(57)【要約】      （修正有）【課題】低コスト且つ簡易な方法で作製することができるボーンミルの提供。【解決手段】ボーンミル１は、ミリングドリル２と、ミリングドリル２を支持すると共に外部から骨材料を挿入するための挿入口を有する本体３と、本体３の挿入口に着脱自在に嵌合されるプランジャ４と、ミリングドリル２を手動で回転させるためのハンドル５と、を備える。本体３の内部に挿入された骨材料は、ハンドル５を用いてミリングドリル２を回転させることで、ミリングドリル２とプランジャ４との間で粉砕される。本体３、プランジャ４及びハンドル５は、樹脂により形成されている。上記構成によれば、ボーンミル１をステンレス鋼やアルミニウム合金よりも廉価な樹脂により作製することができ、また、その作製は、切削機器等の大掛かりな機器を必要とせず、例えば、市販の３Ｄプリンタを用いて手軽に行うことができる。【選択図】図１
2020185546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材料を粉砕するためのボーンミルであって、
軸外周部に粉砕歯を有するミリングドリルと、
箱体状に形成され前記ミリングドリルを支持すると共に、該ミリングドリルの軸心に直交する直交方向に外部から骨材料を挿入するための挿入口を有する本体と、
前記本体の挿入口に着脱自在に嵌合されるプランジャと、
前記ミリングドリルの端部に取り付けられ、該ミリングドリルを手動で回転させるためのハンドルと、を備え、
前記本体の内部に挿入された骨材料は、前記ハンドルを用いて前記ミリングドリルを回転させることで、前記ミリングドリルと前記プランジャとの間で粉砕され、
前記本体、プランジャ及びハンドルは、樹脂により形成されていることを特徴とするボーンミル。
【請求項２】
前記本体の壁面は、前記直交方向に沿って伸びるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のボーンミル。
【請求項３】
前記本体の内壁は、前記挿入口と前記ミリングドリルの取付箇所との間で平坦に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のボーンミル。
【請求項４】
前記プランジャは、前記本体の挿入口に嵌合する嵌合部と、前記挿入口に嵌合された前記嵌合部を前記ミリングドリルに接触しない位置で規制する規制部と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のボーンミル。
【請求項５】
前記本体の前記挿入口とは反対側に取り付けられる台座を更に備え、
前記台座は、平板状の底板部と、前記底板部から立設され前記本体が嵌め込まれる嵌め込み部と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のボーンミル。
【請求項６】
前記本体は、前記挿入口とは反対側の端部から該挿入口に向かって伸びるスリットを有することを特徴とする請求項５に記載のボーンミル。
【請求項７】
前記ミリングドリル、本体、プランジャ、ハンドル及び台座は、人の手によって容易に持ち運び可能な寸法及び重量に構成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のボーンミル。
【請求項８】
前記本体は、前記挿入口とは反対側に設けられ粉砕した骨材料を外部に排出するための排出口と、該排出口と前記ミリングドリルの取付箇所との間に設けられ粉砕された骨材料を視認するための覗き窓と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のボーンミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨材料を粉砕するためのボーンミルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、整形外科手術において骨接合部及び関節固定部に自家骨を移植する方法が知られている。このような方法では一般的に、自家骨をボーンミルにより治療目的に応じた大きさへと粉砕する。ボーンミルは、例えば、モータにより回転駆動される切削ディスクを備え、回転している切削ディスクにプランジャを用いて自家骨を押し付けることで、自家骨を所望の大きさへと粉砕する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１７１９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したようなボーンミルは、硬質な自家骨の粉砕に耐え得る耐摩耗性及び剛性、血液や体液に対する耐食性、更には衛生面も考慮して、一般的にステンレス鋼やアルミニウム合金といった高価な材料により構成されている。