JP2018515267A - 手術用ドリルの軸方向のストップゲージ及びジグガイド - Google Patents

Abstract

骨の正確な位置に孔を形成し、深さを制御するための手術用器具アセンブリ。ドリル工具はガイド用先端頂部及びシャンクを有する。シャンクは先端頂部から所定の距離に環状溝を含む。調節可能なストップゲージがシャンクと結合している。ストップゲージは、管状のカラーを伸縮可能に支持するインデックスアダプタを含む。カラーは手術中に治療部位の洗浄を増強する一体の羽根車を含む。調節可能なストップゲージは、手術用ガイド式ジグと組み合わせて使用されてもよい。ジグはストップゲージの回転するカラーを受容するように構成された略半円筒状のアライメント凹部を有する案内ブッシングを含む。アライメント凹部は、先端頂部が骨内の所定の穿通深さに到達したときに、カラーと係合するように構成された半環状表面を有する隆起した内部当接ステップを含む。【選択図】図７

Description

（関連出願の相互参照）
本願は２０１５年５月２１日に出願された米国仮出願第６２／１６４，７９９号の優先権を主張するものであり、その全体の開示が参照により組み込まれる。

本発明の分野。本発明は、一般的に、インプラント又は他の固定器具を受容するように、オステオトミー（骨切り術部位）もしくは孔を骨もしくは他の細胞（又は多孔性）物質に形成するドリル工具（回転穿孔具）に関し、より具体的には、所定の深さを超えてドリル工具が穿通するのを防止する新規なストップゲージ、及び、先述のゲージと組み合わせて使用される新規なガイド式手術用ジグに関する。

関連技術の説明。インプラントは、欠損した生物学的構造物と置き換えるため、損傷した生物学的構造物を補助するため、又は、既存の生物学的構造物を強化するために製造される医療装置である。骨インプラントは、ほんの数例を挙げれば、欠損又は損傷した歯と交換するための顎骨の歯科インプラント、ケージを固定するのに使用される脊椎インプラント、臀部や膝などの損傷した関節と交換するための関節インプラント、及び、骨折を修復し、他の欠損を修正するために取り付けられる強化インプラントを含む、ヒトの骨格系全体に見ることができる。多くの場合、インプラントの配置には、手動によるオステオトーム、又は、骨の焼損又は圧迫壊死を防止するために高度に調節された速度による精密ドリルのいずれかを使用した骨への前処理が必要とされる。骨がインプラントの表面（又は、場合によってはインプラントの固定部）上で成長することを可能にする可変的な期間が過ぎると、十分な治癒により、患者はリハビリテーション療法を開始でき、又は通常の使用に戻ることが可能となり、あるいは、おそらく復元物又は他の接続機構の配置を可能とするであろう。

歯科インプラントの例において、骨インプラントを受容するために孔の前処理又は骨切り術が必要とされる。オステオトミーの深さは、臨床医がドリル工具を骨組織に挿入する際、彼らがドリル工具に付与する軸方向の移動量によって決定される。孔の深さが長すぎると、上顎骨の洞腔（ｓｉｎｕｓ ｃａｖｉｔｙ）、又は下顎骨の（神経が通っている）下顎管に穴をあける可能性がある。同様に、不適切な大きさのオステオトミーにより、近接する歯の歯根に悪影響を及ぼす可能性がある。

ドリル工具が既知の深さで確実に骨に挿入されるように、ドリル工具は特定の深さを示すマークを含んでもよい。例えば、ドリル工具は、いくつかの箇所に孔深さを示す刻まれたマークの帯部を有してもよい。当然ながら、これらの目視用マークの使用は、ドリル工具が患者の口に挿入される際にマークを見る臨床医の能力に限定される。したがって、臨床医は、ドリル工具を骨に徐々に深く挿入させる軸方向運動によってゆっくりと前進する際に、視覚的注意を払い続けることが求められる。このようなケースでの目視は、従来の目視用マークの使用を時に困難にする洗浄用流体や器具、他の障害物によって妨害される場合がある。

先行技術は、ドリル工具又はバーが既定の深さを超えて骨組織に挿入されることを防止する様々なタイプのストップ要素（ｓｔｏｐ ｅｌｅｍｅｎｔ）を開示している。これらの先行技術の構想に採用される方法は、使用が難しい／扱いにくいか、又は製造にコストがかかるかのいずれかである。いくつかのよく知られた事例を以下に挙げる。

Ｄａｎｉｅｌｅの米国特許公報第２００７／００９９１５０号は、歯科ドリル工具の深さ止めカラーを開示している。ドリル工具のシャンク（軸部）は連続する溝を有する。穿孔深さを設定するために、深さ止めカラーの頂部の歯止めがシャンク上の溝と選択的に係合する。穿孔深さは、深さ止めカラーをドリル工具のシャンクに沿って上下動させることによって調節される。

Ｌｉｓｔのドイツ公開特許第ＤＥ３８００４８２号は、手術用ドリル工具の深さ止めを教示している。連続する環状リブがドリル工具シャンクに沿って形成されている。ばねと球によるロック機構にぴったりと適合する深さ止めカラーが、穿孔深さを設定するための環状リブに連続して嵌め込まれる。

Ｒａｌｐｈの米国特許第７，５６９，０５８号は、事前にねじ山が付された孔を骨に形成するのに使用される、手術用装置のための調節可能な深さ止めを開示している。連続する環状リブがタップシャンクの長さに沿って形成されている。可撓性の歯止めでぴったりと適合する深さ止めカラーが、タップ深さを設定するための環状リブに連続して嵌め込まれる。可撓性の歯止めを調節した部分に固定するために、ねじ式ロックキャップが可撓性の歯止めにねじ山を付す。

