JP2018108223A - 医療用ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】骨穿孔を容易に実施でき、患者や医師の負担を軽減することができる医療用ドリルを提供すること。【解決手段】回転軸対称に２つの切刃を有し、先端部にシンニングが施され、切刃がシンニング切刃と主切刃とからなり、シンニング面がドリル正面側から見たとき、ドリル軸芯方向に対して傾斜した略放物線状に形成され、切屑排出溝の溝長が切削する骨の切削深さよりも短い中実の医療用ドリルと、先端から軸方向に貫通する内腔を備え、先端部に複数の切刃を有し、軸方向に回転した際に、先端部の形状は軸方向に対して垂直方向から見て球状又は楕円球状を形成し、切刃は背面に逃げ角を備え、先端部の内径端から外周部に掛けて切屑排出溝が設けられ、切屑排出溝は軸方向に対して捩れを有し、これによって切刃前面にすくい角が形成され、切刃先端部にはギャッシュポケットが設けられている中空の医療用ドリルとする。【選択図】図１６

Description

本発明は医療用ドリルに係り、より詳しくは、摩耗し難く、且つ切削力に優れた医療用ドリルに関する。

骨の手術での骨穿孔時に、穿孔深度と方向を確実にするために、比較的小径のガイドピンをＸ線透視下で目的の方向と深度で先行的に挿入し、当該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、同じ目的の方向と深度で骨穿孔する手術手技が用いられている。

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なければならないが、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、中空ドリルの内腔面とガイドピンの摩擦が大きくなる。
その結果、中空ドリルの回転トルクがガイドピンにまで伝達されてしまう場合がある。その場合、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に侵入して、周囲の重要な神経、血管、筋腱、臓器などを損傷させる虞がある。

ガイドピンが中空ドリルとともに回転して予期しない深さにまで過剰に侵入することを回避するために、侵入した骨屑の影響を抑止する必要がある。このため侵入した骨屑を当該間隙から中空ドリル外表面側へと排除する手段を設ける必要性がある。

かかる必要性を満足させたものとして例えば特許文献１に開示された骨穿孔器具が知られている。
特許文献１の骨穿孔器具は、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、
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構成上の特徴としている。

特許文献１に開示されたものを含め医療用ドリルについては、人体の骨を中心に、骨折部のプレート固定ボルトなどの穿孔のため、様々な術式に用いられている。
特許文献１の骨穿孔器具では、骨内に先行的に挿入されるガイドピンはあくまでも位置決めのために使用されるものであることから回転力が付与されない。
人体の部位や術式によっては、予め細いドリルによって目的箇所に対して穿孔を行なった上で、骨から抜くことなく穿孔完了時の状態で滞留させ、その細いドリル（１０１）をガイドとして、ドリルの外径と同等或いは若干大きめに穴径を定めた中空ドリル（１０２）によって、細径ドリル（１０１）の穿孔径より拡径した穴を穿孔する場合が多い（図２４参照）。

例えば、前十字靱帯断裂によって行なう再建術に於けるドリル穿孔の場合、
（１）図２５の（ａ）に示される細径ドリル（直径１ｍｍ乃至３ｍｍ程度、長さ２００ｍｍ乃至６００ｍｍ程度）を所定の穿孔箇所より目的箇所まで穿孔する。
（２）細径ドリルを穿孔終了時のまま骨に留めた状態で、中空ドリル（図２５の（ｂ）参照）の内径に挿入しながら、中空ドリルを回転させ、再建靭帯を通すための穴を穿孔する。この工程において細径ドリルは中空ドリル穿孔時のガイドとなる（図２５の（ｃ）参照）。

従来型中空ドリルに於いては、図２５の（ｄ）の様に内径（中空部）端から外周部に掛けて、直線状の切刃（１０３）を設け、外周部に沿って捩れ角を形成しながら切屑排出溝（２１）を設け、先端部の直線状の切刃（１０３）を形成するため、円弧状のギャッシュポケット（２２）を設けることによって、先端部から外周部に掛けて切刃（１０３）を創成している（図２５の（ｄ）参照）。

しかし、この形状に於いては直線状の切刃を創成しているものの切刃の明確なすくいは外周溝の外周付近近傍にしか存在しないため、この部分が摩耗しやすく、且つ切削力に問題がある。
さらに、従来の細径ドリルでは、切削抵抗が高く、且つ切削力に問題があったため、切削時の孔の位置決めが難しく、所望の穿孔位置からずれてしまう虞がある。

特開２０１６−５２３８２号公報

本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、中実の医療用ドリルに於いては、ドリルの切削抵抗を下げ、切削力を向上させたドリルを提供し、中空の医療用ドリルに於いては、切刃一刃当たりの形状を定め、その形状を基に、２刃以上の切刃を円周上に配し、先端部内終端から外周に掛けて創成する切刃の切削能力を向上させることによって摩耗し難く、且つ切削力に優れた医療用ドリルを提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、回転軸対称に形成された２つの切刃を有し、先端部にシンニングが施されている骨切削用の中実の医療用ドリルであって、
前記切刃が、ドリル先端側から見たとき、チゼルエッジからドリル外周側に向けて曲線を含む形状に延びるシンニング切刃と、前記シンニング切刃の端部からドリル外周端まで延びる主切刃とからなり、
前記シンニング切刃により形成されたシンニング面の切屑排出溝との境界の稜線が、前記切屑排出溝の開口側であるドリル正面側から見たとき、ドリル軸芯方向に対してドリル先端側から基端側に向かうにつれてシンニング切刃側から主切刃側へと移行する方向に傾斜した略Ｕ字状に形成されており、
前記主切刃により形成されたすくい角θ_１と、前記シンニング切刃により形成されたすくい角θ_２が、θ_１＞θ_２＞０°を満たし、
先端角が３０°〜１１０°であり、捩れ角が５°〜２５°であり、
前記切屑排出溝の溝長が、切削する骨の切削深さよりも短いことを特徴とする中実の医療用ドリルに関する。

請求項２に係る発明は、前記先端角が４０°〜９０°であることを特徴とする請求項１に記載の中実の医療用ドリルに関する。

請求項３に係る発明は、前記先端角が４５°〜５５°であることを特徴とする請求項２に記載の中実の医療用ドリルに関する。

請求項４に係る発明は、前記捩れ角が１５°〜２０°であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の中実の医療用ドリルに関する。

請求項５に係る発明は、ドリル直径が１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリルに関する。

請求項６に係る発明は、先端から軸方向に貫通する内腔を備え、先端部の円周上に複数の切刃を有し、前記内腔を挿通するドリル直径を有する中実の医療用ドリルによって穿設された孔を拡径するための骨切削用の中空の医療用ドリルであって、
当該中空の医療用ドリルが軸方向に回転した際に、前記先端部の形状は軸方向に対して垂直方向から見て球状又は楕円球状を形成し、
前記切刃はその背面に逃げ角を備え、
前記先端部の内径端から外周部に掛けて切屑排出溝が設けられ、
前記切屑排出溝は軸方向に対して捩れを有し、これによって前記切刃前面にすくい角が形成され、
切刃先端部には、ギャッシュポケットが設けられている
ことを特徴とする中空の医療用ドリルに関する。

請求項７に係る発明は、前記切刃が、前記先端部の内径端から外周部に向けて直線部を備えていることを特徴とする請求項６に記載の中空の医療用ドリルに関する。

請求項８に係る発明は、前記複数の切刃の枚数が２乃至６枚であることを特徴とする請求項６又は７に記載の中空の医療用ドリルに関する。

請求項９に係る発明は、前記内腔の直径が、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリルの直径よりも０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ大きいことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の中空の医療用ドリルに関する。

請求項１０に係る発明は、被切削物を切削する先端部と、
回転駆動装置に固定される基端部と
を備えた先端部にシンニングが施されている骨切削のための中実の医療用ドリルであって、
前記先端部から前記基端部に向かって２面の平面部が設けられ、
前記先端部に先端角が設けられ、
前記先端部には１以上のシンニング面が形成され、
前記先端部は中心部にチゼル部を有し、
前記１以上のシンニング面が、前記先端部の中心部から外周部に向け刃先と略平行に形成されており、
前記１以上のシンニング面に形成された切刃のすくい面の逆側には逃げ面が形成されていることを特徴とする中実の医療用ドリルに関する。

請求項１１に係る発明は、前記先端角が４０°〜９０°であることを特徴とする請求項１０に記載の中実の医療用ドリルに関する。

請求項１２に係る発明は、前記先端角が４５°〜５５°であることを特徴とする請求項１１に記載の中実の医療用ドリルに関する。

請求項１３に係る発明は、ドリル直径が１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリルに関する。

請求項１４に係る発明は、請求項１乃至５及び請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリルと、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の中空の医療用ドリルとからなる医療用ドリルセットに関する。

