JP5346917B2 - 外科用骨ミリング器械 - Google Patents

Description

本発明は、外科用骨ミリング器械に関する。

本器械の目的は、広くは、例えば骨孔であって、その終端部分が特別に繊細な器官に接近して配置されているような孔を完成させるために、骨の微妙な部分近くにある骨領域を制御された仕方で除去することにある。
その典型的な用途としては、上顎腔の床を持ち上げて歯のインプラントの挿入のために骨に作られた孔を通して上顎腔を生体用物質で充填することを含む上顎洞腔のミニリフティングの外科的技法が挙げられる。

上顎洞腔は、頭蓋骨中の含気腔の中でも最大のものであり、上顎の上方の後方領域に配置されている。
上顎洞の床の形成は、大臼歯及び小臼歯の歯根の存在の影響を受ける場合がある。これらの歯根の頂点には、皮質骨の薄い層（上顎洞床）が存在する。上顎洞腔は、通常、単一であり、空気を含んでいる。この腔部の内部は、シュナイダー膜と呼ばれる粘膜で完全に覆われている。
上顎の後方領域への歯のインプラントの挿入は、ほとんど常に上顎洞の存在によって制約される。すなわち、長期間無歯状態にあったような患者では、上顎洞が、縦方向の骨の利用可能性の限定要因となる。

顎部の奥歯の欠損に続いて、「外部」骨の再吸収の過程が始まり、それに、「内部」上顎洞の床の同様な再吸収が組み合わされて、上顎洞腔の膨張が生じ、洞床が歯槽頂の「外部」縁に徐々に接近し、インプラントに利用できる骨の高さを低減させる。
１９９０年代、上に述べたような上顎洞のミニリフティングのための外科的技法が開発された。
これは、実質的に、歯のインプラントの挿入のために顎に孔を開け、上顎洞の床を上に持ち上げ、上記孔を通して上顎洞に生体用物質を充填することを含むものである。

これらの技法は、シュナイダー膜は直接見ることができないため、その特定のために触覚及びＸ線写真を頼りにして上記膜まで進入するものである。
これらの技法は、高度な外科手術に比較的不慣れな歯科の外科医の関心を惹いた。上顎洞ミニリフティングの技法は、手術の範囲からみて、機能的な利点を提供するものである。
上顎洞を持ち上げるためのこれらの技法がもつ主な難点は、洞腔を骨の組織（生体用物質）で充填できるようにするために、シュナイダー膜を「内部」の骨の表面から剥離／分離させ、骨の腔部の最終部分を生成することにある。膜の厚さが限られていたり、あるいは術者のわずかな誤りがあったりすると、掻き傷が生じ、洞腔の充填の成功を危うくする。

現在のミニリフティングの技法は、用いられる器械によって分類することができる。用いられる器械は、オステオトームまたはミルのいずれかである。
オステオトームは、手動式器械であり、サイズは大きくなってきているが、切断刃の付いた凹面点を備えたものである。オステオトームは、固定用ネジで手動調節する深さ限定用止め具リングとともに用いることができる。上記止め具は、Ｘ線写真で画定した利用可能な骨の高さに基づいて配置される。オステオトームは、手の圧力を用いて使用することもできるし、硬い骨の場合は、外科用マレットの助けを借りて使用することもできる。オステオトームの特殊な整合性によって、それを上顎洞の床から１ないし２ｍｍの距離につくられたインプラント用の孔の中に挿入しさえすれば、上記部位の壁部から少量の骨の組織を除去することができ、しかもそれをオステオトームの端末部分のものに集中させることができる。次に、マレットの衝撃によって上顎洞の床の骨の皮質が破砕され、必要な持ち上げが達成されるまで上記洞部の床が上方に上げられる。

この手術は、薄いシュナイダー膜の引っ掻く危険性を避けるため、きわめて繊細なタッチで行う必要がある。
上記膜の掻き傷の危険を低減するため、オステオトームのみを単独で使用する代わりに、骨の腔部の中に生体用物質を挿入し、それをオステオトーム点と骨の間で垂直方向に圧縮して詰めものとして作用させることが提案されている。
ミニリフティング用ミルは、電気タービンの上に取り付ける方式の回転式器械で、非切断点が取り付けられており、順次使用するためにさまざまな較正長（１ｍｍ毎に一つのミル）で利用できるようになっている。このミルは、上顎洞の床の先にある骨の皮質を磨耗させるように作用し、また、鋭利ではないため、骨の最後の部分に用いて、シュナイダー膜の損傷の危険を制限することができる。

