JP2021083580A - 外科用骨切削器具 - Google Patents

Abstract

【課題】スリーブの長さを変えることなく切削アクセサリーの露出部分を簡単な操作で伸縮させる。【解決手段】駆動力を生成する動力部を備えるハンドピース本体（７）と、ハンドピース本体（７）に連結され、その駆動力に応答して回転する切削工具（８）を保持するアタッチメント（９）とを具備する外科用骨切削器具を構成する。そのアタッチメント（９）は、先端切刃と保持部との距離を一定に保ちつつ、先端切刃とスリーブの端との距離が可変となるようにアタッチメント（９）の内部を移動する。【選択図】図２

Description

本発明は、外科手術において用いられる骨切削器具に関し、切削アクセサリーの露出部分を伸縮させることができる骨切削器具に関する。

外科手術を行う場合に、骨を切削する術式が選択されることがある。骨を切削する術式を用いた外科手術では、骨を切削するための様々な道具が使用され、なかでも、骨切削器具は必要不可欠な器具である。骨切削器具は、電気モータなどの動力を用いて切削アクセサリー（対象部位に接触する刃を備える先端工具）を回転させることによって対象部位の切削を行う。

医師もしくは医療従事者は、治療部位や術式を考慮し、多種多様な骨切削器具及び切削アクセサリーの中から最適な組合せを選択する。選択した組合せで手術を行う中で、医師は骨切削器具の後方から切削部位を確認する状況がある。
そのような状況の場合、骨切削器具によって切削部位までの視界が遮られることがあり、切削アクセサリーで切削すべき部位の特定が困難となる。骨切削器具の後方から切削部位を確認する場合の医師の視界を確保するための技術として、切削アクセサリーの露出部分を伸縮させる技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１には、先端からの距離が異なる複数の固定溝を有する切削アクセサリーが開示されている。特許文献１に記載の技術では、切削アクセサリーを固定する固定部材が、その固定溝を選択的に接続している。つまり、特許文献１には、切削アクセサリーに複数の固定溝を設けることで、固定部材の位置が一定であっても切削アクセサリーを伸縮させることができる技術が開示されている。
特許文献２には、骨切削器具の先端部（切削アクセサリーの軸部分を覆う管状部材）を伸縮させる技術が開示されている。特許文献２に記載の技術は、切削アクセサリーに設けられた固定溝が１箇所で、かつ、固定部材の位置が一定であっても、管状部材を前後させることで切削アクセサリーの露出部分を伸縮させることができる。

特開２００９−１４２６７３号公報 米国特許出願公開第２０１３／０３４０２３８号明細書

上述した特許文献１に記載の技術では、切削アクセサリーの固定を解除する固定解除工程と、その固定解除工程の後に伸縮の操作をして刃の位置（伸縮位置）を決定する伸縮位置決定工程と、その伸縮位置決定工程の後に切削アクセサリーを固定する位置固定工程とが必要である。
外科手術においては、治療以外の行為に要する時間を低減させることが好ましく。そのため、露出部分の伸縮操作に費やす時間をより短縮することができる機器が求められている。
また、特許文献１に記載の技術では、切削アクセサリーを伸縮させる際には、人が切削アクセサリーを保持しなくてはならない。例えば、外科手術中に医師又は医療従事者が伸縮の操作を行う場合がある。このような場合、機器本体の電源を切ることは稀である。そのため、医療従事者が露出部を伸縮させる際に、何らかの要因で回転動作が行われてしまう場合等を考慮した、より高いリスク管理が必須であった。

上述したように、特許文献２には、骨切削器具の先端部（切削アクセサリーの軸部分を覆う管状部材）を伸縮させて（軸に沿って前後に移動させて）切削アクセサリーの露出部分を伸縮させる方法が開示されている。換言すると、特許文献２に記載の技術は、骨切削器具の先端部のみを伸縮させる技術であり、切削アクセサリーを伸縮させることができない。
この特許文献２に記載の技術の場合、骨切削器具の把持位置から切削アクセサリー先端部までの距離は変動しない。外科手術では骨切削器具の把持位置を治療部位から遠い位置に保ったままでの、体内の深い領域への切削アクセサリーの挿入が要求されることがある。しかしながら、特許文献２に記載の技術では、視界を確保するために骨切削器具の先端部（切削アクセサリーの軸部分を覆う管状部材）を縮めた場合、骨切削器具の把持位置を治療部位に近づけなければならなかった。

以下に、上記課題を解決するための手段について述べる。以下の解決手段においては、図面に付した参照符号を用いて本願発明の構成要素と実施形態との対応を示す。
上記の課題を解決する為に、駆動力を生成する動力部（１２）を備えるハンドピース本体（７）と、ハンドピース本体（７）に連結され、その駆動力に応答して回転する切削工具（８）を保持するアタッチメント（９）とを具備する外科用骨切削器具（１）（４）を構成する。ここでのアタッチメント（９）とは、切削工具（８）を保持する回転可能に保持部（１８）と、保持部（１８）を覆うアタッチメント外殻と、アタッチメント外殻の前方に配置され、切削工具（８）の先端切刃（１３）から続くシャンク（１４）の少なくとも一部を覆うスリーブ（１７）とを備える部材である。そして、そのアタッチメント（９）内部の保持部（１８）は、先端切刃（１３）と保持部（１８）との距離を一定に保ちつつ、先端切刃（１３）とスリーブ（１７）の端との距離が可変となるようにアタッチメント（９）の内部を移動する。

