(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な第１カッタユニットおよび第２カッタユニットを有し、各カッタユニットは、平行に所定間隔で配列され、その周面に刃が形成された複数枚のディスクと、
各ディスクの中心部を連結し、各ディスクに直交方向に延びる軸と、
前記第１カッタユニットのディスクに形成された刃と、前記第２カッタユニットのディスクに形成された刃との間に粉砕すべき骨が取り込まれるように、前記第１カッタユニットの軸および前記第２カッタユニットの軸を互いに内向きに回転させるための駆動力伝達機構と、
前記第１カッタユニットおよび前記第２カッタユニットを収容するケースと、を備え、
前記第１カッタユニットおよび前記第２カッタユニットは、軸が略水平方向に平行に配置され、前記第１カッタユニットの複数枚のディスクと、前記第２カッタユニットの複数枚のディスクとが、交互に隙間に嵌まり合うように位置決めされており、
前記ケースは、前記第１カッタユニットおよび前記第２カッタユニットの軸の両側を回転可能に支持する一対の支持壁と、前記カッタユニットの軸と平行で、前記支持壁間に取り外し可能に配置される一対の側壁とを有し、
前記一対の支持壁および前記一対の側壁によって、前記第１カッタユニットおよび前記第２カッタユニットの周囲が取り囲まれており、
前記ケース下方には、２つのカッタユニット間を通過することにより粉砕されて落下する骨を受ける容器を引き出し可能に載せるための載置面が設けられ、前記容器は、底の深い主容器と、主容器を受ける受け皿とを含むことを特徴とする、
ボーンミル。
【請求項２】
前記各カッタユニットは、複数枚のディスクおよび軸が一体物により構成されていることを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【請求項３】
前記各カッタユニットは、小径のディスクおよび大径のディスクを有し、
大径のディスクには、大きな回転軌跡を描く刃が備えられ、
小径のディスクには、小さな回転軌跡を描く刃が備えられていることを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【請求項４】
前記大径のディスクは小径のディスクに比べて、その厚みが厚くされていることを特徴とする請求項３記載のボーンミル。
【請求項５】
前記各カッタユニットの隣り合うディスクの刃は、回転方向にずれた角度位置に形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【請求項６】
前記駆動力伝達機構は、第１カッタユニットの軸と第２カッタユニットの軸とが異なる回転速度で回転するように、駆動力を伝達することを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【請求項７】
前記各側壁は、支持壁に対して取り外し可能であることを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【請求項８】
前記各側壁には、内方へ突出し、対向するカッタユニットの複数枚のディスクの隙間に嵌まり込むダスタが設けられており、
該ダスタは、側壁に平行に見たときの形状が、側壁内面の上方から斜め下方へ向かって延びる上辺と、側壁内面の下方から斜め上方へ向かって延びる下辺とを有する略二等辺三角形状をし、その頂部は、対向するカッタユニットの軸に沿って円弧状に窪んでいることを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【請求項９】
前記一対の支持壁は、その内面とカッタユニット両端のディスク側面との間に、実質上の隙間が生じないように、カッタユニットを支持していることを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【請求項１０】
前記載置面は、容器引き出し方向に緩い登り勾配が付けられていることを特徴とする請求項１記載のボーンミル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、生体の適所より取り出した骨（人骨）を、所望のサイジングに粉砕するためのボーンミルに関する。
【０００２】
なお、ボーンミルにより粉砕された骨粒は、生体内の補綴箇所へ充填する人造骨のスペーサ等として使用される。
【０００３】
【従来の技術】