そのため、ボーンミル自体も高価となる上、ボーンミルの作製に切削機器等の大掛かりな機器が必要となる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、低コスト且つ簡易な方法で作製することができるボーンミルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、骨材料を粉砕するためのボーンミルであって、軸外周部に粉砕歯を有するミリングドリルと、箱体状に形成され前記ミリングドリルを支持すると共に、該ミリングドリルの軸心に直交する直交方向に外部から骨材料を挿入するための挿入口を有する本体と、前記本体の挿入口に着脱自在に嵌合されるプランジャと、前記ミリングドリルの端部に取り付けられ、該ミリングドリルを手動で回転させるためのハンドルと、を備え、前記本体の内部に挿入された骨材料は、前記ハンドルを用いて前記ミリングドリルを回転させることで、前記ミリングドリルと前記プランジャとの間で粉砕され、前記本体、プランジャ及びハンドルは、樹脂により形成されていることを特徴とする。
【０００７】
前記本体の壁面は、前記直交方向に沿って伸びるように形成されていることが好ましい。
【０００８】
前記本体の内壁は、前記挿入口と前記ミリングドリルの取付箇所との間で平坦に形成されていることが好ましい。
【０００９】
前記プランジャは、前記本体の挿入口に嵌合する嵌合部と、前記挿入口に嵌合された前記嵌合部を前記ミリングドリルに接触しない位置で規制する規制部と、を有することが好ましい。
【００１０】
前記本体の前記挿入口とは反対側に取り付けられる台座を更に備え、前記台座は、平板状の底板部と、前記底板部から立設され前記本体が嵌め込まれる嵌め込み部と、を有することが好ましい。
【００１１】
前記本体は、前記挿入口とは反対側の端部から該挿入口に向かって伸びるスリットを有することが好ましい。
【００１２】
前記ミリングドリル、本体、プランジャ、ハンドル及び台座は、人の手によって容易に持ち運び可能な寸法及び重量に構成されていることが好ましい。
【００１３】
前記本体は、前記挿入口とは反対側に設けられ粉砕した骨材料を外部に排出するための排出口と、該排出口と前記ミリングドリルの取付箇所との間に設けられ粉砕された骨材料を視認するための覗き窓と、を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ボーンミルをステンレス鋼やアルミニウム合金よりも廉価な樹脂により作製することができ、また、その作製は、切削機器等の大掛かりな機器を必要とせず、例えば、市販の３Ｄプリンタを用いて手軽に行うことができる。そのため、低コスト且つ簡易な方法でボーンミルを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）−（ｄ）は、それぞれ本発明の実施形態に係るボーンミルの上面図、左側面図、正面図及び右側面図。
【図２】（ａ）（ｂ）は、それぞれ上記ボーンミルを構成するミリングドリルの側面図及び側断面図。
【図３】（ａ）−（ｄ）は、それぞれ上記ボーンミルを構成する本体の上面図、左側面図、正面図及び右側面図。（ｅ）は、（ｃ）のＩ−Ｉ線断面図。
【図４】（ａ）−（ｄ）は、それぞれ上記ボーンミルを構成するプランジャの上面図、正面図、下面図及び側面図。
【図５】（ａ）−（ｃ）は、それぞれ上記ボーンミルを構成する台座の上面図、正面図及び側面図。（ｄ）は、（ａ）のＩ−Ｉ線断面図。
【図６】（ａ）（ｂ）は、上記ボーンミルを用いて骨材料を粉砕する際の動作を示す図。（ｃ）は、（ｂ）のＩ−Ｉ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係るボーンミルについて図面を参照して説明する。本ボーンミルは、自家骨や骨組織等の骨材料を粉砕して、骨再生又は骨移植用の骨基質となる骨スラリー又は骨粉末を調製するのに用いられる。
【００１７】
図１（ａ）−（ｄ）に示すように、ボーンミル１は、骨材料を粉砕するためのミリングドリル２と、ミリングドリル２を支持及び収容する本体３と、ミリングドリル２に骨材料を押し付けるためのプランジャ４と、ミリングドリル２を手動で回転させる際に持ち手となるハンドル５と、骨材料を粉砕する際に本体３のぐらつきを低減するための台座６と、を備える。本体３の内部に挿入された骨材料は、ハンドル５を用いてミリングドリル２を回転させることで、ミリングドリル２とプランジャ４との間で所定の大きさへと粉砕される。ボーンミル１の各構成は、オートクレーブ滅菌可能な材料により形成されている。
