(57)【要約】【課題】穿孔深さを簡単に設定することができ、ドリルが所定の深さ以上前進しないようにドリルを停止できる片手で操作可能なドリルガイドを提供することにある。【解決手段】骨の穿孔に用いられる器具であり、穿孔される穴の深さを監視して、深すぎる穿孔を防ぐための器具である。本器具によれば、穴を確実に所定深まで穿孔することができる。本器具は、穿孔される穴の深さを設定する深さゲージを有するスリーブ１４と、離脱可能な係止機構を備えてスリーブ１４内において軸方向に沿って配置されるスライダ１６と、肩部７０，７２を有するシャフト１２を備えるドリル１０によって構成されている。本器具による穿孔は、所定の穴の深さを深さゲージに設定し、ドリルをスライダ１６内に軸方向に沿って挿入し、スリーブ先端の鋸歯２４を骨と接触させ、肩部７０がスライダ１６と接触するまでドリル１０を骨内に前進させることによってなされる。また、本器具は穴のネジ切り深さを監視する場合に用いてもよい。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨の穿孔に用いる器具であって、スリーブ、スライダおよびドリルを備え、
前記スリーブは、骨に穿孔される穴の深さを設定する深さゲージと、前記骨に接触する端部を有し、
前記スライダは、前記深さゲージと互いに連携して作用する離脱可能な係止機構を備え、前記スライダは前記スリーブ内において軸方向に沿って配置され、
前記ドリルは肩部を有するシャフトを備え、前記シャフトは前記スライダ内において軸方向に沿って嵌入され、前記肩部が前記スライダと接触するまで前進して骨を穿孔するようにしたことを特徴とする器具。
【請求項２】
前記深さゲージは前記スリーブに形成された溝を備え、前記溝は複数の受け部材を有し、前記係止機構は前記スライダに形成されたスプリングアームを備えており、前記アームはそこから径方向に延在して前記受け部材に係止可能なエッジを有し、
前記アームを前記スライダの中心に向かって変位させることによって、前記エッジを前記受け部材への係止を解除した状態に保つようにしていることを特徴とする、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記アームは、そこから径方向に前記溝と一直線に並んで延在するタブを備え、前記タブに力を付加することによって、前記アームを変位させていることを特徴とする、請求項２に記載の器具。
【請求項４】
前記受け部材の各々には、その対応する深さを示すマークが付けられていることを特徴とする、請求項２に記載の器具。
【請求項５】
前記受け部材の各々は、Ｖ字型切込み、穴およびギザギザ状刻み目からなる群から選択される形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の器具。
【請求項６】
前記スリーブはそこから軸方向に延在して骨と接触可能な鋸歯をさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の器具。
【請求項７】
前記ドリルは、第１端部と、前記スライダの内径よりも小さい外径を有する中間部と、第２端部とを有し、前記肩部は前記第１端部および前記中間部間に形成され、前記中間部は前記スライダ内に軸方向に沿って配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の器具。
【請求項８】
前記スリーブは、ステンレス鋼およびチタニウムからなる群から選択される材料から形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の器具。
【請求項９】
前記スライダは、ステンレス鋼、チタニウム、およびプラスチックからなる群から選択される材料から形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の器具。
【請求項１０】
前記深さゲージは、穴の深さを約６ｍｍから約５４ｍｍの範囲の値に制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の器具。
【請求項１１】
前記深さゲージは、穴の深さを約１０ｍｍから約１４ｍｍの範囲の値に制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の器具。
【請求項１２】
第１肩部を画成するシャフトを有するタップをさらに備え、前記タップは前記スライダ内に軸方向に沿って嵌入され、前記第１肩部が前記スライドと接触するまで前進して骨の前記穴をネジ切るようにしていることを特徴とする、請求項１に記載の器具。
【請求項１３】
前記深さゲージは、ネジ切り深さを約６ｍｍから約２４ｍｍの範囲内の値に制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の器具。
【請求項１４】
前記タップは、さらに第１端部と、前記第１端部の外径よりも小さい外径を有する第１中間部と、前記第１中間部よりも小さい外径を有する第２中間部を有し、前記第１肩部は前記第１中間部および前記第２中間部間に形成され、第２肩部が前記第１端部および前記第１中間部間に形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の器具。
【請求項１５】
前記第１端部は前記スリーブの内径よりも大きい外径を有し、前記穴が所定の最大深さにネジ切りされたとき、前記第２肩部が前記スリーブと当接するようになっていることを特徴とする、請求項１４に記載の器具。
【請求項１６】
骨の穿孔に用いる器具であって、スリーブ、スライダおよびドリルを備え、
前記スリーブは複数対のＶ字型切込みを備える溝を有し、前記複数対のＶ字型切込みの各対は骨に穿孔される所定の穴の深さに対応し、