これによって、スリーブ（１７）の長さを変えることなく切削工具（８）（切削アクセサリー）をチャックしたまま、露出部分を簡単な操作で伸縮させる（露出量を変更させる）ことができる。

また、上記の外科用骨切削器具（１）（４）において、アタッチメント（９）をさらに、アタッチメント外殻に並置され、切削工具（８）が回転するときの回転軸と同軸に回転可能な指掛けリング（２３）と、その指掛けリング（２３）の回転運動に連動して保持部（１８）の位置を変動させる制御部（２５，２６，２７）とを備える構成としてもよい。この構成においては、制御部（２５，２６，２７）が、指掛けリング（２３）の回転運動に応答して保持部（１８）を直線的に移動させる機能を提供する。

ユーザが、その指掛けリング（２３）をアタッチメント（９）後方に向かって移動させつつ、回転させることで、複数のステップを経ることなく切削工具（８）の伸縮が可能になる。

また、上記の外科用骨切削器具（１）（４）において、アタッチメント（９）をさらに、指掛けリング（２３）よりも内側に配置された円筒形状の内筒（２２）と、内筒（２２）よりも内側に配置され、保持部（１８）に接続する従動体と、指掛けリング（２３）を介して供給される力を従動体に伝達する伝達部材とを備える構成としてもよい。この構成において、指掛けリング（２３）の内側の面に第１案内溝を設け、内筒（２２）には、その内筒（２２）を貫通し、第１案内溝に交差するように斜め方向に第２案内溝を設け、さらに、従動体の第１案内溝と第２案内溝とがオーバーラップする領域に対応する位置に受容穴を設けることが好ましい。そして、第１案内溝と第２案内溝と受容穴とを連絡するように収容される伝達部材とを構成する。ここで、その伝達部材は、指掛けリング（２３）の回転に応答して第１案内溝と第２案内溝とがオーバーラップする位置を運動しながら従動体に接続する。また、従動体は、伝達部材の動きに合わせて移動する。それによって、保持部（１８）は第１案内溝に平行な方向に移動する。

これによって、スリーブ（１７）の長さを変えることなく切削工具（８）（切削アクセサリー）をチャックしたまま保持部（１８）が直線敵に移動するので、露出部分を簡単な操作で伸縮させる（露出量を変更させる）ことができる。

また、上記の外科用骨切削器具（１）（４）において、アタッチメント（９）は、さらに保持部（１８）からの切削工具（８）の解放を支援するロック解除部（４１）を備える構成であってもよい。この構成において、保持部（１８）は、シャンク（１４）の端部を掴むチャック部と、チャック部から連続して構成され、動力部（１２）から供給される駆動力をチャック部に伝達する駆動力伝達部（３４）とを備えることが好ましい。そのチャック部は、シャンク（１４）の端部を受けるシャンク端部収容部（４０）と、シャンク端部収容部（４０）に収容される端部の保持と解放とを行う固定部（３２）と、固定部（３２）を端部に向かって押すことによってシャンク端部収容部（４０）での端部の固定を実現するロック制御部（３３）とを含むような構成であることが好ましい。そして、ロック解除部（４１）は、固定部（３２）に対するロック制御部（３３）の相対位置を変えることによって、シャンク端部収容部（４０）での端部の固定を解除する。

これによって、切削工具（８）（切削アクセサリー）の装着時に自動的にロックがかかる構成を実現することができるため、作業を安全に行うことが可能となる。

また、上記の外科用骨切削器具（１）（４）において、ロック解除部（４１）は、より具体的には、スリーブ（１７）との相対位置を固定にロック制御部（３３）に接触可能な位置に配置されることが好ましい。そして、保持部（１８）の動きに対応して固定部が前進するとき、そのロック解除部（４１）は、ロック制御部（３３）の前進を制限することによって固定部からロック制御部（３３）を遠ざけるように作用する。

また、上記の外科用骨切削器具（１）（４）において、アタッチメント（９）は、ロック制御部（３３）とロック解除部（４１）との接触が可能な解放可能領域と、ロック制御部（３３）とロック解除部（４１）との接触が不可能な保持領域とを含む構成であることが好ましい。ここにおいて、ロック制御部（３３）は、保持領域の全体において固定部（３２）を端部に向かって一定の力で押し続けることが好ましい。
これによって、切削工具（８）（切削アクセサリー）の装着時に自動的にロックがかかる構成を実現することができるため、伸縮可能な領域の全体において作業を安全に行うことが可能となる。

また、上記の外科用骨切削器具（１）（４）において、アタッチメント（９）は、さらに、保持部（１８）の回転を制動する制動部（１９，２１）を備える構成であってもよい。この構成において、制動部（１９，２１）は、ロック解除部（４１）がシャンク端部収容部（４０）での端部の固定を解除しているとき、保持部（１８）が回転しないように保持部（１８）の回転を制動する。

上述のように、外科用骨切削器具（１）（４）に切削工具（８）（切削アクセサリー）の取り外しをする際に回転を停止する機構を構成することで、切削工具（８）（切削アクセサリー）の取り外しをする際のリスクを低減させることができる。