脊椎動物の骨格を構成する形態要素である骨、なかんずく人骨は、筋肉とともに運動を営み、身体各部の基礎となる。また、体形等を保つ主要な器官ともなる。
【０００４】
このような骨は、構造的には表面に白い骨膜を有する。骨膜には神経や血管が通っていて、栄養や成長に預っている。一方、骨の外層は、緻密質（硬固質）で硬く、骨の内層は、海綿質で隙間が多いことは周知のところである。
【０００５】
ところで、外科医療における技術進歩は、目を見張るものがある。とりわけ、人工生体材料や、補綴器具等の性能は日夜向上し、その恩恵に浴している人の数も夥しい数に達している。
【０００６】
しかしながら、従来の人工生体材料は、生体に対し毒性や刺激性を備えるものではないけれども、殆どのものは、生態学的な親和性を有していなかった。このため、補綴器具を骨に固定したり、補綴器具と骨との隙間を埋めるためにボーンセメントを用いると、ボーンセメントの重合熱による生体への悪影響や、経年変化による緩みの発生等の安全面の懸念があった。
【０００７】
そこで、従来より生体の適所より取り出した骨を、所望のサイズ（たとえば、４ｍｍ角〜１０ｍｍ角）に粉砕し、これを補綴器具と骨との間の隙間を埋めるためのスペーサや充填材として用いるという方法が採られていた。この方法によれば、人骨を用いるので、骨との親和性があり、重合熱による生体への悪影響や、経年変化による緩みの発生等の懸念がない。
【０００８】
しかし、人体から採取した骨を小骨片にするには、採取した骨をハンマーや刃物を用いて粉砕しなければならず、作業に熟練および時間を要するという欠点がある。特に、生体より採取した骨は、極めて靱性に富む反面、硬固質であって、かつ血管や種々の神経等が表面の骨膜に含まれているため、粉砕作業が困難である。また、粉砕した粉砕骨片の大きさが揃わない等の問題点もあった。
【０００９】
かかる背景のもとに、いくつかのボーンミルが製造され、市販されている。市販されているボーンミル１つに、図１に示すものがある。このボーンミルで骨を粉砕するには、まず骨を前処理する。すなわち、生体より採取した骨を、ボーンソー等で３ｃｍ角程度の大きさに切断する。切断した骨を、図１のボーンミルの投入口（注射器のような押し出し部に設けられた投入口）に挿入する。次に、挿入した骨を手で押し込み、他方の手で骨を裁断するためのブレードを往復運動させるスイッチを押圧する。これにより、窒素ガスが噴射され、ブレードが作動する機構となっている。
【００１０】
ところが、このボーンミルでは、骨を予め所定の大きさに裁断しておくという前作業が必要である。加えて、ボーンミルを操作する作業の仕方により、粉砕された骨粒の大きさが変わってくるので、慣れるまでに時間がかかる。さらに、骨を粉砕するのに、３〜５分という時間がかかる。
【００１１】
別のボーンミルとして、回転軸に突起状の刃を設け、この回転刃に対して骨を押し当てることにより、骨を削り取っていく機構のものが市販されている。
【００１２】
しかしこの機構のボーンミルでは、作業中、常に手で骨を押え続けなければならず面倒である。また、作業時間も５分程度は必要である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上述のような背景のもとになされたもので、短時間で骨を所望のサイジングに粉砕できる新規な機構のボーンミルを提供することを主たる目的とする。
【００１４】
この発明の他の目的は、取り扱いが容易で、作業がしやすいボーンミルを提供することである。
【００１５】
この発明のさらに他の目的は、無駄なく骨を粉砕することのできるボーンミルを提供することである。
【００１６】
この発明のさらに他の目的は、作業後の清掃および滅菌がしやすいボーンミルを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明のボーンミルは、対をなす第１カッタユニットおよび第２カッタユニットを有する。第１カッタユニットおよび第２カッタユニット間に粉砕すべき骨が取り込まれ、骨が第１カッタユニットおよび第２カッタユニットを通過することで、骨が粉砕される。
【００１８】
各カッタユニットには、平行に所定間隔で配列された複数枚のディスクが備えられている。各ディスクの周面には、骨を粉砕するための刃が形成されている。第１カッタユニットのディスクと第２カッタユニットのディスクとは、交互に隙間に嵌まり合うように位置決めされている。そして各カッタユニットのディスクは、互いに内向きに回転される。このため、両カッタユニットに粉砕すべき骨を供給すると、骨は互いに内向きに回転されるディスクによりその間に取り込まれ、ディスクの刃が骨に食い込んで骨を砕く。そして第１カッタユニットおよび第２カッタユニットのディスク間を骨が通過することにより、嵌まり合うように位置決めされたディスクによって骨は粉砕される。
