(57)【要約】【課題】患者へ与える負担を可能な限り最小限に抑えて、長期間に渡る臨床的な適用が可能な骨延長の自動化を実現する骨延長装置及びその骨延長装置の使用方法を提供する。【解決手段】固定側の骨２に接続される固定側部材１４と、固定側の骨２から切断分離された移動骨片４に接続される移動側部材１６と、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部２０と、から構成される骨延長器１２と、骨延長器１２に着脱可能で、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更するため連結部２０を駆動する駆動部３０と、を備えたことを特徴とする自動骨延長装置１０、及びその使用方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側の骨に接続される固定側部材と、前記固定側の骨から切断分離された移動骨片に接続される移動側部材と、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部と、から構成される骨延長器と、
前記骨延長器に着脱可能で、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を変更するため前記連結部を駆動する駆動部と、
を備えたことを特徴とする自動骨延長装置。
【請求項２】
前記駆動部による前記連結部の駆動を制御する制御部を更に備え、前記制御部が、操作者の操作に基づく値だけ、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を変更することを特徴とする請求項１に記載の自動骨延長装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離の変化量または前記駆動部による駆動時間を計測する計測手段を備え、前記計測手段による計測値が所定の値に達したとき、アラームを発するまたは駆動を停止することを特徴とする請求項２に記載の自動骨延長装置。
【請求項４】
前記駆動部が、回転運動を行なう駆動源を備え、前記駆動部または前記連結部が、前記駆動源により生じた回転運動を直線運動に変換する変換機構を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の自動骨延長装置。
【請求項５】
前記制御部が、記憶したデータに基づき、予め設定された時間間隔で、予め設定された値だけ前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を変更することを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の自動骨延長装置。
【請求項６】
固定側の骨に接続される固定側部材と、前記固定側の骨から切断分離された移動骨片に接続される移動側部材と、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部と、から構成される骨延長器と、
前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を変更するため前記連結部を駆動する駆動部と、を備え、
前記駆動部が前記連結部の中に配置されていることを特徴とする自動骨延長装置。
【請求項７】
固定側の骨に接続される固定側部材と、前記固定側の骨から切断分離された移動骨片に接続される移動側部材と、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部と、から構成される骨延長器と、前記骨延長器に着脱可能で、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を変更するため前記連結部を駆動する駆動部と、を備えた自動骨延長装置の使用方法であって、
前記駆動部が前記骨延長器に取り付けられた状態で、前記固定側の骨と前記固定部側部材とを接続し、前記移動骨片と前記移動部側部材とを接続する、または、
前記駆動部が前記骨延長器に取り付けられていない状態で、前記固定側の骨と前記固定部側部材とを接続し、前記移動骨片と前記移動部側部材とを接続し、その後、前記駆動部を前記骨延長器に取り付ける初期工程と、
所定の時間間隔をあけて、前記駆動部により前記連結部を駆動して前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を所定の値だけ変更する処理を所定回数繰り返す延長工程と、
前記駆動部を前記連結部から取り外して、所定期間、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を保持する保定工程と、
前記固定側の骨から前記固定部を外し、前記移動骨片から前記移動部を外す終了工程と、
を含むことを特徴とする自動骨延長装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人や動物の骨再建用に、骨を延長するための骨延長用装置及びその装置の使用方法に関する。特に、顎顔面骨や歯槽骨といった人の口腔顎顔面骨の延長に適した骨延長用装置及びその装置の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、患者のQOL（Quality  Oｆ  Life）を重視する医療方針に伴い、悪性腫瘍等の疾病や外傷による人の口腔顎顔面骨の喪失、及び先天性奇形等に対して、人の口腔顎顔面骨の再建がその重要性を増している。また、このような骨の再建方法は、口腔顎顔面骨だけでなく、整形外科分野を始めとして、人のその他の領域の骨への適用も可能であり、また、人だけではなく動物へ適用することも可能である。
【０００３】
口腔顎顔面骨の再建術としては、例えば、自家骨移植や生体材料を用いる方法が知られているが、自家骨移植は、骨採取が必要であり、採取量に限界があり、骨採取部の合併症の恐れがある等の問題を有する。また、生体材料を用いる場合には、広い範囲の口腔顎顔面骨の再建術は困難である。
【０００４】
これに対して、骨を延長する方法では、骨の採取が不要であり、骨造成の限界がなく、軟組織の管理が容易であり、骨造成の予知性が高いといった特徴を有しており、口腔顎顔面骨の最も有効な再建術の１つであると考えられている。
【０００５】
現在、口腔顎顔面領域において、一般的に行なわれている骨延長方法は、骨切り後、骨切り部を横断するように骨延長器を設置し、１週間程度の待機期間を経た後、移動骨片を１日約１ｍｍの割合で、延長器を用いて必要距離だけ移動させて骨の延長を図る。この期間を、骨延長期間という。この延長期間の後、３ヶ月程度の保定期間を経て、骨の移動により形成された空間に骨が増生される。
【０００６】
この延長期間において、現在臨床的に用いられている延長器は、手動で延長させていくものであり、例えば、ネジを用いて延長させる延長器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような手動式の延長器を用いる場合には、例えば、１日の延長長さ１ｍｍを２回に分割して、１回に０．５ｍｍの長さを、医師が手動で徒手的に行なっている。医師は、毎日２回、細心の注意を払いながらこの作業を行なわなければならず、また、患者の負担も非常に大きなものとなる。
【０００７】
このような問題を解決するため、欧米を中心に、骨延長の自動化が検討されている。骨延長を自動化することによって、最適な骨延長条件を容易に設定することができ、徒手的な延長方法では適用できない狭い領域でも骨延長が可能であり、１回当たりの延長距離を短くできるので低侵襲化が可能となるといった利点を有する。
【０００８】
このような骨延長の自動化に関して、駆動源として蒸留水を圧力媒体とするシリンダ類を用いた骨延長器が提案されており（例えば、非特許文献１参照）、その動物実験（非特許文献２参照）や、臨床応用（非特許文献３参照）に関する記載が開示されている。
【０００９】
また、駆動モータを用いた駆動部に加えて、制御部やバッテリまでも埋め込む方式を採用した骨延長器を用いた動物実験が開示されている（例えば、非特許文献４参照）。更に、駆動源として駆動モータを用いた骨延長器も提案されている（例えば、非特許文献５参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１４４４６０号公報
【非特許文献１】A.F.Ayoub and W.Richardson, "A New Device for M  icroincremental Automatic Distruction Osteogenesis," British J.Oral Maxollofac.Surg., 39 (2001), 353-355
【非特許文献２】A.F.Ayoub W.Richardson, D.Koppel, H.Thompson, M.Lucas, T.Schwarz, L.Smith and J.Boyd, "Segmental Mandibular Reconstruction by Microincremental Automatic Distruction Osteogenesis: An Animal Study," British J.Oral Maxollofac.Surg., 39 (2001), 356-364
【非特許文献３】A.F.Ayoub W.Richardson and J.C.Barbenel, "Mandibular Elongation by Automatic Distruction Osteogenesis: The First Application in Human," British J.Oral Maxollofac.Surg., 43 (2005), 324-328
【非特許文献４】R.Schmelzeisen, G.Newmann and R.von der Fecht, "Distruction Osteogenesis in the Mandibule with a Motor-driven plate: A Preliminary Animal Study," British J.Oral Maxollofac.Surg., 34 (1996), 375-378.
