JP5349148B2

JP5349148B2 - 骨穿孔用ドリル

Info

Publication number: JP5349148B2
Application number: JP2009137178A
Authority: JP
Inventors: 秀之宮島; 作 ▲高▼井; 聡安達
Original assignee: 日本メディカルネクスト株式会社
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-06-08
Also published as: JP2010279639A

Description

本発明は、回転することで骨に孔をあけることができる骨穿孔用ドリルに関するものである。

従来より、骨穿孔用ドリルによって骨に下孔を形成することが一般的に行われている。例えば、骨折した部分の骨を接合する際には、骨穿孔用ドリルで骨に対して下孔を開けてこの下孔内に骨接合用ネジを挿入し、これら骨接合用ネジの骨から突出した部分同士を棒部材やプレートに固定して骨同士を接合させている（特許文献１参照）。また、その他にも、大腿骨などに癌が発症した場合にはその患部を切除しなければならないことがあるが、この場合には、骨穿孔用ドリルで大腿骨などに下孔を形成し、この下孔内に髄内釘を挿入して分断された骨を接合している（特許文献２）。

特開平６−１０５８５２号公報特開２００７−２９６１８０号公報

以上のように、種々の理由から骨穿孔用ドリルによって骨に下孔を形成することがあるが、骨は、場所によって骨密度が低いところがある。このため、上述したように骨穿孔用ドリルで骨を削って下孔を形成し、骨接合用ネジや髄内釘をその下孔内に埋めても、その場所の骨密度が低ければ骨接合用ネジや髄内釘が下孔内に安定して埋め込まれないという問題があった。また、骨粗鬆症の人は特にこの問題が顕著になるという問題があった。

そこで、本発明は、骨密度が低い場所であっても骨に強度の高い下孔内壁面を形成することのできる骨穿孔用ドリルを提供することを課題とする。

第１の発明に係る骨穿孔用ドリルは、回転することにより骨に孔を形成する骨穿孔用ドリルであって、ドリル本体と、骨を切削して孔を形成するよう、前記ドリル本体の先端に形成された先端切れ刃と、前記先端切れ刃で骨を切削することにより発生した切粉を前記ドリル本体の後端側に送るよう、前記ドリル本体の外周面に形成された第１の溝と、前記第１の溝の回転方向後方側の壁面の上端部に形成されるとともに、前記第１の溝内の切粉を回転方向後方側に送るための通路が形成された外周切れ刃と、前記外周切れ刃の回転方向後方側に形成され、前記外周切れ刃の通路から送られた切粉を一時的に貯留する第２の溝と、を備え、前記第２の溝の回転方向後方側の壁面は、当該第２の溝内に貯留する切粉を骨の孔内壁面に押しつける押圧部として形成されている。

上記第１の発明に係る骨穿孔用ドリルによれば、まず、先端切れ刃によって骨に孔を形成し、このときに発生する骨の切粉が第１の溝によってドリル本体の後端側に排出される。この第１の溝によってドリル本体の後端側に排出される切粉の内の一部は、外周切れ刃に形成された通路を介して、第２の溝へと送られる。この第２の溝に送られた切粉は、第２の溝の回転方向後方側の壁面である押圧部によって、孔内壁面に押しつけられて孔内壁面に固着する。このように本発明に係る骨穿孔用ドリルは、骨の密度が低い場所に孔を形成した場合であっても、骨の切粉を孔の内壁面に固着させて骨密度を高め、孔の強度を向上させることができる。この結果、骨接合用ネジや髄内釘などを孔内に安定して固定することができる。

上記第１の発明に係る骨穿孔用ドリルは、種々の構成をとることができるが、例えば、上記通路は、切欠部によって形成されていることが好ましい。

また、上記切欠部は、外周切れ刃の先端に形成されていることが好ましい。

また、上記第１の溝、外周切れ刃、及び第２の溝は、それぞれ螺旋状に延びていることが好ましい。

また、上記押圧部は、回転方向後方側に傾斜していることが好ましい。

第２の発明に係る骨穿孔用ドリルは、回転することにより骨に孔を形成する骨穿孔用ドリルであって、ドリル本体と、骨を切削して孔を形成するよう、前記ドリル本体の先端に形成された先端切れ刃と、前記先端切れ刃で骨を切削することにより発生した切粉を前記ドリル本体の後端側に送るよう、前記ドリル本体の外周面に形成された第１の溝と、前記第１の溝の回転方向後方側の壁面における先端側の上端部に形成された外周切れ刃と、前記外周切れ刃の後端側において、前記第１の溝の回転方向後方側の壁面は、当該第１の溝内に貯留する切粉を骨の孔内壁面に押しつける押圧部として形成されている。