先述の先行技術に共通する欠点は多数あり、ドリル工具に取付け及び取り外しを行う性能がないことを含む。さらに、それぞれのケースでは、専用に製造されたドリル工具が必要とされている。他の共通する欠点は、器具シャンクに複数の溝が形成されなければならない点である。高速での使用において、複数の溝は、使用時に好ましくない振動をもたらす複数の負荷集中節部でシャンクを弱体化させるリスクを発生させる。また、複数の溝は製造コストを引き上げる。さらに、シャンクの各溝には、再利用の前に行う術後の滅菌に関して、洗浄困難な場所が存在する。器具シャンクの複数の溝はこの懸念をさらに悪化するものであり、結果として日常的な滅菌及び洗浄工程において、より多くの時間と労力が必要になる。先行技術の深さ止め構想のさらなる欠点は、異なる製造者によって販売される広範なドリル工具に対する組み込み利用のための適合性が全体に欠如していることに関する。さらに、先行技術のどの深さ止め構想も、ガイド式手術への適用に対する高まる需要に応える使用に適していない。

Ｈｓｉｅｈの韓国特許文書第ＫＲ２００６００９６８４９号は、口腔ジグが位置及び配向制御を提供するガイド特性を有するガイド式手術システムを開示している。Ｈｓｉｅｈは、追加的な磁気ガイドブッシングを付着することにより、ガイド形状の直径を減少できることを教示している。しかし、Ｈｓｉｅｈのシステムは、深さ止め特性を伴う使用に調和するものではなく、ガイド式手術（ｇｕｉｄｅｄ ｓｕｒｇｅｒｙ）と組み合わせて深さ制御を使用することを困難又は扱いにくくしている。

従って、本分野において、既定の深さを超えて骨組織に手術用ドリル工具又はバーを挿入することを防ぎ、ガイド式手術用ジグと組み合わせて便利に使用可能な改良された深さ止め要素の需要が存在する。

本発明の第１の態様によれば、調節可能なストップゲージには、端と端で連結するように結合された本体部及びシャンクを有するタイプの骨ドリル工具が備えられている。調節可能なストップゲージは、骨ドリル工具の本体部を部分的に包囲するように構成された管状のカラーを備える。カラーはドリル工具の先端頂部の骨への過度な穿通を制限するように構成されたストップリングを定める。インデックス（指標）アダプタは、ドリル工具に連結可能であるとともに移動可能な状態でカラーを支持する。インデックスアダプタは、複数の長手方向停止位置（ｓｔａｔｉｏｎ）の任意の１つに、選択的にストップリングを配置するように構成され、各停止位置は骨へのドリル工具の異なる穿通深さを示している。

インデックスアダプタは、任意のドリル工具に容易に据え付け可能であり、且つ、任意のドリル工具から容易に取り外し可能である。インデックスアダプタは、ドリル工具のシャンクに複数の溝を形成する先行技術を必要としない位置調節可能なカラーを実現することよって、ドリル工具の強度を維持し、使用時の好ましくない振動の傾向を低減する。さらに、インデックスアダプタは、調節可能カラーを収容するために、費用のかかるドリル工具への追加的製造作業の必要性を軽減する。さらに、インデックスアダプタは、先行技術のスタイルの調節可能な深さ位置停止システムと比較して、日常的な滅菌及び洗浄工程の間の稼働後に必要とされる労力を低減する。

本発明の第２の態様によると、ストップゲージには、端と端で連結するように結合された本体部及びシャンクを有するタイプの骨ドリル工具が備えられている。ストップゲージは、中心軸の周囲に中心配置された管状のカラーを備えている。カラーは、ドリル工具の作業端又は本体を少なくとも部分的に包囲するように構成されている。カラーは、ドリル工具の先端頂部の骨への過度な穿通を制限するように構成されたストップリングを有する。カラーは、洗浄用流体の通過を許容するように構成された複数のベーンスロットを含む。

ベーンスロットにより、洗浄用流体がオステオトミー部位をより良好に洗浄し、それにより、治療部位でのより良好な熱管理を可能にする。任意の自家移植回転式オステオトームが穴形成器具として使用される場合、ベーンスロットを通過する多量の洗浄用流体の流れが、オステオトームに、穴形成の進行を実質的に増強する流体力学的効果を生成させる。

本発明の第３の態様によると、骨に所定深さの孔を形成するためのデンタルツール（歯科用器具）アセンブリが提供される。アセンブリは、骨ドリル工具の本体を部分的に包囲するように構成された管状のカラーを備える。カラーはドリル工具の先端頂部の骨への超過の穿通を制限するように構成されたストップリングを定める。ジグが、ターゲット（対象）の穿孔位置に対して固定されるように構成されている。ジグは、ストップゲージのカラーを受容するように構成された横方向に開口したアライメント凹部（位置合わせ凹部、ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｖａｌｌｅｙ）を備える案内（ガイド）ブッシングを有する。アライメント凹部は、ドリル工具の先端頂部が骨の所定の穿通制限部に到達したときに、カラーのストップリングに係合するように構成された内部当接ステップを含む。

アライメント凹部は、執刀医による無歯顎部位への最大限の接近及び可視を可能にする。横方向に開口した構成は、先行技術の設計と比較して、オステオトミーに対して実質的により多くの洗浄用流体容量を可能にする。アライメント凹部の開口構成を用いると、例えば回転エキスパンジョン（拡大）オステオトームとの組み合わせで使用される場合などに、骨を横方向に自由に押し拡げることができる。比較的長尺のドリル工具は、横方向に定位置に向かって進むことができる。当接ステップは、ドリル工具が所望の穿孔深さに到達するとカラーの回転するストップリングと係合するように構成された、安定して隆起した表面を構成する。患者の地膚又は露出した骨の、概して不完全な表面とは異なり、当接ステップは、所望の穿孔深さに到達したｔｐぉ、確実かつ即時の触覚フィードバックを執刀医に与えることができる。カラーがポリマー材料で構成されている場合、当接ステップは摩耗又は歪みを回避する役割を果たすことから、カラーの稼動寿命を延ばし、おそらく、その後のもう１回又は複数回の手術利用においてカラーを再利用可能とする。