前記スライダはスプリングアームを備え、前記アームはそこから径方向に延在するエッジを有し、前記エッジは前記複数対のＶ字型切込み内に係止するように操作可能であり、前記アームを前記スライダの中心に向かって変位させることによって、前記エッジの係止を解除した状態に保ち、
前記ドリルは肩部を有するシャフトを備え、前記シャフトは前記スライダ内に軸方向に沿って嵌入され、前記肩部が前記スライドと接触するまで前進して骨を穿孔するようにしたことを特徴とする器具。
【請求項１７】
前記スリーブは、そこから径方向に延在して骨と接触可能な鋸歯を備えていることを特徴とする、請求項１６に記載の器具。
【請求項１８】
前記アームは、そこから径方向に前記溝と一直線に並んで延在するタブを備え、前記タブに力を付加することによって前記アームを変位させていることを特徴とする、請求項１６に記載の器具。
【請求項１９】
前記複数対のＶ字型切込みの各対には、その対応する深さを示すマークが付けられていることを特徴とする、請求項１６に記載の器具。
【請求項２０】
前記ドリルは、第１端部と、前記スライダの内径よりも小さい外径を有する中間部と、第２端部とを有し、前記肩部は前記第１端部および前記中間部間に形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の器具。
【請求項２１】
前記スリーブは、ステンレス鋼およびチタニウムからなる群から選択される材料から形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の器具。
【請求項２２】
前記スライダは、ステンレス鋼、チタニウム、およびプラスチックからなる群から選択される材料から形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の器具。
【請求項２３】
前記穴の深さは、約６ｍｍから約５４ｍｍの範囲内の値に設定されていることを特徴とする、請求項１６に記載の器具。
【請求項２４】
第１肩部を画成するシャフトを有するタップをさらに備え、前記タップは前記スライダ内に軸方向に沿って嵌入され、前記第１肩部が前記スライダと接触するまで前進して骨の前記穴をネジ切るようにしていることを特徴とする、請求項１６に記載の器具。
【請求項２５】
前記深さゲージは、ネジ切り深さを約６ｍｍから約２４ｍｍの範囲内の値に制御するように構成されていることを特徴とする、請求項２４に記載の器具。
【請求項２６】
前記タップは、さらに第１端部と、前記第１端部の外径よりも小さい外径を有する第１中間部と、前記第１中間部よりも小さい外径を有する第２中間部を有し、前記第１肩部は前記第１中間部および前記第２中間部間に形成され、第２肩部が前記第１端部および前記第１中間部間に形成されていることを特徴とする、請求項２４に記載の器具。
【請求項２７】
前記第１端部は、前記スリーブの内径よりも大きい外径を有し、前記穴が所定の最大深さにネジ切りされたとき、前記第２肩部が前記スリーブと当接するようになっていることを特徴とする、請求項２６に記載の器具。
【請求項２８】
複数の受け部材を備える溝と骨に接触する端部を有するスリーブと、径方向に延在するエッジを有するスプリングアームを備えて前記スリーブ内で軸方向に沿って配置されるスライダと、肩部を画成するシャフトを有するドリルを備える器具を用いて骨を穿孔する方法において、
骨の表面の穿孔する穴に対応する位置に窪みを形成するステップと、
前記器具に所定の穴の深さを設定するステップと、
前記スリーブの端部を前記窪みを囲むようにして骨に押し付けるステップと、
前記シャフトを前記スライダ内に挿入するステップと、
前記シャフトによって骨に穴を穿孔するステップと、
前記シャフトの前記肩部を前記スライダに当接させるステップと
を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２９】
前記穴の深さを設定するステップは、
前記アームに圧力を付加し、前記アームを前記スライダの中心に向かって変位させるステップと、
前記スライダを軸方向に沿って移動させ、前記エッジを前記所定の穴の深さに対応する前記受け部材と位置合わせするステップと、
前記アームに付加していた力を除去し、前記エッジを前記受け部材に係止するステップと
を含んでいることを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記圧力を付加するステップは、前記スリーブの端部から延在する鋸歯を骨に押し付けるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記穴の深さを設定するステップは、前記穴の所定の深さを約６ｍｍから約５４ｍｍの範囲内に設定するステップを含んでいることを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記ドリルを骨から取り外すステップと、
前記器具を骨から取り外すステップと、
第１肩部および第２肩部を有するタップを準備するステップと、
前記器具に所定のネジ切り深さを設定するステップと、
前記スリーブの前記端部を穿孔された穴を包囲するように骨に押し付けるステップと、
前記タップを前記スライダ内に挿入するステップと、
前記タップによって前記穴をネジ切りするステップと、
前記タップの前記第２肩部を前記スライダと当接させるステップと
をさらに含んでいることを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記所定のネジ切り深さを設定するステップは、
前記アームに圧力を付加し、前記アームを前記スライダの中心に向かって変位させるステップと、