上記第２の発明に係る骨穿孔用ドリルは、まず先端切れ刃によって骨に孔を形成し、このときに発生する骨の切粉が第１の溝に集められる。第１の溝に集められた切粉は、ドリル本体２が骨の奥に進入するにつれてドリル本体の後端側へと送られる。第１の溝の回転方向後方側の壁面の後端側にまで切粉が送られると、この切粉は第１の溝の回転方向後方側の壁面である押圧部によって、孔内壁面に圧迫されて固着される。これにより、孔の内壁面の骨密度が高くなり、孔の強度を向上させることができる。この結果、骨接合用ネジや髄内釘などを孔内に安定して固定することができる。

上記第２の発明に係る骨穿孔用ドリルは、種々の構成をとることができるが、例えば、上記第１の溝は螺旋状に延びていることが好ましい。

本発明によれば、骨密度が低い場所であっても骨に強度の高い下孔内を形成することができる。

本発明の骨穿孔用ドリルの第１実施形態を示す側面図である。本発明の骨穿孔用ドリルの第１実施形態を示す平面図である。本発明の骨穿孔用ドリルの第１実施形態を示す正面図である。本発明の骨穿孔用ドリルの第２実施形態を示す側面図である。本発明の骨穿孔用ドリルの第２実施形態を示す平面図である。本発明の骨穿孔用ドリルの第２実施形態を示す正面図である。本発明の骨穿孔用ドリルの他の実施形態を示す側面図である。本発明の骨穿孔用ドリルの他の実施形態を示す平面図である。本発明の骨穿孔用ドリルの他の実施形態を示す正面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明に係る骨穿孔用ドリルの第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、第１実施形態に係る骨穿孔用ドリルの側面図、図２は第１実施形態に係る骨穿孔用ドリルの平面図、図３は第１実施形態に係る骨穿孔用ドリルの正面図である。なお、図１及び図２の左右方向を「軸方向」、左側を「先端側」、右側を「後端側」、図３の反時計回りの方向を「回転方向」と称して、以下説明する。

図１〜図３に示すように、骨穿孔用ドリル１は、略円柱状のドリル本体２から主に構成されている。このドリル本体２は、特に限定されるものではないが、直径が２〜２０ｍｍであることが好ましく、材質はステンレス鋼であることが好ましい。ドリル本体２の先端には、先端切れ刃３が形成されている。この先端切れ刃３は、ドリル本体２を回転させたときに骨に孔をあけるためのものであり、ドリル本体２の先端に形成された逃げ面４と後述する第１の溝５との稜線によって構成されている。先端切れ刃３は、ドリル本体２の先端に２つ、中心軸Ｃを中心に点対象となるように形成されている。この２つの先端切れ刃３の成す先端角αは、４０〜１６０度であることが好ましい。

ドリル本体２には、ドリル本体２の先端から軸方向に延びる第１の溝５が２つ形成され、同様にドリル本体２の先端から軸方向に延びる第２の溝６も２つ形成されている。これら第１及び第２の溝５，６は、第１の溝５、第２の溝６、第１の溝５、第２の溝６の順で周方向に等間隔でドリル本体２の外周面に形成されている。第１の溝５は、先端切れ刃３で骨を切削することにより生じた骨の切粉をドリル本体２の後端側に送るための溝であり、軸方向に螺旋状に延びている。この第１の溝５を軸方向と垂直な面で切断した断面の形状は、円弧状となっている。

また、第２の溝６は、ドリル本体２の先端から螺旋状に延びており、ドリル本体２の軸方向と垂直な面で切断した断面の形状が略Ｖ字状となっている。この第２の溝には、主に後述する切欠部８を介して第１の溝５から切粉が送られてくる。この第２の溝６は、第１の溝５よりも軸方向の長さが長く形成されている。なお、各第1の溝５や第２の溝６のねじれ角βは、好ましくは５〜５０度である。また、第1の溝5及び第２の溝６は、後端側に向かうにつれて徐々に浅くなるように構成されている。

第１の溝５と第２の溝６との間には、これらを隔てる第１の壁部７が形成されている。この第１の壁部７は、第１の溝５の回転方向後方側の壁面７１を構成するとともに第２の溝６の回転方向前方側の壁面７２を構成している。この第１の壁部７の先端側には、切欠部８（通路）が形成されている。この切欠部８は、第１の溝５内の切粉を第２の溝６内に送るためのものである。また、第１の溝５の回転方向後方側の壁面７１の上端部には、外周切れ刃９が形成されている。より詳細には、外周切れ刃９は、第１の壁部７の上端面のいわゆるマージン部７３と第１の溝５の回転方向後方側の壁面７１とが交差する稜線によって構成されている。この外周切れ刃９は、先端切れ刃３で切削することによって形成された孔の内壁面の凹凸を平滑化させるためのものである。