また、上記の外科用骨切削器具（１）（４）において、制動部（１９，２１）のより具体的な構成として、制動ディスク（２１）と、保持部（１８）の駆動力伝達部（３４）に設けられた制動用肩部と、制動ディスク（２１）を付勢する制動用バネ（３１）とを備えることが好ましい。この構成において、指掛けリング（２３）の回転運動に対応して保持部（１８）が前進するとき、制動用肩部は、所定の位置で制動用ディスクと接触する。このとき、制動用バネ（３１）は、制動用肩部に接触する制動用ディスクに所定の力を加えて制動用ディスクと制動用肩部との界面に摩擦力を提供する。

また、上記の外科用骨切削器具（１）（４）において、アタッチメント（９）は、さらに、指掛けリング（２３）の回転を禁止するための回り止め機構を備える構成であってもよい。この構成において、指掛けリング（２３）は、第１の位置において指掛けリング（２３）の回転を許容する移動可能モードを提供し、第１の位置から回転軸に沿って平行移動した第２の位置において指掛けリング（２３）の回転を禁止する移動禁止モードを提供することが好ましい。

また、上記の外科用骨切削器具（１）（４）において、回り止め機構は、より具体的には、アタッチメント外殻に設けられた回り止め第１部分と、指掛けリング（２３）に設けられた回り止め第２部分と、指掛けリング（２３）を付勢するバネとを備える構成であることが好ましい。この構成において、回り止め第２部分は、第２の位置で回り止め第１部に嵌まり、そのバネは、回り止め第１部分と回り止め第２部分とが嵌まるときに、移動禁止モードを維持するように指掛けリング（２３）を付勢する。また、指掛けリング（２３）は、ユーザの操作に応答してバネに力を蓄えるように第２の位置から第１の位置に移動して回り止め第１部分と回り止め第２部分との嵌め合いを解消することで移動可能モードを提供する。

上述したように、回り止め第１部分と回り止め第２部分（第１接続部材、第２接続部材）が接続する（嵌り合う）ことにより、指掛けリング（２３）（伸縮操作部）の回転を制限することができる。

本発明の外科用骨切削器具（１）（４）は、切削アクセサリーの露出部分を簡単な操作で伸縮させる（露出量を変更させる）ことができる。 本発明の外科用骨切削器具（１）（４）は、切削アクセサリーの露出量を変更するための操作部が備えられている。その操作部は、骨切削器具の外装に組み付けられており、ユーザが、その操作部を骨切削器具後方に向かって移動させつつ、回転させることで、複数のステップを経ることなく切削アクセサリーの伸縮が可能になる。その結果、手術時間の短縮に貢献でき、患者への負担の軽減にも貢献できる。
また、本発明の外科用骨切削器具（１）（４）は、切削アクセサリーの露出部分を伸縮させる際に、切削アクセサリーを人の手で保持する必要がない。そのため、切削アクセサリーの露出量を変更しようとするときに何らかの要因で切削アクセサリーの回転動作が行われるような場合のリスクを低減させることができる。また、本発明の外科用骨切削器具（１）（４）は、切削アクセサリーの取り外しをする際に回転を停止する機構を有している。そのため、取り外しをする際のリスクを低減させることができる。
さらに、本発明の外科用骨切削器具（１）（４）は、骨切削器具を挿入しにくい状況であっても効果を発揮できる。

図１は、本発明の実施形態の骨切削器具システム１の構成を例示するシステム構成図である。 図２は、本発明の実施形態のハンドピース４の構成を例示する側面図である。 図３は、本発明の実施形態の電動式モータ部７の構成を例示する側面図である。 図４は、本発明の実施形態の切削アクセサリー８の構成を例示する側面図である。 図５は、本発明の実施形態の骨切削器具９の断面の構成を例示する断面図である。 図６は、本発明の実施形態の骨切削器具９に関する伸縮機構を例示する断面図である。 図７は、伸縮操作部２３の内部の溝２５の構成を例示する斜視図である。 図８は、第１接続部材２８の構成を例示する斜視図である。 図９は、第２接続部材２９の構成を例示する斜視図である。 図１０は、バーと呼ばれる切削アクセサリー８を伸縮させたときの構成を例示する断面図である。 図１１は、本発明の実施形態のブレーキ機構の構成を例示する断面図である。 図１２は、本発明の実施形態の固定シャフト１８の構成を例示する断面図である。 図１３は、切削アクセサリー８の固定解除が行われている状態を例示する断面図である。 図１４は、本発明の第２実施形態の骨切削器具システム１の構成を例示するシステム構成図である。

（第１実施形態）
以下に、図面を参照して本願発明を実施するための形態について説明を行う。図１は、本発明の実施形態の骨切削器具システム１の構成を例示するシステム構成図である。外科手術において、骨切削器具システム１は、主要な医療機器の一つである。その中でも、骨を切削、穿孔、切断等を行う術式においては、骨切削器具システム１は、必要不可欠な医療機器である。骨切削器具システム１には、電動式の骨切削器具システム（以下、電動式骨切削器具システム２と記載する）や、気動式の骨切削器具システム（以下、気動式骨切削器具システム３と記載する）など駆動方式によって様々なタイプが存在する。以下の第１実施形態においては、本願発明の理解を容易にするため、電動式骨切削器具システム２に基づいて本実施形態の構成・動作について説明を行う。