【００１９】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
図２は、この発明の一実施例に係るボーンミルの外観斜視図である。この実施例に係るボーンミルは、ベース２上に備えられたミルケース３およびギヤボックス４を有する。ミルケース３とギヤボックス４とは連結状態で隣接されている。ミルケース３の上方は開放されており、そこに着脱自在な蓋５が装着されている。蓋５の上部中央にはつまみ６が備えられている。つまみ６は蓋５を着脱する際に手で掴むためのものである。この実施例では、後述するように、つまみ６には蓋５の内方へ突出する突部が設けられていて、ミルケース３内の骨をつまみ６によって下方へ押しつけることができるようになっている。
【００２１】
ミルケース３の下方には、引き出し可能な容器７が備えられている。容器７は粉砕された粉砕骨粒を受けるためのものである。容器７には引き出す際に使用する取っ手８が備えられている。
【００２２】
さらに、ミルケース３の側壁９は、後述するように取り外し可能になっている。このため、側壁９には取っ手１０が備えられている。
【００２３】
ギヤボックス４内には、後述する減速ギヤ機構が収容されている。この減速ギヤ機構に外部からの駆動力を与えるために、ギヤボックス４からは入力軸１１が突出している。
【００２４】
図３は、ボーンミル１の蓋５を取り外し、一対の側壁９を開いた状態を示す斜視図である。図３に示すように、ミルケース３を構成する対向する一対の側壁９は、その下辺を中心に上方を外側へ回動させることにより開くことができる。さらに図３の状態から側壁９はミルケース３から取外すことができる。
【００２５】
ミルケース３内には、後述するように、一対のカッタユニット１２，１３が備えられている。また、側壁９には内方へ突出するダスタ１４が設けられている。図４は、ボーンミル１の正面図であり、蓋５および手前側側壁９が取外され、さらに、ギヤボックス４のカバーが取外された状態の図である。また、図５は、図４に示す状態のボーンミル１の平面図である。
【００２６】
図４および図５を参照して、ボーンミル１は、ベース２に立設された平行な３枚の支持壁２１，２２，２３を有する。左側支持壁２１および中央支持壁２２ならびに前後一対の側壁９（前方の側壁９は取外されているので図示されていない）によってミルケース３が区画されている。ミルケース３内には対をなす第１カッタユニット１２および第２カッタユニット１３が収容されている。各カッタユニット１２，１３は、その両側が支持壁２１，２２によって回転可能に支持されている。各カッタユニット１２，１３は、平行に所定間隔で配列された複数枚のディスク１５を有する。各ディスク１５の周面には、それぞれ、複数の刃４０が形成されている。各ディスク１５の中心部は、各ディスク１５に直交方向に延びる軸１７によって連結されている。この軸１７の両端が支持壁２１，２２に回転自在に支持されている。支持壁２１，２２は、その内面とカッタユニット１２，１３両端のディスク側面との間に、実質上の隙間が生じないように、両カッタユニット１２，１３を支持している。
【００２７】
第１，第２のカッタユニット１２，１３は、それぞれ、軸１７が略水平方向に平行に配置されている。また、第１カッタユニット１２の複数枚のディスク１５と、第２カッタユニット１３の複数枚のディスク１５とが、交互に隙間に嵌まり合うように位置決めされている。そして、第１カッタユニット１２および第２カッタユニット１３は、互いに内向きに回転される。このため、第１，第２のカッタユニット１２，１３上に供給された粉砕すべき骨は、互いに内向きに回転されるディスク１５に形成された刃４０によって両カッタユニット１２，１３の中央下方へと取り込まれ、両カッタユニット１２，１３間を上から下へと通過することによって粉砕される仕組みである。
【００２８】
この粉砕された骨粒は、ミルケース３の下方に備えられた容器７内に落下する。
【００２９】
中央支持壁２２は、ミルケース３とギヤボックス４との境界壁を兼ねている。中央支持壁２２と右支持壁２３との間にギヤボックス４が区画されている。ギヤボックス４内には駆動力伝達機構としての減速ギヤ機構３０が備えられている。減速ギヤ機構３０は、外部から入力軸１１へ与えられる回転力を複数のギヤの組合わせによって減速するとともに回転トルクを増大し、第１，第２のカッタユニット１２，１３の軸１７へ伝達するものである。