【００１８】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、ミリングドリル２は、ドリル部２１と、ドリル部２１の一端に被せられたドリル先端キャップ２２と、ドリル部２１の他端に被せられたドリルハンドルキャップ２３と、を有する。ドリル部２１は、例えば、直径１ｃｍ程度の円柱状に形成された超鋼により構成され、軸外周部に粉砕歯２１ａ（図２（ａ）参照）を有する。粉砕歯２１ａは、図例では螺旋状に形成された切屑排出溝により構成されているが、軸外周部に形成された凸状刃等により構成されていてもよい。
【００１９】
ドリル先端キャップ２２及びドリルハンドルキャップ２３は、共にドリル部２１の直径とほぼ同じ内径を有する有底円筒状に形成され、それぞれの外底が外方を向くようにしてドリル部２１の一端及び他端に固着されている。ドリル先端キャップ２２及びドリルハンドルキャップ２３は、例えば、摩擦係数の小さい樹脂系材料を切削加工することにより形成される。ドリルハンドルキャップ２３の外底は、ハンドル５と係合するためのハンドル係合部２４を成している。ハンドル係合部２４は、図例では六角キャップ状に形成されている。
【００２０】
図３（ａ）−（ｅ）に示すように、本体３は、一の方向（図例では上下方向）に長尺となった略矩形の箱体状に形成されている。以下の説明では、後述する一方の覗き窓３６が設けられている面を本体３の正面と呼ぶ。裏面は正面と同様の構造を有するので、裏面の図示は省略している。本体３は、樹脂系材料により形成され、例えば、同材料を３Ｄプリンタで成型することにより形成される。本体３の大きさは、正面から見たときに幅４ｃｍ／奥行３ｃｍ／高さ８ｃｍ程度とされる。
【００２１】
本体３は、ミリングドリル２のドリル先端キャップ２２が挿通される先端穴３１と、ミリングドリル２のドリルハンドルキャップ２３が挿通されるハンドル穴３２と、を有する。先端穴３１及びハンドル穴３２は、各々の中心が同じ高さになるようにして、図例では本体３の左側面及び右側面にそれぞれ設けられている。先端穴３１及びハンドル穴３２の内径は、先端穴３１及びハンドル穴３２に挿通されたミリングドリル２がミリングドリル２の軸心Ｃ（図３（ｃ）参照）回りに回転可能となるように、ドリル先端キャップ２２及びドリルハンドルキャップ２３の外周が摺接する大きさに構成されている。また、正面から裏面に向かう方向（奥行き方向）において、ミリングドリル２と本体３の内壁との間には、実質的に隙間が無い（図３（ｅ）参照）。
【００２２】
また、本体３は、外部から本体３の内部に骨材料を挿入するための挿入口３３と、ミリングドリル２により粉砕した骨材料を本体３の内部から外部に排出するための排出口３４と、を有する。挿入口３３は、ミリングドリル２の軸心Ｃに直交する直交方向Ｄに設けられている。図例では、直交方向Ｄは上下方向とされ、挿入口３３は本体３の上面に設けられている。排出口３４は、挿入口３３とは反対側に設けられ、図例では本体３の下面に設けられている。挿入口３３及び排出口３４は、共に矩形の窓状に形成されている。
【００２３】
本体３の壁面は、直交方向Ｄに沿って伸びるように形成されている。また、本体３の内壁は、挿入口３３とミリングドリル２の取付箇所（先端穴３１及びハンドル穴３２）との間及びミリングドリル２の取付箇所と排出口３４との間で平坦に形成されている。
【００２４】
また、本体３は、挿入口３３とは反対側の端部（下端部）から挿入口３３に向かって伸びるスリット３５と、ミリングドリル２により粉砕された骨材料を視認するための覗き窓３６と、本体３をユーザが把持したときに滑り止めとなる滑り止め溝３７と、を有する。スリット３５は、図例では左側面及び右側面にそれぞれ設けられている。覗き窓３６は、直交方向Ｄに直交する方向で、且つ排出口３４とミリングドリル２の取付箇所との間に設けられ、図例では本体３の正面及び裏面にそれぞれ設けられている。滑り止め溝３７は、本体３の左側面及び右側面に、それぞれ直交方向Ｄに沿って伸びるように複数設けられている。
【００２５】
図４（ａ）−（ｄ）に示すように、プランジャ４は、本体３の挿入口３３（図４（ｂ）参照）に嵌合する嵌合部４１と、挿入口３３に嵌合された嵌合部４１をドリル部２１に接触しない位置で規制する規制部４２と、を有する。規制部４２は、図例では矩形の平板状に形成され、その一面の中央に矩形状の嵌合部４１が突設されている。嵌合部４１が挿入口３３に嵌合すると、嵌合部４１の先端部とドリル部２１とが所定の距離（例えば、０．５ｃｍ程度）を隔てて互いに対向した状態で、規制部４２の周縁部が本体３の外面に当接する。嵌合部４１は、ドリル部２１と対向する箇所に、ドリル部２１の曲面に沿うように設けられたＲ状の凹条部４３を有する。プランジャ４は、樹脂系材料により形成され、例えば、同材料を３Ｄプリンタで成型することにより形成される。
