２２を有し、その螺旋状後方側の骨屑導出孔側面をさらい出し斜面２４ｃとした長円形の外表面開口部を設けている。この構造であれば、外表面の開口部位が骨屑排出溝の底部となり、内腔から外表側までの開口距離が最小限となり、中空ドリル回転進行による動的さらい出し効果によって骨屑の導出と螺旋状後方への移動が促される。

図５は、本発明の実施形態にかかる骨穿孔器具１の骨屑導出孔２４から、さらい出し斜面２４ｃを通じて、ドリルの回転進行の動的効果によって螺旋状の骨屑排出溝２２に骨屑が導出され、ガイドピン１０が過剰侵入することなく、ドリル穿孔が目的位置まで行われた状態を示す模式図である。図５のガイドピン１０の位置は、当初の目標位置からの移動が最小限に抑えられ、骨頭部１０１や骨盤底１０２の穿破貫通が防止される。これは、侵入した内腔間隙の骨屑８１が、骨屑導出孔２４を通じて導出および排出され、ガイドピン１０と中空ドリル内腔との間隙での摺動摩擦が過大になることなく、ガイドピン１０の当初の位置を保ったまま、中空ドリル回転および進行させることができるためである。

図５には、さらい出し斜面２４ｃを導出される骨屑８２、骨屑排出溝２２に排出された骨屑８３を図示している。このさらい出し斜面２４ｃは、矢印９１に示すドリル回転方向とは逆側の側面及びドリル軸方向後方側の側面を斜面として構成されている。すなわち骨屑導出孔２４は、螺旋状の骨屑排出溝２２に沿って斜めに開口しており、さらい出し斜面は、ドリルの螺旋状排出溝の開口部後方の側面に設けられる。このように構成することにより、中空ドリル回転または進行の動的要因により、さらい出し効果が促進される。そして、導出された骨屑は中空ドリル２０の外表面と穿孔された骨孔内面との間にも貯留堆積されることは少なく、螺旋状の骨屑排出溝２２を通じてドリル軸の後方側へ骨屑移動が促され、ドリル外表面での摺動摩擦の過度な増大は起こることなく、円滑で効率的なドリル穿孔が可能となる。また、こうした溝構造すなわち外周の凹部に骨屑導出孔２４を設けることは、ドリルすくい面２１ａと一条先端側の螺旋の対向壁２１ｂとで画定される外周凸部に設けるよりも、内腔から外表面までの開口距離を短く出来て骨屑導出に効率的であるとともに、開口による中空ドリルの強度低下を比較的少なく抑えることができ、中空ドリル骨穿孔の安全性確保にも有利である。

図６に示す第２実施形態にかかる骨穿孔器具１ｂの中空ドリル３０のように、元々の中空ドリル３０の外表面での螺旋状の骨屑排出溝２２を短くした場合は、中空のシャフト部分３０fに軸方向スリット状の骨屑導出孔３１を設けることもできる。この場合も図７に示すように、外周開口部３１ｂは内腔開口部３１ａよりも広く、矢印９１に示すドリル回転方向の逆側の側面に、さらい出し斜面３１ｃを持って開口することが好ましい。

なお、第２実施形態にかかる骨穿孔器具に用いられる中空ドリルにおいて、骨屑導出孔３１にさらい出し斜面が設けられていない場合は、図８に示すように、中空ドリル３０の回転によって、導出孔の側壁面に骨屑が遮られて留まるようになる。この側壁に堆積した骨屑８４によって、孔が詰まってしまう可能性がある。これに対し図７に示すように、さらい出し斜面３１ｃを設けることによって、骨屑が堆積しにくくなり、ドリル回転の動的効果により骨屑導出が促されることになる。

なお、図６に示すような骨屑導出孔３１の長さ寸法Ｌは、特に限定されるものではないが、開孔された中空ドリル３０は、その回転速度やトルクに耐える強度でなければならず、またガイドピン１０周囲での摺動回転が安定したものでなければならない。

図９は、本発明の第３実施形態にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。本実施形態にかかる骨穿孔器具１ｃは、中空ドリル４０のシャフト部分４０ｆに、ドリル軸方向後方の側面をさらい出し斜面２４ｃとなるように開口する骨屑導出孔２４を示している。骨屑導出効果を高めるために、複数個の導出孔を設けるうえで、図９に示すように、中空ドリル４０の外周壁の強度を考慮して、次の後方開口位置を４５度回転ずつずらして、４箇所の骨屑導出孔２４を設けているが、設置個数及び設置箇所は、特に限定されるものではなく、中空ドリル４０及びガイドピン１０の大きさや素材強度などに応じて適宜決定すればよい。