【００３０】
図６は、減速ギヤ機構３０の展開図であり、回転力の伝達を説明するための図である。入力軸１１に与えられる外部からの回転力は、小径の第１ギヤ３１から大径の第２ギヤ３２へ伝達される。第２ギヤ３２には小径の第３ギヤ３３が同軸に連結されている。第３ギヤ３３には大径の第４ギヤ３４が噛合している。よって第２ギヤ３２の回転力は第３ギヤ３３、第４ギヤ３４へと伝達される。第４ギヤ３４には小径の第５ギヤ３５が同軸に連結されている。第５ギヤ３５には第１のカッタユニット１２の軸１７に連結された第６ギヤ３６が噛合している。また、第６ギヤ３６には、第２のカッタユニット１３の軸１７に連結された第７ギヤ３７が噛合している。第７ギヤ３７は、第５ギヤ３５とは噛合していない。よって、第５ギヤ３５の回転により、第６ギヤ３６および第１カッタユニット１２は図において時計回りに回転する。一方、第７ギヤ３７および第２カッタユニット１３は図において反時計回りに回転する。
【００３１】
この実施例では、第６ギヤ３６の歯数は第７ギヤ３７の歯数とは異なっている。例えば、第６ギヤ３６は歯数が２５、第７ギヤ３７の歯数は１５である。よって、第１カッタユニット１２の回転速度と第２カッタユニット１３の回転速度とは異なる。
【００３２】
この実施例における減速ギヤ機構３０のギヤ構成や、上記歯数は、単なる一例にすぎない。要は、入力軸１１に与えられる回転力が第１，第２のカッタユニット１２，１３に与えられ、かつ、第１，第２のカッタユニット１２，１３が、互いに内向きに回転され、好ましくはその回転速度が異なるようなギヤ機構（駆動力伝達機構）であればよい。
【００３３】
図７は、第１カッタユニット１２の平面図であり、図８Ａは図７の矢印Ａに沿う矢視図であり、図８Ｂは図７の矢印Ｂに沿う矢視図である。なお、説明の便宜上、図７の各ディスク１５には刃は示されておらず、図８Ａ，図８Ｂにおいては、１枚のディスクだけが示されている。
【００３４】
図７を参照して、第１カッタユニット１２は、全体が金属、たとえばステンレス鋼の一体物により構成されている。すなわち、第１カッタユニット１２は、この実施例ではステンレス鋼の削り出し加工により形成されている。このようにカッタユニット１２を金属の一体物として構成する理由は、ディスク１５と軸１７との隙間等に、汚れや血液等が進入するのを阻止する必要があるからである。
【００３５】
カッタユニット１２は、ステンレス鋼の他、チタン、セラミック等の一体物によっても構成することが可能である。また削り出し加工の他、鋳造等により製造することも可能である。
【００３６】
平行に所定間隔で配列された複数枚のディスク１５の間は、各ディスク１５に直交方向に延びる軸１７によって、各ディスク１５の中心部が連結されている。各ディスク１５を連結する軸１７の直径は場所によって異なっている。この理由は、各ディスク１５の隙間には、第２カッタユニット１３のディスク１５が嵌まり合うからであり、第２カッタユニット１３のディスク１５の外周（回転軌跡）に応じて、軸１７には小径の部分１７Ｓと、大径の部分１７Ｌとが存在する。
【００３７】
この実施例では、複数のディスク１５のうち、小径のディスク１５Ｓは、その厚みが４ｍｍになっており、大径のディスク１５Ｌは、その厚みが５ｍｍとなっている。このように大径のディスク１５Ｌが小径のディスク１５Ｓに比べて厚みが厚くされているのは、大径のディスク１５Ｌの強度を確保するためである。
【００３８】
図８Ａに示すように、大径のディスク１５Ｌには、円周方向に１２０°隔てて配置された３つの食い込み刃４１と、各食い込み刃４１の間に配置された３つの粉砕刃４２とが形成されている。食い込み刃４１は、大きな回転軌跡を描く刃であり、粉砕刃４２はそれより小さな回転軌跡を描く刃である。いずれの刃４１，４２も、ディスク１５Ｌの厚み方向の稜線によって形成されている。食い込み刃４１を形成するために、ディスク１５Ｌには、その周面からディスクの中心方向に切り込まれ、凹湾曲状に切り取られたすくい部４３が形成されている。すくい部４３の先端とディスク周面４４とで作られるディスク厚み方向の稜線が刃４１を形成している。粉砕刃４２も、同様に、すくい部４５と周面４６とで作られる稜線によって形成されている。
【００３９】
すくい部４３，４５を、上述のようにディスク周面から中心方向に切り込まれ、凹湾曲状に切り取られた形状とすると、粉砕された骨片や骨粉がすくい部４３，４５に溜まらないという利点がある。