【００２６】
図５（ａ）−（ｄ）に示すように、台座６は、平板状の底板部６１と、底板部６１の一面から立設され本体３が嵌め込まれる嵌め込み部６２と、を有する。底板部６１は、図例では円板状に形成されている。嵌め込み部６２は、矩形の枠体状に形成され、本体３の下端部の外周を覆う。嵌め込み部６２の内径は、本体３の外径よりも僅かに小さくなっている。また、底板部６１において嵌め込み部６２によって囲まれた領域（図５（ａ）においてドットで示す）は、ミリングドリル２により粉砕された骨材料が通過するようにくり抜かれて窓６３になっている。台座６は、樹脂系材料により形成され、例えば、同材料を３Ｄプリンタで成型することにより形成される。
【００２７】
図１（ａ）−（ｄ）に戻って、ハンドル５は、長尺な平板状に形成され、その一端にミリングドリル２と係合するためのミリングドリル係合部５１を有する（図１（ｄ）参照）。ミリングドリル係合部５１は、図例では六角穴により形成され、ミリングドリル２のハンドル係合部２４と係合する。ハンドル５は、２０ｃｍ程度の長さの樹脂系材料により形成され、例えば、同材料を３Ｄプリンタで成型することにより形成される。ハンドル５は、図例では本体３の右側面に取り付けられている。
【００２８】
次に、ボーンミル１を用いて、骨材料を粉砕する際の動作について図６（ａ）−（ｃ）を参照して説明する。なお、図６（ａ）（ｂ）では、ミリングドリル２の一部及びハンドル５の断面ハッチングを省略している。また、図６（ｃ）では、台座６及びステンレスシャーレＰの図示を省略している。
【００２９】
まず、ボーンミル１の各構成に破損変形がないかを確認し、異常がなければ各構成をオートクレーブ滅菌する。次いで、図６（ａ）に示すように、ミリングドリル２及びハンドル５を装着した本体３の下端部を、台座６の嵌め込み部６２に嵌め込む。このとき、嵌め込み部６２の内径が本体３の外径よりも僅かに小さくなっているが、本体３の左側面及び右側面にそれぞれスリット３５が設けられているので、奥行き方向（スリット３５が狭まる方向）に本体３が弾性的に変形することで本体３を台座６に嵌め込むことができる。また、本体３を台座６に一旦嵌め込んだ後は、本体３が台座６の嵌め込み部６２を押し広げようとする力が働くので、本体３が台座６から簡単には抜けないようにすることができる。このようにして組み立てられたミリングドリル２、本体３、ハンドル５及び台座６は、底板部６１の嵌め込み部６２が立設された面とは反対側の面を介して、内径１０ｃｍ程度のステンレスシャーレＰの中に載置される。
【００３０】
その後、図６（ｂ）に示すように、挿入口３３から本体３の内部に１．５ｃｍサイズの骨材料Ｂを２個ほど挿入し、挿入口３３にプランジャ４の嵌合部４１を嵌合させる。ユーザは、一方の掌でプランジャ４の規制部４２をミリングドリル２の方に押さえ込みながら、他方の掌でミリングドリル２が３０度ほど往復回転するようにハンドル５を操作する。これにより、プランジャ４によってミリングドリル２に押し付けられた骨材料Ｂが、ドリル部２１により切削及び粉砕される。なお、骨材料Ｂが硬くてハンドル５の操作が難しい場合には、ハンドル５の代わりに市販のパワーツールを用いてミリングドリル２を回転させてもよい。
【００３１】
このとき、奥行き方向においてドリル部２１と本体３の内壁との間には、粉砕前の骨材料Ｂが通過することができるような隙間が無いので（図６（ｃ）参照）、粉砕されてドリル部２１の切屑排出溝（不図示）を通った骨材料Ｂだけが、ドリル部２１の下方に落下する。また、規制部４２の周縁部が本体３の外面に当接することで、嵌合部４１がドリル部２１に接触しないように構成されているので、骨材料Ｂが粉砕により小さくなった場合やプランジャ４を強い力で押さえ込んだ場合でも、嵌合部４１及びドリル部２１が互いに接触破損するのを防止することができる。
【００３２】
ドリル部２１により粉砕された骨材料Ｂは、本体３の排出口３４（図６（ｂ）参照）及び台座６の窓６３を通過して、ステンレスシャーレＰの上に回収される。回収された骨材料Ｂの量及び粉砕大きさは、本体３の覗き窓３６から覗くことで容易に視認することができる。なお、骨材料Ｂの粉砕大きさは、ドリル部２１の切屑排出溝の溝深さを変更することで任意に調整可能である。また、台座６とステンレスシャーレＰとの間にガーゼを介在させておくと、粉砕された骨材料Ｂをガーゼごと回収することができるので便利である。