部位の準備の後、また剥離及び角を丸めた手動器械を用いて膜を持ち上げた後、歯の挿入物を配置する前に生体用物質を挿入する。
この技法も、やはり、触覚及び術者の実践的な経験に依存している。

本発明の一つの目的は、上に述べた様々な欠点を克服することのできる装置を実現することにある。

これらの目的及び他の目的は、添付した請求の範囲で特徴づけられる本発明によって達成される。

本発明は、骨の腔部に対する装置器械の位置の制御を維持しながら、上記骨の腔部の軸方向のミリング（削り）を行うことを可能にするものである。
本発明の器械によって、術者は、前端が以前に形成された孔の端部またはミリング・ヘッドによって生成された抜き孔の端部に達する点を感知することができる。さらに、上記器械が孔の中で軸方向に静止している間にミリング要素が回転駆動される各相において、孔の底部に、その深さが所定の一定値を保つように溝が生成される（または孔全体が延長される）。
さらに、ミリング・ヘッドを追加的に軸方向に前進させる操作は、（存在する場合には）プローブ要素によってチェックすることができる。

さらに、駆動要素によってミリング・ヘッドに加えられる（またはプローブ要素に加えられる）軸方向の圧力によって、それが駆動要素（またはプローブ要素）に加えられる力より小さい破壊抵抗値に達したときにすぐに、骨壁の残存部分の分離を達成することができる。
特に、この分離は、ミリング・ヘッドの持ち上げられた切断刃が繊細なシュナイダー膜と接触する前に予見することができる。
さらに、骨の腔部に沿った器械の軸方向の進入は、その回転角に直接依存しているため、上記器械の軸方向の進入度合い、したがって孔の中でのその前端を、制御された状態に保つことができる。

包括的な例を示す添付図面を参照して本発明を以下詳細に説明する。
本発明にかかる器械の第一の実施形態の側面図である。 図１の軸方向の面ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。 図２のミリング・ヘッド１１のそれぞれ前進位置及び後退位置における拡大図である。 図２のミリング・ヘッド１１のそれぞれ前進位置及び後退位置における拡大図である。 図１の斜視図である。 二つの異なる操作位置における図１の拡大詳細図である。 二つの異なる操作位置における図１の拡大詳細図である。 図４Ａの横方向の面Ｖ−Ｖに沿った断面図である。 器械が、骨の中で孔の最後の部分をくり抜く一連の操作段階を示す図である。 器械が、骨の中で孔の最後の部分をくり抜く一連の操作段階を示す図である。 図１の器械の展開図である。 本発明にかかる器械の第二の実施形態の軸方向の断面図である。 第二の実施形態の変形例の図８と同様な軸方向の断面図である。 図９の器械の前端の斜視図である。

図１〜図５に示す器械１は、特に本体が細長い形状をして縦軸Ａに沿って伸びるミリング要素１０を備える。ミリング要素１０の前端は、軸Ａの周りで回転することができ、また骨を削るように作動することができる。特に、ミリング装置１０の前端部は、ミリング・ヘッド１１を形成し、ミリング・ヘッド１１は、鋭利な立上げられたミリング用隆起部１２を備え、回転しているときには軸方向に骨を削ることができる。

器械１は、ネジ山付き管状要素３０を備え、ミリング要素１０はこの管状要素３０の中に軸方向に挿入され、そのミリング・ヘッド１１は、管状要素３０の端部を越えて突出するようになる。特に、管状要素３０は、円筒状の管状本体を有し、管状本体の外表面は、円形の断面を示し、またネジ山３１を有し、このネジ山３１は、骨に形成された孔とらせん状に結合して係合する。ミリング要素１０は、管状要素３０と連結されており、管状要素３０に対して縦軸Ａに回転自在であり、またそれに対して軸方向に並進自在である。

ミリング要素１０は、軸方向に管状要素を通過する後方部分を有し、特に、この後方部分は、ミリング・ヘッド１１の背後に配置された断面が一定の管状ロッド１４を備え、その円筒状の外表面は、管状要素３０の円筒状の内表面３２と結合しまた寸法的に整合している。ロッドの長さは、管状要素３０の長さより大きい。ヘッド１１の外径は、ロッド１４の直径より大きく、またヘッド１１の後方部分は、管状要素３０の前端部３０ａの円形の縁部と接触して停止するように構成された径方向の後縁部１１ｂを有する。ヘッド１１の外径は、管状要素３０の外径とほぼ等しいが、特に、ネジ山３１ａの外径よりは小さい。