本発明の、上記及び他の特徴及び有利点は、以下の詳細な説明及び付随する図面を関連付けて考慮すれば、さらに容易に理解されるであろう。

図１は、インプラントを受容するために拡大が必要な無歯顎部位における本発明の例示的使用を図示している。

図２は、図１に示された、本発明に従ったストップゲージを装着したドリル工具で準備された工程におけるオステオトミーを示している。

図３は、図２に示された、ストップゲージによって制限された完全深さでのドリル工具及び洗浄用流体の同時使用を示している。

図４は、結果的にインプラントを受容する準備が完了したオステオトミーを示している。

図５は、図４に示された、設置されたインプラントが、その後の人工装具（図示せず）の当接又は基部を受容する準備が完了している図である。

図６は、本発明の一実施形態に従ったドリル工具の分解図であり、自家移植オステオトームが調節可能なストップゲージに装着されている。

図７は、実線で描かれた最下部の調節位置又は長手方向停止位置、及び、疑似線で描かれた最上部の調節位置又は長手方向停止位置でのドリル工具の斜視図である。

図８は、図７の線８−８による断面図である。

図９は、図８に示された断面図であって、ストップゲージのベーンスロットによって供給される洗浄用流体の通過性能を描いている。

図１０は、図９の線１０−１０による断面図である。

図１１は、図１０の１１で囲まれた領域に示される１つのベーンスロットの拡大断面図であり、ストップゲージ及びドリル工具が時計回りに回転するときにベーンスロットを通って洗浄用流体が押し出されている様子を示している。

図１２は、図１１に示された、ストップゲージ及びドリル工具が反時計回りに回転するときにベーンスロットを通って洗浄用流体が押し出されている様子を示している。

図１３は、図２に示された、本発明に従ったストップゲージに装着された自家移植回転式オステオトームによって準備された工程におけるオステオトミーを示し、ガイド式手術ジグがアライメントの補助を行うために使用される。

図１４は、図１３に示される図であり、ストップゲージによって制限された完全深さでの回転式オステオトームと洗浄用流体の同時使用を示している。

図１５は、図１４の線１５−１５による断面図である。

図１６は、図１５に示された断面図であって、異なる長手方向停止位置に配置されている調節可能なカラーによる異なる穿孔深さを示している。

図１７は、本発明が効果的に適用されるであろう領域の例をハイライトしたヒト骨格の概略図である。

図１８は、ヒトの椎骨の拡大図である。

図１９は、、図１８の椎骨の断面図であって、本発明の１つの実施形態に従って、組み合わされた回転式オステオトーム及び深さストップゲージが、固定スクリュー又は他のインプラント装置を受容することを目的としてオステオトミーを拡大するように配置された図である。

図面を参照すると、複数の図面を通じて、同様の符号は同様又は対応する部品を示している。図１−５は、無歯顎部位３０の歯周状況を示しており、インプラント３４をそこに受容するためにオステオトミー３２が準備されなければならない。図１には、無歯顎部位３０が手術前の状態で示されている。オステオトミー３２を準備する１つの方法は、ホスト（受容者、患者）の骨材料に穴を開けて掘り進む、従来の穿孔タイプの歯科用バーを使用して穴を開けることである。別の方法が、ヒューワイスの２０１５年５月１２日に発行された米国特許第９，０２８，２５３号に記載されており、参照により組み込まれることを承認した法域内において、その全体の開示が参照により組み込まれる。米国特許第９，０２８，２５３号の方法によると、最初にパイロット孔が無歯顎部位３０の受容者の骨に穿設される。小さく穿設されたパイロット孔は、次いで手持ち式の手術ドリルモータ３８に装着された１又は（段階的により大きくなる）複数の高速回転式オステオトーム３６を使用して拡大される。回転式オステオトーム３６は、大量の洗浄液３９に組み合わされた変調圧力を使用してオステオトミー３２を強制的に拡大する一方で、オステオトミー３２の側壁に向かって直接的にホストの骨材料を自家移植するように設計されており、その結果、その後で配置されるインプラント３４又は他の固定装置のための高度な初期安定性を提供可能な滑らか且つ高度に圧縮されたオステオトミー３２を実現する。ただし、本発明の進歩的な特徴は、図面に描かれているような回転式オステオトーム３６での使用にのみ限定されないことが理解されるであろう。ただし、本発明は、高速回転凝縮オステオトーム３６での使用によく適しており、よって、ここに記載される好適な実施例として参照される。

回転式オステオトーム３６は、いずれもヒューワイスの２０１６年５月３日に発行された米国特許第９，３２６，７７８号、及び、２０１５年９月１７日に発行された国際公開ＷＯ２０１５／１３８８４２に記載されており、参照により組み込まれることを承認した法域内において、その全体の開示が参照により組み込まれる。一般的には、自家移植オステオトーム３６は、シャンク４０及び作業端（ｗｏｒｋｉｎｇ ｅｎｄ）即ち本体４２を含む。シャンク４０は、基本的に、高速で（例えば、２００ｒｐｍよりも高速、典型的には８００−１５００ｒｐｍの範囲で）ドリルモータ３８によって駆動されるときに回転式オステオトーム３６の回転縦軸Ａを構成する細長のシリンダ状シャフトである。ドリルモータ３８と連結するために、ドリルモータ係合インターフェース４４がシャンク４０の遠位上部端に形成される。当然のことながら、インターフェース４４の具体的な構成は、使用されるドリルモータ３８のタイプに応じて変化しうる。また、当該構成は、場合によっては、コレットのジョー部（爪部、ｊａｗｓ）が摩擦のみによってグリップするシャンクシャフトの単なる平滑部分であってもよい。環状溝４５は、シャンク４０に沿った所定の中間軸位置で配置される。溝４５は、好ましくは浅く、比較的に四角形状のはめ込み角部（ｉｎｓｅｔ ｃｏｒｎｅｒ）を有する。溝４５の長手方向長さ（すなわち幅）はシャンク４０の直径の約１０％から１００％の範囲であってもよいが、それよりも大きい又は小さい寸法の幅であってもよい。

オステオトーム３６の本体４２は、テーパ状又はドーム型の変化部（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）４６でシャンク４０と結合する。変化部４６の角度又は傾斜は、縦軸Ａに対して測定される変化角度によって表されてもよい。通常、変化部４６は、使用時に、執刀医が水（又は生理食塩水など）で洗浄する際に、傘のように洗浄用流体を拡散させる役割を果たす。図２及び３に３９として図示されているように、オステオトミー部位３２の洗浄は、流体力学的効果を促進し、熱を制御するために自家移植タイプの回転式オステオトーム３６を使用する場合に特に重要である。