図１に示されているように、第１実施形態の電動式骨切削器具システム２は、ハンドピース４と、制御装置５、フットペダル６を備えている。
ハンドピース４は、骨などの硬組織を切削するための装置である。ハンドピース４は、制御装置５から入力された直流電流や電圧を用いて、切削アクセサリー８を回転させて対象となる部位の切削を行う。
制御装置５は、
フットペダル６は、

制御装置５は、ＡＣ−ＤＣ変換回路、制御回路、外装、タッチパネルを備えている。制御装置５は、家庭用コンセントから交流電流が印加されると、主電源を入れることができる。主電源が入ると、タッチパネルに電動式骨切削器具システム２の設定画面が表示される。医師や医療従事者は、タッチパネルで、主にハンドピース４の最高回転数を設定することができる。

制御装置５は、ＡＣ−ＤＣ変換回路によって交流電流を直流電流に変換している。その直流電流によって、タッチパネルや制御回路を動作させている。

制御回路は、医師や医療従事者によってタッチパネルで設定された最高回転数をもとにハンドピース４へ入力する直流電流や電圧を制御している。その結果、ハンドピース４は、医師や医療従事者の

フットペダル６は、制御装置５に接続されて使用される。フットペダル６は、制御回路、ペダル、フットペダルコードを備えている。フットペダル６は、ペダルを押下した量を制御回路が検知している。検知した押下量に応じて、制御装置５からハンドピース４に入力される直流電流及び電圧を制御することができる。但し、医師や医療従事者が設定した最高回転数内での制御のみである。

図２は、本発明の実施形態のハンドピース４を横から見たときの構成を例示する側面図である。ハンドピース４は、制御装置５に接続されて使用される。図２に示されているように、ハンドピース４は、電動式モータ部７及び骨切削器具９を備えている。その骨切削器具９には、回転によって骨などの硬組織を切削するための切削アクセサリー８が装着される。
上述したように、ハンドピース４は、制御装置５から入力された直流電流や電圧を用いて、電気信号から機械的な回転運動へ変換し、患者の治療をする装置である。尚、本発明の実施形態のハンドピース４において、骨切削器具９は、切削アクセサリー８を容易に伸縮させることが可能である。骨切削器具９における切削アクセサリー８の伸縮のための構成・動作については、後述する。

図３は、本発明の実施形態の電動式モータ部７を横から見たときの構成を例示する側面図である。電動式モータ部７は、モータコード１０と、モータケース１１と、ステータとロータとを有する電動モータ１２とを備えている。制御装置５から入力される直流電流は、モータコード１０を介して電動モータ１２へ入力される。電動モータ１２に直流電流が入力された場合に、モータケース１１に対して電動モータ１２のロータが回転する。

図４は、本発明の実施形態の切削アクセサリー８を横から見たときの構成を例示する側面図である。切削アクセサリー８は、ヘッド１３、シャンク１４、固定部１５、および回転伝達部１６を備えている。切削アクセサリー８は多種多様のラインナップを取り扱っている。本発明の実施形態の骨切削器具９に接続可能な切削アクセサリー８は、シャンク１４、固定部１５、回転伝達部１６は同一である。しかし、ヘッド１３は様々な形状を備えている。基本形状や刃形状、付着部材やその粒度などが異なっており、これによって、切削量や切削速度が異なる。医療従事者は術式に対応可能な切削アクセサリー８を選定することができる。

図５は、本発明の実施形態の骨切削器具９の断面の構成を例示する断面図である。骨切削器具９は、切削アクセサリー格納管１７、固定シャフト１８、伸縮調整シャフト１９、回転入力シャフト２０、ブレーキディスク２１、ハウジング２２、伸縮操作部２３、電動式モータ挿入部２４、ギヤ４２を備えている。切削アクセサリー格納管１７には、切削アクセサリー８が挿入され、固定シャフト１８のチャック部によって保持される。

骨切削器具９の電動式モータ挿入部２４は、電動式モータ部７に挿入され、電動式モータ部７内部の電動モータ１２と接続される。このとき電動式モータ挿入部２４内部に設けられたギヤ４２と電動モータ１２側のギア（図示されず）とがかみ合い、電動モータ１２の回転に伴い、ギヤ４２も回転する機構になっている。さらに、ギヤ４２と回転入力シャフト２０、回転入力シャフト２０と伸縮調整シャフト１９、伸縮調整シャフト１９と固定シャフト１８、固定シャフト１８と切削アクセサリー８が接続される。従って、電動モータ１２の回転によって、切削アクセサリー８が回転することになる。尚、切削アクセサリー格納管１７、伸縮調整シャフト１９、ブレーキディスク２１、ハウジング２２、伸縮操作部２３は回転しない。

以下より骨切削器具９の詳細な構成・動作について説明する。以下の説明においては、骨切削器具９の切削アクセサリー８側を前方、電動式モータ部７側を後方として説明する。

伸縮操作部２３と伸縮調整シャフト１９は連動する。伸縮操作部２３を回転することで伸縮調整シャフト１９が前後移動する。その結果、切削アクセサリー８を容易に取り外すことや、切削アクセサリー格納管１７から露出している切削アクセサリー８の露出部分を伸縮することが可能である。