前記スライダを軸方向に沿って移動させ、前記エッジを前記所定のネジ切り深さに対応する前記受け部材と位置合わせするステップと、
前記アームに付加していた力を除去し、前記エッジを前記受け部材内に係止するステップと
を含んでいることを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記所定のネジ切り深さを設定するステップは、前記所定のネジ切り深さを約６ｍｍから約２４ｍｍの範囲内に設定するステップを含んでいることを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記所定のネジ切り深さを設定するステップは、前記所定のネジ切り深さを約２４ｍｍに設定するステップを含んでいることを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記タップの前記第２肩部を前記スリーブと当接させるステップをさらに含んでいることを特徴とする、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
骨の穿孔に用いる器具であって、スリーブおよびスライダを備え、
前記スリーブは複数の受け部材を有し、
前記スライダは、前記複数の受け部材と互いに連携して作用するタブを有し、前記タブは前記受け部材内に係止可能であり、前記タブを前記スライダの中心に向かって変位させることによって、前記タブの前記受け部材への係止を解除した状態に保ち、
前記スライダはドリルおよびタップのいずれかまたは各々が嵌入するように構成され、前記ドリルおよびタップのいずれかまたは各々は前記スライダに接触して前記ドリルおよび前記タップのいずれかまたは各々の前進を阻止する肩部を備えていることを特徴とする器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に外科用装置に関し、さらに具体的には骨の穿孔に用いる器具であるドリルガイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
脊柱は骨および骨に連結した組織からなる極めて複雑な系であり、人体の支持部をなすと共に、繊細な脊髄および神経を保護する役割を担っている。脊柱は互いに重なった一連の椎体からなり、各椎体は比較的脆弱な海綿骨からなる内部すなわち中心部と比較的強靭な皮質骨からなる外部を備えている。隣接する椎体間には、脊柱に作用する圧縮力を和らげて吸収する椎間板が配置されている。脊髄および神経を含む脊柱菅が椎体の背後に配置されている。
【０００３】
種々の脊柱疾患、例えば、脊椎側湾症（脊椎の横方向湾曲の異常）、脊椎後湾症（脊椎の後方湾曲の異常）、脊椎前湾症（脊椎、通常、腰椎の前方湾曲の異常）、脊椎すべり症（通常、腰椎または頚椎における椎体間の前方変位）、および異常、疾病または外傷による他の脊柱疾患、例えば、椎間板の亀裂、すべり、または変形、および椎骨の骨折などが知られている。このような症状を患った患者は、通常、神経機能の衰弱と共に著しく消耗性の苦痛を経験する。
【０００４】
外科用移植片および／または脊柱の２つ以上の椎体を癒合する機械的固定具を用い、一般的に脊椎固定術と呼ばれる、外科技術が知られている。脊椎固定術は、隣接する椎体の相対的な配列を変更し、脊柱の全体的な配列を調整するためにも用いられる。このような技術は上記の症状を治療し、多くの場合、苦痛を和らげるのに効果的に用いられている。
【０００５】
脊椎固定術の一例によれば、脊椎ロッドと一般的に呼ばれる脊椎と略平行に配置される外科用固定ロッドを用いて、脊椎を固定している。具体的には、脊椎の後方を露出させ、椎体の椎弓根に骨スクリューがねじ込まれる。椎弓根スクリューは通常、１つの椎骨ごとに２個配置され、脊椎ロッドの係留点として機能するものである。
【０００６】
椎弓根スクリューをねじ込むために、椎弓根を穿孔し、好ましくは、その穴にネジ切りがなされる必要がある。整形外科手術、例えば、骨スクリューを椎弓根内に挿入する手術において、穿孔される穴の深さを監視することが重要である。例えば、骨内に穿孔またはネジ切りされた穴が深すぎる場合、骨の周囲の動脈または組織を著しく損傷させることがある。椎弓根スクリューが嵌入される穴の深さは、約６ｍｍから約５４ｍｍの範囲内であり、このような寸法の穴であれば、椎弓根スクリューは容易に嵌入される。好ましくは、穴の深さは約１０ｍｍから１４ｍｍの範囲内であり、穴の深さと同じ長さを有する椎弓根スクリューがその穴に嵌入されるとよい。さらに、ネジ切り具の端部の溝が骨の周囲の動脈または組織に深刻な損傷をもたらすことがあるので、穴のネジ切り深さを監視することも重要である。代表的に、ネジ切り穴の深さは、約６ｍｍから２４ｍｍの範囲内である。好ましいネジ切り深さは穿孔された穴の深さおよび用いられる骨スクリューの長さに依存している。
【０００７】
椎弓根あるいは他の骨内に穿孔される穴の深さを監視するガイドを設ける試みがなされている。例えば、ドリルガイドと一般的に呼ばれている装置を整形外科用ドリルと共に用いて、穴の深さを監視する技術が知られている。このようなガイドは、通常、雌ネジが切られたコレット（ネジ付き円筒状保持具）および雄ネジが切られたスライダを備えており、コレットによってスライダの前進および停止を調整している。すなわち、スライダを所定の穴の深さに対応する位置までコレット内にねじ込むことによって、穴の深さを設定する。次いで、ドリルをガイドに沿って前進させ、ドリルが所定の深さに達した後、ドリルのそれ以上の穿孔をスライダが阻止している。