【非特許文献５】O.Ploder, W.Mayr, G.Schnetz, E.Unger, R.Ewers and H.Plenk Jr., "Mandibular Lengthning with an Implanted Motor-driven Devices: Preliminary Study in Sheep, "British J.Oral Maxollofac.Surg., 37 (1999), 273-276
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献１〜３に記載された駆動源にシリンダ類を用いた骨延長器では、その構造上、駆動部の小型化が困難であるため、皮膚を貫通して経皮的に駆動部と制御部が連結されており、この刺入された部分における感染の問題が生じる恐れがあり、患者の外観への抵抗感も大きいので、臨床的に適用するのは困難である。また、非特許文献４に記載の骨延長器では、駆動部が１０ｃｍにも達しており、臨床的に適用するのは困難である。また非特許文献５に記載の骨延長器も、口腔内で垂直方向の歯槽骨延長を行なうのには駆動部が大き過ぎて、臨床的な適用は困難である。
【００１２】
ただし、非特許文献４、５に記載の電動モータを用いた骨延長器の場合には、設計変更により駆動部を多少小型化することは可能性であるかもしれない。しかし、駆動部を多少小型化できたとしても、駆動部を骨延長器に取り付けたときの大きさは、依然として、口腔領域内に収めるのには大きすぎる。特に、待機期間から骨延長期間を経て保定期間が終了するまでの長期間において、そのような大きなものを、口腔領域内に装着し続けておくことは、患者に非常に大きな負担を与えることになる。よって、設計変更により、駆動部を多少小型化するぐらいでは、臨床的な適用は依然困難であるといえる。
【００１３】
従って、本発明の目的は、上述の問題を解決して、患者へ与える負担を可能な限り最小限に抑えて、長期間に渡る臨床的な適用が可能な骨延長の自動化を実現する骨延長装置及びその使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の課題を解決するため、本発明の自動骨延長装置の1つの実施態様は、固定側の骨に接続される固定側部材と、前記固定側の骨から切断分離された移動骨片に接続される移動側部材と、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部と、から構成される骨延長器と、前記骨延長器に着脱可能で、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を変更するため前記連結部を駆動する駆動部と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、骨の延長を施す対象の骨としては、口腔顎顔面骨だけでなく、例えば、整形外科用を始めとする人のあらゆる箇所の骨が含まれ、また、人の骨だけでなく、動物の骨も含まれる。動物の骨への適用としては、例えば、実験段階における骨延長の最適条件を調査するための動物実験や、ペット、家畜、野生動物の骨再建のために用いる場合等が考えられる。
【００１６】
固定側の骨と固定側部材の間の接続、及び移動骨片と移動側部材の間の接続に用いる接続手段としては、例えば、ネジ、ボルトナットを始めとするあらゆる締結部材を用いることが考えられるし、接着により接続することも考えられるし、機械的、電磁気的に接続することも考えられるし、その他のあらゆる接続方法を用いることが考えられる。
【００１７】
また、固定側部材と移動側部材との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部としては、ネジ機構を用いて距離の変更、保持を行なうこともできるし、スライド機構と歯車機構を組み合わせて距離の変更、保持を行なうこともできるし、シリンダ機構を用いて距離の変更、保持を行なうこともできるし、その他のあるゆる距離の変更、保持機構を用いることができる。連結部を駆動する駆動部としては、電動モータ、エアモータを始めとする回転駆動装置や、エアシリンダ、電動シリンダを始めとするシリンダ類や、その他のあらゆるアクチュエータを用いることができる。ただし、人の口腔領域内に収まる小型な駆動部を形成するためには、シリンダ類を用いることはあまり適切ではないと考えられる。
【００１８】
また、固定側部材、移動側部材、及び両部材を連結する連結部から構成される骨延長器は、自動骨延長装置専用のものを用いることもできるし、手動式の骨延長器の構造をそのまま用いることもできる。
【００１９】
本実施態様においては、駆動部を骨延長器から着脱可能なので、固定側の骨と移動骨片との間の距離を変更する必要のない、例えば、初期工程、待機期間、保定工程等において、駆動部を取り外しておくことができる。この場合、口腔内に設置された骨延長器の大きさは従来の手動式のものとほとんど変わらず、患者へ与える負担を抑えることができ、長期間に渡る臨床的な適用が可能な骨延長の自動骨延長装置を提供することができる。また、徒手的に連結部の回転軸を回すようなことを要さないので、従来では不可能であった、狭い領域での骨延長を可能にする。更に、手動式の骨延長器の構造をそのまま用いることもできるので、経済的にも負担の少ない自動骨延長装置を提供することができる。
【００２０】
本発明の自動骨延長装置のその他の実施態様は、前記駆動部による前記連結部の駆動を制御する制御部を更に備え、前記制御部が、操作者の操作に基づく値だけ、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を変更することを特徴とする。
【００２１】
本実施態様では、例えば、操作手段を操作することによって、制御手段が、その操作に基づく値だけ固定側部材と移動側部材との間の距離を変更するので、非常に容易に骨の延長処理を行なうことができる。また、徒手的に固定側の骨と移動骨片との間の距離を変更する場合に比べて、１日に変更する回数を容易に増やすことができるので、１回における骨と骨との間の距離の増加量を減少させることができ、より持続的で低侵襲の延長法となるので、増生される骨質の向上を図ることができる。
【００２２】
本発明の自動骨延長装置のその他の実施態様は、前記制御部が、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離の変化量または前記駆動部による駆動時間を計測する計測手段を備え、前記計測手段による計測値が所定の値に達したとき、アラームを発するまたは駆動を停止することを特徴とする。
【００２３】
本実施態様では、例えば、操作時間が長すぎで、１回の延長処理における固体側骨と移動骨片との間の距離の増加量が大きくなり過ぎる危険性があるとき、アラームや自動停止によって、その危険を未然に防ぐことができるので、より確実な低侵襲の延長法を実現することができる。
【００２４】
本発明の自動骨延長装置のその他の実施態様は、前記駆動部が、回転運動を行なう駆動源を備え、前記駆動部または前記連結部が、前記駆動源により生じた回転運動を直線運動に変換する変換機構を備えることを特徴とする。
【００２５】
本実施態様では、回転力を発生する駆動源と、駆動源により生じた回転運動を直線運動に変換する変換機構とにより、シリンダ類を用いた自動骨延長装置に比べて、外形を小型化することができ、患者の負担を最小限に抑えることができる。
【００２６】
本発明の自動骨延長装置のその他の実施態様は、前記制御部が、記憶したデータに基づき、予め設定された時間間隔で、予め設定された値だけ前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を変更することを特徴とする。
【００２７】