図６は、本発明の実施形態の骨切削器具９に関する伸縮機構を例示する断面図である。伸縮操作部２３の内部前後方向に溝２５が備えてあり、そこに連結部材２６が接続している。
図７は、伸縮操作部２３の内部に設けられた前後方向の溝２５の構成を例示する斜視図である。また、ハウジング２２には、前後方向に傾斜したスリット２７が備えられてあり、そこにも連結部材２６が接続している。連結部材２６は、伸縮操作部２３の溝２５及びハウジング２２のスリット２７内を移動することができる。伸縮操作部２３を回転させた際に、連結部材２６が溝２５及びスリット２７に誘導されて回転動作と同時に前後移動をする。その結果、連結部材２６に接続している伸縮調整シャフト１９が前後移動する。

ハウジング２２の外部には第１接続部材２８が固定されている。また、伸縮操作部２３の内部には第２接続部材２９が固定され、伸縮操作部２３の後方にはばね３０の一端が固定的に設けられている。
図８は、第１接続部材２８の構成を例示する斜視図である。また、図９は、第２接続部材２９の構成を例示する斜視図である。
上述の図７で説明したように、伸縮操作部２３の後方には、ばね３０の一端が固定的に設けられている。そのばね３０によって、伸縮操作部２３には前方向に常時ばね力がかかっている。そのばね力によって、伸縮操作部２３が前方向に押し付けられて第１接続部材２８と第２接続部材２９とが接続される。それらの部材が接続する（嵌り合う）ことにより、伸縮操作部２３の回転を制限している。

伸縮操作部２３の回転を可能にするためには、第１接続部材２８と第２接続部材２９との接続（嵌め合い）を外す必要がある。伸縮操作部２３を骨切削器具９の後方に向かって移動させることにより、第２接続部材２９が後方に移動し接続を外すことができる。その結果、伸縮操作部２３の回転が可能になる。

伸縮操作部２３を骨切削器具９の後方に向かって移動させた後、その位置で伸縮操作部２３を回転することで伸縮調整シャフト１９が前後移動する。伸縮調整シャフト１９は、固定シャフト１８がねじ止めや圧入、溶接などを用いて接合され、伸縮調整シャフト１９の移動に伴い固定シャフト１８も移動する。さらに固定シャフト１８は、切削アクセサリー８がそれにより、固定シャフト１８に取り付けられた切削アクセサリー８も同様に移動する。

伸縮操作部２３を回転し、切削アクセサリー８の伸縮位置決定後に伸縮操作部２３から手を離すことで、伸縮操作部２３後方のばね３０によって第１接続部材２８と第２接続部材２９が自動的に接続する機構になっている。

第１接続部材２８と第２接続部材２９が接続していなかった場合、伸縮調整シャフト１８に外部から前後方向の力がかかった際に連結部材２６とハウジング２２に掘られたスリットの影響で伸縮操作部２３に回転の力が発生してしまう。しかし、第１接続部材２８と第２接続部材２９の接続によって、回転を停止させ、医師及び医療従事者の手や腕に回転を伝えない機構になっている。

以下の、本実施形態の骨切削器具９における切削アクセサリー８の伸縮（露出量の調整）について説明を行う。図１０は、バーと呼ばれる切削アクセサリー８を伸縮させたときの構成を例示する断面図である。図１０の（ａ）は、切削アクセサリー８を最短まで縮めたときの構成を例示している。図１０の（ｂ）は、切削アクセサリー８を最長まで伸ばしたときの構成を例示している。図１０の（ａ）と図１０の（ｂ）とを比較すると、切削アクセサリー８を最短まで縮めたとき、ヘッド１３が切削アクセサリー格納管１７の端部に近接し、その端部からの距離が短くなる。切削アクセサリー８を最長まで伸ばしたとき、ヘッド１３が切削アクセサリー格納管１７の端部から遠ざかり、その端部からの距離が長くなる。

上述してきたように、本実施形態の外科用骨切削器具は、切削アクセサリーの露出部分を簡単な操作で伸縮させる（露出量を変更させる）ことができる。そして、本実施形態の外科用骨切削器具には、切削アクセサリーの露出量を変更するための操作部が備えられている。その操作部は、骨切削器具の外装に組み付けられており、ユーザがその操作部を骨切削器具後方に向かって移動させつつ、回転させることで、複数のステップを経ることなく切削アクセサリーの伸縮が可能になる。その結果、手術時間の短縮に貢献でき、患者への負担の軽減にも貢献できる。

また、本実施形態の骨切削器具９は、切削アクセサリー８の着脱時の安全性を確保するためのブレーキ機構を備えている。伸縮調整シャフト１９が骨切削器具９の最前方に移動した際に、そのブレーキ機構が機能し、安全に切削アクセサリー８が着脱可能になる。

切削アクセサリー８を着脱させる際には、切削アクセサリー８を保持しなくてはならない。回転を指示するフットペダル６は医師の周辺にあり、医療従事者が切削アクセサリー８を着脱する場合がある。医療従事者が切削アクセサリー８を着脱する際にはブレーキ機構が機能するようになっている。