【００４０】
また、食い込み刃４１の後方側を切り取って、食い込み刃４１が先のとがった三角形状の先端に形成されている形状とすることにより、粉砕すべき骨に食い込み刃４１が食いつきやすくなるという利点がある。
【００４１】
この実施例では、ディスク１５Ｌに３つの食い込み刃４１を設け、残り３つは小径の回転軌跡を描く粉砕刃４２とした。これにより、食い込み刃４１の数が多すぎず、ディスク１５Ｌに加わる負荷が大きくなりすぎない。
【００４２】
図７に示すように、第１カッタユニット１２には、２枚の大径のディスク１５Ｌが備えられているが、これら２枚の大径ディスク１５Ｌにおける各刃の位置は、回転方向に２０°ずれた角度位置にされている。よって、２枚の大径ディスク１５Ｌの食い込み刃４１は、異なるタイミングで骨に食い込むので、食い込み効率が良い。
【００４３】
次に小径のディスク１５Ｓについて、図８Ｂを参照して説明する。小径のディスク１５Ｓには、回転方向に６０°間隔で６つの粉砕刃４７が形成されている。これら粉砕刃４７も、ディスク１５Ｓの厚み方向の稜線によって構成されている。このため、各粉砕刃４７に関連してすくい部４８が形成されている。すくい部４８は、大径のディスク１５Ｌに形成されたすくい部４３，４５と同様、周面からディスクの中心に切り込まれ、凹湾曲状に切り取られた形状である。
【００４４】
図７に示すように、第１カッタユニット１２には小径のディスク１５Ｓが５枚配列されている。５枚の小径ディスク１５Ｓにおいて、図７における右側から左側に向かって、各小径ディスク１５Ｓにおける粉砕刃４７の位置は、回転方向に対して１０°ずつずれるように、角度位置が変えられている。
【００４５】
それゆえ、図７において、右から左へ配列された５枚の小径のディスク１５Ｓの粉砕刃４７は、まず右端のディスク１５Ｓの粉砕刃４７が骨の粉砕に寄与し、次いで右から２番目のディスク１５Ｓの粉砕刃４７が骨の粉砕に寄与し、次いで３番目、４番目、５番目のディスク１５Ｓの粉砕刃４７がそれぞれ粉砕に寄与するというように、複数枚のディスク１５Ｓの粉砕刃４７が同時に骨の粉砕に寄与するのではなく、複数の小径ディスク１５Ｓの粉砕刃４７が、順次骨の粉砕に寄与する。これにより、カッタユニット１２全体として見ると、一度にかかる負荷が小さく、小さな駆動力によってカッタユニット１２を回転させることができるという利点がある。
【００４６】
図９は、第２カッタユニット１３の平面図であり、図１０Ａは図９の矢印Ａに沿った矢視図であり、図１０Ｂは図９の矢印Ｂに沿った矢視図である。
【００４７】
第２カッタユニット１３には２枚の大径ディスク１５Ｌと、４枚の小径ディスク１５Ｓとが備えられている。大径ディスク１５Ｌの厚みは５ｍｍ、小径ディスク１５Ｓの厚みは４ｍｍであり、第１カッタユニット１２のディスクと同寸である。また、軸１７も、ディスク１５の隙間に嵌まり込む第１カッタユニット１２のディスクの外周（回転軌跡）に合わせて、小径の軸１７Ｓと大径の軸１７Ｌとを有している。
【００４８】
大径のディスク１５Ｌおよび小径のディスク１５Ｓの形状および構成は、基本的に、図８Ａ，図８Ｂを参照して説明した第１カッタユニット１２のディスク１５Ｌ，１５Ｓと同じである。ただ、同一方向から見た場合、第１カッタユニット１２のディスク１５と第２カッタユニット１３のディスク１５とは対称形状である。その他の構成は両ディスク１５Ｌ，１５Ｓとも同じであるから、同一部分には同一の符号を付してここでの説明は省略する。
【００４９】
図１１は、側壁９およびその側壁９の内面に突設されたダスタ１４の構成を示す平面図であり、図１２は、その側面図である。図１１，１２の側壁９およびダスタ１４は、第２カッタユニット１３側のものが示されている。側壁９およびダスタ１４は、この実施例では、ステンレス鋼の削り出し加工により一体物として構成されている。この理由は、カッタユニット１２，１３と同様、血液などの侵入する隙間をなくし、洗浄、滅菌が行いやすいからである。
【００５０】
ダスタ１４の役目は、側壁９の内面とカッタユニット１２，１３との隙間に骨粒が入り込むのを防止すること、および、粉砕された粉砕骨粒がカッタユニット１２，１３に付着して回転している場合に、その粉砕骨粒を下方へ落下させることである。このため、図１１に示すように、ダスタ１４は、平面視において、櫛歯状に突出する凹凸を有する。この凹凸は、第２カッタユニット１３のディスク１５および軸１７に対応づけられていて、ディスク１５間に嵌まり込む。