ミリング装置すなわちミリング要素１０は、管状要素３０の後方に同軸状に配置された駆動要素４０に固定されており、駆動要素４０は、ミリング要素を回転駆動し、またそれを管状要素３０に対して軸方向に並進させる。特に、駆動要素４０は、ロッド１４の後方部分に同軸状に強固に連結されており、直径の小さい前方シャンク４１とミリング要素１０を回転及び軸方向に並進させる手動操作のための円形ハンドルとして形成された直径の大きい後方部分４２を有する。後方部分４２は、また、器械１の全体を取扱うためのハンドルの役目を果たす。

器械は、管状要素３０に対する駆動要素４０と組み合わされたミリング要素１０の軸方向の並進を制限するための手段を備える。

図１〜図７に示す実施形態にあっては、これらの手段は、管状要素３０の長さに対して、その上で管状要素３０が滑動できるロッド１４の自由な軸部分の長さによって決定される。ミリング要素１０は、ミリング・ヘッド１１が管状要素３０から可能最大距離Ｄ１だけ前方に突出する（図１、図２、及び図２Ａ参照）完全前進位置とミリング・ヘッド１１が管状要素３０から可能最小距離Ｄ２にあって特に管状要素と接触している（Ｄ２がゼロに等しい）（図２Ｂ参照）完全後退位置との間で、管状要素３０に対して軸方向に移動自在である。

これらの図に示す実施形態にあっては、駆動要素４０は、それが強固に押し付けられているヘッド１１及び管状要素３０にトルクを伝達して、それらの回転を生成する。
特に、駆動要素４０は、管状要素３０に対して一定距離だけ軸方向に滑動自在であり、また、管状要素３０に対して回転自在であって、駆動要素４０を３６０度より小さい角度Ｍ（図５）だけ回転自在とさせ、また管状要素３０に対して軸方向にシフト自在とさせる相互係合手段によって管状要素３０とねじり係合している。

特に、これらの相互係合手段は、それぞれ管状要素３０の後端の円形縁部３０ｂから及び駆動要素のシャンク４２の前端の円形縁部４２ａから軸方向に互いに伸びている切り出し立上げ部分３５及び４５（一方が後方を向き、他方は前方を向いている）を備える。相互係合手段のこれらの立上げ部分は、相互に回転した後、相互に接触してトルクを伝達するように構成されている。

特に、切り出し立上げ部分３５及び４５は、それらが相互にねじり接触しているとき（図４Ａ）に、管状要素３０及び駆動要素４０を所定の軸方向最大距離（これは、上述のミリング要素１０の完全後退位置にほぼ対応する）に維持するような形状とされている。さらに、それらは、二つの要素３０及び４０を、相互ねじり接触位置に対する角並進によって、軸方向最小距離（これは、上述のミリング要素１０の完全前進位置にほぼ対応する）まで接近させることができる（図４Ｂ）。

詳細には、管状要素３０と一体の切り出し立上げ部分３５は、傾斜して互いに近づき合う二つの面３６をもつ広い基部３６と、上記基部３６に対して軸方向に突出する軸方向の延長部３７ａとして二つの平行な側部をもち中央に立上げられた真直部分３７を有する。駆動要素４０と一体の他方の立上げ部分４５は、軸方向の延長部４５ａとしての二つの平行な側部をもち中央に立上げ部分として形成される（図４Ａ、４Ｂ）。
あるいは、管状要素３０と立上げ部分は、駆動要素４０に接合された立上げ部分について本明細書の中で説明したと同様な形状をもつものとすることができる。この記述は、その逆にも適用される。

駆動要素４０を管状要素３０に対して回転させると、立上げ部分４５は、まず、浮き出た部分３５の基部３６と接触し、次に、傾斜面３６ａの一方に沿って滑動し、さらに、それが中央の立上げ部分３７に接近するにしたがって、二つの要素３０及び４０は、軸方向に互いに遠ざかり合う。軸方向の側部３７ａ及び４５ａが相互に接触すると、管状要素３０と駆動要素４０は、（ミリング・ヘッド１１の完全後退位置に対応する）所定の距離に置かれ、中央の立上げ部分３７の基部では二つの部分３６ｂが（軸方向に対して９０度の）横方向の平面上に配置されて、立上げ部分４５の最高位置の停止装置として働き、上記部分が軸方向に近づくのを防ぐため、それ以上互いに接近することはない。

二つの浮き出た部分３５及び４５が互いに離れ合うように管状要素３０に対して駆動要素４０を回転させると、上記要素４０の回転運動は、３６０度より小さいある角度Ｍまで、要素３０に対して独立したものとなる（図５）。さらに、これらの要素は、浮き出た部分３７の上方頂点が要素４０のシャンク４１の縁部４１ａと接触して停止する（すなわち、浮き出た部分４５の上方頂点が要素３０の縁部３０bと接触して停止する）まで軸方向に互いに接近する。これによって、要素３０及び４０の間の最小距離が決定する。