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば、グロッソッポ（Ｇｌｏｓｓｏｐ）に付与された米国特許第６，２０３，５４３Ｂ１号は、骨スクリューを用いて対象物（例えば、追跡装置）を骨に固定する装置を開示している。この装置は骨スクリューを骨に挿入するのに用いられるが、グロッソッポは骨スクリューの挿入に先立ち、骨の穿孔について記載している。スクリューが嵌入されるスリーブにネジ付きナットが螺合している。スクリューはスリーブ内において軸方向に沿って挿入され、回転によって前進する。ネジ付きナットはスクリューが所定の深さを超えて回転するのを防ぐように設定されている。
【０００９】
ネジ部材を用いる従来のシステム、例えば、グロッソッポの装置は、スリーブを所定の深さにまでねじ込むのに２本の手を用いるので、操作が困難である。ドリルガイドはドリルと共に用いるので、片手でガイドを操作する必要がある。また、ネジ付きスリーブは適切な位置に確実に係止できず、穴の深さが変化するおそれがある。このような観点から、所定の深さに係止することが可能な簡単な構成のドリルガイドが望まれている。さらに、ドリルガイドは片手で操作可能であるべきである。
【００１０】
ギシンらに付与された米国特許第５，５０７，８０１号は、骨片にネジ穴を形成するための圧縮ドリルガイドにおける穴の深さを肉眼によって監視する機構を開示している。ガイドは外側シリンダ、外側シリンダよりも長い内側シリンダ、および内側シリンダを前進させるスプリング機構を備えている。内側シリンダには、外科医が穿孔される穴の深さを肉眼によって制御するための光学的マークが付けられている。この構成によれば、外科医は内側シリンダが所定のマークに達したことを観察し、穿孔を完了することができる。しかし、この方法は、骨の穿孔作業を肉眼によって監視するため、穿孔される穴の深さを誤って観察し、深すぎる穴または十分に深くない穴が生じるおそれがある。
【００１１】
クスリッチらに付与された米国特許第５，８９９，９０８号は脊椎治療に用いるドリルチューブガイドを開示している。ドリルチューブガイドは、穴にリーマをそのリーマの肩部がスリーブに当接するまで挿入して、穴をリーマ仕上げするのに用いられる。しかし、クスリッチの器具は、移植片の寸法に対応する正確な穴の深さを得るために、種々の長さを有する多数のドリルチューブ、ドリルチューブスリーブ、およびリーマを備えているので、異なる穴の深さを監視するには多数のドリルガイドを必要とし、システムが複雑になるという欠点がある。
【００１２】
従って、本発明の目的は、骨を包囲する動脈、神経、および組織に損傷を与えずに正確な結果を簡単に得ることができる、骨に穿孔される穴の深さを監視するドリルガイドを提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、片手だけを用いて操作可能であり、外科医が空いている手で容易にドリルを操作することが可能なドリルガイドを提供することにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、種々の穴の深さを監視することができるドリルガイドを提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、穿孔深さと共にネジ切り深さも監視することができるドリルガイドを提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、ドリルが所定の深さ以上前進しないように安全にドリルを停止（係止）することができるドリルガイドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一態様による骨の穿孔に用いる器具は、スリーブ、スライダ、およびドリルを備えている。スリーブは、骨に穿孔される穴の深さを設定する深さゲージと、骨に接触する端部を有している。スライダは深さゲージと互いに連携して作用する離脱可能な係止機構を備え、スリーブ内において軸方向に沿って配置されている。ドリルは肩部を有するシャフトを備えている。ドリルのシャフトはスライダ内において軸方向に沿って嵌入され、肩部がスライダと接触するまで前進し、骨を穿孔するようになっている。
【００１８】
好ましくは、深さゲージはスリーブに形成された溝からなる。この溝は、複数対のＶ字型切込みを有しているとよい。また、好ましくは、係止機構はスライドに形成されたスプリングアームからなり、アームはその自由端から径方向に延在してＶ字型切込みに係止可能なエッジを有している。エッジをＶ字型切込みへの係止を解除した状態に保つために、アームはスライダの中心に向かって変位可能であるとよい。
【００１９】
好ましくは、アームはそこから径方向にスリーブの溝と一直線に並んで延在するタブを備えている。従って、タブに力を付加することによって、アームを変位させることができる。さらに、Ｖ字型切込みの各々には、その対応する深さを示すマークが付けられているとよい。
【００２０】
好ましくは、スリーブはそこから軸方向に延在して骨と接触可能な鋸歯を備えている。鋸歯は骨と接触し、器具を適切に位置決めすることができる。さらに、鋸歯は器具およびドリルが所定の位置から脱落するのを防ぐことができる。
【００２１】
ドリルは、第１端部と、スライダの内径よりも小さい外径を有する中間部と、第２端部を有しているとよい。肩部は、第１端部および中間部間に形成されている。また、中間部はスライダ内で軸方向に沿って嵌合配置されている。
【００２２】
好ましくは、スリーブはステンレス鋼またはチタニウムから形成されているとよい。また、スライダもステンレス鋼またはチタニウムから形成されているとよい。なお、スライダは射出成形によるプラスチック成形品から形成されてもよい。深さゲージは穴の深さを制御できるように構成されているとよい。頚椎に用いる場合、深さゲージは穴の深さを約６ｍｍから約５４ｍｍの範囲、好ましくは、約１０ｍｍから約１４ｍｍの範囲の値に制御できるように構成されているとよい。ただし、本発明は頚椎以外の骨の穿孔に利用可能であり、深さゲージは穴の深さを種々の適切な範囲内の値に制御できるように構成することも可能である。