オステオトーム３６の作業端即ち本体４２は、シャンク４０に隣接する最大部直径から先端頂部４８に隣接する最小部直径まで減少する円錐状のテーパ形状（プロファイル）を有する。すなわち、先端頂部４８はシャンク４０の遠位であり、以下に記載される理由によって、先述の溝４５が先端頂部４８から所定の距離を隔ててシャンク４０に沿って配置される。本体４２の作業長又は有効長は、そのテーパ角度及びサイズに対する比例関係にあり、オステオトミー３２が、段階的に大きくなるオステオトーム３６の順列によって形成される場合、手術キット内のオステオトームの数と比例関係にある。好適には、キット内のすべてのオステオトーム３６は同一のテーパ角度を有し、あるオステオトームの本体４２の上端部での直径は、次に大きなサイズのオステオトームの本体４２の先端頂部に隣接する直径とほぼ等しい。

先端頂部４８は１又は複数の縁（リップ）部５０を有してもよい。複数の溝（ｇｒｏｏｖｅ）又は細長の溝（ｆｌｕｔｅ）５２が本体４２周囲に配置されている。溝５２は、必須ではないが好適には、本体４２の外周上に均等に配置される。リブ又はランドが、隣接する溝５２の間に交互に形成される。すなわち、例えば、４本の溝５２のオステオトーム３６は、４つの挟まれたランドを有し、１０本の溝５２のオステオトーム３６は１０の離隔したランドを有する。各ランドは作業端を形成する。オステオトーム３６の回転方向に応じて、作業端は骨を切断するか又は骨を凝縮するかのいずれかの機能を果たす。つまり、オステオトーム３６が切断方向に回転する時、作業端は骨（又は他のホスト材料）を薄く切って掘り進む。しかし、オステオトーム３６が凝縮（非切断）方向に回転し、変調圧力でオステオトミー３２を押し込む場合、作業端は、骨をほとんど又はまったく切断することなく骨を圧縮し、半径方向に移動させる。この圧縮及び半径方向の移動は、凝縮機構における横方向に外向きの骨構造の穏やかな押圧として表される。

回転式オステオトーム３６の先端頂部４８（又は従来の穿孔バー又は他の穴開け器具の先端）が、骨の所望の深さを超えないことを確実にするために、全般に５４と指定される軸方向のストップ（係止）ゲージが提供される。ストップゲージ５４は、分解図として図６に示され、且つ、回転式オステオトーム３６と共に組み立てられた状態で図７に示されている。ストップゲージ５４は全般に５６と指定される中心軸Ｂ周囲に配置された管状カラー（環状体）を備える。ストップゲージとシャンク４０の２つが装置一式として組み立てられた際、中心軸Ｂがシャンク４０の縦軸Ａと一致する。カラー５６は全般に一定の外径を有する。環状ストップ（係止）リング５８はカラー５６の最下端に形成される。ストップリング５８は好適には平滑であり、中心軸Ｂに対して垂直に配置される。しかし、予想されるいくつかの実施形態では、ストップリング５８の表面は凹凸があるか、刻み目が付されていてもよい。

カラー５６は、洗浄用流体３９がオステオトーム３６の本体部４２に到達するように容易に通過することを可能にするように構成された複数のベーンスロット（羽根状溝、ｖａｎｅ ｓｌｏｔ）６０を任意で含んでもよい。すなわち、ベーンスロット６０は、洗浄用流体３９がオステオトミー部位３２をより良好に洗浄することを可能にし、それにより、治療部位におけるより良好な熱制御を可能にする。図９の破線による方向矢印で図示されているように、カラー５６に向かう洗浄用流体３９は、横方向にスロット６０を通過し、流体３９をドリル工具３６と連動させ、次いでその溝５２によって下方へのらせん方向に（オステオトミー３２に向かって）引っ張られる。穴形成器具として自家移植回転式オステオトーム３６が使用される場合、ベーンスロット６０を通る洗浄用流体３９の多量の流れは、オステオトーム３６に流体力学的効果を生成させ、この効果は、先述の国際特許ＷＯ２０１５／１３８８４２に記載されているように、孔形成手順を実質的に増強する。

ベーンスロット６０は、水の半径方向に内側への流れを加速するための一体羽根車として任意で構成されてもよい。この構成において、（摩擦を介して回転式オステオトーム３６に同調してロックされる）カラー５６の回転動作が、ベーンスロット６０の形状又は構成と共にエネルギー源として使用され、オステオトーム３６に向かう内側方向の洗浄用流体の動きを促進させる。隣接するベーンスロット６０の各対は、各々の長手方向に延在する羽根６２によって円周方向に分離しているように見え得る。羽根６２はカラー５６の下端部、すなわちストップリング５８付近の環状下方カフ（裾部、ｃｕｆｆ）６４で終結する。別の言い方をすると、下方カフ６４は、ストップリング５８とベーンスロット６０の間のカラー５６の領域である。同様に、環状上方カフ６６はカラー５６の上端部とベーンスロット６０の間のカラー５６の領域により形成されている。よって、羽根６２は、通風された籠状構造（ｖｅｎｔｉｌａｔｅｄ ｃａｇｅ−ｌｉｋｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を形成する上方カフ６６と下方カフ６４の間に延在している。

図示された実施形態において、ベーンスロット６０は、カラー５６の周囲で均等な外周増分により互いに離隔し、羽根６２はそれぞれ全般に等しい幅であり、左右対称な外見を形成している。ベーンスロット６０及びその間に配置された羽根６２は、それぞれ互いに平行であるとともに中心軸Ｂに対して平行である略直線の軸方向経路に延在する。しかしながら、想定される別の実施形態において、ベーンスロット６０及び羽根６２は、カラー５６の周囲での配置においてらせん形又は傾斜されてもよく、必要に応じて洗浄用流体の流れ３９を促進する。実際、ベーンスロット６０は、（羽根車効果の有無にかかわらず）本質的にはスロットでなくてもよく、洗浄用流体を通過させる丸型の孔や他の幾何学的図形として設計されてもよい。ベーンスロット６０の数及び／又は相対的なサイズは、カラー５６の外径及び介在する羽根６２の幅に応じて決めてもよい。図６、７及び１０で示される事例において、６つのベーンスロット６０（及び６つの羽根６２）が、カラー５６の周囲に均等な円周増分で配置されている。さらに、ベーンスロット６０（又は羽根６２）の数又はサイズは、オステオトーム３６の本体部４２にどれだけの量の洗浄用流体が必要か、及び／又はカラー５６の柱強度に影響を与える程度を考慮して決定されてもよい。

