(57)【要約】      （修正有）【課題】穴開けと薬剤投与機能とを一つのデバイスに一つの操作で行えるように組み合わせられた骨組織および／または硬組織薬剤投与システムを提供する。【解決手段】投薬注入方法とそれに関するデバイスが開示され、そのデバイスは、中空ドリルビット１２を有し、この中空ドリルビット１２を通じて麻酔薬または他の投薬が投与される。このデバイスは、好ましくは、中空ドリルビット１２、使い捨て流体投与器２４、ハンドピース１６、ハンドル１８、およびフットコントロールペダルを含む。このデバイスは、歯または骨構造の穴開けの前、穴開けの最中および／または穴開けの後に、ドリルビット１２を取り外すことなく、麻酔薬または他の投薬を投与することができる。本発明は、骨内および／または硬組織薬剤投与システムに関し、このシステムは穴開けと薬剤投与との機能を一つのデバイスに一つの操作で組み合わせたものである。【選択図】図２
2007185524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投薬注入デバイスであって、
ハンドルと、
前記ハンドルに装着された回転自在な中空ドリルビットであり、それを通る内腔を有するドリルビットと、
前記ハンドルに連結され、前記ドリルビットを回転させる手段と、
前記ハンドルに連結され、投薬流体を前記ドリルビットの前記内腔へ供給する流体投与手段とを備えるデバイス。
【請求項２】
前記中空ドリルビットが、尖端を有する皮下注射針を含む請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記ドリルビットを回転させる手段が、前記ドリルビットに連結された第一のモータを含む請求項１記載のデバイス。
【請求項４】
前記流体投与手段が、前記ハンドル内に装着されると共に、流体貯蔵器と、この流体貯蔵器と前記ドリルビットの内腔との間に延伸する配管と、前記流体貯蔵器に摺動自在に装着されて連結されたプランジャと、前記ドリルビットへ流体を供給するように前記プランジャを移動させる手段とを含む請求項１記載のデバイス。
【請求項５】
前記プランジャを移動させる手段が、第二のモータと、前記プランジャに連結されて第二のモータにより駆動される駆動機構とを含む請求項４記載のデバイス。
【請求項６】
前記プランジャを移動させる手段が、二つのリミットスイッチを含み、その各々は前記プランジャの移動限界に配置されて、第二のモータに電気的に接続され、このリミットスイッチは、前記プランジャにより接触したときに、前記プランジャの移動限界を規定するように作動自在である請求項５記載のデバイス。
【請求項７】
ドリルに対して操作自在に接続されたフットコントロールペダルを更に備え、このフットコントロールペダルは、第一のモータに電気的に接続された第一のスイッチと、第二のモータに電気的に接続された第二のスイッチとを含む請求項５記載のデバイス。
【請求項８】
前記ドリルビット及び配管が、取り外し自在な構造体へ取り付けられ、この取り外し自在な構造体は、この取り外し自在な構造体を前記ハウジングに対して解除自在に取り付けるクリップを含む請求項４記載のデバイス。
【請求項９】
前記流体貯蔵器が、投薬流体を包含する取り外し自在なカートリッジである請求項４記載のデバイス。
【請求項１０】
歯科用ドリルとの使用に適する使い捨て投薬投与デバイスであって、前記歯科用ドリルが、ドリルモータと、前記ドリルビットを回転させるカップリングとを有し、更に投薬流体を包含する流体投与器を有し、この使い捨て投薬投与デバイスは、
取り外し自在なハウジングであり、このハウジングを前記歯科用ドリルに取り外し自在に取り付ける取り付け手段を含むハウジングと、
前記ハウジングに装着された回転中空ドリルビットと、
前記ハウジングを通じて前記流体投与器と中空ビットとの間に延伸する配管とを備えるデバイス。
【請求項１１】
前記ハウジングを取り外し自在に取り付ける取り付け手段が、歯科用ドリルに係合するクリップを含む請求項１０記載のデバイス。
【請求項１２】
前記中空ドリルビットが、尖端を有する皮下注射針である請求項１０記載のデバイス。
【請求項１３】
前記配管が、その基端に鋭い尖端を含み、この尖端は、前記デバイスが前記歯科用ドリルに取り付けられたときに、前記流体投与器に係合する請求項１０記載のデバイス。
【請求項１４】
前記配管が、その末端に尖っていない端部を含み、この端部は中空ドリルビットの内腔に嵌合する請求項１０記載のデバイス。
【請求項１５】
組織へ投薬を投与する方法であって、
前記組織に中空ドリルビットにより開口を開ける段階と、
前記中空ドリルビットを通じて前記へ投薬注入する段階とを含む方法。