【００２３】
好ましくは、本発明による器具は第１肩部を画成するシャフトを有するタップをさらに備えている。タップはスライダ内に軸方向に沿って嵌入され、第１肩部がスライダと接触するまで前進し、骨の穴をネジ切るように構成されているとよい。頚椎に用いる場合、深さゲージはネジ切り深さを約６ｍｍから約２４ｍｍの範囲内の値に制御できるように構成されているとよい。ただし、本発明は頚椎以外の骨のネジ切りに利用可能であり、深さゲージはネジ切り深さを用途に応じた適切な範囲内の値に制御できるように構成することも可能である。
【００２４】
タップは、さらに第１端部と、第１端部の外径よりも小さい外径を有する第１中間部と、第１中間部よりも小さい外径を有する第２中間部を有し、タブの第１肩部は第１中間部および第２中間部間に形成され、第２肩部が第１端部および第１中間部間に形成されているとよい。第１端部はスリーブの内径よりも大きい外径を有し、穴が約２４ｍｍの深さまでネジ切りされたとき、第２肩部がスリーブと当接するように構成されているとよい。
【００２５】
本発明の他の態様による骨の穿孔に用いる器具はスリーブ、スライダ、およびドリルを備えている。スリーブは複数対のＶ字型切込みを備える溝を有している。複数対のＶ字型切込みの各対は、骨に穿孔される所定の穴の深さに対応している。スリーブはそこから軸方向に延在して骨と接触する鋸歯を備えている。鋸歯は器具およびドリルが骨上の所定の位置から脱落するのを防ぐものである。スライダはスプリングアームを備えている。アームはその自由端から径方向に延在するエッジを有している。エッジは複数対のＶ字型切込みの各対内に係止するように操作可能であり、スライダをその位置に係止するものである。エッジの係止を解除した状態に保ち、スライダをスリーブ内において軸方向に滑動させるために、アームはスライダの中心に向かって変位可能となっている。ドリルは肩部を有するシャフトを備えている。シャフトはスライダ内に軸方向に沿って嵌入され、肩部がスライダと接触するまで前進し、骨を穿孔するようになっている。穴の深さは、アームを所定の深さに対応する対のＶ字型切込みと位置合わせすることによって設定するので、肩部がスライダと当接したとき、穴は所定の深さに達することになる。
【００２６】
好ましくは、アームはそこから径方向にスリーブの溝と一直線に並んで延在するタブを備えている。従って、タブに力を付加することによって、アームを変位させ、エッジの係止を解除した状態を保ち、スライダを軸方向に沿って移動させることが可能になっている。好ましくは、複数対のＶ字型切込みの各対には、その対応する深さを示すマークが付けられている。
【００２７】
好ましくは、ドリルは、第１端部と、スライダの内径よりも小さい外径を有する中間部と、第２端部とを有し、肩部は第１端部および中間部間に形成されているとよい。
【００２８】
好ましくは、スリーブはステンレス鋼またはチタニウムから形成されているとよい。また、スライダもステンレス鋼またはチタニウムから形成されているとよい。あるいは、スライダは射出成形によるプラスチック成形品から形成されていてもよい。
【００２９】
好ましくは、頚椎に用いられる場合、穴の深さは約６ｍｍから約５４ｍｍの範囲内の値に設定されているとよい。
【００３０】
好ましくは、本発明による器具は、第１肩部を画成するシャフトを有するタップをさらに備えている。タップは、スライダ内に軸方向に沿って嵌入され、第１肩部がスライダと接触するまで前進し、骨の穴をネジ切るように構成されているとよい。頚椎に用いられる場合、深さゲージは、ネジ切り深さを約６ｍｍから約２４ｍｍの範囲内の値に制御するように構成されているとよい。タップは、さらに第１端部と、第１端部の外径よりも小さい外径を有する第１中間部と、第１中間部よりも小さい外径を有する第２中間部を有し、第１肩部は第１中間部および第２中間部間に形成され、第２肩部が第１端部および第１中間部間に形成されているとよい。さらに、第１端部は、スリーブの内径よりも大きい外径を有し、穴が約２４ｍｍ深さにネジ切りされたとき、第２肩部がスリーブと当接するように構成されているとよい。
【００３１】
本発明のさらに他の態様によれば、複数対のＶ字型切込みを備える溝と軸方向に延在して骨と接触する鋸歯を有するスリーブと、径方向に延在するエッジを有するスプリングアームを備え、スリーブ内に軸方向に沿って配置されるスライダと、肩部を画成するシャフトを有するドリルを備える器具を用いて、骨を穿孔する方法が提供される。本方法は、骨の表面の穿孔する穴に対応する位置に窪みを形成するステップと、器具に所定の穴の深さを設定するステップと、スリーブの鋸歯を窪みを囲むようにして骨に押し付けるステップと、シャフトをスライダ内に挿入するステップと、シャフトによって骨に穴を穿孔するステップと、シャフトの肩部をスライダに当接させるステップとを含んでいる。
【００３２】
好ましくは、穴の深さを設定するステップは、アームに圧力を付加し、アームをスライダの中心に向かって変位させるステップと、スライダを軸方向に沿って移動させ、エッジを所定の穴の深さに対応するＶ字型切込みと位置合わせするステップと、アームに付加していた力を除去し、エッジをＶ字型切込みに係止するステップとを含んでいる。本発明を頚椎に用いる場合、所定の穴の深さを設定するステップは穴の深さを約６ｍｍから約５４ｍｍの範囲内に設定するステップからなるとよい。
【００３３】