図１乃至図５に示す好ましい一実施形態にあっては、器械１は、細長い形状のプローブ要素２０を備え、プローブ要素２０は、ミリング要素１０の内部を同軸状に通過し、同じくミリング要素１０を通って軸Ａに沿って縦方向に滑動し、その前端２１は、ミリング要素１０の前端に対して突出する構成とされている。特に、プローブ要素２０は、ミリング要素１０内に形成された軸方向の貫通孔１５の中に挿入され、また、この場合、立ち上げられたミリング用隆起部１２は、ヘッド１１の孔１５の存在によって限定された径方向の延長部を有する。

特に、プローブ要素２０は、少なくともその前及び中間部分で、円筒状のロッドの形状を有し、できれば、前端２１が、それと接触する組織を傷つけないように丸められている。
ミリング要素１０は、円筒状軸方向の貫通孔１５を有し、その後方にはほぼ同じ直径の同軸の孔４６が続き、孔４６は、駆動要素４０の中を通って続いている。プローブ装置２０は、孔１５及び４６の内部にぴったり合うように取り付けられている。プローブ装置すなわちプローブ要素２０は、それを軸方向に押す要素の動作に支配されてその前端２１がミリング要素の前端より先に突出するようになる。

プローブ要素２０は、器械の使用時に、ミリング・ヘッド１１が、それが挿入されている孔の端部に達したとき、できれば視覚的にそのことを術者に知らせ、さらに、その時点以降も、それを軸方向の更に前進させる操作の中でミリング・ヘッド１１の位置を術者に知らせる。
さらに、プローブ要素２０に加えられる軸方向の圧力によって骨壁がプローブ要素２０に加えられる力より小さい破壊抵抗値に達したとき、プローブ要素２０は、骨壁の残存部分を分離させることができる。

プローブ要素２０は、術者が見ることのできる後方部分２２を有する。
特に、プローブ要素の後方部分２２は、駆動要素４０の後方部分によって形成されるハンドルの後方で見えるように構成されている。
プローブ要素２０は、軸方向に並進させることができる。これは、その後方部分２２に加えられる圧力によって生成される動きであり、その前端２１を、ミリング要素１０の前端に対して所定の距離だけ突出させるものである。

上に挙げた各図に示した実施形態にあっては、プローブ要素２０の後方部分２２は、軸方向の腔部より大きい直径を有し、したがって、その軸方向前方への移動に対する停止装置を形成する。また、後方部分２２は、予め圧縮された渦巻きスプリング１６の軸方向の圧力に支配されて、プローブ要素２０を前方へ押す作用をする。
特に、後方部分２２は、軸Ａと同軸で後方を向いた後方部分４２の中に形成された凹部４３の中に収容されている。スプリング１６は、この凹部の内部に配置されて、後方部分２２の径方向に立上げ部分２３と凹部４３とらせん状に結合した停止要素４４の間で圧縮されており、それによって、その軸方向の位置、したがってスプリング１６の事前圧縮のレベル、及びその結果としてのプローブ要素２０に働く軸方向の圧力を調節することができる。

図８及び図９は、本発明の他の実施形態を示す。
この第二の実施形態は、主として駆動要素４０が、ミリング要素１０のみを回転させ、管状要素３０は回転させず、したがって上述した切り出し立上げ部分３５及び４５は存在せず、また、駆動要素４０は、管状要素３０に対して回転自在であるという点で、第一の実施形態とは異なっている。その代わりに、管状要素３０は、第一の駆動要素４０から独立した専用の第二の駆動要素５０によって回転駆動される。
特に、駆動要素５０は、駆動要素４０の前方に配置され、管状要素３０の後端部分に同軸状に固定される。ミリング要素１０のロッド１４は、駆動要素５０の中に形成された整合する軸方向の貫通孔５７を通っている。

第二の駆動要素５０は、管状要素３０の後端部に同軸に固定された管状シャンク５１と上記シャンク５１に対してより大きい直径の後方部分５２を備え、後方部分５２は、円状のハンドルとして形成され、それによって、術者は、指での手動作動によりミリング要素１０を回転させまた軸方向に並進させることができる。後方部分５２は、対応する部分４２よりも大きい直径を有することが好ましい。
二つの駆動要素４０及び５０は、相互に接触しているときでも、相互に回転自在である。
本実施形態も、管状要素３０に対するミリング要素１０の軸方向の移動を所定の範囲に限定するように作動する要素を含んでいる。