【００３３】
本体３の内部に挿入した骨材料Ｂを粉砕しきると、一旦プランジャ４を本体３から抜き取り、新たに骨材料Ｂを挿入口３３から挿入する。そして、必要量の粉砕された骨材料Ｂが得られるまで、上記操作を繰り返す。骨材料Ｂの粉砕が終了すると、ボーンミル１を各構成に分解し、所定の洗浄及び滅菌を行って保管する。
【００３４】
上述したボーンミル１によれば、本体３、プランジャ４、ハンドル５及び台座６を、ステンレス鋼やアルミニウム合金よりも廉価な樹脂により作製することができる。また、その作製は、切削機器等の大掛かりな機器を必要とせず、例えば、市販の３Ｄプリンタを用いて手軽に行うことができる。そのため、低コスト且つ簡易な方法でボーンミル１を作製することができる。
【００３５】
また、本体３の壁面が直交方向Ｄに沿って伸びるように形成されているので、骨材料Ｂを粉砕しようとプランジャ４を押さえ込んだときに、本体３の壁面に負担がかかり難い。これにより、本体３の破損の虞を低減することができる。
【００３６】
また、本体３の内壁が平坦に形成されていることは、３Ｄプリンタによる成型において大きなメリットとなる。通常、３Ｄプリンタを用いて構造物を成型する際には、構造物の一方の端部から他方の端部に向かって樹脂を順次積層していくので、下層よりも上層が突出しているような凸部については、凸部を支持する足場を成型する構造物とは別に設ける必要があるなど手間がかかる。そのため、本体３の内壁を平坦に形成することで、このような凸部を形成するための足場を設ける必要がなくなるので、本体３の３Ｄプリンタによる成型が容易となる。
【００３７】
上記のように、本体３の破損の虞を低減することや、本体３の内壁を平坦に形成することは、金属よりも構造強度の低い樹脂を用いて３Ｄプリンタにより本体３を成型することを念頭に置いているからこそ想起し得る構成であり、金属により構成された一般的なボーンミルに基づいて容易に想起し得る構成とは言えない。
【００３８】
また、本体３の内壁が平坦に形成されているので、挿入口３３から挿入した骨材料Ｂは確実にミリングドリル２に到達し、また、ミリングドリル２により粉砕された骨材料Ｂは確実に排出口３４に到達する。これにより、無駄になる骨材料Ｂの量を減らすことができる。更に、本体３を洗浄する際にも、本体３の内壁に凹凸がある場合に比べて汚れ残りや洗剤残りが起こり難いので、洗浄が容易となり洗浄効率を向上することができる。
【００３９】
また、ボーンミル１は、総重量が１５０グラム程度と非常に軽量に形成されており、ハンドル５を取り付けた状態でも大人であれば片手で持ち運び可能な大きさに構成されている。このように、ボーンミル１の各構成が人の手によって容易に持ち運び可能な寸法及び重量となっている上、骨材料Ｂを粉砕する際にボーンミル１をテーブル等に固定する必要がないので、ユーザはボーンミル１を手軽に移動させることができる。
【００４０】
また、ボーンミル１を構成する部材の数が少なく、且つ簡単な差込操作でボーンミル１を組み立てることができるので、ボーンミル１の操作に熟練していないユーザでも容易にボーンミル１を取り扱うことができる。更に、本体３の正面と裏面が同様の形状に形成されているので、ボーンミル１を正面側あるいは裏面側から使用することで、ユーザの利き手に応じてハンドル５を右側又は左側のいずれにも配置することができる。
【００４１】
なお、本発明に係るボーンミルは、上記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。例えば、本ボーンミルは、必ずしも台座を備える必要はなく、台座を用いずに骨材料を粉砕してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  ボーンミル
２  ミリングドリル
２１ａ  粉砕歯
３  本体
３３  挿入口
３４  排出口
３５  スリット
３６  覗き窓
４  プランジャ
４１  嵌合部
４２  規制部
５  ハンドル
６  台座
６１  底板部
６２  嵌め込み部
Ｂ  骨材料
Ｃ  ミリングドリルの軸心
Ｄ  直交方向
【図１】
2020185546.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020185546.tif 000005
【図４】
2020185546.tif 000006
【図５】
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【図６】
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