本実施態様では、特別な操作を行なうことなく、自動的に固定側部材と移動側部材との間の距離、つまり、固定側の骨と移動骨片との間の距離の変更を行なうことができるので、容易に骨の延長処理を行なうことができ、持続的で低侵襲の延長法を実現できる。なお、予め設定された時間間隔及び変化量については、常に一定の値で制御することもできるし、各処理ごとに異なる値を用いることもできる。また、設定した時間間隔が０、つまり連続的に超微小量ずつ変更していくことも含まれる。
【００２８】
本発明の自動骨延長装置のその他の実施態様は、固定側の骨に接続される固定側部材と、前記固定側の骨から切断分離された移動骨片に接続される移動側部材と、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部と、から構成される骨延長器と、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を変更するため前記連結部を駆動する駆動部と、を備え、前記駆動部が前記連結部の中に配置されていることを特徴とする。
【００２９】
本実施態様においては、駆動部を連結部の中に配置することによって、デッドスペースを最小限にして、従来の手動式の骨延長器と大きく変わらない大きさの小型自動骨延長装置を実現することができる。
【００３０】
本発明の自動骨延長装置の使用方法の１つの実施態様は、固定側の骨に接続される固定側部材と、前記固定側の骨から切断分離された移動骨片に接続される移動側部材と、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部と、から構成される骨延長器と、前記骨延長器に着脱可能で、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を変更するため前記連結部を駆動する駆動部と、を備えた自動骨延長装置の使用方法であって、前記駆動部が前記骨延長器に取り付けられた状態で、前記固定側の骨と前記固定部側部材とを接続し、前記移動骨片と前記移動部側部材とを接続する、または、前記駆動部が前記骨延長器に取り付けられていない状態で、前記固定側の骨と前記固定部側部材とを接続し、前記移動骨片と前記移動部側部材とを接続し、その後、前記駆動部を前記骨延長器に取り付ける初期工程と、所定の時間間隔をあけて、前記駆動部により前記連結部を駆動して前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を所定の値だけ変更する処理を所定回数繰り返す延長工程と、前記駆動部を前記連結部から取り外して、所定期間、前記固定側部材と前記移動側部材との間の距離を保持する保定工程と、前記固定側の骨から前記固定部を外し、前記移動骨片から前記移動部を外す終了工程と、を含むことを特徴とする。
【００３１】
本実施態様においては、駆動部を骨延長器から着脱可能であるので、固定側の骨と移動骨片との間の距離を変更する必要のない、例えば、初期工程、待機期間、保定工程等において、駆動部を取り外しておくことができる、その場合、その大きさは従来の手動式の骨延長器と変わらず人の口腔領域内に十分収まるので、患者へ与える負担を抑えることができ、長期間に渡る臨床的な適用が可能である。また、徒手的に連結部の回転軸を回すようなことを要さないので、従来では不可能であった、狭い領域での骨延長を可能にする。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、本発明の自動骨延長装置及びその使用方法においては、駆動部を骨延長器から着脱可能なので、骨の延長を行なわない期間において、駆動部を骨延長器から取り外して、従来の手動式の骨延長器とさほど変わらない大きさにすることができ、患者へ与える負担を抑えて、長期間に渡る臨床的適用を可能にする。また、徒手的に連結部の回転軸を回すことを要さないので、従来では不可能であった、狭い領域での骨延長を可能にし、また、手動式の骨延長器の構造をそのまま用いることもできるので、経済的にも負担の少ない自動骨延長装置を提供することができる。
【００３３】
更に、徒手的に固定側の骨と移動骨片との間の距離を変更する場合に比べて、１日に変更する回数を容易に増やすことができるので、１回における骨と骨の間の距離の増加量を減少することができ、より持続的で低侵襲の延長法となるので、増生される骨質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の自動骨延長装置及びその装置の使用方法の実施形態について、以下に図面を用いながら詳細に説明する。
【００３５】
（本発明の自動骨延長装置及びその使用方法の第１の実施形態の説明）
まず、本発明の自動骨延長装置及びその装置の使用方法の第１の実施形態の説明を、図１及び図２を用いて行なう。
【００３６】
＜自動骨延長装置の構造の説明＞
本発明の自動骨延長装置の第１の実施形態の構造について、図１を用いて詳細に説明する。本実施形態では、固定側部材１４、移動側部材１６、及び両部材を連結する連結部２０から構成される骨延長器１２と、連結部２０を駆動する駆動部３０と、が直列状に配置されている。
【００３７】
本実施形態の自動延長装置１０は、固定側の骨２に接続される固定側部材１４と、固定側の骨２から切断分離された移動骨片４に接続される移動側部材１６と、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部と２０と、から構成される骨延長器１２と、この骨延長器１２に着脱可能で、連結部２０を駆動して固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更することが可能な駆動部３０と、駆動部３０による連結部２０の駆動を制御する制御部４０と、駆動部３０に電源を供給するバッテリ部５０と、を備える。
【００３８】
固定側部材１４には、４つの接続用穴１４ａが設けられており、止めネジ８０を用いて固定側の骨２に接続される。また、移動側部材１６には、４つの接続用穴１６ａが設けられており、止めネジ８０を用いて移動骨片４に接続される。
【００３９】
また、連結部２０は、固定側部材１４と連結された固定側筒状部材２２と、移動側部材１６に連結された移動側筒状部材２４と、両筒状部材を連結するネジ部材２６と、から構成される。移動側筒状部材２４は隙間嵌めの状態で、固定側筒状部材２２の中に嵌め込まれており、固定側筒状部材２２と移動側筒状部材２４とは、互いにスライドして伸縮可能な状態になっている。
【００４０】
ネジ部材２６は、固定側筒状部材２２に回転可能な状態で取り付けられている。また、移動側筒状部材２４には、雌ネジ２４ａが設けられており、この雌ネジ２４ａに、雄ネジが切られたネジ部材２６が螺合している。従って、ネジ部材２６が所定の方向に回転すると、固定側筒状部材２２と移動側筒状部材２４とが伸びる方向にスライドし、また、ネジ部材２６が反対の方向に回転すると、固定側筒状部材２２と移動側筒状部材２４とが縮む方向にスライドする。このスライドによって、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更することができる。
【００４１】
なお、固定側部材１４、移動側部材１６、及び連結部２０から構成される骨延長器１２は、手動式の骨延長器の構造をそのまま利用することもできる。また、本実施形態では、固定側筒状部材２２、移動側筒状部材２４、及びネジ部材２６から構成される移動部２０によって、回転運動を直線運動に変換する変換機構が形成されているが、この変換機構を、駆動部３０側に設けることもできる。
【００４２】