特に、ミリング要素１０は、駆動要素４０と共に、ミリング・ヘッド１１が管状要素３０から可能最大距離Ｄ１だけ突出する最大前進位置と、ミリング・ヘッド１１が管状要素３０から可能最小距離Ｄ２のところにあって特に管状要素３０と接触している（Ｄ２がゼロに等しい）完全後退位置の間で、管状要素３０及び第二の駆動要素５０に対して軸方向に移動自在である。

要素１０及び３０間の軸方向の移動範囲は、管状要素３０の前端縁部３０ａとミリング・ヘッド１１の後端縁部１１bとの接触点（これは、最大前進位置を決定する）（図２Ａ）と、後方部分５２の横方向後表面５２ｂとシャンク４２の前方円形突出部４２ａの接触点（これは、最大後退位置を決定する）（図２Ｂ）の間に限定される。

図８に示す第二の実施形態の変形例にあっては、器械は、本発明の第一の実施形態に関して上に述べたような特性をもつプローブ要素２０を有する。
図９及び図１０に示す変形例にあっては、器械１は、上述のプローブ要素２０を有していない。その結果、ミリング要素１０は、軸方向に中空ではなく、ミリング・ヘッド１１は、連続した前方の前表面１１ａを有する。この場合、立上げられたミリング用隆起部１２は、全表面１１ａに亘って径方向に延びたものとすることができる（図１０参照）。

以下、器械の使用例を説明する。
図示の器械の典型的な使用例としては、顎骨の中にすでに形成されている当初はブラインドホールであった孔の最終部分を広げることが挙げられる。
図６Ａは、孔の予備ブラインドであった部分７１を示す。これは、公知技術によって（好ましくはＸ線写真で目視する方法によりまたはよらずにモーター駆動式のミリング器械を用いて）顎骨７５の中に形成されたもので、その端部表面７２は、上顎洞７７の底部にあるシュナイダー膜７６から比較的短い、しかし安全な距離のところにある。

この器械１は、孔７１の最終部分を、膜７６に有害な外傷を生じることなく、端部表面７２を膜７６から隔てている骨皮質の上方薄壁７４を破壊また破断するまで広げることに適している。
この目的のため、まず（図６Ａ）、管状要素３０を孔７１の内部で回転させて、鋭利ならせん状のネジ山３１ａが、孔７１の側部の円筒状表面に進入してそれと係合するようにする。この時点で、ミリング・ヘッド１１は、管状要素３０に対して上述の後退位置にある（特に、それらは接触している）。

第一の相（前進相）では、要素３０を回転させることにより、孔７１の内部での器械１の前端部（ミリング・ヘッド１１及び管状要素３０の前方部分）の進入が誘起される。
器械は、ミリング・ヘッド１１の前端が端部表面７２と接触するまで、孔の中で軸方向に前進する（図６Ｂ）。ミリング・ヘッド１１と端部表面７２の接触が達成した時点で、術者は、管状要素３０の回転に対する抵抗が増大したことを認知することとミリング・ヘッド１１が上に述べた後退位置で軸方向にロックされてそれ以上軸方向前方に移動できないことを感知することの両方によって、接触を感知する。

さらに、器械がプローブ要素２０を含む場合、その前端２１は、表面７２で停止し、ミリング・ヘッド１１（図６Ｂ）の前端と位置合わせされる。プローブ２０の後方部分２２は、孔１５の内部に押し戻され、術者が視覚的に感知できまた初期基準位置として使用することができる駆動要素４０の後方部分に対してある位置へ移動する。
器械の第一の実施形態にあっては、管状要素３０の回転は、駆動要素４０の手動回転が相互に係合する要素３５及び４５を介して管状要素３０にトルクを伝達することよって生成される。

器械の第二の実施形態にあっては、管状要素３０の回転は、駆動要素５０の手動回転が要素３０のみを駆動することによって生成される。ミリング・ヘッド１１は、回転駆動されない。
第二の相（ミリング相）では、ミリング要素１０のみが回転駆動され、管状要素３０に対して軸方向前方へ移動し、軸方向に、孔７１の底に空洞をくり抜く（図６Ｂ参照）。

例えば、ヘッド１１の中に孔１５が存在するために、立上げられたミリング用隆起部１２の径方向の延びが限定されている場合には（図１乃至８）、それら隆起部が生成する空洞は、軸方向の最大深さＤ（図６Ｃ）を有する周方向に円形溝７３の形状を有するものとなり、また円形の中央部分の範囲を限定する表面７２の周囲に沿って延長される。