図１１及び１２を参照すると、ある例示的な実施形態が、羽根車機能を実現するための羽根６２の形状による手段として図示されている。各羽根６２は長手方向に延在する境界部６８の対を有していることが見て取れる。境界部６８は、隣接するベーンスロット６０との各境界を画定する。各羽根６２の少なくとも１つの境界部６８は、ストップゲージ５４がその中心軸Ｂ周囲を回転する場合に、半径方向に内側のベクトルに沿って、隣接するベーンスロット６０を通って洗浄用流体を押し出すように、彫刻刀のように傾いているか、又は勾配がついていてもよい。好適には、羽根６２の両境界部６８は反対方向に傾いており、その結果、ストップゲージが中心軸Ｂ周囲で、いずれかの回転方向に回転している場合に、洗浄用流体がベーンスロット６０を通って内側方向へと押し出されるであろう。図１１は、ストップゲージ５４が時計回りに回転している場合に、洗浄用流体３９がオステオトーム３６の本体部４２に向かって内側方向に押し出されることを示している。具体的には、左側の境界部６８は内側に傾いており、その結果、境界部６８と接触することになる洗浄用流体３９は内側に促進されるか、又は送り出される。反対に、図１２は、ストップゲージ５４が反時計回りに回転する場合に、ベーンロット６０を通って内側方向に押し出されるであろうことを示している。

ストップゲージ５４は固定長の設計でもよく、その場合には、ただ１つの所定の穿孔深さが可能となる。あるいは、全般に７０で指定されるインデックスアダプタを含んでもよい。インデックスアダプタは、カラー５６がオステオトーム３６に対して様々に事前に選択された長手方向停止位置へと移動されることを可能にする。このようにして、ストップリング５８は、使用時に、オステオトーム３６の先端頂部４８に対して異なる高さで配置又は再配置され、よって、骨に対して異なる所定の穿孔深さを実現する。例えば、図示されている実施形態では、５つの長手方向停止位置が構成され、それぞれが６ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ，１１．５ｍｍ及び１３ｍｍの穿孔深さ範囲に対応している。つまり、カラー５６がインデックスアダプタ７０に沿って第１の長手方向停止位置に移動された場合、先端頂部４８とストップリング５８との間の軸方向距離は６ｍｍである。図７−９では、カラー５６がこの第１の長手方向停止位置に配置されている様子が実線で描かれている。カラー５６がインデックスアダプタ７０に沿って第２の長手方向停止位置に移動された場合、先端頂部４８とストップリング５８との間の軸方向距離は８ｍｍとなる。カラー５６がインデックスアダプタ７０に沿って第３の／中間の長手方向停止位置に移動された場合、先端頂部４８とストップリング５８との間の軸方向距離は１０ｍｍとなる。カラー５６がインデックスアダプタ７０に沿って第４の長手方向停止位置に移動された場合、先端頂部４８とストップリング５８との間の軸方向距離は１１．５ｍｍとなる。そして、カラー５６がインデックスアダプタ７０に沿って第５の／最後の長手方向停止位置に移動された場合、先端頂部４８とストップリング５８との間の軸方向距離は１３ｍｍとなる。図７及び８で、カラー５６がこの第５の／最後の長手方向停止位置に配置されている様子が破線又は幻像線で描かれている。当然のことながら、インデックスアダプタ７０はそれよりも多い又は少ない停止位置で構成されてもよく、先端頂部４８とストップリング５８の間の既定の距離は、異なるニーズ又は使用に合わせて設計可能である。

図８の断面図に示されているように、インデックスアダプタ７０は溝４５を介してシャンク４０上にロックされている。このように、インデックスアダプタ７０は、オステオトーム３６とカラー５６の間にしっかりと固定されて配置される。（ストップゲージ５４が固定長に設計された先述のケースでは、カラー５６は介在するインデックスアダプタ７０を用いずに直接溝４５に連結するように構成されてもよい。）図示された実施例では、インデックスアダプタ７０は、中心軸Ｂに沿って中心に配置された略シリンダ状又は円筒状形状を有する。中心孔７２は、インデックスアダプタ７０を貫通し、シャンク４０と中心孔７２の間に認識できる遊びがない状態で、シャンク４０をぴったりと包囲するサイズとなっている。中心孔７２の下端部は、円錐形に広がった喉部（ｔｈｒｏａｔ）７４に向かって開口している。喉部７４の漏斗状の円錐勾配は、図８に示されるように、中心軸Ｂに対する喉部角度で形成される。ある実施形態では、喉部角度は意図的に変化角度（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）よりも小さく設計されてもよい。このことは、オステオトーム３６の移行部４２の軸位置と対を成す設計の場合に優位性をもたらす。例えば、インデックスアダプタ７０の喉部７４及びオステオトーム３６の変化部４６は、接触輪状線（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｌｉｎｅ ｏｆ ｃｏｎｔａｃｔ）に沿って接触するように設計されてもよい。これは、インデックスアダプタ７０とオステオトーム３６（特により大きな直径のオステオトーム３６）との間のロック力及び／又は回転安定性を向上し得る。接触輪状線は、インデックスアダプタ７０とオステオトーム３６との間の封止を構成する役割も果たすことで、圧力を高める可能性をもたらすとともにインデックスアダプタ７０を溝４５から分離させ得る、切削屑のインターフェースの裏での堆積が抑えられる。

インデックスアダプタ７０の頂部は、少なくとも１つの好適には複数のカンチレバーロック部分（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｌｏｃｋｉｎｇ ｓｅｇｍｅｎｔ）７６を含む。図示の実施例では、インデックスアダプタ７０が４つのロック部分７６で形成されている。ロック部分７６は、インデックスアダプタ７０の頂部に１又は複数の幅狭な半径方向スリットを切り欠くことによって形成されてもよい。図８に最も良好に見られるように、各ロック部分７６は中心孔７２から内側方向に延在する突起７８を含み、シャンク４０の環状溝４５内に係合する。このようにして、インデックスアダプタ７０が定位置にスライドし、その１又は複数の突起７８が溝４５と合うときに、インデックスアダプタ７０はオステオトーム３６のシャンク４０に自己ロックする。ロック部分７６は、それぞれが面取りされた前端部で形成され、使用時に洗浄用流体３９の流れを供給する役割を果たす。