図１１は、本発明の実施形態の骨切削器具９に設けられたブレーキ機構の構成を例示する断面図である。図１１は、そのブレーキ機構が作動し、伸縮調整シャフト１９が制動されている状態を例示している。図１１に示されているように、骨切削器具９には、ブレーキディスク２１が備えられている。伸縮調整シャフト１９の拡張された部位とハウジング２２に取り付けられたブレーキディスク２１が接触することで、伸縮調整シャフト１９の回転が制動される。ブレーキディスク２１にはブレーキばね３１が組み付けられており、伸縮調整シャフト１９の伸長に合わせてブレーキばね３１が収縮する。その反発力であるばね力によって伸縮調整シャフト１９とブレーキディスク２１が面接触し、回転を停止する力を発生させている。

ブレーキディスク２１が接触した後に、切削アクセサリー８が着脱可能になる。切削アクセサリー８は切削アクセサリー格納管１７の内部に設置された固定シャフト１８に接続されている。固定シャフト１８には切削アクセサリー８が挿入される穴が設けられている。

図１２は、本発明の実施形態の固定シャフト１８の構成を例示する断面図である。本実施形態の固定シャフト１８は、切削アクセサリー８を固定するためのチャック機構を備えた回転軸である。図１２は、そのチャック機構が切削アクセサリー８を着脱可能にしているときの状態（開放状態）を例示している。図１２に示されているように、固定シャフト１８は固定球３２、固定部材３３、回転伝達部３４、ばね３７およびばね固定部材３８を備える。

固定シャフト１８には固定球３２の収納穴が複数設けられている。その収納穴には固定球３２が設置される。収容穴の大きさは、固定球３２が、挿入穴４０に落ちることがないような収納穴径に設定されている。

固定シャフト１８には切削アクセサリーの挿入穴４０が設けられている。固定球３２の収納穴と切削アクセサリーの挿入穴４０は繋がっている。挿入穴４０に切削アクセサリー８が挿入された場合、切削アクセサリー８の固定部１５に固定球３２が接触することによって前後方向の固定ができる。

固定球３２での固定は、固定部材３３が前後方向へ移動することによって、固定もしくは固定解除を選択することができる。固定部材３３の後方に設置されたばね３７によって、固定部材３３を前方に移動させる力を常時有している。

図１２に示されているように、固定シャフトが前方に移動した場合には、切削アクセサリー格納管１７に固定されている固定解除部材４１に固定部材３３が接触する。さらに固定シャフト１８が前進するとき、固定部材３３は固定解除部材４１によって前進が妨げられ、ばね３７が縮小することによって、固定部材３３はその位置に留まり、固定球３２は前進を継続する。これよって、固定部材３３と固定球３２とが離れ、チャック機構は開放状態となり切削アクセサリー８の固定が解除される。それに対し、開放状態であったチャック機構に切削アクセサリー８を装着し、固定シャフト１８を後方に移動させた場合には、その移動に対応して固定球３２が固定部材３３に近づき、固定部材３３によって固定球３２の移動が制限される位置まで固定球３２が後退する。その後、固定球３２はばね力によって固定部材３３で固定され、さらに後方に移動すると、固定部材３３が固定解除部材４１から離れ、切削アクセサリー８の固定部１５に固定球３２が接続され、切削アクセサリー８の前後方向の移動を規制する。

図１３は、切削アクセサリー８の固定解除が行われている状態を例示する断面図である。図１３の示されているように、伸縮調整シャフト１９が最前方へ移動した際のみに、固定部材３３と固定解除部材４１が接触し、切削アクセサリー８の固定が解除される。

伸縮調整シャフト１９から切削アクセサリーへの回転伝達は、固定シャフト１８内に設けられた回転伝達部３４を介して切削アクセサリー８に伝達される。

切削アクセサリー８が挿入穴４０に挿入された場合、回転伝達部３４と切削アクセサリー８の回転伝達部１６が接続する。電動式モータ部７の電動モータ１２が回転した場合、固定シャフト１８及び回転伝達部３４を介して、回転の動力を切削アクセサリー８に伝達することができるようになる。

回転の動力は電動式モータ部７が担っている。その動力は骨切削器具９の回転入力シャフト２０へギヤを介して伝達される。回転入力シャフト２０に入力された回転動力は、伸縮調整シャフト１９に伝達される。伸縮調整シャフト１９の内部には回転入力シャフト２０の接続穴が設けられており、回転入力シャフト２０が接続することにより回転の動力を回転入力シャフト２０に伝達することができる機構になっている。

伸縮操作部２３の回転に伴い伸縮調整シャフト１９が移動するが、回転入力シャフト２０は移動しない。伸縮調整シャフト１９が移動しても回転の動力を伝達する必要がある。伸縮調整シャフト１９が移動しても回転入力シャフト２０と常に接続している伸縮調整シャフト１９の後方部に設定している多角形部位によって回転を伝達する。