次に、駆動部３０は、駆動モータ（駆動源）３２と、駆動モータ３２の出力軸（図示せず）に接続された減速機３４と、から構成される。本実施形態では、駆動モータ３２の出力軸の回転は、減速機３４により所定の減速比で減速されて、減速機３４の出力軸３４ａに伝達される。駆動部３０を骨延長器１２に取り付けたときには、ネジ部材２６の端部２６ａが、減速機３４の出力軸３４ａと勘合して、動力伝達が可能になる。
【００４３】
つまり、駆動モータ３２の出力軸の回転は、減速機３４で減速されてネジ部材２６に伝達され、ネジ部材２６を回転させる。この回転により、固定側筒状部材２２と移動側筒状部材２４とが互いにスライドして、結果的に、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離、つまり、固定側の骨２と移動骨片４との間の距離を変更することができる。
【００４４】
ここで、骨延長器１２と駆動部３０とは、矢印Ａに示す部分で当接しており、この部分で両者の着脱が可能になっている。また、駆動部３０を骨延長器１２から取り外したときには、ネジ部材２６の端部２６ａと、減速機３４の出力軸３４ａとの間の勘合も外れるようになっている。本実施形態では、留め部材２８によって、骨延長器１２と駆動部３０とを接続しているが、ネジ込み式で着脱することも可能であるし、クイックジョイントを用いて着脱することも可能であるし、その他のあらゆる着脱手段を用いることができる。
【００４５】
次に、駆動部３０により連結部２０を駆動して、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更するために、図２（ｂ）に示すように、駆動部３０に、制御部４０及びバッテリ部５０を電気的に接続する必要がある。電気的な接続は、電源コード６０を駆動部３０の端子に取り取り付けるだけなので、実際に駆動部３０により連結部２０を駆動するときにだけ接続するようにすることもできるし、継続的に接続しておくこともできる。継続的に接続する場合には、制御部４０及びバッテリ部５０を小型化して、骨延長器１２及び駆動部３０と共に、口腔内に設置することもできるし、経皮的に口腔外に設置することもできる。
【００４６】
＜制御部４０の制御に関する説明＞
次に、制御部４０による駆動部３０の制御方法の説明を行なう。本実施形態では、制御部４０に、操作スイッチと変更距離表示部（ディスプレイ）とが設けられている。そして、操作者が操作スイッチを操作すると、制御部４０が、操作スイッチから発信された操作信号に基づいて、バッテリ部５０から供給された電力を駆動モータ３２へ送り、駆動モータ３２を回転させる。つまり、操作者が操作スイッチを操作している間、駆動モータ３２が所定の回転数で回転して、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更し、操作者が操作スイッチの操作を停止すると、駆動モータ３２が停止して、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離が保持される。なお、本実施形態では、ネジ部材２６の回転によって回転運動が直線運動に変換され、また、減速機３４により大きな減速比を得ているので、ネジ山どうしの摩擦抵抗や歯車機構による抵抗トルクによって、駆動モータ３２が停止している間は、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離は安定的に保持される。
【００４７】
また、本実施形態では、駆動モータ３２の回転数を検出するセンサを備えており、駆動モータ３２の回転数に基づいて、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離の変化量を、変更距離表示部に表示する。従って、操作者は、操作スイッチの操作を開始後、変更距離表示の表示値が所望の値に達したときに、操作スイッチの操作を停止することにより、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を所望の値だけ変更することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離の変化量が、予め設定された値に達した場合には、自動的に駆動モータ３２の駆動を自動停止させる制御を行なう。また、自動停止の代わりに、アラームを発するように制御することもできる。この制御により、変更距離表示の表示値が所望の値に達したにもかかわらず、操作者が操作停止を怠った場合であっても、固定側の骨２と移動骨片４との間の距離の過剰増加を未然に防ぐことができる。
【００４９】
更に、制御部４０に組み込まれたコンピュータを用いて、予め設定した時間間隔で、予め設定した値だけ固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更するように自動制御することもできる。この場合には、常に一定の時間間隔や一定の変化量を用いて制御することもできるし、各々の処理において、異なる時間間隔や変化量を用いて自動制御することもできる。更に、時間間隔を０にして、連続的に超微小量ずつ固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更する自動制御を行なうこともできる。また、自動的に固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離の変更を開始する前に、アラーム等を用いて患者に報知するようにすることもできる。
【００５０】
本実施形態では、徒手的に固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更する場合に比べて、手の届かない狭い領域での骨の再建が可能にする、また、１日における変更回数を容易に増やすことができるので、１回における骨と骨の間の距離の増加量を減少させることができ、より持続的で低侵襲の延長法を実現して、増生される骨質の向上を図ることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、駆動源として、通常の直流モータ３４を用いているが、実用上の停止精度については全く問題がないといえる。ただし、直流モータの代わりにステッピングモータを用いる場合には、より正確な停止制御を行なうことができ、また、モータの回転数を検出するセンサを別途備える必要もないので、製造コストを除けばより望ましい形態といえる。
【００５２】
減速機３４については、本実施形態では遊星歯車を用いており、遊星歯車を用いた減速機は、外形に比べて大きな減速比を得ることができるという利点を有する。ただし、減速機３４として、遊星減速機に限られるものではなく、平歯車を用いることもできるし、ウオームギアを用いることもできるし、ベルト機構を用いることもできるし、その他のあらゆる減速機構を用いることができる。
【００５３】
＜自動骨延長装置の使用方法の説明＞
次に、図１に示す本発明の自動骨延長装置の第１の実施形態の使用方法の説明を、図２を用いて行なう。ここでは、口腔顎顔面骨を水平方向に延ばす場合を例に取って説明を行なう。一般的に、口腔顎顔面骨を水平方向に延ばす場合の方が、垂直方向に延ばす場合よりもより大きな伸張量を要する。
【００５４】
まず、図２（ａ）に示すように、固定側部材１４、移動側部材１６、及び連結部２０から構成される骨延長器１２を骨に接続する。本実施形態では、予め駆動部３０が骨延長器１２に取り付けられた状態で、骨延長器１２を骨に接続する手順を示しているが、駆動部３０が取り付けられていない骨延長器１２を骨に接続し、その後、駆動部３０を骨延長器１２に取り付ける手順も可能である。
【００５５】
まず、止めネジ８０を移動側部材１６のネジ穴１６ａに通して、移動骨片４と移動側部材１６とを接続する。次に、止めネジ８０を固定側部材１４のネジ穴１４ａに通して、固定側部材１４を固定側の骨２に接続する。この初期工程を、図２（ａ）に示す。
【００５６】