先述のカラー５６の長手方向停止位置（ステーション）は、インデックスアダプタ７０の外面周囲に配置される環状チャネル８０によって構成される。チャネル８０の各隣接対は、各環状リブ８２によって分離される。各長手方向停止位置に対応する、ストップリング５８及び先端頂部４８の間の距離を示すために、深さの数字の印がチャネル８０又はその近辺に配置されてもよい。例えば、先述の例示的なプリセットされた穿孔深さを使用して、数字「６」が第１の環状チャネル８０の内側に可視的にエンボス加工されてもよい。同様に、数字「８」が第２の環状チャネル８０に、数字「１０」が第３の環状チャネル８０に、数字「１１．５」が第４の環状チャネル８０に、そして数字「１３」が第５の／最後の環状チャネル８０にエンボス加工されてもよい。

１又は複数のフィンガー（指状部）８４がカラー５６の上端部から延在し、それぞれが、環状チャネル８０の選択された１つの中に収容されるように構成された、内側に延在する突起又は戻り部８６を有している。環状チャネル８０は、戻り部（ｂａｒｂ）８６の幅に対応する同一の幅であることにより、カラー５６がある長手方向停止位置から別の停止位置に移動する際、カラー５６の内側に延在する戻り部８６を選択的に受容するように適合されている。（一方でリブ８２の幅は長手方向停止位置の間の既定の間隔に応じて変化するであろう）。ユーザが、停止深さを設定及び再設定する際、カラー５６をある長手方向停止位置から別の停止位置へと移動する場合、環状チャネル８０の間の動作を容易にするために、戻り部８６はカム面で面取りされていてもよい。このように、戻り部８６が、適度に付加された外力を利用して環状チャネル８０内に移動する又は環状チャネル８０から離脱し、且つ、外力がなくなった場合には長手方向の各停止位置でカラー５６をしっかりと保持するように、フィンガー８４は弾性的に可撓性である。

インデックスアダプタ７０の１つの注目すべき優位性は、ストップリング５８と先端頂部４８との間の相対距離が意図する穿孔深さの範囲と一致するように、インデックスアダプタ７０を、長手方向の調節位置で、そのシャンク４０上に少なくとも１つの溝４５を有するあらゆるオステオトーム３６又はドリル工具に取り付ける、又はドリル工具から取り外すことができる点である。別の優位性は、使用時に好ましくない振動をもたらし、さらに製造コストを引き上げる負荷が集中する複数の節部が付されたシャンク４０を弱体化させる可能性のある、ドリル工具シャンク４０上の複数の溝を付すことなく、調節可能な位置でカラー５６が使用可能である点である。さらに、ドリル工具シャンク４０の複数の溝は日常的な滅菌及び洗浄工程において、より多くの時間と労力を必要とする。

本発明は、インデックスアダプタ７０で構成される場合に、異なる製造業者によって販売された多岐にわたるドリル工具／バーへの組み付け使用により適している。すなわち、異なるドリル工具の製造業者が、先端頂部に対して異なる長手方向位置でドリル工具シャンク上に溝４５を形成した、又は、おそらく異なる形状／サイズで溝４５を形成した事例において、各製造業者の仕様に合わせたインデックスアダプタ７０を特注で製造し、さらに、同じカラー５６を普遍的に使用して、広範囲にわたる特注のインデックスアダプタ７０に適合させることが可能である。例えば、企業Ｘがドリル工具を製造し、ドリル工具シャンクに形成された溝４５のサイズ及び位置に関して固有の仕様を有する場合、及び、企業Ｙがドリル工具を製造し、ドリル工具シャンクに形成された溝４５のサイズ及び位置に関して一貫して異なる仕様を有する場合、企業Ｙの製品に特別に適合する異なるインデックスアダプタ７０と共に、企業Ｘの製品に特別に適合するインデックスアダプタ７０を提案できる。さらに、同一のカラー５６が、両方のタイプのインデックスアダプタ７０に適合するように加工されてもよい。

図１３−１６を参照すると、任意のガイド式手術の適用に使用されるオステオトーム３６及び組み合わされたストップゲージ５４が示されている。一般に、ガイド式手術では、執刀医に既定の位置及び方向の支援を行う、全般に８８で示される特注生産されたジグを使用する。ジグ８８は様々な異なる形状であってもよく、極めて単純な歯に被せるタイプの防護具状構造を描いた図示の事例に限定されることを意図していない。実際、ガイド式手術の適用の状況における本発明の本質は、以下でより完全に記述されているように、多数のオステオトミー３２の位置を提供し、及び／又は構造がより複雑な、より大きいサイズのジグ８８を含む、多数の異なるプラットフォーム及び種類のジグ８８で実現可能である。

ジグ８８は、穿孔ターゲット位置に固定されるように構成され、例示的な歯科状況において、穿孔ターゲット位置は無歯顎部位３０であってもよい。穿孔ターゲット位置は、当然ながら、各患者によって変化するとともに必要な手術に応じて変化する。ストップゲージ５４と最良に協働するために、ジグ８８は、ストップゲージ５４と共に使用される際に、オステオトーム３６の縦軸Ａを、穿孔ターゲット位置で中心に合わせるように、サイズと形状が決められたアライメント（位置合わせ）凹部９２を構成する新規な案内ブッシング９０を含む。アライメント凹部９２は様々な方法で形成されてもよい。例えば、図示されている実施例では、アライメント凹部９２は、高速回転カラー５６を最小限の摩擦により、そしてさらに過度な遊び／クリアランスがない状態で受容するために、カラー５６の外径よりもわずかに大きく構成された内径を有する半円筒形で形成されている。図示されていないが、アライメント凹部９２は、例えば「Ｖ」字型、又は四角形の切り込み、又は、他の開口した形状を含む他形状でもよいことが想定される。