【００５１】
さらに、図１２に示すように、各ダスタ１４は、側壁９の上方から内側斜め下方へ向かって延びる上辺１４１と、側壁９の下方から内側斜め上方へ向かって延びる下辺１４２とを有する略二等辺三角形状をしている。そしてその略二等辺三角形状の頂部は、第２カッタユニット１３の軸１７に対向するように窪んだ円弧状部１４３となっている。円弧状部１４３は、太い軸１７Ｌに対応した円弧凹部１４３Ｌと、細い軸１７Ｓに対応した円弧凹部１４３Ｓとを有している。
【００５２】
また、側壁９の底辺は、側面形状が半円形に窪んだ係合凹部５１となっている。この係合凹部５１をミルケース３に備えられた軸５２（図４，図５参照）に嵌め、側壁９およびダスタ１４全体を回動させることによって、ミルケース３に対して側壁９およびダスタ１４を着脱可能である。
【００５３】
図１３は、大径のディスク１５Ｌにより骨Ｘが取り込まれる様子を示す図である。また、図１４は、小径のディスク１５Ｓにより骨Ｘが粉砕される様子を説明するための図である。図１３に示すように、ミルケース３の上部へ投入された粉砕すべき骨Ｘは、大径ディスク１５Ｌの食い込み刃４１により、一対のカッタユニット１２，１３の間へと取り込まれる。と同時に、図１４に示すように、取り込まれた骨Ｘは、互いに内向きに回転される小径ディスク１５Ｓの粉砕刃４７により粉砕される。
【００５４】
この実施例では、左右のディスクは、異なる回転速度で回転されるから、骨Ｘを取り込み易く、しかも粉砕し易い。
【００５５】
骨Ｘの取り込み、粉砕時には、第１カッタユニット１２および第２カッタユニット１３の外側（各カッタユニット１２，１３と側壁９との隙間）は、ダスタ１４が塞いでいるので、この隙間を通って大きな骨片が下方へ落下することはない。さらに、ダスタ１４は、その上辺が２つのカッタユニット１２，１３の中心部に向かって下り傾斜しているので、粉砕すべき骨Ｘが両カッタユニット１２，１３の中央部へと導かれる。
【００５６】
また、２つのカッタユニット１２，１３の間を通過して粉砕された骨粒は、その一部がディスク１５や刃４０（４１，４２，４７）に付着して回転するが、ダスタ１４の下り勾配が付けられた下辺とぶつから、かかる粉砕骨粒は上方へ戻ることなく落下する。
【００５７】
従って、粉砕処理された骨粒が無駄にならず、すべて容器７へ落下する。
【００５８】
図１５は、容器７の構成およびその収容構造を説明するための図解的な図である。図１５において、右側がボーンミル１の正面であり、容器７を引き出すことのできる方向である。
【００５９】
ミルケースの下方には、容器７Ｂを載せるための載置面６１が設けられている。また、ミルケースには、容器７Ａを係止する載置面の別の態様としての一対のレール６１０が設けられている。各容器７Ａ，７Ｂは、矢印Ａ１０で示すように、引き出し可能である。
【００６０】
この実施例では、容器７は、底の深い主容器７Ａと、浅い受け皿７Ｂとを有している。一般に、骨の粉砕は、第１カッタユニット１２および第２カッタユニット１３の間を一度だけ通すことにより粉砕処理すればよいというものではない。一度粉砕した粉砕骨粒を再度第１カッタユニット１２および第２カッタユニット１３間に供給して、粉砕処理を実施し、これを数回繰返すことで所望のサイジングの骨片が得られる。そのため、底の深い主容器７Ａを引き出して、その中に落下した粉砕骨粒を再度ミルケース３の上方から供給する際に、粉砕された骨粒がカッタユニット１２，１３間から下方へ落下することがある。その落下する骨粒を受け止めるために、受け皿７Ｂが備えられている。こうすることで、粉砕処理された骨を無駄なく使用することができる。
【００６１】
さらに、載置面６１およびレール６１０は、容器７の引き出し方向に、角度θという緩い登り勾配が付けられている。この理由は次の通りである。ボーンミル１を使用するときには、振動が発生する。そのため、載置面６１およびレール６１０を水平にしておいた場合、その上に載せられた容器７Ｂや、係止された容器７Ａは、振動により徐々に引き出し方向に飛び出してくることがある。これを防止するために、容器７の飛び出しを防止するロック機構を設けてもよいが、生体の手術用具であるボーンミルとしては、清掃、滅菌処理を円滑にするためにシンプルな構造の方が好ましい。そこで、容器７の飛び出しロック機構を備えることなく、使用時に容器７が滑り出してこないように、載置面６１およびレール６１０に登り勾配を付けた。
【００６２】