さらに、本発明の方法は、穴に骨スクリューのようなネジ付き移植片を嵌入させるために穿孔された穴をネジ切りする場合にも適用される。従って、本方法は、ドリルを骨から取り外すステップと、器具を骨から取り外すステップと、第１肩部および第２肩部を有するタップを準備するステップと、器具に所定のネジ切り深さを設定するステップと、スリーブの鋸歯を穿孔された穴を包囲するように骨に押し付けるステップと、タップをスライダ内に挿入するステップと、タップによって穴をネジ切りするステップと、タップの第２肩部をスライダと当接させるステップとをさらに含んでいるとよい。
【００３４】
好ましくは、所定のネジ切り深さを設定するステップは、アームに圧力を付加し、アームをスライダの中心に向かって変位させるステップと、スライダを軸方向に沿って移動させ、エッジを所定の穴の深さに対応するＶ字型切込みと位置合わせするステップと、アームに付加していた力を除去し、エッジをＶ字型切込み内に係止するステップとを含んでいるとよい。本発明を頚椎に用いる場合、ネジ切り深さは、約６ｍｍから約２４ｍｍの範囲内に設定するステップからなるとよい。
【００３５】
頚椎に用いる場合、最大ネジ切り深さを約２４ｍｍに設定するとよい。ただし、最大ネジ切り深さはネジ切りの用途によって増減される。最大ネジ切り深さが２４ｍｍに設定された場合、ドリルはタップの第２肩部がスリーブと接触するまで前進することになる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によるドリルガイドによれば、骨を包囲する動脈、神経、および組織に損傷を与えずに、骨に穿孔される穴の深さを監視することができる。また、片手だけを用いて操作可能であり、外科医が空いている手で容易にドリルを操作することが可能である。さらに、タブを用いて、穴の深さを簡単に設定することができる。また、穿孔深さと共にネジ切り深さも監視することができる。さらに、肩部を設けることによって、ドリルが所定の深さ以上前進しないようにドリルを停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１ないし図３は整形外科用ドリルシャフト１２またはタップ（ねじ切り工具）と共に用いるドリルガイド１０を示している。このガイド１０は、主な構成要素として、スリーブ１４、スライダ１６、およびハンドル１８を備えている。
【００３８】
スリーブ１４は、近位端２０および遠位端２２を有する略中空円筒形状となっている。鋸歯２４が遠位端２２から軸方向に突出している。スリーブ１４は、さらに近位端２０から遠位端２２の縁部の手前まで延在する溝２６を有している。
【００３９】
溝２６は、互いに対向する内縁に沿って配置された複数の受け部材を備えている。図示の実施例において、受け部材は溝２６の互いに対向する内縁に沿って配置された複数対のＶ字型切込み（ノッチ）２８によって具体化されている。なお、本発明において、受け部材の形状はＶ字型切込みに限らず、スライダ１６の後述するタブと係合してスライダ１６の移動を阻止することが可能であれば、どのような形状、例えば、複数の穴、ジグザグ状の刻み目、または他の形状であってもよい。
【００４０】
Ｖ字型切込み２８の各対の位置は、ドリルによって穿孔される穴の所定の深さに対応している。好ましくは、Ｖ字型切込み２８の各対にはその対応する深さを示すマークが付けられているとよい。図４および図５に示すように、スリーブ１４の内径Ｄｉは一定であるが、その外径Ｄｏは段階的に減少している。具体的に、スリーブ１４は近位端２０において最大径Ｄｏ１を有し、Ｖ字型切込み２８を備える中間部においてＤｏ２に減径し、鋸歯２４が突出する遠位端２２の部分においてさらにＤｏ３に減径している。スリーブ１４は、好ましくはステンレス鋼またはチタニウムからなっているとよい。
【００４１】
スライダ１６も内径ｄｉおよび外径ｄｏを有する略円筒状である。外径ｄｏはスリーブ１４の内径Ｄｉよりもわずかに小さい。従って、図１、４、および５に示すように、スライダ１６をスリーブ１４内において軸方向に沿って配置することが可能である。スライダ１６は、第１端部３０、中間部３１、および第２端部３２を備えている。また、スライダ１６はほぼ中間部３１から第２端部３２に延在する複数（図では２本）の細長い隙間（スロット）３６によって形成されたスプリングアーム３４を有している。このアーム３４は、中間部３１に位置する固定端３５および第２端部３２に位置する自由端３７を有し、スプリングのように作用し、スライダ１６の中心３９に向かって変位することが可能となっている。エッジ３８がアーム３４の自由端３７から径方向に突出している。スプリングアーム３４は、さらに固定端３５および自由端３７間に位置するタブ（つまみ）４０を備えている。タブ４０は、幹部（ステム）４２および押圧部材４４を備えている。押圧部材４４の表面には、複数の隆起部４６が形成されている。好ましくは、スライダ１６はステンレス鋼またはチタニウムからなっているとよい。あるいは、スライダ１６は射出成形によるプラスチック成形物からなっているとよい。
【００４２】
スライダ１６は、第２端部３２をスリーブ１４の遠位端２２に向けて、スリーブ１４内において軸方向に沿って配置されている。このとき、タブ４０の幹部４２がスリーブ１４の溝２６内に嵌入され、スライダ１６のエッジ３８がスリーブ１４の溝２６に形成された複数対のＶ字型切込み２８と互いに連携して作用する。すなわち、エッジ３８は任意の１対のＶ字型切込み２８内に挟まれた状態で配置されることになる。アーム３４はスプリングとして機能するので、エッジ３８は選択された対のＶ字型切込み２８内に係止されることになる。エッジ３８が対のＶ字型切込み２８内に係止されると、スライダ１６はその位置に固定され、スリーブ１４内において軸方向に沿って移動することができない。タブ４０にわずかな力を付加してスプリングアーム３４を押し込むと、アーム３４は中心３９に向かって内側に変位し、対のＶ字型切り込み２８に対するエッジ３８の係止を解除することが可能になる。エッジ３８の係止が解除されると、スライダ１６は異なる位置まで軸方向に沿って移動することができる。このように、アーム３４を指で押し込んで変位させながらスライダ１６を軸方向に移動させ、エッジ３８を所定の深さに対応する対のＶ字型切込み２８と位置合わせし、アーム３４から指を離して変位を解除し、エッジ３８を所定の対のＶ字型切込み２８内に係止させることによって、所定の穴の深さを設定することが可能となっている。