請求項１５に係る発明は、（１）請求項１乃至５及び請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリルを用いて、該中実の医療用ドリルの直径によって骨の予め決められた位置に、骨の皮質を該中実の医療用ドリル先端によって穿孔してパイロット孔を穿設する工程と、
（２）請求項６乃至９のいずれか１項に記載の中空の医療用ドリルを用いて、前記中実の医療用ドリルを当該中空の医療用ドリルの内腔の先端から軸方向に挿通しながら当該中空の医療用ドリルで前記パイロット孔を拡径する工程と、
（３）前記中実の医療用ドリルのみを拡径した孔から取り出し、該拡径した孔に腱を通し、該腱の両端を骨に固定する工程と
からなる中実の医療用ドリル及び中空の医療用ドリルを用いた靭帯再建のための骨穿孔方法に関する。

請求項１の発明に係る中実の医療用ドリルによれば、先端角が３０°〜１１０°であることから、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度が浅くても穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。
また、捩れ角が５°〜２５°であることから、骨に割れを生じさせることなく円滑に穿孔することができる。
シンニング切刃により形成されたシンニング面の切屑排出溝との境界の稜線が、前記切屑排出溝の開口側であるドリル正面側から見たとき、ドリル軸芯方向に対してドリル先端側から基端側に向かうにつれてシンニング切刃側から主切刃側へと移行する方向に傾斜した略Ｕ字状に形成されており、主切刃により形成されたすくい角θ_１と、シンニング切刃により形成されたすくい角θ_２がθ_１＞θ_２＞０°を満たすことにより、従来の医療用ドリルに比べて切削抵抗を大幅に低減することができ、骨穿孔を容易に行うことが可能な中実の医療用ドリルを提供することができる。また、切削抵抗が低減されることで、穴あけ精度が向上し、穿孔時間が短縮するため作業効率が向上し、ドリルの寿命を大幅に延ばすことも可能となる。さらに、切削抵抗が大幅に低減されているため、骨穿孔時の加工熱を抑制し、骨組織の壊死を抑制できる。
さらに、主切刃により形成されたすくい角θ_１と、シンニング切刃により形成されたすくい角θ_２が、θ_１＞θ_２を満たすことにより、見掛け上のすくい角が小さくなって骨組織に食い込む量が少なくなり、骨組織を容易に切れるようになる。また、θ_２＞０°とすることにより、θ_２を０°からマイナス（負）とした場合の不具合（切削抵抗が増加して切れ味が悪くなる）が生じない。
加えて、切屑排出溝の溝長が切削する骨の切削深さよりも短いため、溝長が切削深さよりも長いドリルよりも、ドリルの強度が高くなる。そのため、中空ドリルによる切削時に中空ドリルの軸（ガイド）として用いた際に、ドリルが破損し難く、より安定に中空ドリルを支持することができる。

請求項２の発明に係る中実の医療用ドリルによれば、前記先端角が４０°〜９０°であることから、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度をさらに浅くしても、具体的には当接角度を４５°程度まで浅く（小さく）しても、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。

請求項３の発明に係る中実の医療用ドリルによれば、前記先端角が４５°〜５５°であることから、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度を非常に浅くしても、具体的には当接角度を３０°程度まで浅く（小さく）しても、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。

請求項４の発明に係る中実の医療用ドリルによれば、前記捩れ角が１５°〜２０°であることから、骨に割れを生じさせることなく円滑に穿孔することができる機能をより確実に発揮することが可能となる。

請求項５の発明に係る中実の医療用ドリルによれば、ドリル直径が１ｍｍ〜３ｍｍであるため、目的部位以外を傷つけることなく、適切な径及び位置にパイロット孔を形成することができる。

請求項６の発明に係る中空の医療用ドリルによれば、当該中空の医療用ドリルが軸方向に回転した際に、前記先端部の形状は軸方向に対して垂直方向から見て球状又は楕円球状を形成し、前記切刃はその背面に逃げ角を備え、前記先端部の内径端から外周部に掛けて切屑排出溝が設けられ、前記切屑排出溝は軸方向に対して捩れを有し、これによって前記切刃前面にすくい角が形成され、切刃先端部には、ギャッシュポケットが設けられているため、切刃が摩耗し難く、且つ切削能力が高い中空の医療用ドリルを提供できる。これにより、骨穿孔を容易に実施でき、患者や医師の負担を軽減することができる。

請求項７の発明に係る中空の医療用ドリルによれば、切刃が前記先端部の内径端から外周部に向けて直線部を備えているため、より切刃が摩耗し難く、且つより切削能力が高い中空の医療用ドリルを提供できる。

請求項８の発明に係る中空の医療用ドリルによれば、切刃の枚数が２乃至６枚であるため、より高い切削能力を備えた中空ドリルを提供できる。
加えて、切削目的に応じて、適切な切削能力を備えた中空ドリルを選択できる。

請求項９の発明に係る中空の医療用ドリルによれば、内腔の直径が、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリルの直径よりも０．１ｍｍ乃至０．２ｍｍ大きいため、中空ドリル挿入時の煩雑さと中空ドリル軸心のぶれを解消し、骨穿孔をスムーズに行うことができる。

請求項１０の発明に係る中実の医療用ドリルによれば、平面部が２面設けられ、先端部に先端角が設けられ、先端部は中心部にチゼル部を有し、１以上のシンニング面が、前記先端部の中心部から外周部に向け刃先と略平行に形成されており、１以上のシンニング面に形成された切刃のすくい面の逆側には逃げ面が形成されているため、回転切削が効率良く実施でき、先端部の中心部の切れ味（切削能力）が大幅に向上した中実の医療用ドリルを提供することができる。また、切削抵抗を大幅に減少させることができるため、骨切削時の発熱を抑えることができ、骨切削時の骨組織の壊死を抑制できる。

請求項１１の発明に係る中実の医療用ドリルによれば、前記先端角が４０°〜９０°であることから、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度をさらに浅くしても、具体的には当接角度を４５°程度まで浅く（小さく）しても、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。

請求項１２の発明に係る中実の医療用ドリルによれば、前記先端角が４５°〜５５°であることから、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度を非常に浅くしても、具体的には当接角度を３０°程度まで浅く（小さく）しても、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。

請求項１３の発明に係る中実の医療用ドリルによれば、ドリル直径が１ｍｍ〜３ｍｍであるため、目的部位以外を傷つけることなく、適切な径及び位置にパイロット孔を形成することができる。

請求項１４の発明に係る医療用ドリルセットによれば、切削抵抗が低く、且つ切削能力の高い請求項１乃至５及び請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリルと、切刃が摩耗し難く、且つ切削能力が高い請求項６乃至９のいずれか１項に記載の中空の医療用ドリルを提供できる。これにより、骨穿孔を容易に実施でき、患者や医師の負担を軽減することができる。

請求項１５の発明に係る中実の医療用ドリル及び中空の医療用ドリルを用いた靭帯再建のための骨穿孔方法によれば、従来の靭帯再建のための骨穿孔方法よりも容易且つ正確に骨穿孔を実施できるため、患者や医師の負担を軽減することができる。