また、第２の溝６と第１の溝５との間には、これらを隔てる第２の壁部１０が形成されている。この第２の壁部１０は、第２の溝６の回転方向後方側の壁面１１を構成するとともに第１の溝５の回転方向前方側の壁面１２を構成している。この第２の溝６の回転方向後方側の壁面１１は、第１の溝５から第２の溝６内に送られてきた骨の切粉を孔の内壁面に圧迫して固着させるよう、回転方向と反対側すなわち回転方向後方側に傾斜するように構成されている。なお、この第２の溝６の回転方向後方側の壁面１１を、押圧部１１と呼ぶ。

次に、上述した第１実施形態の骨穿孔用ドリルの使用方法を説明する。

まず、骨接合用ネジや髄内釘などを埋め込みたい場所に骨穿孔用ドリル１のドリル本体２の先端を当て、ドリル本体２を回転させて先端切れ刃３で骨を切削することにより骨に下孔を形成する。このように先端切れ刃３によって骨を切削することで骨の切粉が発生する。この切粉は、ドリル本体２が回転することで第１の溝５内に集められて第１の溝５を介してドリル本体２の後端側に送られるが、この第１の溝５内を移動する切粉の一部が、第１の壁部７に形成された切欠部８を介して第２の溝６へと送られる。

第２の溝６に送られた骨の切粉は、ドリル本体２の回転に伴い、第２の溝６の回転方向後方側の壁面１１、すなわち押圧部１１に沿って押圧部１１の上部まで移動し、最終的に押圧部１１によって孔の内壁面に押し付けられる。これにより、骨の切粉は孔内壁面に圧迫されて固着し、この結果、孔内壁面の骨密度を高くすることができる。このように骨穿孔用ドリル１は、孔を形成する際に排出される骨の切粉を孔内壁面に圧迫して固着させながら、所望位置まで進入すると、そのまま回転を続けながら下孔内から引き抜かれる。そして、この骨穿孔用ドリル１によって形成された下孔内に骨接合用ネジや髄内釘などを挿入して固定する。
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２の骨穿孔用ドリルの第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。図４は第２実施形態に係る骨穿孔用ドリルの側面図、図５は第２実施形態に係る骨穿孔用ドリルの平面図、図６は第２実施形態に係る骨穿孔用ドリルの正面図である。なお、上記第１実施形態と同様、図４及び図５の左右方向を「軸方向」、左側を「先端側」、右側を「後端側」、図６の反時計回りを「回転方向」と称して、以下説明する。

図４〜６に示すように、骨穿孔用ドリル１’は、略円筒状のドリル本体２’から主に構成されている。ドリル本体２’は、特に限定されるものではないが、直径が１〜２０ｍｍであることが好ましく、材質は上記第１実施形態のドリル本体２と同様のものを挙げることができる。

ドリル本体２’の先端には先端切れ刃３’が形成されている。この先端切れ刃３’は、上記実施形態１と同様のものであり、ドリル本体２’の先端に２つ、ドリル本体２’の中心軸Ｃ’を中心に点対称となるように形成されている。この２つの先端切れ刃３’が成す先端角α’は、４０〜１６０度とすることが好ましい。

ドリル本体２’には、ドリル本体２’の先端から軸方向に延びる螺旋状の第1の溝５’が２つ形成されている。この２つの第１の溝５’は、ドリル本体２’の周方向に等間隔に形成されている。また、各第1の溝５’は、先端側部分の第1領域５１’と後端側部分の第２領域５２’とに分かれている。第１領域５１’における第１の溝５’は、第２領域５２’における第１の溝５’よりも深く形成されている。また、第１の溝５’の回転方向後方側の壁面１１’は、第１領域５１’に対応する部分では、回転方向前方側に傾斜しており、その上端部には外周切れ刃９’が形成されている。一方、第２領域５２’に対応する部分では、第１の溝５’の回転方向後方側の壁面１１’は回転方向後方側に傾斜しており、第１の溝５’に貯留する骨の切粉を孔の内壁面に圧迫して固着させるような構成となっている。なお、第２領域５２’に対応する部分における第１の溝５’の回転方向後方側の壁面１１’を押圧部１１’と呼ぶ。また、第１の溝５’のねじれ角β’は、５〜５０度であることが好ましい。