（第２実施形態）
以下に、図面を参照して本願発明の第２実施形態について説明を行う。上述したように、骨切削器具システム１は、気動式骨切削器具システム３にも対応可能である。したがって以下では、本願発明を気動式骨切削器具システム３に対応させた場合を例示して、その構成・動作について説明を行う。
図１４は、第２実施形態の骨切削器具システム１の構成を例示する構成図である。第２実施形態の気動式骨切削器具システム３は、気動式モータ４４が回転することにより骨切削器具９及び切削アクセサリー８が回転する。気動式モータ４4は回転動作指示機器４３に接続され、回転動作指示機器４３は窒素ガスボンベ又は病棟壁配管に接続される。回転動作指示機器４３から回転動作の指示があった場合は、窒素ガスボンベ又は病棟壁配管から窒素ガス又は空気が気動式モータ４4へ流れ、気動式モータ４4が回転する。その回転に伴い、骨切削器具９及び切削アクセサリー８が回転する。

このように、本願発明骨切削器具９は、電動式モータ部７が気動式モータ４４になったとしても、その構成・動作に変更を行うことなく切削アクセサリー８の伸縮を実現することができる。

１…骨切削器具システム
２…電動式骨切削器具システム
３…気動式骨切削器具システム
４…ハンドピース
５…制御装置
６…フットペダル
７…電動式モータ部
８…切削アクセサリー
９…骨切削器具
１０…モータコード
１１…モータケース
１２…電動モータ
１３…ヘッド
１４…シャンク
１５…固定部
１６…回転伝達部
１７…切削アクセサリー格納管
１８…固定シャフト
１９…伸縮調整シャフト
２０…回転入力シャフト
２１…ブレーキディスク
２２…ハウジング
２３…伸縮操作部
２４…電動式モータ挿入部
２５…溝
２６…連結部材
２７…スリット
２８…第１接続部材
２９…第２接続部材
３０…ばね
３１…ブレーキばね
３２…固定球
３３…固定部材
３４…回転伝達部
３７…ばね
３８…ばね固定部材
４０…切削アクセサリーの挿入穴
４１…固定解除部材
４２…ギヤ
４３…回転動作指示機器
４４…気動式モータ

Claims (13)