本発明の第一実施形態に係る中実の医療用ドリルを示す図であって、（ａ）は上面図（ドリルを先端側から見た図）、（ｂ）は先端部の正面図である。 本発明に係る中実の医療用ドリルを図１（ｂ）よりも若干左方向から見た図である。 本発明に係る中実の医療用ドリルの使用方法の一例を示す図である。 本発明に係る中実の医療用ドリルの使用方法の他の例を示す図である。 逃げ角を定義する図である。 シンニング形成時にドリルを砥石に当てる角度を示す図である。 シンニングの角度を示す図である。 シンニング部に直角な断面を示す図である。 すくい面の縁部形状の一例を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る中実の医療用ドリルを示す図であって、（ａ）は上面図（ドリルを先端側から見た図）、（ｂ）は先端部の正面図である。 本発明の第三実施形態に係る中実の医療用ドリルを示す図であって、（ａ）は上面図（ドリルを先端側から見た図）、（ｂ）は先端部の正面図である。 本発明に係る中実の医療用ドリルをチゼルに沿って縦方向（ドリル長さ方向）に切断した断面図であって、（ａ）は第一実施形態に係る中実の医療用ドリル、（ｂ）は第二実施形態に係る中実の医療用ドリル、（ｃ）は第三実施形態に係る中実の医療用ドリルである。 本発明の第四実施形態に係る中実の医療用ドリルを示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は先端部の正面図である。 本発明の第四実施形態に係る中実の医療用ドリルを示す図であって、（ａ）は曲線形状を備えるチゼル部の拡大側面図、（ｂ）は直線形状（くの字状）を備えるチゼルの拡大側面図である。 本発明に係る中実の医療用ドリルにおけるシンニング切刃の創成用の砥石形状の例を示す図であり、砥石の回転端部（外周縁部）を示している。 本発明に係る中実の医療用ドリルにおけるシンニング切刃の創成用の砥石形状の例を示す図であり、砥石の回転端部（外周縁部）を示している。 本発明の第六実施形態の中空ドリルが軸方向に回転した際に、軸方向に対して垂直方向から見た先端部を示す図であって、（ａ）は先端部の形状が球状、（ｂ）は先端部の形状が横長（幅方向に長い）の楕円球状、（ｃ）は先端部の形状が縦長（軸方向に長い）の楕円球状、（ｄ）は先端部の形状がコーナーＲ状となる様子を示す図である。 本発明の第六実施形態の切刃に直線部を備える中空の医療用ドリルが軸方向に回転した際に、軸方向に対して垂直方向から見た先端部を示す図であって、（ａ）は先端部の形状が直線を含む球状、（ｂ）は先端部の形状が直線を含む横長（幅方向に長い）の楕円球状、（ｃ）は先端部の形状が直線を含む縦長（軸方向に長い）の楕円球状、（ｄ）は先端部の形状が直線を含むコーナーＲ状となる様子を示す図である。 本発明の第六実施形態の中空の医療用ドリルを示す図であって、（ａ）は先端部の正面よりも若干左方向から見た図、（ｂ）は上面図である。 本発明の第六実施形態の中空の医療用ドリルを示す上面図であって、（ａ）は先端部に２枚刃を備えるドリル、（ｂ）は先端部に３枚刃を備えるドリル、（ｃ）は先端部に４枚刃を備えるドリル、（ｄ）は先端部に５枚刃を備えるドリル、（ｅ）は先端部に６枚刃を備えるドリルを示す図である。 本発明の第六実施形態の切刃に直線部を備える中空の医療用ドリルを示す上面図であって、（ａ）は先端部に２枚刃を備えるドリル、（ｂ）は先端部に３枚刃を備えるドリル、（ｃ）は先端部に４枚刃を備えるドリル、（ｄ）は先端部に５枚刃を備えるドリル、（ｅ）は先端部に６枚刃を備えるドリルを示す図である。 本発明の第六実施形態の中実の医療用ドリルを用いて骨組織を切削する様子を示す図である。 本発明に係る中実の医療用ドリルと従来の中実の医療用ドリルを用いた傾斜状態における穿孔時の位置ずれ試験を示す図であって、（ａ）は、第１実施形態の中実の医療用ドリルを用いた試験結果を示す図、（ｂ）は従来の中実の医療用ドリルを用いた試験結果を示す図である。 前十字靱帯断裂によって行なう再建術に於けるドリル穿孔時の様子を示す図である。 従来の前十字靱帯断裂によって行なう再建術に於いて用いるドリルを示す図であって、（ａ）は細径ドリルの側面図、（ｂ）は中空ドリルの側面図、（ｃ）は中空ドリルが細径ドリルをガイドとして穿孔する際の様子を示す側面図、（ｄ）は中空ドリルの側面図の先端部拡大概略図である。

［実施形態１］
以下、本発明に係る医療用ドリルの好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る中実の医療用ドリルの第一実施形態を示す図であって、（ａ）は上面図（ドリルを先端側から見た図）、（ｂ）は先端部の正面図である。

本実施形態に係る中実の医療用ドリルは、回転軸対称に形成された２つの切刃を有し、先端部にシンニングが施されている。
切刃は、ドリル先端側から見たとき、チゼルエッジからドリル外周側に向けて曲線を含む形状に延びるシンニング切刃（１）と、シンニング切刃（１）の端部からドリル外周端まで延びる主切刃（２）とからなる。尚、図示例において、主切刃（２）は、シンニング切刃（１）の端部からドリル外周端まで直線状に延びているが、曲線状に延びていてもよいし、直線状部分と曲線状部分とを含む線状に延びていてもよい。これは本発明の第一乃至第五実施形態に共通する。
図中、（３）は逃げ面、（４）はチゼル、（５）は主切刃（２）により形成されたすくい面、（６）はシンニングにより形成された新たなすくい面、（Ｗ）はチゼル幅である。

第一実施形態の中実の医療用ドリルは、主切刃（２）の延びる方向における切刃長さが、主切刃（２）の長さを（Ａ）、シンニング切刃（１）の長さを（Ｂ）としたとき、Ａ＞Ｂ＞０とされている。但し、本発明においては、０＜Ａ≦Ｂとしてもよい。
シンニング切刃（１）の長さ（Ｂ）を、主切刃（２）の長さ（Ａ）と同じかそれ以上に設定することにより、Ａ＞Ｂである従来の医療用ドリルに比べて切削抵抗を大幅に低減することが可能となる場合がある。

第一実施形態の中実の医療用ドリルでは、切刃長さ全長（Ａ＋Ｂ）に占めるシンニング切刃（１）の長さ（Ｂ）の割合（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））が大きいほど切削抵抗が低減される場合があるため、シンニング切刃（１）の長さ（Ｂ）を長くして主切刃（２）の長さ（Ａ）を短くしてもよい。しかし、主切刃（２）の長さ（Ａ）が０になると、開けた穴の面精度が低下するため、０＜Ａとする必要がある。好ましくは、ドリル半径（Ｒ）に対してＲ×０．１≦Ａを満たすように設定する。

図２は第一実施形態の中実の医療用ドリルを正面より若干左方向から見た図である。
主切刃（２）により形成されたすくい角（θ_１）と、シンニング切刃（１）により形成されたすくい角（θ_２）は、θ_１＞θ_２＞０°を満たす。但し、チゼル（４）の直下のみでθ_２≒０°（ほぼ０°に近いθ_２＜０°）となる。
シンニング切刃（１）により形成されたすくい角（θ_２）が、主切刃（２）により形成されたすくい角（θ_１）より小さいということは、シンニングを施すことにより見掛け上のすくい角が小さくなる（緩くなる）ことを意味する。
すくい角が大きいと刃先が穿孔対象に食い込む量が多くなり、工作機械等を使用して金属製のワークを穿孔する場合には問題ないが、人力で刃先を骨等の穿孔対象に押し付ける場合は負荷に対して人力が負けてしまい、結果として切れないということになる。
本実施形態では、θ_１＞θ_２を満たすようにシンニング切刃（１）を形成することにより、見掛け上のすくい角が小さくなって被切削物（骨組織）に食い込む量が少なくなり、容易に切れるようになる。

θ_２＞０°とするのは、シンニング切刃（１）により形成されたすくい角（θ_２）が０°からマイナスになると逆に切削抵抗が増加し、却って切れ味が悪くなるためである。因みに、従来のドリルでは、中心部にすくいがあると刃先が欠け易くなるという理由から、すくい角がマイナス（負）になるようなシンニングが施されている。

本発明に係る中実の医療用ドリル（第一乃至第三実施形態の中実の医療用ドリルを含む）は、先端角が３０°〜１１０°の範囲に設定される。
先端角が３０°未満であるとドリルの先端がいびつな形状となって切れ味が低下し、１１０°を超えると、被切削物（骨組織）の表面に対する当接角度を浅くしようとしてドリルを傾けると、ドリル先端が滑って穿孔ポイントからずれやすくなり、穿孔時に人体（神経等）を傷つけてしまう危険性がある上、当接角度を５５°以下に浅く設定できず、骨に対する穿孔が困難な場合が多くなるため、いずれの場合も好ましくない。
先端角を３０°〜１１０°の範囲に設定することにより、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度を浅くしても、具体的には当接角度を５５°程度まで浅く（小さく）しても、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。

先端角は、好ましくは４０°〜９０°の範囲に設定される。
先端角を４０°〜９０°の範囲に設定することにより、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度をさらに浅くしても、具体的には当接角度を４５°程度まで浅く（小さく）しても、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。

先端角は、より好ましくは４５°〜５５°の範囲に設定される。
先端角を４５°〜５５°の範囲に設定することにより、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度を非常に浅くしても、具体的には当接角度を３０°程度まで浅く（小さく）しても、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。
本発明に係る中実の医療用ドリルにおいて、先端角の最適値としては例えば５０°を挙げることができる。この場合、図３に示すように、当接角度を３０°まで浅く（小さく）しても、ドリル外周が穿孔対象に当たるおそれが殆どなくなり、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことが可能となる。
尚、先端角がより大きい場合であっても、当接角度を３０°まで浅く（小さく）して穿孔することは可能である。先端角が９０°の場合を例にとれば、図４に示すように、先ず当接角度を略９０°としてパイロット穴を形成した後、順次、当接角度を小さくしてゆけばよい。先端角が１１０°を超えるとこのような穿孔方法は困難である。