【００４３】
図６は、本発明によるドリルガイド１０と共に用いるドリルシャフト１２を示している。ドリルシャフト１２は、第１端部５２、中間部５４、および第２端部または先端５６を有し、それぞれの外径は段階的に減少している。すなわち、ドリルシャフト１２は第１端部５２において最大径Ｘ１を有し、中間部５４においてＸ２に減径し、先端５６においてさらにＸ３に減径している。第１端部５２および中央部５４間の外径の変化によって、肩部５８が形成されている。中間部５４の外径Ｘ２は、スライダ１６の内径ｄｉよりもわずかに小さい。従って、図５に示すように、ドリルシャフト１２は、スリーブ１４内に配置されたスライダ１６内において、軸方向に沿って挿入可能となっている。ドリルシャフト１２の中間部５４がスライダ１６内に嵌入されるので、スライダ１６のアーム３４は中心３９に向って内側に変位することができず、その結果、アーム３４の係止の解除が阻止されることになる。すなわち、スライダ１６内に嵌入された中間部５４は、アーム３４のエッジ３８が互いに対向する対のＶ字型切込み２８内に係止している状態を維持する機能を有している。また、中間部５４の外径Ｘ２とスライダ１６の内径ｄｉ間の隙間は、スライダ１６内において中間部５４、従って、ドリルシャフト１２が自在に回転および移動できる値に設定されている。穿孔作業中、ドリルシャフト１２の肩部５８がスライダ１６の第１端部３０に当接すると、ドリルシャフト１２のそれ以上の前進が停止する。従って、ドリルシャフト１２の肩部５８は穿孔される穴の深さを決定する制限手段として作用することになる。一例として、ドリルガイド１０は、穿孔される穴の深さを約６ｍｍから約５４ｍｍの範囲内に制御することができる。このような範囲内に穴の深さを制御することが可能なドリルガイド１０は、例えば、頚椎の穿孔に好適に用いることができる。
【００４４】
図７に示すように、タップ（ネジ切り工具）６０をガイド１０と共に用いて、骨内に穿孔された穴をネジ切りすることができる。この場合も、ガイド１０はネジ切りが完了する深さを調整することができる。タップ６０は、第１端部６２、第１中間部６４、第２中間部６６、および第２端部６８を備えている。タップ６０の外径も段階的に減少している。第１端部６２は最大径Ｘ４を有している。第１中間部６４は、ドリルシャフト１２の第１端部５２の外径Ｘ１と実質的に等しく、第１端部６２の外径Ｘ４よりも小さい外径Ｘ１を有している。第２肩部７０が第１端部６２と第１中間部６４の連結部に形成されている。第２中間部６６はドリルシャフト１２の中間部５４の外径Ｘ２と実質的に等しく、第１中間部６４の外径Ｘ１よりも小さい外径Ｘ２を有している。第１肩部７２が第１中間部６４と第２中間部６６の連結部に形成されている。最後に、第２端部６８はドリルシャフト１２の第２端部５６の外径Ｘ３と実質的に等しく、第２中間部６６の外径Ｘ２よりも小さい外径Ｘ３を有している。
【００４５】
タップ６０の第２中間部６６の外径Ｘ２はスライダ１６の内径ｄｉよりもわずかに小さいので、タップ６０はその第２中間部６６までスライダ１６内に挿入可能である。しかし、第１中間部６４の外径Ｘ１はスライダ１６の内径ｄｉよりも大きいので、第２中間部６６と第１中間部６４の境界の第１肩部７２がスライダ１６と当接し、タップ６０のそれ以上の前進が阻止されることになる。従って、第１肩部７２はタップ６０の前進を阻止する制限手段として機能するものである。さらに、本実施例において、万一、タップ６０が第１肩部７２を超えて前進した場合、そのタップ６０の前進を阻止する制限手段として、第２肩部７０が設けられている。すなわち、第１端部６２の外径Ｘ４はスリーブ１４の外径Ｄｏ１よりも大きいので、第２肩部７０がスリーブ１４と当接すると、タップ６０のそれ以上深いネジ切りが制限されることになる。
【００４６】
好ましくは、頚椎のネジ切りの場合、タップ６０によるネジ切りの深さは約６ｍｍから約２４ｍｍの範囲内に設定されるとよい。この場合、第２肩部７０は、タップ６０が２４ｍｍの深さに達したとき、スリーブ１４と当接するように位置決めされる。すなわち、前述したように、第２肩部７０はネジ切りが深すぎることによって深刻な損傷をもたらす危険を回避する付加的な安全要素として機能する。
【００４７】
スリーブ１４の近位端２０にハンドル１８が取付けられている。ハンドル１８は外科医がガイド１０を容易に取り扱いできるような角度に傾斜している。ハンドル１８はグリップ４８を備えている。
【００４８】
本発明によるドリルガイド１０の操作について説明する。骨に所定の深さの穴を穿孔および／またはネジ切りする必要のある整形外科手術を行う場合、外科医はまず骨の表面を露出させる。ここで、好ましくは、錐などを用いて骨にくぼみを形成することによって、穴の位置にマークを付けるとよい。
【００４９】