その後、例えば約１週間の待機期間を経てから、図２（ｂ）に示すような、駆動部３０により連結部２０を駆動して、骨を延長する延長工程を開始する。この場合、制御部４０及びバッテリ部５０を、駆動部３０に接続する。この作業は、電源コード６０を駆動部３０の端子に接続するだけなので、骨の延長処理を行なうごとに接続することが可能である。もちろん、延長工程の間、制御部４０及びバッテリ部５０を、駆動部３０に接続したままに保つこともできる。この場合、制御部４０及びバッテリ部５０を小型化して、骨延長器１２及び駆動部３０と共に、口腔内に取り付けることもできるし、経皮的に口腔外に取り付けることもできる。
【００５７】
この延長工程においては、例えば、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離の１日の増加量を１ｍｍとし、これを６時間の間隔で１日４回に分けて行なう様にすることができる。この場合、１回につき０．２５ｍｍづつ、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を増加させることになる。例えば、電動モータ３２の回転数を１５００ｒｐｍとし、減速機３４の減速比を１／６００として、連結部２０のネジ部材２６のネジピッチを０．３ｍｍとすれば、１回に駆動モータ３２を駆動する時間ｔは、
ｔ  ＝  ０．２５ｍｍ×６００（減速比）／１５００ｒｐｍ／０．３ｍｍ
＝  １／３  分  ＝  ２０秒    となる。
【００５８】
なお、駆動モータ３２の回転数、減速機３４の減速比、駆動トルク等のについては、後述する実施例の説明において詳細に述べる。
【００５９】
以上のように、固定側の骨２と移動骨片４との間の距離を、０．２５ｍｍづつ増加させる処理を６時間ごとに繰り返すことによって、図２（ｂ）に示すように、固定側の骨２と移動骨片４との間に仮骨部６が徐々に形成されていく。そして、例えば、この延長工程を２週間継続することによって、固定側の骨２と移動骨片４との間の距離を約１４ｍｍまで伸ばすことができる。
【００６０】
本実施形態では、手動で固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更する場合に比べて、１日に変更する回数を容易に増やすことができるので、１回における骨と骨の間の距離の増加量を減少することができる。よって、より持続的で低侵襲の延長法が実現できて、増生される骨質の向上を図ることができる。なお、本実施形態で示した、処理と処理の間の時間間隔や１回の増加量、及び最終的な延長距離は、あくまで一例であって、状況に応じて最適値を設定することができる。
【００６１】
この延長工程を終了後、次に、駆動部３０を骨延長器１２から取り外す。また、仮に、制御部４０やバッテリ部５０が、駆動部３０に継続的に取り付けられている場合には、これらの機器を含めて、骨延長器１２から取り外す。そして、図２（ｃ）に示すように、固定側の骨２と移動骨片４の位置を保持したまま、一定期間（例えば、３ヶ月間）を経過させることによって、仮骨部であった部分に新生骨８を形成することができる。この場合、駆動部３０、制御部４０及びバッテリ部５０が取り外され、手動式の骨延長器と同様な骨延長器１２だけが患者に装着されているので、患者のQOLを向上させることができる。本実施形態では、ネジ部材２６の回転によって回転運動が直線運動に変換されるので、ネジ山どうしの摩擦力により、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離が安定的に保持される。
【００６２】
なお、図２（ｂ）に示す延長工程において、仮骨部６の形成状態を検出するセンサを用いて、このセンサの検出データに基づいて、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更する制御を行なうことも考えられる。仮骨部６の形成状態を検出するセンサとしては、例えば、超音波等を用いて仮骨部６の密度を計測するセンサ、仮骨部６の電気抵抗値を計測するセンサ、仮骨部６の温度を計測するセンサ等が考えられる。また、図２（ｃ）に示す保定工程においても、これらのセンサを用いて、新生骨８の形成状態を、継続的に正確に把握することができるので、適切な骨増生の処理を行なうことができる。
【００６３】
また、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更するときの駆動モータ３２の抵抗トルクまたは供給電流値を検出し、これらに基づいて、それ以降の処理を行なう時間間隔や変更量をフィードバック制御することも考えられる。
【００６４】
（本発明の自動骨延長装置及びその使用方法の第２の実施形態の説明）
次に、本発明の自動骨延長装置及びその装置の使用方法の第２の実施形態の説明を、図３及び図４を用いて行なう。
【００６５】
＜自動骨延長装置の構造の説明＞
まず、本発明の自動骨延長装置の第２の実施形態の構造について、図３を用いて詳細に説明する。本実施形態では、固定側部材１４、移動側部材１６、及び両部材を連結する連結部２０とから構成される骨延長器１２と、連結部２０を駆動する駆動部３０と、が並列状に配置されている。従って、上述の第１の実施形態に比べて、全長を短くすることが可能である。
【００６６】
本実施形態の自動延長装置１０は、固定側の骨２に接続される固定側部材１４と、固定側の骨２から切断分離された移動骨片４に接続される移動側部材１６と、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部２０と、から構成される骨延長器１２と、この骨延長器１２に着脱可能で、連結部２０を駆動して固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更することが可能な駆動部３０と、駆動部３０による連結部２０の駆動を制御する制御部４０と、駆動部３０に電源を供給するバッテリ部５０と、を備える。
【００６７】
固定側部材１４、移動側部材１６、及び部材を連結する連結部２０から構成される骨延長器１２の構造については、図１に示す実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。また、骨延長器１２として、手動式の骨延長器の構造をそのまま利用することもできる。
【００６８】
次に、駆動部３０は、駆動モータ３２と、駆動モータ３２の出力軸（図示せず）と接続された減速機３４と、減速機３４からの出力を連結部２０のネジ部材２６に伝達するための歯車機構３６と、から構成される。この第２の実施形態では、駆動部３０が骨延長器１２に対して並列状に配置される点が、直列状に配置された上述の第１の実施形態と異なり、このため、動力伝達の向きを変換する歯車機構３６が更に加えられている。しかし、この配置によって、骨延長装置１０の全長を短くすることができるので、口腔内に設置するのが容易になる。
【００６９】
ここで、駆動モータ３２の出力軸の回転は、減速機３４により減速されて減速機３４の出力軸３４ａに伝達される。歯車機構３６は平歯車３６ａ〜ｃで構成され、減速機３４の出力軸３４ａには平歯車３６ａが装着されており、出力軸３４ａからの駆動力は、平歯車３６ｂを経て、平歯車３６ｃに伝達される。この平歯車３６ｃは、駆動部３０を骨延長器１２へ取り付けたときに、ネジ部材２６の端部２６ａに勘合され、動力伝達が可能な状態になる。
【００７０】
従って、駆動部３０を骨延長器１２へ取り付けた状態においては、駆動モータ３２の出力軸の回転は、減速機３４で減速され、減速された減速機３４からの回転は、平歯車３６ａ〜ｃからなる歯車機構３６を介して、ネジ部材２６に伝達されネジ部材２６を回転させる。この回転により、固定側筒状部材２２と移動側筒状部材２４とが互いにスライドして、結果的に、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離、つまり、固定側の骨２と移動骨片４との間の距離を変更することができる。