本発明に係る中実の医療用ドリルは、捩れ角が５°〜２５°の範囲に設定される。
捩れ角が５°未満であると切削抵抗が大きくなって切れ味が低下し、２５°を超えると、穿孔対象に対して刃先が楔のように食い込み易くなり、被切削物（骨組織）が割れるおそれがあるため、いずれの場合も好ましくない。
捩れ角を５°〜２５°の範囲に設定することにより、被切削物（骨組織）に割れを生じさせることなく円滑に穿孔することが可能となる。

捩れ角は、より好ましくは１５°〜２０°の範囲に設定される。
捩れ角を１５°〜２０°の範囲に設定することにより、被切削物（骨組織）に割れを生じさせることなく円滑に穿孔することができる機能をより確実に発揮することが可能となる。

主切刃（２）により形成された刃先角（α_１）と、シンニング切刃（１）により形成された刃先角（α_２）は、α_１＜α_２＜９０°を満たす（尚、α_１，α_２について図８参照）。

ここで、すくい角と刃先角について補足説明する。
ドリルが本来持っているすくい角（シンニング形成前のすくい角）では、刃先角が鋭すぎて、刃先が楔のように被切削物に鋭く食い込むため、切削抵抗が大きくなる。
シンニングを行うことにより、すくい角が減少して刃先角が増大し、これによって切れ味が向上する（切削抵抗が減少する）。特に、本実施形態に係る中実の医療用ドリルに施されるシンニングによれば、施術に適した緩やかなすくい角と大きめの刃先角が創成されることとなる。

逃げ角（β）は５°＜β≦３０°を満たすように設定する。
本発明に係る中実の医療用ドリルに於いては、捩れ角を小さめに設定することで、穿孔対象（骨）に割れを生じさせることなく円滑に穿孔することが可能となり、これに応じて逃げ角を少し大きめに設定することで、捩れ角を小さめに設定することによる切削力の低下を補うことができる。本発明に係る中実の医療用ドリルでは、捩れ角を小さめに設定したことと、逃げ角を大きめに設定したことにより、金属とは異なる被切削物（骨組織）に対応できる。
本発明に係る中実の医療用ドリルでは逃げ角（β）を５°＜β≦３０°に設定することにより、被切削物（骨組織）に食い込む量が調整され、被切削物（骨組織）を容易に切れるようになる。

ここで、逃げ角（β）は下記（イ）又は（ロ）により定義される。
（イ）半径５０ｍｍ以上の砥石外周部の砥石水平中心線上に、ドリル先端部の中心を合わせ、ドリル先端部の切刃部を砥石水平中心線と平行（＝水平）に当て、ドリル後端部を、ドリル先端部を中心に砥石水平中心線より下降させたときの砥石水平中心線とドリル中心軸線のなす角度（図５（ａ）参照）。
（ロ）砥石側面（垂直平面）の砥石水平中心線上に、ドリル先端部の中心を合わせ、ドリル先端部の切刃部を砥石水平中心線と平行（＝水平）に当て、ドリル後端部を、ドリル先端部を中心に砥石水平中心線より下降させたときの砥石水平中心線とドリル中心軸線のなす角度（図５（ｂ）参照）。

但し、（イ）と（ロ）とでは、図５（ａ）に示す砥石半径と、ドリル中心から切刃部までの距離：１／２Ｗ（Ｗ：心厚）とにより生まれる角度分（砥石半径５０ｍｍにおいて心厚（Ｗ）が２ｍｍの場合、約０．５７３°、半径１００ｍｍにおいては約０．２８６°、半径１５０ｍｍにおいては約０．１９１°）程度の違いが生じる。
そのため、（イ）で求める場合、この差分を加えたものを逃げ角とすることが好ましい。つまり、逃げ角は下式の通りに求めることが好ましい。
（イ）（図５（ａ））の場合：逃げ角＝β＋ｔａｎ^−１（（１−ｃｏｓ（ｓｉｎ^−１×０．５Ｗ／Ｒ））Ｒ÷０．５Ｗ）
（ロ）（図５（ｂ））の場合：逃げ角＝β
例えば、逃げ角３°で半径（Ｒ）５０ｍｍの砥石で研磨する、直径１０ｍｍ、心厚２ｍｍのドリルの実際の逃げ角は約３．５７３°となる。

チゼル幅（Ｗ）（図１（ａ）参照）は、被切削物（骨組織）を容易に切れるようにするために小さく設定することが好ましい。具体的には、ドリル直径の１５％以下に設定することが好ましい。例えば、ドリル直径φが１〜１３ｍｍの場合、チゼル幅（Ｗ）はドリル直径の増減に応じて０．１〜０．８ｍｍの範囲で増減させて設定する。
ドリル直径φは、特に限定されないが、例えば１〜６ｍｍ程度のものが好適に使用される。

本発明に係る中実の医療用ドリルでは、シンニングの角度を従来の一般的なドリルに比べて小さく設定する。
従来のシンニングは、ドリル自体の強度・剛性を優先するために、シンニング形成時にドリルを砥石に当てる角度（θ）を大きめにしていた（図６（ａ）参照）。
角度（θ）を極力少なくし、砥石の研削面接線上にドリルの中心を近づけると、ドリル中心部のウエブと呼ばれる部分の抵抗を受けなくなるため、切削抵抗は大幅に減少する（図６（ｂ）参照）。

次に、シンニングの形状について説明する。
図８はドリルのシンニング部に直角な断面（図１（ｂ）の線Ｄに直角な線を切断線とした断面）を示す図である。
図８に示す例では、シンニングにより形成されたすくい面（６）の縁部（主切刃（２）により形成されたすくい面（５）との境界部）は、シンニングの半径（Ｒ_２）によって円弧状に形成されている。尚、（Ｒ_１）はドリル溝部の半径である。
図示のように、主切刃（２）により形成されたすくい角（θ_１）と、シンニング切刃（１）により形成されたすくい角（θ_２）は、θ_１＞θ_２＞０°を満たす。
また、主切刃（２）により形成された刃先角（α_１）と、シンニング切刃（１）により形成された刃先角（α_２）は、α_１＜α_２＜９０°を満たす。

本発明に係る中実の医療用ドリルにおいて、すくい面の縁部形状は、円弧状に限らず、円弧と直線を組み合わせた形状であってもよい（図９参照）。

本発明に係る中実の医療用ドリルは、シンニング切刃（１）により形成されたシンニング面（８）の切屑排出溝との境界の稜線が、ドリル正面側から見たとき、ドリル軸芯方向（Ｃ）に対して傾斜した略放物線状（略Ｕ字状）に形成されている（図１（ｂ），図２，図１０（ｂ），図１１（ｂ）参照）。尚、本発明において「ドリル正面側」とは、切屑排出溝の開口側を指す。
傾斜の方向は、図示の通り、ドリル先端側から基端側に向かうにつれ、シンニング切刃（１）側から主切刃（２）側へと移行する方向（正面視にて左斜め下方向）である。後述する本発明に係る中実の医療用ドリルについても同様である。
傾斜の角度（γ）は、１０°〜２５°の範囲（例えば１６．５°）に設定する。この角度設定は、上述したように、シンニングを行う砥石の幅方向の中心線に対してドリル中心軸線のなす角度が１０°〜２５°（図７参照）となるように設定することにより行うことができる。シンニングを行う際に、ドリル長手方向の中心軸に対して砥石の中心（図１０（ａ）の一点鎖線（Ｌ）参照）を傾ける角度は、ドリルの捩れ角を考慮して、捩れ角−１０°乃至捩れ角＋１０°の範囲に設定することが好ましい。但し、理論上はこの角度は捩れ角−１０°乃至切刃側の先端角の１／２までに設定できる。
これらの構成（シンニング切刃の形状、傾斜の方向、傾斜の角度）は、本発明に係る第一乃至第四実施形態の中実の医療用ドリルに共通する構成である。

第一実施形態の中実の医療用ドリルは、シンニング切刃（１）により形成されたシンニング面（８）の最深部（シンニングにより削り取られた最も深い部分）に沿って延びる線をドリル先端方向に延長した延長線（Ｄ）は、ドリル正面側から見たとき、ドリル先端中心部（７）と交わらずにドリルのヒール側にずれている（図１（ｂ）参照）。
ずれ量（ｄ）は、ドリル直径の１０％以内であることが好ましい。１０％を超えると、切削抵抗が増加して切れ味が低下するためである。