【請求項１６】
前記組織が、硬骨、軟骨、および鍵を含むグループから選択されている請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記投薬が、口腔麻酔薬である請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記投薬を注入する段階が、前記開口を聞ける段階の後に実行される請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
前記投薬を注入する段階が、前記開口を開ける段階の前にも実行される請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記投薬を注入する段階が、前記開口を開ける段階中にも実行される請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
投薬を投与する方法であって、
投薬の貯蔵器を有する穴開け装置であって、中空ドリルビットと、このドリルビットを回転させる手段と、投薬を前記ドリルビットへ供給する手段とを含む穴開け装置を設ける段階と、
組織に中空ドリルビットにより開口を開ける段階と、
前記中空ドリルビットを通じて前記開口へ投薬を注入する段階とを含む方法。
【請求項２２】
前記開口を開ける段階中に前記中空ドリルビットを通じて前記組織へ投薬を供給する段階を更に含む請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、骨およびその他の硬組織を通じて、或いはそれらの中へ投薬を投与するために使用される医療デバイスに関する。特に本発明は、内腔を有する中空ドリルビットを持つ投薬注入デバイスに関し、そのドリルは、ドリルビットを取り外すことなく、穴開け（ｄｒｉｌｌｉｎｇ）の前、穴開けの最中、または穴開け後に中空ドリルビットを通じて麻酔薬を投与するのに特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
歯科医は、しばしば局部麻酔を患者に施して、歯科処置の間の患者の痛みを最小限にしようとする。しかしながら、多くの歯科医と患者は、歯科医が伝統的な麻酔注入技術を用いて達成する結果には満足していない。麻酔処置に伴う問題は、注入と効果との間の遅延、患者の長期間に亘る施術後麻痺、完全な麻酔の達成不能等を含む。
【０００３】
一つの従来の解決策は、１９００年代初頭に開発された骨内注入技術である。この骨内注入技術は三段階の手順である。先ず、穴開けの対象点（問題の歯と隣接する歯との間の対象点）上の歯肉が局部麻酔される。次いで歯科医は選択された歯の皮質板を通して穴を形成するように穴開けする。最後に、局部麻酔溶液が穴を通じて海綿骨質へ注入される。
【０００４】
この骨内注入技術は伝統的注入の多くの問題を排除する。麻酔は迅速且つ効率的に効果を現し、施術後麻痺を殆ど生じさせない。更に、他の技術と異なり、殆どの患者によく作用する。しかしながら、骨内注入技術は多くの問題を持つ。実行が困難なことに加えて、骨感染症のおそれを増大させる骨の重度の損傷を引き起こす大きな穴をもたらしてしまう。
【０００５】
この骨内注入技術の一つの従来の改良は、スタビデントシステム（Ｓｔａｂｉｄｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）の開発であり、これは小径（２７Ｇ皮下注射針）ドリルビットを有するドリルの使用を包含する。この小径ドリルビットの使用は組織の損傷と感染のおそれを低減する。
【０００６】
これらの利点にも拘わらず、スタビデントシステムは幾つかの欠点を有する。特に、歯科医は小径ドリルビットで穴を開けたら、麻酔を注入するために皮下注射針へ切り換える必要が依然としてある。この注入段階は困難である。というのは、小径のドリルビットにより導入された穴は、それが柔らかい歯肉組織で覆われているので、しばしば見つけ難いためである。スタビデントシステムに係る他の問題は、ステレンス鋼ドリルビットが適切に鍛錬されていないことである。この結果、ドリルビットは早期に摩滅してしまうことが時折ある。摩滅したドリルビットは、その使用中に過剰な熱を発生し、この熱は周囲の骨組織に対する熱的損傷を引き起こし得る。更に、過剰な熱レベルは、ドリルビットに取り付けられたプラスチック製ハブの溶融および脱落を招くことが時折ある。これは、脱落したドリルヘッドが患者の顎骨の内側に取り残されてしまう結果を招き、問題を更に複雑化させる。
【０００７】