第一の実施形態にあっては、操作は、駆動要素４０を用いて手動で行われる。立上げ部分４５は、立上げ部分３５から隔てられており、ミリング要素１０は、管状要素３０に対して回転駆動され、立上げ部分３５と係合しないような上に述べた角度Ｍの範囲に含まれるある角度で交互回転する（図５）。同時に、ミリング・ヘッド１１が手動で前方へ押され、これらの動作（軸方向の圧力及び回転）が組み合わされて、立上げられたミリング用隆起部１２の接触点での骨の組織の除去が行われる。

第二の実施形態にあっては、操作は、ミリング・ヘッド１１の上の駆動要素５０を用いて手動で行われ、ミリング・ヘッド１１が回転駆動され、同時に、それが軸方向前方へ押され、これらの動作（軸方向の圧力及び回転）が組み合わされて、立上げられたミリング用隆起部１２の接触点での骨の組織の除去が行われる。この削りの動作は、最大で、ミリング・ヘッド１１が最大前進位置に達するまで継続される。最大前進位置は、最大距離Ｄ１と最小距離Ｄ２との間の差Ｄに等しい深さにある。

その結果、底表面７２に軸方向に最大深さＤの周方向の円形溝７３が生成され、それが底表面７２の周囲に沿って延長され、軸方向に膜７６に接近する。
それに続く相（第三相、前進相）では、管状要素３０がさらに回転駆動され、器械は、加えられた回転に比例する量だけ軸方向にさらに前進する。

特に、第一の実施形態にあっては、管状要素３０は駆動要素４０を用いて新たに手動で回転駆動され、相互係合要素３５及び４５を介して管状要素３０に作用し、加えられた回転に比例する量だけ要素３０の軸方向にさらに前進する。この相では、立上げ部分３５及び４５が接近して互いに接触した後、ミリング要素１０が、まず管状要素３０に対して完全後退位置へ戻され、その立ち上げられたミリング用隆起部１２は、溝７３から引き戻される（図６Ｄ参照）。したがって、管状要素３０が回転して孔７１の中にねじ込まれていても、ミリング用隆起部１２が骨を削ることはない。

あるいは、（第二の実施形態では）管状要素３０に直接作動する駆動要素５０によって管状要素３０に回転が加えられる。この場合には、ミリング・ヘッド１１は、静止状態を保ち、立ち上げられたミリング用隆起部１２が骨を削ることはない。
ミリング・ヘッド１１が周方向の溝の端部表面と接触したとき（図６Ｅ参照）、そのことは、上に第一の操作相について説明したようにして感知され、したがって、管状要素３０の進入が止められる。

さらに、器械がプローブ要素２０を含む場合には、術者は、プローブの後方部分が初期基準位置からある測定可能な距離だけ移動したときに、そのことを感知する。
それに続く相（第四相、ミリング相）では、ミリング要素１０だけが回転駆動され、前の相で生成された円形溝７２（図６Ｆ）の深さを、さらに軸方向にある距離だけ増大させる。実際には、ミリング要素１０は、第二の相について上に説明したと同様にして操作される。

上に述べた管状要素３０の前進及びそれに続く削りのサイクルをさらに繰り返して、壁７４の溝によって範囲が限定されまた比較的きわめて薄い骨の残存層７８によって顎骨７５に付着した小さな円盤状の残存部分７４’が確定するまで溝７３の深さを徐々に増大させることも可能である（図６Ｆ参照）。

孔７１を塞いでいるこの残存部分７４’を最終的に骨７５から分離するのは、ハンドル４２に充分な力で軸方向へ圧力をかけ、ハンドル４２がその圧力をミリング・ヘッド１１に伝達し、それによって層７８を破壊して残存部分７４’を分離するようにして行うことができる。この圧力は、術者が手動によって生成することもできるし、あるいは、例えばヘッド１１を管状要素３０に対して最大前進位置へ向けて押すスプリングのような専用の押し具（図示せず）によって行うこともできる。

プローブ要素２０が存在する場合には、プローブ要素２０に、残存部分７４’を分離するに充分な所定の軸方向の圧力を加えるようにすることもできる。この圧力は、層７８を自動的に破壊し、上記部分を分離し、膜７６に向かう孔７１を開けるように構成されたスプリング１６によって生成することができる。プローブ要素２０は、先端が丸められた構成となっているため、膜７６が損傷することはない。

あるいは、プローブ要素２０には術者が手動で軸方向の圧力を加えるように構成し、術者は、例えば、駆動要素４０の外側に伸びているプローブ要素２０の後方部分を指で押すようにして圧力を加えるようにすることもできる。
あるいは、骨壁７４の残存部分が充分弱くなっている場合には、管状要素３０を回転駆動して、残存部分７４’が分離するまでミリング・ヘッド１１を端部表面に対して軸方向に前進させるようにすることもできる。