シンニング切刃（１）のチゼル（４）の直下を含む部分にはすくい角が形成されている。チゼル（４）の直下を含む部分においてすくい角が形成されていることにより、チゼル（４）の直下にはチゼルと平行な方向の幅がチゼル幅（Ｗ）より狭い部分（９）が形成されている（図１２（ａ）参照）。

［実施形態２］
図１０は本発明の第二実施形態の中実の医療用ドリルを示す図であって、（ａ）は上面図（ドリルを先端側から見た図）、（ｂ）は先端部の正面図である。
第二実施形態の中実の医療用ドリルも、シンニング切刃（１）により形成されたシンニング面（８）が、ドリル正面側から見たとき、ドリル軸芯方向（Ｃ）に対して傾斜した略放物線状（略Ｕ字状）に形成されている（図１０（ｂ）参照）。
シンニング切刃（１）により形成されたシンニング面（８）の最深部（シンニングにより削り取られた最も深い部分）に沿って延びる線をドリル先端方向に延長した延長線（Ｄ）は、ドリル正面側から見たとき、ドリル先端中心部（７）と交わらずにドリルの切刃側にずれている。
ずれ量（ｄ）は、ドリル直径の１０％以内であることが好ましい。１０％を超えると、切削抵抗が増加して切れ味が低下するためである。

シンニング切刃（１）のチゼル（４）の直下近傍であって且つ直下を含まない部分にはすくい角が形成されている。より具体的には、シンニング切刃（１）のチゼル（４）の直下よりも主切刃（２）側にすくい角が形成されている。

第二実施形態の中実の医療用ドリルは、主切刃（２）の延びる方向における切刃長さが、主切刃（２）の長さを（Ａ）、シンニング切刃（１）の長さを（Ｂ）としたとき、Ａ＞Ｂ＞０を満たしている。
主切刃（２）により形成されたすくい角（θ_１）と、シンニング切刃（１）により形成されたすくい角（θ_２）は、θ_１＞θ_２＞０°を満たしている。チゼル（４）の直下のみでθ_２≒０°（ほぼ０°に近いθ_２＜０°）となる。

［実施形態３］
図１１は本発明の第三実施形態の中実の医療用ドリルを示す図であって、（ａ）は上面図（ドリルを先端側から見た図）、（ｂ）は先端部の正面図である。
第三実施形態の中実の医療用ドリルも、シンニング切刃（１）により形成されたシンニング面（８）が、ドリル正面側から見たとき、ドリル軸芯方向（Ｃ）に対して傾斜した略放物線状（略Ｕ字状）に形成されている（図１１（ｂ）参照）。
シンニング切刃（１）により形成されたシンニング面（８）の最深部に沿って延びる線をドリル先端方向に延長した延長線（Ｄ）は、ドリル正面側から見たとき、ドリル先端中心部（７）と交わっている。

シンニング切刃（１）のチゼル（４）の直下近傍であって且つ直下を含まない部分にはすくい角が形成されている。より具体的には、シンニング切刃（１）のチゼル（４）の直下よりも主切刃（２）側にすくい角が形成されている。

第三実施形態の中実の医療用ドリルは、主切刃（２）の延びる方向における切刃長さが、主切刃（２）の長さを（Ａ）、シンニング切刃（１）の長さを（Ｂ）としたとき、Ａ＞Ｂ＞０となっている。
主切刃（２）により形成されたすくい角（θ_１）と、シンニング切刃（１）により形成されたすくい角（θ_２）は、θ_１＞θ_２＞０°を満たす。但し、チゼル（４）の直下のみでθ_２≒０°（ほぼ０°に近いθ_２＜０°）となる。

［実施形態４］
図１３は本発明の第四実施形態に係る中実の医療用ドリルを示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は先端部の正面図である。図１４は本発明の第四実施形態に係る中実の医療用ドリルを示す図であって、（ａ）は曲線形状を備えるチゼル部の拡大側面図、（ｂ）は直線形状（くの字状）を備えるチゼル部の拡大側面図である。

本実施形態に係る中実の医療用ドリルは、本発明の第一実施形態乃至第三実施形態とは異なる特徴を備えている。具体的には、被切削物（骨組織）を切削（穿孔）するための先端部（２３）と、回転駆動装置（図示せず）に固定される基端部（２４）とを備え、先端部（２３）から基端部（２４）に向かって２面の平面部（２５）が設けられており、先端部（２３）には１以上のシンニング面（２６）が形成されているという特徴を備えている。
本実施形態に係る中実の医療用ドリルは、捩れを有していないが、捩れを備えた形状であってもよい。

本実施形態に係る中実の医療用ドリルは、ドリル先端側に平面部（２５）が２面設けられ、先端部（２３）には先端角（ε）が設けられており、先端部（２３）は中心部（２７）にチゼル部（２８）を有し、１以上のシンニング面（２６）が、先端部（２３）の中心部（２７）から外周部（２９）に向け刃先と略平行に形成されており、１以上のシンニング面（２６）に形成された切刃のすくい面（３０）の逆側には逃げ面（３１）が形成されている。

平面部（２５）は、先端部（２３）から基端部（２４）に向けて形成されている。切削能力や耐久性の観点から、平面部（２５）は回転軸対称に形成されることが望ましいが、これに限定されず、回転軸非対称に形成されていても良い。
図１３の（ａ）において、平面部（２５）の基端部（２４）側の端部は曲線状であるが、これに限定されず、例えば直線状であってもよく、いかなる形状であってもよい。

本実施形態に係る中実の医療用ドリルは、平面部（２５）が２面のため、先端部（２３）が直線状（マイナスドライバー様の先端形状）になる。そのため、通常のドリルの様に先端角（ε）を設定し、医療用ドリルの回転状態において先端部（２３）が円錐形となるように先端部（２３）を形成している。

本実施形態に係る中実の医療用ドリルは、先端角（ε）が、切削能力と切削抵抗の観点から、３０°〜１５０°の範囲に設定される。
先端角が３０°未満であるとドリルの先端がいびつな形状となって切れ味が低下し、１５０°を超えると、被切削物（骨組織）の表面に対する当接角度を浅くしようとしてドリルを傾けると、ドリル先端が滑って穿孔ポイントからずれやすくなり、穿孔時に人体（神経等）を傷つけてしまう危険性がある上、当接角度を７５°以下に浅く設定できず、骨に対する穿孔が困難な場合が多くなるため、いずれの場合も好ましくない。
先端角（ε）を３０°〜１５０°の範囲に設定することにより、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度を浅くしても、具体的には当接角度を７５°程度まで浅く（小さく）しても、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。

先端角（ε）は、好ましくは４０°〜９０°の範囲に設定される。
先端角（ε）を４０°〜９０°の範囲に設定することにより、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度をさらに浅くしても、具体的には当接角度を４５°程度まで浅く（小さく）しても、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。

先端角（ε）は、より好ましくは４５°〜５５°の範囲に設定される。
先端角（ε）を４５°〜５５°の範囲に設定することにより、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度を非常に浅くしても、具体的には当接角度を３０°程度まで浅く（小さく）しても、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができる。
本実施形態に係る中実の医療用ドリルにおいて、先端角（ε）の最適値としては例えば５０°を挙げることができる。この場合、図３に示すように、当接角度を３０°まで浅く（小さく）しても、ドリル外周が穿孔対象に当たるおそれが殆どなくなり、穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことが可能となる。
尚、先端角（ε）がより大きい場合であっても、当接角度を３０°まで浅く（小さく）して穿孔することは可能である。先端角（ε）が９０°の場合を例にとれば、図４に示すように、先ず当接角度を略９０°としてパイロット穴を形成した後、順次、当接角度を小さくしてゆけばよい。先端角（ε）が１５０°を超えるとこのような穿孔方法は困難である。

本実施形態に係る中実の医療用ドリルの先端部（２３）には、シンニングが施されており、１以上のシンニング面（２６）が形成されている。
このシンニング面（２６）は、先端部（２３）の中心部（２７）から外周部（２９）に向け刃先と略平行に形成されており、１以上のシンニング面（２６）に形成された切刃（３２）のすくい面（３０）の逆側には逃げ面（３１）が形成されている。このように、先端部（２３）の中心部（２７）から外周部（２９）に向け刃先と略並行にシンニング面（２６）を形成することで、刃先全体にすくい面を設け、明確な切刃（３２）を創成することができる。先端部（２３）は、ドリルの様に中心部（２７）にチゼル部（２８）を有し、シンニング面（２６）を設けることで形成された切刃（３２）のすくい面（３０）の逆側に逃げ面（３１）を形成しているので、回転切削が効率良く行えるという利点がある。
チゼル部（２８）は直線としても良いが、曲線（Ｒ）を含む形状（図１４の（ａ）参照）、或いは先端をくの字状（Ｌ）（図１４の（ｂ）参照）とすると、中心部（２７）の滑りが抑制され、骨穿孔術に於いて的確な施術が行なわれる形状となる。