【００７１】
なお、上述の歯車機構３６は一例であり、その他の動力伝達機構を用いることもできる。例えば、中間の平歯車３６ｂを使用せずに、平歯車３６ａと平歯車３６ｃとを直接噛み合わせて動力を伝達することも考えられるし、ベルト等を用いて動力を伝達することも考えられる。
【００７２】
また、骨延長器１２と駆動部３０とは、矢印Ｂ及びＣに示す部分で当接しており、骨延長器１２と駆動部３０と着脱が可能になっている。また、駆動部３０を骨延長器１２から取り外したときは、ネジ部材２６の端部２６ａと、歯車機構の平歯車３６ｃとの間の勘合も外れるようになっている。本実施形態では、矢印Ｂに示す部分に備えられた留め部材２８によって、骨延長器１２と駆動部３０と接続しているが、その他のあらゆる締結手段を用いることができる。
【００７３】
また、図４（ｂ）に示すように、骨延長器１２に取り付けられた駆動部３０に、制御部４０及びバッテリ部５０を、電源コード６０を駆動部３０の端子に取り取り付けることによって電気的に接続する。本実施形態では、骨延長器１２と駆動部３０とが並列状に取り付けられて全長が短いので、小型化された制御部４０及びバッテリ部５０を、骨延長器１２及び駆動部３０と共に、口腔内に設置することもできる。また、経皮的に口腔外に設置することもできる。なお、制御部４０により、駆動部３０を制御する方法については、上述の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
【００７４】
＜自動骨延長装置の使用方法の説明＞
次に、図３に示す自動骨延長装置の第２の実施形態の使用方法の説明を、図４を用いて行なう。ここでは、図２と同様に、口腔顎顔面骨を水平方向に延ばす場合を例に取って説明を行なう。基本的に、図２で示す場合と同様の処理を行なう。
【００７５】
まず、図４（ａ）に示すように、固定側部材１４、移動側部材１６、及び連結部２０から構成される骨延長器１２を骨に接続する。上述の説明と同様に、駆動部３０が骨延長器１２に取り付けられた状態で、骨延長器１２を骨に接続することもできるし、駆動部３０が取り付けられていない骨延長器１２を骨に接続し、その後、駆動部３０を骨延長器１２に取り付けることもできる。
【００７６】
止めネジ８０を移動側部材１６のネジ穴１６ａに通して、移動骨片４と移動側部材１６とを接続する。次に、止めネジ８０を固定側部材１４のネジ穴１４ａに通して、固定側部材１４を固定側の骨２に接続する。この初期工程を、図４（ａ）に示す。
【００７７】
その後、所定の待機期間を経てから、図４（ｂ）に示すような、駆動部３０により連結部２０を駆動して、骨を延長する延長工程を開始する。この場合、接続コード６０を駆動部３０の端子に接続して、制御部４０及びバッテリ部５０を、電気的に駆動部３０に接続する。この作業は、骨の延長処理を行なうごとに行なうことも可能であるし、延長期間中、制御部４０及びバッテリ部５０を、接続したままにすることもできる。この場合、制御部４０及びバッテリ部５０を小型化して、骨延長器１２及び駆動部３０と共に、口腔内に設置することもできるし、経皮的に口腔外に設置することもできる。
【００７８】
そして、上述の実施形態と同様に、所定の時間間隔で、所定の値だけ、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更する処理を繰り返す延長工程を行なう。本実施形態では、手動で固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更する場合に比べて、１日に変更する回数を容易に増やすことができるので、１回における骨と骨の間の距離の増加量を減少することができ、より持続的で低侵襲の延長法となるので、増生される骨質の向上を図ることができる。
【００７９】
延長工程を終了後、次に、駆動部３０を骨延長器１２から取り外す。また、仮に、制御部４０やバッテリ部５０が、駆動部３０に継続的に取り付けられている場合には、これらの機器を含めて、骨延長器１２から取り外す。そして、図４（ｃ）に示すように、固定側の骨２と移動骨片４の位置を保持したまま、一定期間を経過させることによって、仮骨部であった部分に新生骨８を形成することができる。この場合、駆動部３０、制御部４０及びバッテリ部５０が取り外され、手動式の骨延長器と同様な骨延長器１２だけが患者に装着されているので、患者のQOLを向上させることができる。
【００８０】
（本発明の自動骨延長装置及びその使用方法の第３の実施形態の説明）
次に、本発明の自動骨延長装置及びその装置の使用方法の第３の実施形態の説明を、図５を用いて行なう。
【００８１】
＜自動骨延長装置の構造の説明＞
本発明の自動骨延長装置の第３の実施形態の構造について、図５を用いて説明する。本実施形態では、固定側部材１４、移動側部材１６、及び両部材を連結する連結部２０から構成される骨延長器１２と、連結部２０を駆動する駆動部３０とが直交する状態で配置されている。本実施形態の配置は、図５に示すように、口腔顎顔面骨を垂直方向に延ばす場合に特に適しているといえる。また、図５では、制御部４０及びバッテリ部５０が骨延長器１２と平行な状態に配置されているが、制御部４０及びバッテリ部５０は、駆動部３０と接続コード６０を用いて接続するだけなので、所望の方向に配置することができる。
【００８２】
制御部４０及びバッテリ部５０は、実際に駆動部３０により連結部２０を駆動するときにだけ、駆動部３０に接続するようにすることもできるし、継続的に接続しておくこともできる。継続的に接続する場合には、制御部４０及びバッテリ部５０を小型化して、骨延長器１２及び駆動部３０と共に、口腔内に設置することもできるし、経皮的に口腔外に設置することもできる。
【００８３】
また、本実施形態では、駆動部３０の出力軸の方向と、連結部２０のネジ部材の軸の方向が略直交しているので、歯車機構等を用いて方向を変換する必要がある。この歯車機構としては、例えば、蓮歯歯車を用いることが考えられるし、ウオームギアと平歯車を用いて、減速と方向変換を兼ねて行なうことも考えられる。その他の部分の構造に関しては、上述の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。また、この装置の使用方法についても、上述に実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００８４】
（本発明の自動骨延長装置及びその使用方法の第４の実施形態の説明）
次に、本発明の自動骨延長装置及びその装置の使用方法の第４の実施形態の説明を、図６及び図７を用いて行なう。
【００８５】
＜自動骨延長装置の構造の説明＞
まず、本発明の自動骨延長装置の第４の実施形態の構造について、図６を用いて説明する。本実施形態も、固定側部材１４、移動側部材１６、及び両部材を連結する連結部２０から構成される骨延長器１２と、連結部２０を駆動する駆動部３０と、を備えているが、駆動部３０が連結部２０の内部に配置されている点に特徴がある。
【００８６】
本実施形態では、連結部２０は、固定側筒状部材２２と移動側筒状部材２４が勘合したスライド機構を有しており、固定側筒状部材２２の内部に駆動部３０が納められている。従って、デッドスペースを最小限にすることができ、全長も幅もコンパクトな一体側ユニットを実現することができる。よって、本実施形態では、上述の実施形態のように、駆動部３０を骨延長器１２から取り外すこともできるし、小型化されているので、駆動部３０を連結部２０の内部に取り付けたまま用いることもできる。
【００８７】