器械がプローブ要素２０を含まずまた立上げられたミリング用隆起部１２が全表面１１ａに亘って径方向に伸びている場合には、器械１を用いてすでに形成された孔７１の最終部分を実現するための方法は、上に述べた同じ操作の諸相を含むものであるが、唯一の相違点は、ヘッド１１は、軸方向に空洞をくり抜くが、その形は、円盤状の残存部分７４’を画定する円形の溝ではなく、断面が円形のチャンネルであり、孔７１を軸方向に延長するものであって、上記断面は、孔７１の断面とほぼ同じであることにある。この手順は、孔７１をそれが膜７６と接触するまで前進させることを含むものであるか、あるいは、骨が、孔７１を膜７６から分離する（数ミリメートルの）薄い層に低減されることを含むものである。後者の場合、薄い骨の層は、上に述べた残存部分７４’を分離するための方法と同じ方法を用いて破壊することができる。

さらに他の（図示しない）一実施形態にあっては、駆動要素４０は、例えば器械の後方部分に配設された駆動伝達要素によって機械的に回転駆動される。
同様な機械的駆動解決法は、上に述べた第二の実施形態の第二の駆動要素５０にも適用することができる。
本発明は、孔に対する装置の位置の制御を維持しながら、骨孔を軸方向に削る作業を行うことを可能にするものである。

器械１は、術者が、器械がねじ込みによってまたおそらくはプローブ２０の作用を介して軸方向に前進しているときに遭遇する抵抗によって、ミリング・ヘッド１１がすでに形成されている孔７１の端部７２またはミリング・ヘッド１１によって生成された空洞の底部に達した時点を感知することを可能にするものである。さらに、管状要素３０が静止している間にミリング要素１０が回転駆動される各相において、溝７３（または全表面１１ａに亘って径方向に延び立上げられたミリング用隆起部１２を有するヘッドの場合には孔７１の延長部）が生成され、その深さは、所定の一定値、特に、最大後退位置から最大前進位置へ進むヘッド１１の軸方向の並進の完了によって得られる値（Ｄ１−Ｄ２）に等しい。

前進相が行われて終わる時点（ミリング・ヘッド１１がすでに形成されている孔７１の底またはそれによって生成された空洞の底に到達する時点）を感知しまたミリング相（ミリング・ヘッド１１によって実現した空洞）の深さを知ることによって、常時、生成されている空洞の深さを知りまたそれを制御することができる。
さらに、ミリング・ヘッド１１のさらなる軸方向の前進作業は、（それが存在する場合は）プローブ要素２０でチェックすることができる。特に、ミリング要素１０をさらに前進させて空洞の軸方向部分をさらにくり抜いている間、プローブ要素２０は、（削られることのない）端部表面７２の中央領域に対して軸方向に静止状態を保っている。その結果、プローブ要素２０は、ミリメートルの印を有するように構成されているため、ミリング・ヘッド１１を常時制御しまた骨孔の端部７２の位置に対してミリング・ヘッド１１の測定位置を決定するための手段となる。

さらに、駆動要素４０（またはプローブ要素２０）に加えられる軸方向の圧力によって、骨壁の残存部分７４’が、駆動要素４０に加えられる力より小さい程度の破壊抵抗値に達したとき、ただちに残留部分７４’を分離することができる。
特に、立上げられた切削用隆起部１２が僅かに一点でも壁７４の厚さを超える前に、この分離が起こるように構成することができる。したがって、分離は、切削用隆起部が繊細なシュナイダー膜と接触する前に生じることになる。

さらに、孔７１の軸に沿った管状要素３０の進入は、ネジ山３１ａのピッチを用いた管状要素３０に加えられる回転の制御によって達成されるその回転角に直接依存しているため、管状要素３０の軸方向の進入程度、したがって孔７１の中の器械の前端位置の制御を維持することが可能となる。
本発明に関して、以下の請求項で示される本発明の範囲から逸脱することなく、実用的−技術的性質のさまざまな修正を行うことができる。

１： 器械
１０： ミリング要素
１１： ミリング・ヘッド
１２： ミリング用隆起部
１４： 管状ロッド
１６： スプリング
３０： 管状要素
３０ａ： 前端部
３１ａ： ネジ山
３５： 切り出し立上げ部分
４０： 駆動要素
４２： 後方部分
４５： 切り出し立上げ部分
５０： 第二の駆動要素
７１： 孔
７２： 端部表面
７３： 円形溝
７４： 骨壁
７４’： 残存部分
７５： 顎骨
７６： シュナイダー膜
７８： 残存層

Claims (16)