チゼル部の幅（チゼル幅）（Ｗ）（図１３の（ｂ）参照）は、骨組織を容易に切れるようにするために小さく設定することが好ましい。具体的には、ドリル直径の１０％〜２０％に設定することが好ましい。例えば、直径φが０．５〜６ｍｍの場合、チゼル幅（Ｗ）はドリル直径の増減に応じて０．０５〜１．２ｍｍの範囲で増減させて設定することが望ましい。

尚、シンニング面（２６）の形状は、上記した形状に限定されるものではなく、切削能力を向上させ、切削抵抗を低減することができる形状であれば、いかなる形状であってもよい。
また、シンニング面（２６）の基端部（２４）方向（長手方向）の長さや、幅方向の長さも特に限定されず、切削能力を向上させ、切削抵抗を低減することができる形状であれば、いかなる寸法であってもよい。

本実施形態に係る中実の医療用ドリルによれば、平面部が２面設けられ、先端部に先端角が設けられ、先端部は中心部にチゼル部を有し、１以上のシンニング面が、前記先端部の中心部から外周部に向け刃先と略平行に形成されており、１以上のシンニング面に形成された切刃のすくい面の逆側には逃げ面が形成されているため、回転切削が効率良く実施でき、先端部の中心部の切れ味（切削能力）が大幅に向上した中実の医療用ドリルを提供することができる。
また、切削抵抗を大幅に減少させることができるため、骨切削時の発熱を抑えることができ、骨切削時の骨組織の壊死を抑制できる。

［実施形態５］
第四実施形態の中実の医療用ドリルは、上記第一乃至第四実施形態の中実の医療用ドリルのいずれかの特徴を備え、ドリル直径が１ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは、１ｍｍ〜３ｍｍの医療用ドリルである。上記のドリル直径であることにより、所望の箇所に所望の径でパイロット孔を形成することができる。また、上記第一乃至第四実施形態の中実の医療用ドリルのいずれかの特徴を備えていることにより、従来の医療用ドリルよりも切削抵抗が低くなり、骨穿孔時の加工熱を抑えることができ、且つ切削能力の高いドリルを提供できる。

第五実施形態の中実の医療用ドリルは、切屑排出溝の溝の長さ（以下、溝長（１１）という）が切削する骨の切削深さ（ｄｅｐ）よりも短いことが好ましい（図２２参照）。本明細書において、溝長（１１）とは、切屑排出溝が設けられている軸方向（長手方向）の長さのことをいう。
従来のドリル（特に鉄やステンレス等の硬い材料を切削するためのドリル）において、切屑排出溝の溝長は、被切削物の切削深さ（穿孔する穴の深さ）よりも長くする必要があった。切屑排出溝の溝長（１１）を切削深さ（ｄｅｐ）よりも長くすることにより、穿孔する穴の容積分の切屑を、切屑排出溝を通して穿孔する穴の外に排出する。しかしながら、切屑排出溝の溝長（１１）が長くなるとドリルの強度が低下してしまう。加えて、切屑排出溝の溝長（１１）が切削深さ（ｄｅｐ）よりも短いと、切屑を穴の外に排出することができず、切屑が切屑排出溝に詰まってしまい、切削が行われず、結果的にドリルの折損に繋がる虞があった。
本実施形態の中実の医療用ドリルは、骨組織を切削対象としている。骨組織は、鉄やステンレス等と比べて、組織間に隙間があり、切削時に穿孔する穴が幅方向に押し広がる。そのため、穿孔する穴の容積分の切屑を穴の外に排出する必要がない。
本実施形態の中実の医療用ドリルは、骨組織を切削した後、中空ドリルで切削する際の中空ドリルの軸（ガイド）として使用されるため、ドリルが十分な強度を備えている必要がある。そのため、切屑排出溝の溝長（１１）を従来のドリルの溝長（被切削物の切削深さよりも長い溝長）とすると、ドリルの強度が低いため、中空ドリルの軸として使用した際にドリルが折れてしまう等の破損の虞があった。
そのため、本実施形態の中実の医療用ドリルは、中空ドリルの軸として、十分な強度と安定性を備えるように、切屑排出溝の溝長（１１）が切削する骨の切削深さ（ｄｅｐ）よりも短いことが好ましい。

図２２は、本実施形態の中実の医療用ドリルを用いて骨（１０）（例えば、大腿骨）を切削した様子を示す図である。
図２２に示すように、本実施形態の中実の医療用ドリルは、切屑排出溝の溝長（１１）が切削する骨の切削深さ（ｄｅｐ）よりも短いことが好ましい。より具体的には、切削深さ（ｄｅｐ）に対する溝長（１１）を８％〜３０％に設定することが好ましく、より好ましくは１０％〜２０％に設定することが好ましい。
この比率とすることにより、本実施形態の中実の医療用ドリルを中空の医療用ドリルの軸（ガイド）として用いた際に、ドリルが破損し難く、より安定に中空の医療用ドリルを支持することができる。しかしながら、切削深さ（ｄｅｐ）に対する溝長（１１）の比率は上記比率に限定されず、溝長（１１）が切削深さ（ｄｅｐ）よりも短ければ、いかなる比率であってもよい。

本発明に係る中実の医療用ドリルの各部の具体的寸法は特に限定されないが、好適な一例として、ドリル直径：２．４ｍｍ、溝芯厚：２０％、捩れ角：１６°、先端角：５０°、逃げ角（β）：２５°、シンニング面の傾斜角度（γ）：１６．５°に設定することができる。

上記第二乃至第三実施形態の中実の医療用ドリルはいずれも、上記第一実施形態の中実の医療用ドリルと同様に、シンニング切刃（１）が、ドリル正面側から見たとき、ドリル軸芯方向（Ｃ）に対して傾斜した略放物線状（略Ｕ字状）に形成されているという特徴を有している。これにより、０＜Ａ≦Ｂを満たさなくとも、チゼルにかかる負荷が減少し、チゼル幅を狭くすることが可能となる。具体的には、シンニング後のチゼル幅は、ドリル直径の３〜５％程度まで狭くすることが可能となる。そのため、切削抵抗が減少して優れた切れ味を得ることができ、被切削物（骨組織）の穿孔作業にとって絶大な効果を発揮し、短時間で円滑に骨等を穿孔するための優れた切れ味を有する中実の医療用ドリルとなる。
また、上記第二乃至第三実施形態の医療用ドリルはいずれも、上記第一実施形態の医療用ドリルと同様に設定された先端角と捩れ角を有しているため、被切削物（骨組織）の表面に対するドリルの当接角度が浅くても穿孔すべきポイントからドリルの先端がずれることなく的確なポイントへの穿孔を行うことができるとともに、骨に割れを生じさせることなく円滑に穿孔することができる中実の医療用ドリルとなる。

以下、本発明に係る第一乃至第三実施形態の中実の医療用ドリルにおけるシンニング切刃（１）の創成用の砥石形状について説明する。図１５〜図１６は砥石形状の例を示す図であり、砥石の回転端部（外周縁部）を示している。
砥石は、回転端部に１つ以上の曲率半径をもった砥石とする。
砥石の曲率半径の１つをＲ_１とし、このＲ_１を主に切刃部に掛かるシンニング切刃創成用の半径とする。次にＲ_１と隣り合ってＲ_１と滑らかに繋がる曲面を形成する曲率半径Ｒ_２を、主にヒール部に当たるように設ける。

このＲ_１とＲ_２の２つの曲率半径の組み合わせを基本に、ドリルの直径及び心厚の比率に応じて、図１５に示すように、Ｒ_１とＲ_２の大小関係（Ｒ_１＝Ｒ_２、Ｒ_１＜Ｒ_２、Ｒ_１＞Ｒ_２）を変更したり、太いドリルに対応するためにＲ_１とＲ_２の間により大きいＲ_３を設けたり、砥石幅に対して大きな曲率半径を収束させるために砥石コーナーに小さいＲ_４、Ｒ_５を形成する。
また、上記１つ以上の曲率半径を組み合わせた砥石を使用することもできる。
更に、図１６に示すように、Ｒ部の間に直線部を含ませたり、側面に傾斜をつけたりして、シンニングを施してもよい。

[実施形態６]
第六実施形態の中空の医療用ドリルは、先端から軸方向に貫通する内腔（１２）を備え、先端部（１３）の円周状エッジ（１４）上に複数の切刃（１５）を有している。
この中空の医療用ドリルは、主に、内腔（１２）を挿通するドリル直径を有する中実の医療用ドリルによって穿設された孔を拡径するために用いられる。