更に詳細に説明すれば、自動延長装置１０は、固定側の骨２に接続される固定側部材１４と、固定側の骨２から切断分離された移動骨片４に接続される移動側部材１６と、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離の変更及び保持が可能なように両部材を連結する連結部と２０と、から構成される骨延長器１２を有し、連結部２０を駆動して固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更する駆動部３０が、連結部２０の固定側筒状部材２２の内部に配置されている。更に、駆動部３０による連結部２０の駆動を制御する制御部４０と、駆動部３０に電源を供給するバッテリ部５０とが、駆動部３０に電気的に接続される。
【００８８】
固定側部材１４には、横方向に伸びた複数の接続用穴１４ａが設けられており、止めネジ８０を用いて固定側の骨２に接続される。また、移動側部材１６には、横方向に伸びた複数の接続用穴１６ａが設けられており、止めネジ８０を用いて移動骨片４に接続される。
【００８９】
また、連結部２０は、固定側部材１４と連結された固定側筒状部材２２と、移動側部材１６に連結された移動側筒状部材２４と、両筒状部材を連結するネジ部材２６と、から構成される。固定側筒状部材２２は隙間嵌めの状態で、移動側筒状部材２４の中に嵌め込まれており、固定側筒状部材２２と移動側筒状部材２４とは、互いにスライドして伸縮可能な状態になっている。
【００９０】
ネジ部材２６には、減速機３４の出力軸の３４ａと勘合する軸穴が開けられており、駆動部３０が固定側筒状部材２２の内部に取り付けられたときに、ネジ部材２６と減速機３４の出力軸の３４ａとが勘合する。また、駆動部３０を固定側筒状部材２２から取り外したときには、この勘合が外れて、ネジ部材２６と出力軸の３４ａとが分離するようになっている。
【００９１】
移動側筒状部材２４には、雌ネジ２４ａが設けられており、この雌ねじ２４ａに、雄ネジが切られたネジ部材２６の外周が螺合する。従って、ネジ部材２６が所定の方向に回転すると、固定側筒状部材２２と移動側筒状部材２４とが互いに伸びる方向にスライドし、また、ネジ部材２６が反対の方向に回転すると、固定側筒状部材２２と移動側筒状部材２４とが縮む方向にスライドする。このスライドによって、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更することができる。
【００９２】
なお、本実施形態では、駆動部３０が固定側筒状部材２２の中に配置されているが、移動側筒状部材２４中に配置するようにすることもできる。
【００９３】
次に、駆動部３０は、駆動源３２と、駆動モータ（駆動源）３２の出力軸（図示せず）に接続された減速機３４と、から構成される。本実施形態では、駆動モータ３２の出力軸の回転は、減速機３４により減速されて減速機３４の出力軸３４ａに伝達される。そして、出力軸３４ａには、着脱可能な状態でネジ部材２６が勘合する。駆動モータ３２の出力軸の回転は、減速機３４で減速されてネジ部材２６に伝達され、ネジ部材２６を回転させる。この回転により、固定側筒状部材２２と移動側筒状部材２４とが互いにスライドして、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離、つまり、固定側の骨２と移動骨片４との間の距離を変更することができる。
【００９４】
駆動部３０によって連結部２０を駆動して、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更するために、図７（ｂ）に示すように、駆動部３０に、制御部４０及びバッテリ部５０を電気的に接続する必要がある。電気的な接続は、電源コード６０を駆動部３０の端子に取り取り付けるだけなので、実際に駆動部３０により連結部２０を駆動するときにだけ接続するようにすることもできるし、継続的に接続しておくこともできる。継続的に接続する場合には、制御部４０及びバッテリ部５０を小型化して、骨延長器１２及び駆動部３０と共に、口腔内に設置することもできるし、経皮的に口腔外に設置することもできる。
【００９５】
なお、制御部４０によって、駆動部３０による連結部２０の駆動を制御する方法については、上述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００９６】
＜自動骨延長装置の使用方法の説明＞
次に、自動骨延長装置の第４の実施形態を用いて骨の延長処理を行なう、自動骨延長装置の使用方法の説明を、図７を用いて行なう。ここでは、口腔顎顔面骨を垂直方向に延ばす場合を例に取って説明を行なうが、基本的に、図２及び図４で示す場合と同様の処理を行なっている。
【００９７】
まず、図７（ａ）に示すように、固定側部材１４、移動側部材１６、及び連結部２０から構成される骨延長器１２を骨に接続する。つまり、止めネジ８０を移動側部材１６のネジ穴１６ａに通して、移動骨片４と移動側部材１６とを接続する。次に、止めネジ８０を固定側部材１４のネジ穴１４ａに通して、固定側部材１４を固定側の骨２に接続する。この初期工程を、図７（ａ）に示す。なお、初期工程においては、駆動部３０を連結部２０の内部に取り付けた状態で、骨延長器１２を骨に接続することもできるし、駆動部３０を取り外した状態で骨延長器１２を骨に接続し、その後、駆動部３０を連結部２０の内部に取り付けることもできる。
【００９８】
初期工程の後、所定の待機期間を経てから、図７（ｂ）に示すように、駆動部３０により連結部２０を駆動して、骨を延長する延長工程を開始する。この場合、接続コード６０を駆動部３０の端子に接続して、制御部４０及びバッテリ部５０を電気的に駆動部３０に接続する。この作業は、骨の延長処理を行なうごとに行なうことも可能であるし、延長期間中、制御部４０及びバッテリ部５０を、駆動部３０に継続して接続しておくこともできる。この場合、制御部４０とバッテリ部５０を小型化して、骨延長器１２及び駆動部３０と共に、口腔内に設置することもできし、経皮的に口腔外に設置することもできる。
【００９９】
そして、上述の実施形態と同様に、所定の時間間隔で、所定の値だけ、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更する処理を繰り返す延長工程を行なう。本実施形態では、手動で固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更する場合に比べて、１日に変更する回数を容易に増やすことができるので、１回における骨と骨の間の距離の増加量を減少することができ、より持続的で低侵襲の延長法となるので、増生される骨質の向上を図ることができる。
【０１００】
延長工程を終了後、必要であれば、駆動部３０を骨延長器１２の連結部２０から（更に詳細には連結部２０の固定側筒状部材２２の内部から）取り外す。そして、図７（ｃ）に示すように、固定側の骨２と移動骨片４の位置を保持したまま、一定期間を経過させることによって、仮骨部であった部分に新生骨８を形成することができる。この場合、駆動部３０を取り外したときには、従来の手動式の骨延長器と同様の状態になり、また、仮に、駆動部３０を取り外さなかったとしても、骨延長器１２の内部にコンパクトに収納されているので、手動式の骨延長器に比べて外形的に同様であり、僅かに重量が増えるだけなので、上述の実施形態と同様に、患者のQOLを向上させることができる。
【０１０１】
（本発明の自動骨延長装置及びその使用方法の第５の実施形態の説明）
次に、本発明の自動骨延長装置の第５の実施形態の説明を、図８を用いて行なう。本実施形態では、骨延長器１２は、第１〜３の実施形態のものと同様である。一方、駆動部３０については、駆動部３０の内部に備えられた減速機（図示せず）の出力軸３４ａの長さが長く、可撓性を有している。従って、撓んだ状態においても、動力を出力軸３４ａの先端部に伝達することができるようになっている。出力軸３４ａの先端部は、骨延長器１２のネジ部材２６の端部２６ａと勘合するようになっており、駆動部３０による駆動力で、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更できるようになっている。