1. 駆動力を生成する動力部を備えるハンドピース本体と、
   前記ハンドピース本体に連結され、前記駆動力に応答して回転する切削工具を保持するアタッチメントと
   を具備し、
   前記アタッチメントは、
   前記切削工具を保持する回転可能に保持部と、
   前記保持部を覆うアタッチメント外殻と
   前記アタッチメント外殻の前方に配置され、前記切削工具の先端切刃から続くシャンクの少なくとも一部を覆うスリーブと
   を備え
   前記アタッチメントは、
   前記先端切刃と前記保持部との距離を一定に保ちつつ、前記先端切刃と前記スリーブの端との距離が可変となるように前記保持部を移動させる
   外科用骨切削器具。
2. 請求項１に記載の外科用骨切削器具において、
   前記アタッチメントは、さらに、
   前記アタッチメント外殻に並置され、前記切削工具が回転するときの回転軸と同軸に回転可能な指掛けリングと、
   前記指掛けリングの回転運動に連動して前記保持部の位置を変動させる制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記指掛けリングの回転運動に応答して前記保持部を直線的に移動させる
   外科用骨切削器具。
3. 請求項２に記載の外科用骨切削器具において、
   前記アタッチメントは、さらに、
   前記指掛けリングよりも内側に配置された円筒形状の内筒と、
   前記内筒よりも内側に配置され、前記保持部に接続する従動体と、
   前記指掛けリングを介して供給される力を前記従動体に伝達する伝達部材と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記指掛けリングの内側の面に設けられた第１案内溝と、
   前記内筒を貫通し、前記第１案内溝に交差するように斜め方向に設けられた第２案内溝と、
   前記従動体に設けられた受容穴と、前記受容穴は、前記第１案内溝と前記第２案内溝とがオーバーラップする領域に対応する位置に設けられ、
   前記第１案内溝と前記第２案内溝と前記受容穴とに収容される前記伝達部材と
   を含み、
   前記伝達部材は、
   前記指掛けリングの回転に応答して前記第１案内溝と前記第２案内溝とがオーバーラップする位置を運動しながら前記従動体に接続し、
   前記従動体は、
   前記伝達部材の動きに合わせて移動することで前記保持部を前記第１案内溝に平行な方向に移動させる
   外科用骨切削器具。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の外科用骨切削器具において、
   前記アタッチメントは、さらに、
   前記保持部からの前記切削工具の解放を支援するロック解除部を備え、
   前記保持部は、
   前記シャンクの端部を掴むチャック部と、
   前記チャック部から連続して構成され、前記動力部から供給される前記駆動力を前記チャック部に伝達する駆動力伝達部と
   を備え、
   前記チャック部は、
   前記端部を受けるシャンク端部収容部と、
   前記シャンク端部収容部に収容される前記端部の保持と解放とを行う固定部（ボール）と、
   前記固定部（ボール）を前記端部に向かって押すことによって前記シャンク端部収容部での前記端部の固定を実現するロック制御部と
   を含み、
   前記ロック解除部は、
   前記固定部に対する前記ロック制御部の相対位置を変えることによって、前記シャンク端部収容部での前記端部の固定を解除する
   外科用骨切削器具。
5. 請求項４に記載の外科用骨切削器具において、
   前記ロック解除部は、
   前記スリーブとの相対位置を固定に前記ロック制御部に接触可能な位置に配置され、
   前記保持部の動きに対応して前記固定部が前進するとき、前記ロック解除部は、前記ロック制御部の前進を制限することによって前記固定部から前記ロック制御部を遠ざける
   外科用骨切削器具。
6. 請求項５に記載の外科用骨切削器具において、
   前記アタッチメントは、
   前記ロック制御部と前記ロック解除部との接触が可能な解放可能領域と、
   前記ロック制御部と前記ロック解除部との接触が不可能な保持領域と
   を含み、
   前記ロック制御部は、
   前記保持領域の全体において前記固定部（ボール）を前記端部に向かって一定の力で押し続ける
   外科用骨切削器具。
7. 請求項４から６の何れか一項に記載の外科用骨切削器具において、
   前記アタッチメントは、さらに、前記保持部の回転を制動する制動部を備え、
   前記制動部は、
   前記ロック解除部が前記シャンク端部収容部での前記端部の固定を解除しているとき、前記保持部が回転しないように前記保持部の回転を制動する
   外科用骨切削器具。
8. 請求項７に記載の外科用骨切削器具において、
   前記制動部は、
   制動ディスクと、
   前記保持部の前記駆動力伝達部に設けられた制動用肩部と、
   前記制動ディスクを付勢する制動用バネと
   を備え、
   前記指掛けリングの回転運動に対応して前記保持部が前進するとき、
   前記制動用肩部は、所定の位置で前記制動用ディスクと接触し、
   前記制動用バネは、前記制動用肩部に接触する前記制動用ディスクに所定の力を加えて前記制動用ディスクと前記制動用肩部との界面に摩擦力を提供する
   外科用骨切削器具。
9. 請求項２から８の何れか一項に記載の外科用骨切削器具において、
   前記アタッチメントは、さらに、前記指掛けリングの回転を禁止するための回り止め機構を備え、
   前記指掛けリングは、
   第１の位置において前記指掛けリングの回転を許容する移動可能モードを提供し、
   前記第１の位置から前記回転軸に沿って平行移動した第２の位置において前記指掛けリングの回転を禁止する移動禁止モードを提供する
   外科用骨切削器具。
10. 請求項９に記載の外科用骨切削器具において、
    前記回り止め機構は、
    前記アタッチメント外殻に設けられた回り止め第１部分と、
    前記指掛けリングに設けられた回り止め第２部分と、
    前記指掛けリングを付勢するバネと
    を備え、
    前記回り止め第２部分は、
    前記第２の位置で前記回り止め第１部に嵌まり、
    前記バネは、
    前記回り止め第１部分と前記回り止め第２部分とが嵌まるときに、前記移動禁止モードを維持するように前記指掛けリングを付勢し、
    前記指掛けリングは、
    ユーザの操作に応答して前記バネに力を蓄えるように前記第２の位置から前記第１の位置に移動して前記回り止め第１部分と前記回り止め第２部分との嵌め合いを解消することで移動可能モードを提供する、
    外科用骨切削器具。
11. 駆動力を生成する動力部を備えるハンドピース本体と、前記ハンドピース本体に連結され前記駆動力に応答して回転する切削工具を保持するアタッチメントと、を具備する外科用骨切削器具の動作方法であって、
    前記切削工具を、アタッチメントに設けられた保持部で回転可能に保持する保持ステップと、
    回転可能な状態で保持される前記切削工具の先端切刃から続くシャンクの少なくとも一部を、前記アタッチメントの前方に配置されるスリーブで覆う保護ステップと、
    前記先端切刃と前記保持部との距離を一定に保ちつつ、前記先端切刃と前記スリーブとの距離が可変となるように前記保持部を移動させる移動ステップと
    を具備する
    外科用骨切削器具の動作方法。
12. 請求項１１に記載の外科用骨切削器具の動作方法において、前記移動ステップは、さらに、
    前記切削工具が回転するときの回転軸と同軸に回転可能な指掛けリングの回転運動に連動して前記保持部を前記回転軸に沿って直線的に移動させる直線移動ステップを備える
    外科用骨切削器具の動作方法。
13. 請求項１２に記載の外科用骨切削器具の動作方法において、
    前記直線移動ステップは、
    前記指掛けリングよりも内側に配置された円筒形状の内筒と、前記内筒よりも内側に配置され、前記保持部に接続する従動体と、前記指掛けリングを介して供給される力を前記従動体に伝達する伝達部材と、を連動して用いる連動ステップを含み、
    前記連動ステップは、
    前記指掛けリングの内側の面に設けられた第１案内溝と、前記内筒を貫通し前記第１案内溝に交差するように斜め方向に設けられた第２案内溝と、前記従動体に設けられた受容穴と、を配置するステップと、
    前記第１案内溝と前記第２案内溝と前記受容穴とが連絡するように前記伝達部材を収容するステップと
    を含み、
    前記収容するステップは、
    前記指掛けリングの回転に応答して前記第１案内溝と前記第２案内溝とがオーバーラップする位置を運動しながら前記従動体に接続するステップと、
    前記伝達部材の動きに合わせるように前記従動体を移動させることで前記保持部を前記第１案内溝に平行な方向に移動させるステップと
    を含む
    外科用骨切削器具の動作方法。

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