第六実施形態の中空の医療用ドリルの切刃（１５）（先端部）の形状は、当該中空の医療用ドリルが軸方向に回転した際に、軸方向に対して垂直方向から見て球状又は楕円球状を形成する（図１７参照）。より詳しくは、先端部（１３）と円筒部（１６）との境界線（１７）より先端部側の形状が球状（図１７の（ａ））、横長（幅方向に長い）の楕円球状（図１７の（ｂ））、縦長（軸方向に長い）の楕円球状（図１７の（ｃ））、あるいはコーナーＲ状（図１７の（ｄ））である。

また、第六実施形態の中空の医療用ドリルの切刃（１５）は、先端部（１３）の内径端（１８）から外周部（１９）に向けて直線部（２０）を備えていてもよい。
切刃（１５）が直線部（２０）を備えている場合、第六実施形態の中空の医療用ドリルの先端部（１３）の形状は、図１８の（ａ）〜（ｄ）に示すように、当該中空の医療用ドリルが軸方向に回転した際に、軸方向に対して垂直方向から見て直線を含む球状又は楕円球状を形成する。より詳しくは、先端部（１３）と円筒部（１６）との境界線（１７）より先端部側の形状が直線を含む球状（図１８の（ａ））、直線を含む横長（幅方向に長い）の楕円球状（図１８の（ｂ））、直線を含む縦長（軸方向に長い）の楕円球状（図１８の（ｃ））、あるいは直線を含むコーナーＲ状（角が丸みを帯びている）（図１８の（ｄ））である。
切刃（１５）が、先端部（１３）の内径端（１８）から外周部（１９）に向けて直線部（２０）を備えることによって、切刃（１５）が摩耗し難くなり、切削能力が向上する。

図１９の（ａ）に図示する如く、切刃（１５）は、その背面に逃げ角（β_２）を有する。逃げ角（β_２）は１°＜β_２＜２０°を満たすように設定する。好ましくは３°＜β_２＜１５°、より好ましくは５°＜β_２＜１０°を満たすように設定する。
また、先端部（１３）は、内径端（１８）から外周部（１９）に掛けて切屑排出溝（２１）を備えている。切屑排出溝（２１）は、軸方向に対して捩れている。この切屑排出溝（２１）の捩れの角度（捩れ角（δ））は、５°＜δ＜４５°を満たすように設定する。好ましくは１０°＜δ＜４０°、より好ましくは１５°＜δ＜３０°を満たすように設定する。
切屑排出溝（２１）は、円筒部（１６）に繋がっているため、切削時に外周部（１９）より切屑が排出される。
このように、切刃（１５）はその背面に逃げ角（β_２）を有し、切屑排出溝（２１）に捩れを持たせることで、切刃前面すべてにすくい角（θ_３）を形成することができる。
切刃前面のすくい角（θ_３）は、２°＜θ_３＜２０°を満たすように設定する。好ましくは５°＜θ_３＜１５°、より好ましくは８°＜θ_３＜１２°を満たすように設定する。
加えて、切刃（１５）の内径端（１８）側には、ギャッシュポケット（２２）が設けられている。ギャッシュポケット（２２）を設けることにより、明確なすくいと切屑の排出を促すことができる。

切刃（１５）は、円周状エッジ（１４）上に複数枚設けられていることが好ましく、２乃至６枚であることがより好ましい（図２０及び図２１参照）。切刃（１５）を複数枚設けることにより、切削能力を大幅に向上されることができる。７枚以上設ける場合は、切削能力は向上するが、切刃の形成が煩雑になり、好ましくない。
しかしながら、切削箇所や所望の切削能力に応じて、切刃（１５）の枚数は１枚でもよく、７枚以上であってもよい。
また、切削力を均一にするため、複数の切刃（１５）は、円周状エッジ（１４）上に等間隔に配することが望ましい。

第六実施形態の中空の医療用ドリルの内腔（１２）の直径は、少なくとも第一乃至第五実施形態の中実の医療用ドリルの直径よりも大きい径である。第六実施形態の中空の医療用ドリルの内腔（１２）の直径は、第一乃至第五実施形態の中実の医療用ドリルの直径よりも０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍ大きいことが好ましく、０．１ｍｍ乃至０．２ｍｍ大きいことがより好ましい。これにより、中空ドリル挿入時の煩雑さと中空ドリル軸心のぶれを解消し、骨穿孔をスムーズに行うことができる。

以上、本発明に係る第一乃至第六実施形態について説明したが、骨穿孔時には、第五及び第六実施形態の２つの医療用ドリルをセットで使用することが望ましい。しかし、第一乃至第六実施形態の医療用ドリルを単独で使用すること、あるいはそれらを組み合わせて使用することも可能である。
また、本発明の第一乃至第六実施形態に係る中実及び中空の医療用ドリルの材質は、医療機器等法で許容される材質であれば特に限定されないが、ステンレス鋼が好適に使用され、特にＳＵＳ４２０Ｊ、ＳＵＳ４４０Ｃなどが好適に使用される。

以下に、第五及び第六実施形態の医療用ドリルを用いた靭帯再建のための骨穿孔方法の一例について記載する。尚、上記した組み合わせ以外の各実施形態の組み合わせや単独での使用によって骨穿孔を行ってもよく、穿孔方法は骨穿孔に通常使用されるいかなる方法でも用いることができる。

骨穿孔は工程（１）から（３）で構成される。
工程（１）：第五実施形態の中実の医療用ドリルを用いて、該中実の医療用ドリルの直径によって骨の予め決められた位置に、骨の皮質を該中実の医療用ドリル先端によって穿孔してパイロット孔を穿設する。
工程（２）：第六実施形態の中空の医療用ドリルを当該中空の医療用ドリルの内腔の先端から軸方向に挿通しながら当該中空の医療用ドリルで前記パイロット孔を拡径する。
工程（３）：前記中実の医療用ドリルのみを拡径した孔から取り出し、該拡径した孔に腱を通し、該腱の両端を骨に固定する。
尚、上記骨穿孔では、第五及び第六実施形態のドリルを用いているが、これに限定されない。

第五及び第六実施形態の医療用ドリルを用いて上記方法により骨穿孔を行うことで、従来の靭帯再建のための骨穿孔方法よりも容易且つ正確に骨穿孔を実施できるため、患者や医師の負担を軽減することができる。
第六実施形態の医療用ドリルと共に使用する中実の医療用ドリルとして、本出願と同日で本出願人が別途出願している「キルシュナー鋼線を用いた医療用ドリル」に記載されている医療用ドリルを使用することもできる。

本発明の実施例と比較例の医療用ドリルを用いて、切削性能試験を実施した。
（傾斜状態における穿孔時の位置ずれ試験）
アクリル板を４５°傾けてＮＣフライス盤（大鳥機工製ＯＮ−３ＶＩＩ）に固定し、中実の医療用ドリルの先端を回転させ、アクリル板に振れた状態から９．５７ｍｍ垂直方向に穿孔してＸ軸方向及びＹ軸方向のずれ量をレーザ式判別変位センサー（キーエンス（ＩＬ１００）Ｘ方向、（ＩＬ３００）Ｙ方向）によって測定した（図２３参照）。
試験には以下の中実の医療用ドリルを用いた。
実施例：第１実施形態に係る中実の医療用ドリル
比較例：スミス＆ネヒュー社製ガイドピン
各種中実の医療用ドリルによる切削は、以下の条件で実施した。
回転数：１３．３３ｓ^−１（８００ｒｐｍ）
送り速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
実施例及び比較例ともに、ドリルチャックからドリル先端までの突出し量を１１０ｍｍに設定した。
実施例及び比較例の中実の医療用ドリルは、ドリル直径が２．４ｍｍのものを使用した。

（試験結果）
実施例及び比較例の中実の医療用ドリルによる穿孔時に発生したＸ軸方向及びＹ軸方向のずれを表１に示す。

表１に示すように、実施例はＸ軸方向のずれが０．３４４ｍｍであったのに対し、比較例はＸ軸方向のずれが０．９７０ｍｍであった。
また、実施例はＹ軸方向のずれが０．４１２ｍｍであったのに対し、比較例はＹ軸方向のずれが１．１６２ｍｍであった。
このように、傾斜面に対する穿孔時に於いて、本発明にかかる中実の医療用ドリルは、従来の中実の医療用ドリルと比較して、ドリル先端のずれ量が極めて少ないことがわかった。
尚、実際の施術の際には、穿孔目的箇所に中実の医療用ドリルの先端をおいてハンドピース（工業用で言うハンドドリル）を徐々に回転させると中実の医療用ドリルの先端は自由端ではなくなるので、中実の医療用ドリルは滑ることなく目的箇所を穿孔することが出来る。同時に工作機械による試験と違い、施術に当たる医師の手加減も加味されるので、実施例は極めて正確な位置に穿孔できる中実の医療用ドリルであることがわかる。
また、上記試験では第１実施形態に係る中実の医療用ドリルを用いたが、第２乃至第４実施形態に係る中実の医療用ドリルにおいても、第１実施形態に係る中実の医療用ドリルと同様の試験結果を得た。