また、骨屑導出孔２４の開口寸法については、用途に応じて適宜調整することができるが、中空ドリルの内腔寸法とガイドピンの外径寸法との相対的関係によって決めることが合理的である。例えば、図１０に示すように、ガイドピン１０に外挿された中空ドリル３０は、使用時にガイドピンが内腔２３内で一端側へ偏る場合があり、この場合に生じる隙間Ｄが大きくなる。そして、この隙間Ｄの大きさは、侵入可能な骨屑の大きさに相当し、最大で内腔２３の内径寸法Ｂとガイドピン１０の外径寸法Ａとの寸法差となる。このため、骨屑導出孔３１の中空ドリル３０の内腔開口部３１ａの幅寸法Ｃは、内腔２３の内径寸法Ｂとガイドピン１０の外径寸法Ａとの寸法差Ｄよりも大きくすることで、侵入した内腔間隙の骨屑８１などを外部に排出させることができる。ただし、中空ドリル３０の径が元々細くて、導出孔の開口加工が困難な場合や、強度維持などのため、上記範囲よりも小さい開口で、骨屑導出が困難であっても、血液など粘性液状物だけでも導出させ、摺動回転抵抗を軽減させることもありうる。

また、骨屑導出孔２４の中空ドリルの内腔開口部３１ａの幅寸法Ｃが、ガイドピン１０の外径Ａよりも大きい場合は、ガイドピンへの中空ドリル３０の外挿時や回転時にガイドピン１０が骨屑導出孔３１に引っ掛かる可能性がある。その引っ掛かりを抑止する目的では、内腔開口部の幅寸法Ｃは穿孔ガイドピン１０の外径寸法Ａよりも小さくすることが好ましい。しかしながら、ガイドピンの剛性が強く、回転時のブレが少なければ、骨屑導出を促すことを優先して、内腔開口部３１ａの幅寸法Ｃは上記範囲を超えて、大きくする場合もありうる。

図１１は、本発明の第４実施形態にかかる骨穿孔器具１ｄの構成を示す図である。本実施形態では、中空骨穿孔器具５０として、図１１に示すような外周部に拡孔用の切削刃５１を有するリーマー型、あるいはエンドミル型やバニシングドリル型などの構造を採用することができる。この構成においても、骨屑排出溝５２にさらい出し斜面２４ｃを設けた骨屑導出孔２４を設けることでガイドピン１０が中空ドリル５０の回転に伴い同時回転する危険性を低減することができる。

以上説明したように、本実施形態にかかる骨穿孔器具１によれば、ドリル回転進行の動的要因を応用して、それぞれの中空ドリルに侵入した内腔間隙の骨屑８１などを骨屑導出孔２４から外表面あるいは骨屑排出溝へ、効率よく排出させることができ、骨屑８１がもたらす内腔間隙での摺動抵抗上昇を抑止し、ガイドピン１０が中空ドリルと同時に進行、過進入する危険を回避し、安全で円滑な骨穿孔を行うことが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、骨屑導出孔２４の構成は、上記に限定されるものではなく、内腔２３に侵入した骨屑を排出することができるものであれば、その形状は問わない。

１，１ｂ，１ｃ，１ｄ 骨穿孔器具
２ ドリル駆動装置
１０ ガイドピン
１１ 切削刃
２０，３０，４０ 中空ドリル
２１ 切削刃
２１ａ すくい面
２１ｂ すくい面の対向壁
２２ 骨屑排出溝
２３ 内腔
２４，３１ 骨屑導出孔
２４ａ，３１a 内腔開口部
２４ｂ，３１ｂ 外周開口部
２４ｃ，３１ｃ さらい出し斜面
３０f，４０ｆ シャフト部分
５０ 中空骨穿孔器具
５１ 拡孔用の切削刃
５２ 骨屑排出溝
８０ 外周の骨屑
８１ 内腔間隙の骨屑
８２ 導出される骨屑
８３ 骨屑排出溝へ出た骨屑
８４ 側壁に堆積した骨屑
９１ 回転方向
１００ 大腿骨
１０１ 骨頭部
１０２ 骨盤底
１０３ 骨盤内腔
Ａ ガイドピンの外径寸法
Ｂ 中空ドリルの内腔寸法
Ｃ 内腔開口部の幅寸法
Ｄ 中空ドリルの内腔寸法とガイドピン外径寸法との差