次に第２実施形態に係る骨穿孔用ドリルの使用方法について説明する。

まず、ドリル本体２’を回転させることで、先端切れ刃３’で骨を切削し下孔を形成する。このとき発生する骨の切粉は、第１の溝５’の第１領域５１’に集められてドリル本体２’の後端側へと送られる。後端側へ送られた切粉が第１の溝５’の第２領域５２’へと到達すると、ドリル本体２’の回転に伴い壁面（押圧部）１１’に沿って上方へ移動する。そして、切粉は壁面（押圧部）１１’によって下孔内壁面に圧迫されて、下孔内壁面に固着する。このように骨穿孔用ドリル１’は、下孔を形成することで発生する骨の切粉を孔内壁面に圧迫して付着させながら、所望の位置まで進入するとそのまま回転を続けながら下孔内から引き抜かれる。そして、この骨穿孔用ドリル１によって形成された下孔内に骨接合用ネジや髄内釘などを挿入して固定する。

以上、上記第１及び第２実施形態によれば、先端切れ刃３、３’で骨を切削することによって発生した骨の切粉を外部へ排出するのではなく、押圧部１１、１１’によって孔の内壁面に圧迫して固着させるため、孔内壁面の骨密度を向上させることができ、ひいては、この下孔内に挿入される骨接合用ネジや髄内釘などを安定して骨内に固定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記第１実施形態では、第１の溝５と第２の溝６とを隔てる第１の壁部７は、先端側に切欠部８が形成されていたが、図７〜９に示すように、先端側にのみ外周切れ刃９を形成し、後端側に切欠部８を形成することもできる。

また、上記第１実施形態では、第１の溝５から第２の溝６へ切粉を送る通路は、切欠部８によって構成しているが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、第１の壁部７に形成された貫通孔によって通路を構成することもできる。また、切欠部８の形成する場所も特に限定されるものではなく、第１の壁部７の中央や後端側に形成していてもよい。またさらには、切欠部８を複数形成することで、第１の溝７内の切粉をより多く第２の溝６内へと送ることができる。

また、上記各実施形態の先端切れ刃３や第１の溝５、第２の溝６、第１の壁部７などの数は特に限定されるものではない。

１骨穿孔用ドリル
２ドリル本体
３先端切れ刃
５第１の溝
６第２の溝
７第１の壁部
８切欠部（通路）
９外周切れ刃
１１押圧部

Claims

回転させることで骨に孔をあけることができる骨穿孔用ドリルであって、
軸方向に延びる第１の溝及び第２の溝が形成されたドリル本体と、
前記ドリル本体の先端に形成された先端切れ刃と、
前記第１の溝の回転方向後方側における壁面の上端部に形成された外周切れ刃と、を備え、
前記第１の溝は、前記先端切れ刃によって骨を切削することにより生じた骨の切粉を前記ドリル本体の後端側に送るように形成され、
前記第１の溝と第２の溝とを隔てる壁部には、前記ドリル本体が回転した際に前記第１の溝内の切粉を前記第２の溝内に送るための通路が形成されており、
前記第２の溝の回転方向後方側の壁面は、前記第２の溝内の切粉を孔内壁面に押しつける押圧部である、骨穿孔用ドリル。
前記通路は、切欠部により形成されている、請求項１に記載の骨穿孔用ドリル。
前記切欠部は、前記壁部の先端側に形成されている、請求項２に記載の骨穿孔用ドリル。
前記第１の溝、及び第２の溝は、それぞれ螺旋状に延びる、請求項１〜３のいずれかに記載の骨穿孔用ドリル。
前記押圧部は、回転方向後方側に傾斜している、請求項１〜４のいずれかに記載の骨穿孔用ドリル。
回転させることで骨に孔をあけることができる骨穿孔用ドリルであって、
軸方向に延びる第１の溝が形成されたドリル本体と、
前記ドリル本体の先端に形成された先端切れ刃と、
前記第１の溝の回転方向後方側における壁面の先端側上端部に形成された外周切れ刃と、を備え、
前記第１の溝は、前記先端切れ刃によって骨を切削することにより生じた骨の切粉を前記ドリル本体の後端側に送るように形成され、
前記外周切れ刃よりも後端側における前記第１の溝の回転方向後方側の壁面は、前記第１の溝内の切粉を孔内壁面に押しつける押圧部である、骨穿孔用ドリル。
前記第１の溝は、螺旋状に延びる、請求項６に記載の骨穿孔用ドリル。
前記押圧部は、回転方向後方側に傾斜している、請求項６又は７に記載の骨穿孔用ドリル。