アライメント凹部９２は、ジグ８８内で患者の外側歯茎に向かって開口するように配向することにより、執刀医による無歯顎部位３０への最大限の接近及び可視性を可能にする。すなわち、ブッシング９０の半円筒形状は、操作者に無歯顎部位３０へのより優れた可視性及び物理的接近を提供する。先行技術の設計の多くに見られるような、完全に包囲されていないアライメント凹部９２は、図１４に示されているように、オステオトミー３６へ洗浄用流体の容量の実質的な増加を可能にする。アライメント凹部９２の開口（Ｃ字型）構造の別の優位性は、回転式拡大オステオトーム３６との使用の際に、より自由に骨を横方向に拡大できる点である。さらに、開口側ブッシング９０は、比較的長尺のオステオトーム３６が、患者の口の外側の開始点から横方向に適所に進行することを可能にする。よって、口の小さな患者、又は、顎を幅広に開ける不快さを生じうる状況の患者にとって、半円筒形状のブッシング９０は、顕著な有益性を示す。ある想定される実施形態（図示されず）では、アライメント凹部９２は、無歯顎部位３０で、患者の皮膚又は骨に直接隣接して終結する。このように、ストップゲージ５４によって生じた先述の深さ制御は、上記のやり方で正確に機能し、その際、アライメント凹部９２はオステオトミー３２を配置する際の補助となる視覚による参照を提供し、ストップゲージ５４は深さ制御を提供する。

アライメント凹部９２は、内部レッジ（ｌｅｄｇｅ）又は当接ステップ（当接隆起部、ａｂｕｔｍｅｎｔ ｓｔｅｐ）９４を任意で含んでもよい。当接ステップ９４は、オステオトーム３６が所望の穿孔深さに到達した時に、カラー５６の回転するストップリング５８と係合するように構成された隆起面を構成する。半円筒状ブッシング９０の場合、当接ステップ９４は半環状である。当接ステップ９４の優位性の１つは、半径方向に拘束回転するストップリング５８が接触する完全に平滑で垂直な表面を提供することである。患者の地膚又は露出した骨の、概して不完全な表面とは異なり、当接ステップ９４は正確に設計され、所望の穿孔深さに到達した時に、確実かつ即時の触覚的なフィードバックを執刀医に与えることができる。カラーがポリマー材料で構成されている場合、当接ステップ９４の平滑な表面は摩耗又は歪みを回避する役割を果たし、ストップゲージ５４の稼動寿命を延ばし、おそらく、その後、もう１回又は複数回の手術利用においてストップゲージ５４を再利用可能にする。

無歯顎部位３０での患者の皮膚又は骨の上の当接ステップ９４の隆起は、カラー５６のいくつかの長手方向停止位置によって定められるプリセットの穿孔深さに含まれていなければならない。例えば、当接ステップ９４の隆起が２ｍｍである場合、先述の実施例を用いると、５つの長手方向停止位置を有するインデックスアダプタ７０により定まる実際の穿孔深さは、それぞれ４、６、８、９．５及び１１ｍｍである。すなわち、当接ステップ９４の２ｍｍの隆起（例としてのみ使用される）は、カラー５６の長手方向停止位置に対するインデックスアダプタ７０によって定まる所定の穿孔深さのそれぞれから２ｍｍを減算することとなる。図１５で、カラー５６が第１の長手方向停止位置に設定されて示されており、穿孔深さは（例えば）４ｍｍとなる。しかしながら、図１６では、カラー５６は第５の／最後の長手方向停止位置に設定されており、穿孔深さは（例えば）１１ｍｍとなる。

当然ながら、環状の当接ステップ９４の隆起を減算しなくとも、通常の穿孔深さを実現するように、ガイド式手術ジグ８８との使用に特化してインデックスアダプタ７０を設計することは可能である。あるいは、当接ステップ９４を有するジグ８８を含む又は含まないストップゲージ５４の使用に対応するために、深さの数字の印が設計されてもよい。例えば、先述の例示的なプリセット穿孔深さを使用して、数字「６（４）」が第１の環状チャネル８０の内側に可視的にエンボス加工されてもよい。同様に、数字「８（６）」が第２の環状チャネル８０に、数字「１０（８）」が第３の環状チャネル８０に、数字「１１．５（９．５）」が第４の環状チャネル８０に、そして「１３（１１）」が第５の／最後の環状チャネル８０にエンボス加工されてもよい。当然ながら、環状当接ステップ９４によって生じる穿孔深さの損失に対応することは可能である。

本発明の新しい特徴は歯科適用に限定されない。実際、数多くの整形外科の適用にも直接適合することが可能である。図１７はヒトの骨格を表しており、本発明が効果的に適用されるであろういくつかの領域を破線円でハイライトされている。実際は、可能な整形外科の適用はこれらのハイライトされた領域のみに限定されない。しかし、特に研究されるべき領域の１つは、図１８及び１９に例示されている脊椎又は腰部領域である。例えば、脊椎固定術は２又はそれ以上の椎骨を結合させる整形外科技術であり、椎骨を安定化し、骨の癒着を促進するために、椎弓根スクリュー、ロッド、プレート又はケージを配置することを含む、フィクセーション（ｆｉｘａｔｉｏｎ）と呼ばれる方法を使用する。自己移植用オステオトーム３６は、椎弓根スクリューを受容するために、椎骨にオステオトミーを形成するのにとりわけ適している（図示されず）。図１９に示されているように、既定の手術手順に従った穿孔深さの範囲内に収めるために、適切なストップゲージ５４がオステオトーム３６と共に使用可能である。同様に、適切なジグ（図示されず）もこの腰部適用、さらに別の整形外科適用に使用されてもよい。さらに、本発明の概念は、数例を挙げると、例えば発泡金属やポリマー物質などの産業又は商業適用のための固形物又は細胞（多孔性）物質に孔を準備するために使用されてもよい。

先述の発明は関連する法的基準に従って記述されており、したがって、本説明は事実上、限定ではなく例示である。開示されている実施形態の変更又は修正は当業者にとって明らかとなり、本発明の範囲内に含まれる。さらに、ある実施形態の特定の特徴は、図面又は本明細書によって指示されない限り、別の実施形態の対応する特徴と差し替えることができ、又は、他の実施形態を補完することもできる。

Claims (15)