本発明は、骨穿孔の方向と深度を決定して予め骨内に先行的に挿入するガイドピンと、先端に切削刃を有し、前記ガイドピンを先端から軸方向に挿通可能な内腔が形成されている中空ドリルと、を備えた骨穿孔器具であって、
前記中空ドリルは、前記内腔とドリル外表面とを連通する骨屑導出孔を有し、
前記骨屑導出孔は、前記中空ドリルの外表面における開口部が、前記内腔面における開口部よりもドリル回転方向とは逆方向側に前記内腔面と鋭角を成す斜面を形成するように拡径し、ドリル回転方向とは逆方向側の側面に形成された前記斜面がさらい出し斜面となるように構成されていることを特徴とする骨穿孔器具を提供する。

また、前記骨屑導出孔は、前記中空ドリルの外表面における開口部が、前記内腔面における開口部よりも広く、ドリル軸方向後方側の側面がさらい出し斜面となるように設けることもできる。上記構成によれば、ドリル先端から間隙に入り込んだ骨屑を、さらい出し斜面を通じて外部に排出させやすくすることができる。

本発明は、骨穿孔の方向と深度を決定して予め骨内に先行的に挿入するガイドピンと、先端に切削刃を有し、前記ガイドピンを先端から軸方向に挿通可能な内腔が形成されている中空ドリルと、を備えた骨穿孔器具であって、
前記中空ドリルは、前記内腔とドリル外表面とを連通する骨屑導出孔を有し、
前記骨屑導出孔は、ドリル進行側およびドリル回転方向側の前記内腔面と略垂直な孔壁面と、ドリル回転方向とは逆方向側の前記内腔面と鋭角を成す斜面の孔壁面を有し、前記中空ドリルの外表面における開口部が前記内腔面における開口部よりもドリル回転方向とは逆方向側に拡径されて、前記斜面がドリル回転に伴う骨屑導出のさらい出し斜面となるように構成されていることを特徴とする骨穿孔器具を提供する。

また、前記骨屑導出孔は、前記中空ドリルの外表面における開口部が前記内腔面における開口部よりもドリル進行方向に対して後方側にも拡径され、ドリル進行方向に対して後方側においても前記内腔面と鋭角を成す斜面の孔壁面が形成されるように設けることもできる。上記構成によれば、ドリル先端から間隙に入り込んだ骨屑を、さらい出し斜面を通じて外部に排出させやすくすることができる。

本発明の実施形態にかかる骨穿孔器具の使用開始状態を示す模式図であり、大腿骨の骨頭部の目標位置へ、先行的にガイドピンを挿入した状態を示す図である。 旧来の中空ドリルをガイドピンに沿って挿入するときに、中空ドリル内腔とガイドピンとの間隙に、骨屑が貯留する様子を示す模式図である。 旧来の中空ドリル内腔とガイドピンとの間隙に、骨屑が貯留し、ガイドピンが骨盤腔内にまで過剰侵入された危険な状態を示す模式図である。 本発明の実施形態の骨穿孔器具を構成する（ａ）ガイドピンと（ｂ）中空ドリルを示す図である。 本発明の実施形態にかかる骨穿孔器具の骨屑導出孔から、さらい出し斜面を通じて、骨屑排出溝に骨屑が導出され、ガイドピンが過剰侵入することなく、ドリル穿孔が目的位置まで行われた状態を示す模式図である。 本発明の第２実施形態にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。 図６のVII-VII線における断面図である。 さらい出し斜面が設けられていない場合の骨屑の堆積状況を示す模式図である。 本発明の参考例にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。 図６の骨穿孔器具の骨屑導出孔の中空ドリル内腔面への開口の大きさを示す図である。 本発明の他の参考例にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。