【０１０２】
出力軸３４ａはカバー３４ｂに覆われており、例えば、口腔領域内部に設置された骨延長器１２に、口を通して、口腔領域の外部にある駆動装置３０から出た出力軸３４ａを接続することが可能であり、固定側部材１４と移動側部材１６との間の距離を変更するときにだけ、駆動装置３０の出力軸３４ａを骨延長器１２のネジ部材２６に接続することができる。この場合、骨延長工程においても、手動式の骨延長器と同様な骨延長器１２だけが口腔内にあるので、患者のＱＯＬを向上させることができる。
【０１０３】
（本発明の自動骨延長装置の実施例の説明）
次に、実際に製造した本発明の自動骨延長装置の具体的な実施例の説明を行なう。
実際に製造した本発明の自動骨延長装置の仕様の一例を、下記に示す。
【０１０４】
（１）仕様
（ａ）駆動モータ
タイプ：          ３相センサレスブラシモータ
連続使用回転数：  ３５００〜２２０００ｒｐｍ
最大許容トルク：  ０．４９ｍＮｍ
起動トルク：      ０．２５ｍＮｍ
（ｂ）減速機
タイプ：          遊星ギア減速機
減速比：          １／４９４
（ｃ）バッテリ部（ドライバ）
供給電圧：        ２．７〜６．０Ｖ
出力電圧：        ４．９Ｖ
出力電流：        ０．８Ｖ
パルス電圧：      供給電圧と同じ
（ｄ）ネジ部材
ネジピッチ：      ０．４ｍｍ
【０１０５】
（２）動作距離、動作力、作動時間
次に、この仕様の自動骨延長装置における動作距離、動作力、作動時間について検討する。なお、自動骨延長装置の構造については、上述の第１〜５の実施形態の全ての構造を用いることができる。
（ａ）作動距離
１日当たり１ｍｍ延長させるときの、駆動モータの回転数をＮとすると、
Ｎ  ＝  １ｍｍ  ／  ０．４ｍｍ  ×  ４９４  ＝  １２３５  回転    となる。
この１ｍｍの延長を１日にｎ回に分けて、２４／ｎ時間ごとに行なうとすると、
１回当たりの延長量Ｌは、
Ｌ  ＝  １／ｎ  ｍｍ  となり、
１回当たりの回転数Ｒは、
Ｒ  ＝  １２３５／ｎ  回  となる。
【０１０６】
（ｂ）動作力
ネジ部材の回転トルクをＴとすると、
トルクＴ  ＝  （モータ駆動トルク  −  摩擦トルク）  ４９４  ×  効率  
であり、
ネジ部材による直線方向の動作力をＦとすると
Ｆ  ＝  ２π  ×  Ｔ  ／ネジピッチ  ×  効率となる。
起動時
起動時の動作力Ｆを検討すると、
Ｔ  ＝  （０．２５ｍＮｍ  −  ０．０８３ｍＮｍ）×  ４９４  ×  ０．２５
＝  ２０．６ｍＮｍ
Ｆ  ＝  ２π×２０．６  ｍＮｍ  ／  ０．４  ｍｍ×  ０．５
＝  １６２  Ｎ  ＝  １６  ｋｇ    となる。
定常回転時
例えば、５０００ｒｐｍでの定常回転時での動作力Ｆを検討すると
Ｔ  ＝  （０．１２ｍＮｍ  −  ０．０８３ｍＮｍ）×  ４９４  ×  ０．２５
＝  ４．５７  ｍＮｍ
Ｆ  ＝  ２π×４．５７  ｍＮｍ  ／  ０．４  ｍｍ×  ０．５  
＝  ３５．９  Ｎ  ＝  ３．５  ｋｇ  となる。
以上のように、起動時、定常回転時において、十分な動作力を有する。
【０１０７】
（ｃ）回転数
ｎ＝４として、６時間ごとに１日４回延長させるとすると、
駆動モータの回転数が５０００ｒｐｍの場合と１０００ｒｐｍの場合、駆動モータの作動時間ｔは、
５０００ｒｐｍの場合、
ｔ  ＝  Ｒ（＝１２３５／４）  ／  ５０００  ×  ６０  ＝  ３．７  秒
１０００ｒｐｍの場合、
ｔ  ＝  Ｒ（＝１２３５／４）  ／  １０００  ×  ６０  ＝  １８．５  秒
となる。  
【０１０８】
（３）外形寸法
次に、実際に製造した本発明の自動骨延長装置の外形寸法の一例を下記に示す。
【０１０９】
（ａ）図３に示す自動骨延長装置の外形寸法の一例
図３に示すような駆動部３０が骨延長器１２に並列状に取り付けられるタイプ（第２の実施形態）における外形寸法の一例を挙げる。
【０１１０】
自動骨延長装置１０の骨延長器１２の外径が５ｍｍであり、駆動部３０の幅が７ｍｍであって、両者が取り付けられ状態での全幅は１２ｍｍである。また、最大延長ストロークを１５ｍｍに取った場合における、全長は４０ｍｍである。従って、駆動部３０を骨延長部１２に取り付けた状態で、口腔内に十分納めることができることがわかる。
【０１１１】
（ｂ）図６に示す自動骨延長装置の外形寸法の一例
図６に示すような駆動部３０が連結部２０の内部に納められているタイプ（第５の実施形態）における外形寸寸法の一例を挙げる。
【０１１２】
この場合、駆動部３０を連結部２０の内部に納めてデッドスペースを最小限にすることができるので、駆動部３０を取り付けた状態で、外径６ｍｍであって、最大延長ストロークを１０ｍｍ取った場合において、全長を３２ｍｍに収めることができる。
【０１１３】
歯槽骨の延長を目的として、骨の垂直向きの延長を行なう場合であれば、１０ｍｍのストロークがあれば十分であり、駆動部３０を有する状態で、保定期間を含む長期間に渡って用いることが可能であるし、もちろん、延長工程後に、駆動部３０を骨延長器１２から取り外すことも可能である。
【０１１４】
以上のように、患者の負担を大幅に軽減できる臨床的に適用可能な自動骨延長装置を実現することができることが証明された。
【０１１５】
（本発明の自動骨延長装置及びその使用方法のその他の実施形態）
本発明の自動骨延長装置及びその使用方法には、上述の実施形態だけでなく、その他の様々な実施形態が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の自動骨延長装置の構造の第１の実施形態の概要を示す側面断面図である。
【図２】図１に示す本発明の自動骨延長装置の構造の第１の実施形態の使用法を示す図である。
【図３】本発明の自動骨延長装置の構造の第２の実施形態の概要を示す側面断面図である。
【図４】図２に示す本発明の自動骨延長装置の構造の第２の実施形態の使用法を示す図である。
【図５】本発明の自動骨延長装置の構造の第３の実施形態の概要を示す模式図である。実施形態を示す模式図である。
【図６】本発明の自動骨延長装置の構造の第４の実施形態の概要を示す側面断面図である。
【図７】図６に示す本発明の自動骨延長装置の構造の第４の実施形態の使用法を示す図である。
【図８】本発明の自動骨延長装置の構造の第５の実施形態の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１７】
２        固定側の骨
４        移動骨片
６        仮骨部
８        新生骨
１０      自動骨延長装置
１２      骨延長器
１４      固定側部材
１４ａ    接続用穴
１６      移動側部材
１６ａ    接続用穴
２０      連結部
２２      固定側筒状部材
２４      移動側筒状部材
２４ａ    雌ネジ
２６      ネジ部材
２８      留め部材
３０      駆動部
３２      駆動モータ
３４      減速機
３４ａ    出力軸
３４ｂ    カバー
３６      歯車機構
３６ａ〜ｃ  平歯車
４０      制御部
５０      バッテリ部
６０      接続コード
８０      止めネジ
【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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