図１６，図１７を参照して、減速ギヤ機構３０に備えられた安全装置としてのロック機構について説明をする。この実施例では、蓋５が装着された状態においてのみ、カッタユニット１２，１３が回転されるようになっている。そのために、蓋５を装着した状態で押し下げられ、蓋５を取外したときには上方へ変位する操作ピン７２が設けられている。操作ピン７２は、ミルケースの上部開口に関連して設けられている。操作ピン７２は、中央支持壁２２から右側支持壁２３へ連通した操作桿７３の端部に取り付けられている。操作ピン７２の変位により操作桿７３は回動する。操作桿７３には大径の第２ギヤ３２に嵌合するブレード７４が固着されている。操作ピン７２が押し下げられ、操作桿７３が反時計方向へ回動した状態では、ブレード７４は第２ギヤ３２から外れる。一方、操作ピン７２に外部から力が加わらなければ、操作桿７３は、ブレード７４の重みにより、時計方向に回動する。また、必要があれば、図解的に示すように、操作桿７３を時計方向に弾力付勢するばね７１を設けて、ばね７１の弾性力で操作桿７３を回動させてもよい。操作桿７３が時計方向に回動し、操作ピン７２が上方へ変位した状態では、ブレード７４が第２ギヤ３２に嵌合する。そしてこれにより、第２ギヤ３２の順方向（反時計方向）への回転が阻止される。従って、ミルケース３に蓋５を被せて、カッタユニット１２，１３が露出していない状態においてのみ、カッタユニット１２，１３を互いに内方向に回転させることができる。
【００６３】
なお、ブレード７４が第２ギヤ３２に嵌合した状態において、第２ギヤ３２は反時計方向へは回転できないが、時計方向には回転可能な構成としておくことが好ましい。かかる構成は、ブレード７４の第２ギヤ３２への嵌合のさせ方により、簡単に行うことができる。
【００６４】
次に、図１８〜図２２を参照して、ボーンミル１の使用方法について説明をする。
【００６５】
まず図１８に示すように、蓋５を取り外し、図１９に示すように、粉砕すべき骨Ｘをミルケース３内へ入れる。次いで、図２０に示すように、蓋５を装着する。蓋５に骨Ｘを下方向へ押し下げるためのつまみ６が設けられている場合には、つまみ６により骨Ｘを押し下げてもよい。
【００６６】
次いで、図２１に示すように、動力源としての全密閉式防水型の電動機１００を入力軸１１に連結する。そして電動機１００によって入力軸１１を回転させる。
【００６７】
全密閉型の防水型の電動機１００を用いるのは、ボーンミル１を用いた骨粉砕作業が、手術室等において、手術と並行して行われるからである。手術室に持ち運ぶものは衛生上、滅菌処理を施す必要があるが、前記全密閉型の防水型の電動機１００は内部機構に悪影響を与えることなく滅菌処理を施すことができる。
【００６８】
なお、電動機１００を用いない場合には、図２２に示すように、手回しハンドル１０１を入力軸１１に連結して、手動で骨粉砕動作を行ってもよい。
【００６９】
上述した実施例に係るボーンミル１では、各ディスクには、６つの刃を形成した例を示したが、ディスク１５に形成する刃は１つでもよいし、任意の複数個でもよい。また、１つのカッタユニットに備えられたディスクの枚数は、任意の枚数でよい。ディスクに設けた刃の角度間隔は、刃の個数に対応させて等間隔としてもよいし、ランダムに設定してもよい。ディスクの刃をランダムな角度間隔で設けた場合、カッタユニット全体として見ると、一度にかかる負荷が小さく、小さな駆動力によってカッタユニットを回転させることができる。ディスクの厚みは、粉砕すべき骨粒の大きさと関連するから、粉砕すべき骨粒が１０ｍｍ程度であれば、ディスクの厚みも１０ｍｍ程度としてもよい。
【００７０】
また、減速ギヤ機構３０は必ずしも必要なものではなく、動力源にトルクが大きな電動機を使用する場合には、減速ギヤ機構は省略することも可能である。
【００７１】
さらに、駆動源としての電動機を、ボーンミルと一体的に、ボーンミルに結合させた構成としてもよい。
【００７２】
この発明は、以上説明した実施例の内容に限定されるものではなく、クレーム記載の範囲内で種々の変更が可能である。クレームの記載に基づいて、この発明は特定される。
【００７３】
【実施例】
上述したボーンミル１を用いて、以下のように骨の粉砕を試験した。
【００７４】
なお、ボーンミル１の減速ギヤ機構３０のギヤ比は１／３０、使用した電動機１００は京セラ株式会社製のオーソスター手術用電動機を用いた。
【００７５】
【実施例１】
方法：人体の股関節より切除した骨頭球の皮質骨を削り取り、骨頭を丸ごと粉砕する。
【００７６】