さらに、本発明に係る中空の医療用ドリルと従来の中空の医療用ドリルを用いた切削性能試験を実施した。
（中空の医療用ドリルの切れ味評価試験）
株式会社アヴィス製皮質骨シート（厚さ１０ｍｍ）に対して、上記試験（傾斜状態における穿孔時の位置ずれ試験）に使用したものと先端部が同寸法、同形状の第１実施形態に係る中実の医療用ドリル（直径２．４ｍｍ×全長２５５ｍｍ）を垂直に穿孔して先端部が１ｍｍ程度覗いた状態に留めた後、皮質骨シートに刺さった状態の中実の医療用ドリルに対して中空の医療用ドリルを疳入した状態で、ストライカー社製のハンドピースを用いて中空の医療用ドリルを回転させ、中空の医療用ドリルの切れ味を比較した。

ガイドピンとして用いる中実の医療用ドリルの長さは、その性格上、中空の医療用ドリルの長さを上回る様に設定されている。
工作機械等で試験すると、中空の医療用ドリルを掴むチャック部が中実の医療用ドリルの端部に当たってしまい、穿孔不能となるため、この試験においてはストライカー社等の医療機器メーカーのハンドピースを使用する。これらのハンドピースは、施術方法に則し、ドリル端部がハンドピースの外部に自由にスライドできる構造となっているため、穿孔不能とはならない。

試験には以下の中空の医療用ドリルを用いた。
比較例：スミス＆ネヒュー社製中空ドリル（図２５の（ｄ）に相当する形状）、刃部の外径：約４．４ｍｍ、穴径：約２．６ｍｍ、全長：約２０３ｍｍ、外周切刃の捩れ角：１６°
実施例：比較例のスミス＆ネヒュー社製のドリルの先端部を、図２０の（ｂ）に相当する形状に形成した本発明に係る中空の医療用ドリル

（試験結果）
比較例と実施例の切れ味は、３名の作業者Ａ〜Ｃにより、良く切れる（〇）、切れ難い（△）、の評価を以って確認した。
実施例及び比較例の中空の医療用ドリルによる切れ味の評価を表２に示す。

表２に示すように、全ての作業者が、比較例と比べて、実施例の中空の医療用ドリルの方が良く切れると評価した。
この試験結果から、本発明に係る中空の医療用ドリルは、従来の中空の医療用ドリルと比較して、切削能力が高いことがわかった。

本発明に係る医療用ドリルは、骨切削用のドリル、特に前十字靱帯断裂によって行なう再建術に於ける骨穿孔用のドリルとして好適に使用される。

１ シンニング切刃
２ 主切刃
３ 逃げ面
４ チゼル
５ 主切刃により形成されたすくい面
６ シンニングにより形成されたすくい面
７ ドリル先端中心部
８ シンニング切刃により形成されたシンニング面
１１ 切屑排出溝の溝長
１２ 内腔
１３ 先端部
１４ 円周状エッジ
１５ 切刃
１８ 内径端
１９ 外周部
２０ 直線部
２１ 切屑排出溝
２２ ギャッシュポケット
２３ 先端部
２４ 基端部
２５ 平面部
２６ シンニング面
２７ 中心部
２８ チゼル部
２９ 外周部
３０ すくい面
３１ 逃げ面
３２ 切刃
θ_１ 主切刃により形成されたすくい角
θ_２ シンニング切刃により形成されたすくい角
δ 捩れ角
ε 先端角
α₁ 主切刃により形成された刃先角
α₂ シンニング切刃により形成された刃先角
β 逃げ角
γ 傾斜の角度
Ａ 主切刃の長さ
Ｂ シンニング切刃の長さ
Ｃ ドリル軸芯方向
Ｄ シンニング面最深部の延長線
Ｒ ドリル半径
Ｗ チゼル幅
ｄ ずれ量

Claims (15)

1. 回転軸対称に形成された２つの切刃を有し、先端部にシンニングが施されている骨切削のための中実の医療用ドリルであって、
   前記切刃が、ドリル先端側から見たとき、チゼルエッジからドリル外周側に向けて曲線を含む形状に延びるシンニング切刃と、前記シンニング切刃の端部からドリル外周端まで延びる主切刃とからなり、
   前記シンニング切刃により形成されたシンニング面の切屑排出溝との境界の稜線が、前記切屑排出溝の開口側であるドリル正面側から見たとき、ドリル軸芯方向に対してドリル先端側から基端側に向かうにつれてシンニング切刃側から主切刃側へと移行する方向に傾斜した略Ｕ字状に形成されており、
   前記主切刃により形成されたすくい角θ_１と、前記シンニング切刃により形成されたすくい角θ_２が、θ_１＞θ_２＞０°を満たし、
   先端角が３０°〜１１０°であり、捩れ角が５°〜２５°であり、
   前記切屑排出溝の溝長が、切削する骨の切削深さよりも短いことを特徴とする中実の医療用ドリル。
2. 前記先端角が４０°〜９０°であることを特徴とする請求項１に記載の中実の医療用ドリル。
3. 前記先端角が４５°〜５５°であることを特徴とする請求項２に記載の中実の医療用ドリル。
4. 前記捩れ角が１５°〜２０°であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリル。
5. ドリル直径が１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリル。
6. 先端から軸方向に貫通する内腔を備え、先端部の円周状エッジ上に複数の切刃を有し、前記内腔を挿通するドリル直径を有する中実の医療用ドリルによって穿設された孔を拡径するための骨切削用の中空の医療用ドリルであって、
   当該中空の医療用ドリルが軸方向に回転した際に、前記先端部の形状は軸方向に対して垂直方向から見て球状又は楕円球状を形成し、
   前記切刃はその背面に逃げ角を備え、
   前記先端部の内径端から外周部に掛けて切屑排出溝が設けられ、
   前記切屑排出溝は軸方向に対して捩れを有し、これによって前記切刃前面にすくい角が形成され、
   切刃先端部には、ギャッシュポケットが設けられている
   ことを特徴とする骨切削のための中空の医療用ドリル。
7. 前記切刃が、前記先端部の内径端から外周部に向けて直線部を備えていることを特徴とする請求項６に記載の中空の医療用ドリル。
8. 前記複数の切刃の枚数が２乃至６枚であることを特徴とする請求項６又は７に記載の中空の医療用ドリル。
9. 前記内腔の直径が、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリルの直径よりも０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ大きいことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の中空の医療用ドリル。
10. 被切削物を切削する先端部と、
    回転駆動装置に固定される基端部と
    を備えた先端部にシンニングが施されている骨切削のための中実の医療用ドリルであって、
    前記先端部から前記基端部に向かって２面の平面部が設けられ、
    前記先端部に先端角が設けられ、
    前記先端部には１以上のシンニング面が形成され、
    前記先端部は中心部にチゼル部を有し、
    前記１以上のシンニング面が、前記先端部の中心部から外周部に向け刃先と略平行に形成されており、
    前記１以上のシンニング面に形成された切刃のすくい面の逆側には逃げ面が形成されていることを特徴とする中実の医療用ドリル。
11. 前記先端角が４０°〜９０°であることを特徴とする請求項１０に記載の中実の医療用ドリル。
12. 前記先端角が４５°〜５５°であることを特徴とする請求項１１に記載の中実の医療用ドリル。
13. ドリル直径が１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリル。
14. 請求項１乃至５及び請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリルと、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の中空の医療用ドリルとからなる医療用ドリルセット。
15. （１）請求項１乃至５及び請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の中実の医療用ドリルを用いて、該中実の医療用ドリルの直径によって骨の予め決められた位置に、骨の皮質を該中実の医療用ドリル先端によって穿孔してパイロット孔を穿設する工程と、
    （２）請求項６乃至９のいずれか１項に記載の中空の医療用ドリルを用いて、前記中実の医療用ドリルを当該中空の医療用ドリルの内腔の先端から軸方向に挿通しながら当該中空の医療用ドリルで前記パイロット孔を拡径する工程と、
    （３）前記中実の医療用ドリルのみを拡径した孔から取り出し、該拡径した孔に腱を通し、該腱の両端を骨に固定する工程と
    からなる中実の医療用ドリル及び中空の医療用ドリルを用いた靭帯再建のための骨穿孔方法。