図９は、本発明の参考例にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。本参考例にかかる骨穿孔器具１ｃは、中空ドリル４０のシャフト部分４０ｆに、ドリル軸方向後方の側面をさらい出し斜面２４ｃとなるように開口する骨屑導出孔２４を示している。骨屑導出効果を高めるために、複数個の導出孔を設けるうえで、図９に示すように、中空ドリル４０の外周壁の強度を考慮して、次の後方開口位置を４５度回転ずつずらして、４箇所の骨屑導出孔２４を設けているが、設置個数及び設置箇所は、特に限定されるものではなく、中空ドリル４０及びガイドピン１０の大きさや素材強度などに応じて適宜決定すればよい。

図１１は、本発明の他の参考例にかかる骨穿孔器具１ｄの構成を示す図である。他の参考例では、中空骨穿孔器具５０として、図１１に示すような外周部に拡孔用の切削刃５１を有するリーマー型、あるいはエンドミル型やバニシングドリル型などの構造を採用することができる。この構成においても、骨屑排出溝５２にさらい出し斜面２４ｃを設けた骨屑導出孔２４を設けることでガイドピン１０が中空ドリル５０の回転に伴い同時回転する危険性を低減することができる。

本発明の実施形態にかかる骨穿孔器具の使用開始状態を示す模式図であり、大腿骨の骨頭部の目標位置へ、先行的にガイドピンを挿入した状態を示す図である。 旧来の中空ドリルをガイドピンに沿って挿入するときに、中空ドリル内腔とガイドピンとの間隙に、骨屑が貯留する様子を示す模式図である。 旧来の中空ドリル内腔とガイドピンとの間隙に、骨屑が貯留し、ガイドピンが骨盤腔内にまで過剰侵入された危険な状態を示す模式図である。 本発明の実施形態の骨穿孔器具を構成する（ａ）ガイドピンと（ｂ）中空ドリルを示す図である。 本発明の実施形態にかかる骨穿孔器具の骨屑導出孔から、さらい出し斜面を通じて、骨屑排出溝に骨屑が導出され、ガイドピンが過剰侵入することなく、ドリル穿孔が目的位置まで行われた状態を示す模式図である。 本発明の第２実施形態にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。 図６のVII-VII線における断面図である。 さらい出し斜面が設けられていない場合の骨屑の堆積状況を示す模式図である。 本発明の参考例にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。 図６の骨穿孔器具の骨屑導出孔の中空ドリル内腔面への開口の大きさを示す図である。 本発明の他の参考例にかかる骨穿孔器具の構成を示す図である。

Claims (8)

1. 骨穿孔の方向と深度を決定して予め骨内に先行的に挿入するガイドピンと、先端に切削刃を有し、前記ガイドピンを先端から軸方向に挿通可能な内腔が形成されている中空ドリルと、を備えた骨穿孔器具であって、
   前記中空ドリルは、前記内腔とドリル外表面とを連通する骨屑導出孔を有することを特徴とする骨穿孔器具。
2. 前記骨屑導出孔は、前記中空ドリルの外表面における開口部が、前記内腔面における開口部よりも広く、ドリル回転方向とは逆方向側の側面が、さらい出し斜面となるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の骨穿孔器具。
3. 前記骨屑導出孔は、前記中空ドリルの外表面における開口部が、前記内腔面における開口部よりも広く、ドリル軸方向後方側の側面がさらい出し斜面となるように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の骨穿孔器具。
4. 前記骨屑導出孔は、前記内腔面における開口部が略円形で、前記中空ドリルの外表面における開口部が、その長軸が前記中空ドリルの軸および直交軸に対して交差する方向となる長円形に構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の骨穿孔器具。
5. 前記中空ドリルは、外表面に骨屑排出溝を有し、前記骨屑導出孔の該中空ドリルの外表面への開口部位は、該骨屑排出溝内に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の骨穿孔器具。
6. 前記骨屑排出溝は螺旋状を成し、前記骨屑導出孔の該中空ドリルの外表面への開口部位は、該骨屑排出溝内に設けられ、前記中空ドリルの外表面における開口部が、前記内腔面における開口部よりも広く、該骨屑排出溝の螺旋状後方側の側面がさらい出し斜面となるように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の骨穿孔器具。
7. 前記骨屑導出孔の前記内腔面における開口部の短径は、前記中空ドリルの該内腔の直径と前記ガイドピンの直径との差よりも大きく構成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１つに記載の骨穿孔器具。
8. 前記中空ドリルが外周部に拡孔用の切削刃を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１つに記載の骨穿孔器具。

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