結果：ボーンミル１は一度も停止することなしに骨の粉砕を完了した。粉砕された粉砕骨粒は、直径約５ｍｍで、サイズのよく揃った骨粒となった。粉砕時間は、約３０秒であった。
【００７７】
【実施例２】
方法：人体の股関節より切除した骨頭球の皮質骨を残したまま、骨頭を丸ごと粉砕する。
【００７８】
結果：ボーンミル１は一度も停止することなく骨の粉砕を完了した。直径約５ｍｍで、サイズのよく揃った骨粒を得た。粉砕時間は、約３０秒であった。
【００７９】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、平行に所定間隔で配列され、その周面に刃が形成された複数枚のディスクと、各ディスクに直交方向に延びる軸とを有する第１カッタユニットと第２カッタユニット、並びに、これら第１カッタユニットの軸および第２カッタユニットの軸を互いに内向きに回転させるための駆動力伝達機構からボーンミルを構成し、さらに該ボーンミルにおいて前記各カッタユニットの軸が略水平方向に平行に配置された第１カッタユニットの複数枚のディスクと、第２カッタユニットの複数枚のディスクとが、交互に隙間に嵌まり合うように位置決めしたことにより、両カッタユニットに粉砕すべき骨を供給すると、骨は互いに内向きに回転されるディスクによりその間に取り込まれ、ディスクの刃が骨に食い込んで骨を砕き、短時間で骨を所望のサイジングに粉砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術として、市販されているボーンミルの一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例にかかるボーンミルの外観斜視図である。
【図３】ボーンミルの蓋を取り外し、一対の側壁を開いた状態を示す斜視図である。
【図４】ボーンミルの正面図であり、蓋および手前側側壁が取外され、ギヤボックスのカバーが取外された状態の図である。
【図５】図４に示す状態のボーンミルの平面図である。
【図６】減速ギヤ機構の展開図である。
【図７】第１カッタユニットの平面図である。
【図８】Ａは、図７の矢印Ａに沿う矢視図である。Ｂは、図７の矢印Ｂに沿う矢視図である。
【図９】第２カッタユニットの平面図である。
【図１０】Ａは、図９の矢印Ａに沿う矢視図である。Ｂは、図９の矢印Ｂに沿う矢視図である。
【図１１】側壁およびその側壁の内面に突設されたダスタの構成を示す平面図である。
【図１２】側壁およびその側壁の内面に突設されたダスタの構成を示す側面図である。
【図１３】大径のディスクにより骨が取り込まれる様子を示す図である。
【図１４】小径のディスクにより骨が粉砕される様子を示す図である。
【図１５】容器の構成およびその収容構造を説明するための図解的な図である。
【図１６】減速ギヤ機構に備えられた安全装置としてのロック機構を説明するための図である。
【図１７】図１６の矢印Ａに沿う矢視図である。
【図１８】ボーンミルの使用方法を説明するための使用手順を示す図である。
【図１９】ボーンミルの使用方法を説明するための使用手順を示す図である。
【図２０】ボーンミルの使用方法を説明するための使用手順を示す図である。
【図２１】ボーンミルの使用方法を説明するための使用手順を示す図である。
【図２２】ボーンミルの使用方法を説明するための使用手順を示す図である。
【符号の説明】
３                          ミルケース
４                          ギヤボックス
５                          蓋
９                          側壁
１１                        入力軸
１２                        第１カッタユニット
１３                        第２カッタユニット
１４                        ダスタ
１５                        ディスク
１７                        軸
２１、２２、２３            支持壁
３０                        減速ギヤ機構（駆動力伝達機構）
４１、４２、４７            刃
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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