次いで、外科医は片手でグリップ４８を握ってガイド１０を保持し、骨内に穿孔される穴の深さを所定の値に調整する。穴の深さは、例えば、頚椎の穿孔の場合、約６ｍｍから約５４ｍｍの範囲内に設定するとよい。好ましくは、互いに対向するＶ字型切込み２８の各対にその対応する穴の深さを示すマークを付けておくとよい。深さを設定するには、スライダ１６を移動させる必要がある。この場合、タブ４０を押し込み、アーム３４を内側に変位させ、Ｖ字型切込み２８内にエッジ３８が係止しない状態を保つ。この状態では、スライダ１６は係止していないので、ドリルガイド１０を握っている手の親指を用いて、外科医はスライダ１６をスリーブ１４内において軸方向に沿って容易に移動させることができる。押圧部材４４に複数の隆起部４６が設けられているので、親指はタブ４０から脱落することがなく、スライダ１６の移動を容易に行うことができる。エッジ３８を所定の深さに対応する対のＶ字型切込み２８と位置合わせした後、親指をタブ４０から離すことによって、スライダ１６をその位置に係止する。
【００５０】
ガイド１０に所定の穴の深さを設定した後、スリーブ１４の遠位端２２の鋸歯２４の中心を骨に形成したくぼみに位置合わせし、次いで、鋸歯２４を骨に押し込む。この鋸歯２４によって、ドリルガイド１０の骨からの脱落を確実に防ぐことができる。外科医は、片手でハンドル１８を握りながら、空いている手でドリルシャフト１２を、先端５６が骨のくぼみの表面と接触するまで、スリーブ１４およびスライダ１６内に挿入する。次いで、外科医は空いている手でドリルシャフト１２を回転させて、ドリルシャフト１２をスライダ１６内に前進させ、骨を穿孔する。穿孔作業において、ドリルシャフト１２は、肩部５８がスライダ１６の第１端部３０と接触するまで前進する。ドリルシャフト１２の第１端部５２の外径Ｘ１はスライダ１６の内径ｄｉよりも小さいので、ドリルシャフト１２はそれ以上前進しない。このように穴が所定の深さに達した後、外科医は穿孔作業を停止し、ドリルシャフト１２をドリルガイド１０から取り外す。
【００５１】
なお、本発明によるドリルガイド１０の操作は上記の手順に限定されるものではなく、ドリルガイド１０を骨に接触させる前にドリルシャフト１２をスリーブ１４内に挿入してもよい。
【００５２】
必要に応じて、穿孔された穴にタップ６０を用いてネジ切りを行うこともできる。ドリルシャフト１２を用いた上記の作業と同様に、外科医はまずドリルガイド１０に所定のネジ切り深さを設定する必要がある。ネジ切り深さは約６ｍｍから約２４ｍｍの範囲内に設定するとよい。この場合、ネジ切り深さが２４ｍｍに達すると、第２肩部７０がスリーブ１４と当接する。ドリルガイド１０にネジ切り深さを設定する場合、外科医はタブ４０を押し込み、スプリングアーム３４を内側に変位させ、その状態を保ちながらスライダ１６をスリーブ１４内において軸方向に移動させ、エッジ３８を所定のネジ切り深さに対応する対のＶ字型切込み２８と位置合わせする。エッジ３８が所定のネジ切り深さに対応する対のＶ字型切込み２８と一直線に並んだ後、タブ４０から指を離す。その結果、アーム３４のスプリング作用によって、タブ４０がその位置において係止し、従って、スライダ１６がその位置において係止することになる。
【００５３】
次いで、外科医は、そのタップ６０の第２端部６８がドリルガイド１０の鋸歯２４と略一直線に並ぶまで、タップ６０をスライダ１６内に挿入する。鋸歯２４を用いることによって、ドリルガイド１０を骨に対して位置決めすることができる。鋸歯２４はネジ切りされる穴を包囲するようして骨に配置される。次いで、タップ６０を回転し、そのタップ６０をドリルガイド１０内において軸方向に沿って前進させ、穴をネジ切りする。タップ６０は第１肩部７２がスライダ１６と当接するまで前進する。一変更例として、所定のネジ切り深さを２４ｍｍに設定した場合、タップ６０は第２肩部７０がスリーブ１４の近位端２０と当接するまで前進する。この第２肩部７０は、その第２肩部７０の位置を超えるネジ切りを阻止する付加的な安全手段として機能する。
【００５４】
なお、本発明のドリルガイドは、椎弓根スクリューに限らずあらゆる種類の骨スクリューのねじ込みの前に行われる骨の穿孔に用いることができる。例えば、ドリルガイドを外傷による骨の疾患に対する治療や他の整形外科用治療における骨の穿孔に用いることができる。
【００５５】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて説明したが、これらの実施例は本発明の原理と応用を単に例示したに過ぎない。従って、多くの変更例をこれらの実施例に基づいてなすことが可能であり、また、他の構成を請求の範囲に記載する本発明の精神と範囲を逸脱することなく考案することが可能であると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明によるドリルガイドをそのドリルガイドに挿入されたドリルシャフトと共に示す斜視図である。
【図２】本発明によるスリーブを示す斜視図である。
【図３】本発明によるスライダを示す斜視図である。
【図４】本発明によるスライダとスリーブを示す断面斜視図である。
【図５】本発明によるドリルシャフトが嵌入された状態のスライダとスリーブを示す断面図である。
【図６】本発明によるドリルシャフトを示す側面図である。
【図７】本発明によるタップを示す側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０　ドリルガイド
１２　ドリルシャフト
１４　スリーブ
１６　スライダ
１８　ハンドル
２４　鋸歯
２６　溝
２８　Ｖ字型切込み
３４　アーム
３８　エッジ
４０　タブ
４４　押圧部材
５８　肩部
６０　タップ
７０　第２肩部
７２　第１肩部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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