1. 骨に形成された孔の中での作業に役立つ外科用骨ミリング（削り）器械であって、縦軸（Ａ）及び骨を削るために縦軸（Ａ）の周りで回転自在の前端部（１１）を有するミリング要素（１０）を備える器械であって、
   円形の断面を示す外表面を有し、またらせん状結合によって骨の中に形成された孔と係合するネジ山を備えた管状要素（３０）を有し、上記ミリング要素（１０）は、上記管状要素（３０）の中を通るように同軸状に挿入され、上記ミリング要素（１０）の前端部（１１）が管状要素（３０）の前方に配置され、縦軸（Ａ）の周りで管状要素（３０）に対して回転自在であり、また上記管状要素（３０）に対して軸方向に移動自在となるように管状要素（３０）と連結されており、また、
   上記管状要素（３０）に対する上記ミリング要素（１０）の軸方向の移動を所定の範囲に制限するための手段を有し、
   さらに、上記管状要素（３０）の後方に配置され、ミリング要素（１０）に固定されて上記ミリング要素（１０）を回転駆動し、また上記ミリング要素（１０）を管状要素（３０）に対して軸方向移動させる駆動要素（４０）を備え、
   上記駆動要素（４０）が、軸方向に滑動自在でまた上記管状要素（３０）に対して回転自在であり、また、
   上記駆動要素（４０）を３６０度以下の角度で回転自在とし、また管状要素（３０）に対して軸方向に移動自在とする相互係合手段（３５、４５）によって上記管状要素（３０）とねじり係合している
   ことを特徴とする器械。
2. 上記ミリング要素（１０）は、管状要素（３０）の中を同軸状に通る後方部分（１４）を有し、上記前端部（１１）は、管状要素（３０）の前方に突出する請求項１記載の器械。
3. 上記駆動要素（４０）は、上記管状要素（３０）にトルクを伝達する作用をすることを特徴とする請求項１記載の器械。
4. 上記相互係合手段（３５、４５）は、それぞれ管状要素３０から及び駆動要素（４０）から軸方向に突出した切り出し立上げ部分を有し、上記部分は、相互に回転した後、相互に接触してトルク駆動力を伝達する構成である請求項３記載の器械。
5. 上記切り出し立上げ部分（３５、４５）は、管状要素（３０）と駆動要素（４０）を、これらの要素が相互ねじれ接触するように配置されたときは所定の最大軸方向距離に保持し、また、上記二つの要素が相互ねじれ接触の位置に対する角並進によって最小軸方向距離に近づくことを許すように構成されることを特徴とする請求項４記載の器械。
6. 上記管状要素（３０）に固定されて上記管状要素（３０）を回転駆動する第二の駆動要素（５０）を備えることを特徴とする請求項１記載の器械。
7. 上記第二の駆動要素（５０）は、第一の駆動要素（４０）と同軸でその前方に配置されることを特徴とする請求項６記載の器械。
8. 上記管状要素（３０）に対して上記ミリング・ヘッド（１１）を軸方向前方へ押すように作用する押し要素を備えることを特徴とする請求項１記載の器械。
9. 上記ミリング要素（１０）の内部にそれと同軸に配置され、上記ミリング要素（１０）を通って縦方向に滑動自在であり、その前端が上記ミリング要素（１０）に対して突出しているプローブ要素（２０）を備えることを特徴とする請求項１記載の器械。
10. 上記ミリング要素（１０）に対するプローブ要素（２０）の移動を知らせるための手段を備えることを特徴とする請求項９記載の器械。
11. 上記プローブ要素（２０）を軸方向に押してその前端を上記ミリング要素（１０）の前端を超えて突出させるための手段を備えることを特徴とする請求項９記載の器械。
12. 上記プローブ要素（２０）に加えられる軸方向の圧力を調節するための手段を備えることを特徴とする請求項９記載の器械。
13. 上記プローブ要素（２０）は、術者が目視できる後方部分を備えることを特徴とする請求項９記載の器械。
14. 上記器械を手で操作するためのハンドルを備え、上記プローブ要素（２０）の後方部分が、上記ハンドルの後部で目視できる状態を保つことを特徴とする請求項９記載の器械。
15. 上記プローブ要素（２０）は、その後方部分に加えられる圧力によって軸方向に移動し、その前端を、ミリング要素（１０）の前端を超えて所定の距離だけ突出させることを特徴とする請求項１４記載の器械。
16. 上記プローブ要素（２０）は、骨孔の端部（７２）の位置に対してミリング・ヘッド（１１）の測定される位置を常時制御しまた判別するためのミリメートルの印を備えることを特徴とする請求項９記載の器械。

Images