1. 端と端で連結するように結合された本体部及びシャンクを有するタイプの骨ドリル工具のための調節可能なストップゲージであって、
   骨ドリル工具の前記本体部を部分的に包囲するように構成され、前記本体部の先端頂部が骨に過度に穿通することを制限するように構成されたストップリングを定める管状のカラーと、
   前記ドリル工具に連結可能であるとともに前記カラーを移動可能に支持し、複数の長手方向停止位置の任意の１つに前記ストップリングを選択的に配置するように構成され、各停止位置は骨への前記ドリル工具の異なる穿通深さを示す、インデックスアダプタと、
   を備えることを特徴とする調節可能なストップゲージ。
2. 前記インデックスアダプタは、前記ドリル工具の前記シャンクと嵌合するように構成された中心孔を有し、前記インデックスアダプタは、少なくとも１つのカンチレバーロック部分をさらに含み、前記ロック部分は、前記中心孔から内側方向に延在する突起を含むとともに前記ドリル工具シャンクの溝内に係合するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の調節可能なストップゲージ。
3. 前記インデックスアダプタは、前記長手方向停止位置の各々に対応する複数の環状チャネルを含み、前記各チャネルは、前記カラーの内側に延在する戻り部を選択的に受容するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の調節可能なストップゲージ。
4. 前記カラーは、洗浄用流体の通過を許容するように構成された複数のベーンスロットを含むことを特徴とする請求項１に記載の調節可能なストップゲージ。
5. 前記複数のベーンスロットは、流体の流れを内側に加速することが可能な羽根車を形成し、隣接する前記ベーンスロットの各対は、各々の長手方向に延在する羽根によって円周方向に分離され、前記各羽根は、隣接する前記各ベーンスロットとの境界線を画定する長手方向に延在するエッジの対を有し、前記各羽根のエッジの少なくとも１つは、前記ストップゲージが回転するときに、半径方向内側のベクトルに沿って、前記隣接するベーンスロットを通って洗浄用流体を押し出すように傾いていることを特徴とする請求項４に記載の調節可能なストップゲージ。
6. 端と端で連結するように結合された本体部及びシャンクを有する骨ドリル工具のストップゲージであって、
   中心軸周囲に中心配置され、ドリル工具の前記本体部を部分的に包囲するように構成され、前記本体部の先端頂部が骨に過度に穿通することを制限するように構成されたストップリングを定める管状のカラーを備え、
   前記カラーは、洗浄用流体の通過を許容にするように構成された複数のベーンスロットを含むことを特徴とするストップゲージ。
7. 前記複数のベーンスロットは、流体の流れを内側に加速することが可能な羽根車を形成し、前記羽根車は複数のベーンスロットを備え、隣接する前記ベーンスロットの各対は、長手方向に延在する各羽根によって外周方向に分離されていることを特徴とする請求項６に記載のストップゲージ。
8. 前記カラーは、前記ストップリングと反対側に上端部を有し、前記カラーは、前記ストップリングと前記ベーンスロットとの間の領域の環状下方カフ、及び、前記上端部と前記ベーンスロットとの間の領域の環状上方カフを有することを特徴とする請求項７に記載のストップゲージ。
9. 前記ベーンスロット及び前記羽根は、互いに平行な略直線の軸方向経路にそれぞれ延在していることを特徴とする請求項７に記載のストップゲージ。
10. 前記各羽根は、隣接する前記各ベーンスロットとの境界線を画定する長手方向に延在するエッジの対を有し、少なくとも１つの前記各羽根のエッジは、前記ストップゲージが回転するときに、半径方向内側のベクトルに沿って前記隣接するベーンスロットを通って洗浄用流体を押し出すように傾いていることを特徴とする請求項７に記載のストップゲージ。
11. 前記各羽根は、隣接する前記各ベーンスロットとの境界線を画定する長手方向に延在するエッジの対を有し、前記羽根の両方のエッジは、前記ストップゲージがいずれかの回転方向に回転しているときに、半径方向内側のベクトルに沿って前記隣接するベーンスロットを通って洗浄用流体を押し出すように反対方向に傾いていることを特徴とする請求項７に記載のストップゲージ。
12. 前記カラーを移動可能に支持するインデックスアダプタをさらに含み、前記インデックスアダプタは、複数の長手方向停止位置の任意の１つに前記ストップリングを選択的に配置するように構成され、各停止位置は、骨への前記ドリル工具の異なる穿通深さを示すことを特徴とする請求項６に記載のストップゲージ。
13. 前記インデックスアダプタは、ドリル工具の前記シャンクと嵌合するように構成された中心孔を有し、前記インデックスアダプタは、少なくとも１つのロック部分を含み、前記ロック部分は、前記中心孔から内側に延在する突起を含むとともに前記ドリル工具の前記シャンクの環状溝内に係合するように構成され、複数の環状チャネルは、前記長手方向停止位置の各々とそれぞれ対応し、前記各チャネルは、前記カラーの内側に延在する戻り部を選択的に受容するように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のストップゲージ。
14. 骨に所定の深さの孔を形成するためのデンタルツールアセンブリであって、
    骨ドリル工具の本体部を部分的に包囲するように構成され、前記骨ドリル工具の先端頂部が骨に過度に穿通することを制限するように構成されたストップリングを定める管状のカラーと、
    ターゲットの穿孔位置に対して固定されるように構成され、案内ブッシングを含み、前記案内ブッシングは、前記ストップゲージの前記カラーを受容するように構成された横方向に開口したアライメント凹部を備えるジグと、を備え、
    前記アライメント凹部は、内部当接ステップを含み、前記内部当接ステップは、ドリル工具の先端頂部が骨内の所定の穿通制限部に到達したときに、前記カラーの前記ストップリングに係合するように構成された表面を有することを特徴とするデンタルツールアセンブリ。
15. 前記アライメント凹部は略半環状であるとともに前記当接ステップは略半環状であり、
    前記ドリル工具に連結可能であるとともに複数の長手方向停止位置の任意の１つの間で前記カラーを移動可能に支持するインデックスアダプタをさらに含み、各停止位置は骨への前記ドリル工具の異なる穿通深さを示し、前記カラーは、洗浄用流体の通過を許容するように構成された複数のベーンスロットを含むことを特徴とする請求項１４に記載のアセンブリ。

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