中空ビットを有する回転歯科用ツールは、過去においては削合ツールとして使用されている。このようなツールは低速度で比較的に大径の中空ビットを有し、このビットは削合領域へ水を供給して潤滑して粒子を洗い流しながら骨を削合する。しかしながら、この技術は歯へ麻酔薬または投薬を供給する手段は開示していない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記事情に鑑みて本発明は、骨組織および／または硬組織薬剤投与システムに関するものであり、このシステムは穴開けと薬剤投与機能とを一つのデバイスに一つの操作で行えるように組み合わせられている。本発明は、ハンドルと回転駆動機構と、中空ドリルビットと、ハンドル内に装着された流体投与機構と、投与流体を中空ドリルビットを通じて患者へ供給する関連したチュービングとを包含する。
【０００９】
好適実施例においては、投薬注入デバイスの中空ドリルビットは、鋭い尖端を有する皮下注射針である。好ましくは、投薬注入デバイスの流体投与機構は、流体貯蔵器と、流体貯蔵器とドリルビットの内腔との間に延伸する配管と、流体貯蔵器に摺動自在に装着且つ連結されたプランジャと、プランジャを移動させてドリルビットへ流体を供給させるようにする手段とを含む。この投薬注入デバイスは、ドリルビットを回転させるドリルモータを更に含む。この実施例の流体投与手段は、注入ギアモータと、プランジャに連結されてモータにより駆動される駆動機構とを更に含む。この実施例においては、プランジャを移動させる手段は、二つのリミットスイッチを更に含み、これらは注入ギアモータに電気的に接続されており、且つプランジャの移動の限界を定めるようにプランジャにより接触したときに開放する。
【００１０】
好ましくは本発明は、ドリルに操作自在に接続されたフットコントロールペダルを含む。フットコントロールペダルは、第一のモータに電気的に接続された第一のスイッチと、第二のモータに電気的に接続された第二のスイッチとを含む。投薬注入デバイスの操作者は、フットコントロールペダルの位置決めにより穴開けと投薬注入とを制御する。
【００１１】
この実施例の重要な特徴は、ドリルビットと配管とが取り外し自在で、且つ使い捨てにできることである。本発明のこのような実施例においては、使い捨て投薬注入デバイスは、「輸注器」と、この輸注器に装着された回転自在中空ドリルビットとを備える。輸注器は、投薬流体を流体投与器から中空ドリルビットへ移送する配管またはチュービングを与える。輸注器は、取り外し自在なハウジンダと、このハウジングを通じて液体投与器と中空ドリルビットとの間に延伸する配管とを含む。
【００１２】
投薬注入デバイスの流体貯蔵器は、投薬流体を包含する取り外し自在なカートリッジとすることができる。カートリッジが使用されたとき、輸注器の配管は好ましくは、カートリッジの封止端に係合する基端において鋭い尖端を有する。
【００１３】
本発明の他の観点は、中空ドリルビットで組織に開口を穴開けし、且つ麻酔薬または他の投薬を中空ドリルビットを通じて開口ヘ注入することにより、麻酔薬または他の投薬を組織へ投与する方法を意図している。この実施例においては、穴を開けられる組織は、硬骨、軟骨およ腱を含む。麻酔薬または他の投薬の注入の段階は、穴開け段階の前、穴開け段階中および／または穴開け後に実行できる。
【００１４】
本発明は他段階工程による組織への投薬投与の方法をも意図している。第一段階においては、投薬の貯蔵器と、中空ドリルビットと、ドリルビットを回転させる手段と、投薬を中空ドリルビットへ供給する手段とを有する穴開け装置が与えられる。第二に、中空ドリルビットにより組織へ開口が開けられる。第三に、投薬は、中空ドリルビットと開けられた開口とを通じて組織へ注入される。投薬は、中空ドリルビットを通じて穴開け段階の前、穴開け段階中および／または後に供給し得る。
【００１５】
換言すれば、本発明は骨内部および／または硬組織薬剤投与システムであり、このシステムは穴開けと薬剤投与機能とが一つのデバイスに一つの操作で行えるように組み合わせられている。本発明の一つの利点は、包括的な骨内薬剤投与システムが与えられることであり、このシステムは、歯科およびその他の潜在的な医療施術のための骨内注入技術の効率を最大化する。このシステムは、穴開け段階と注入段階との双方を、ドリル（または穿孔器）を注射針に交換することなく、一つの連続的な動作に組み込む。この発明は、これまでの歯科麻酔において歯科医が直面していた骨内注入の問題の解決策を与える。この発明は、歯科麻酔およびその他の投薬における骨内注入技術の広範な適応性をも与える。
【００１６】
この発明の好適実施例は、五つの基本的な部品を含む歯科用ドリルであり、その五つの基本的な部品は、中空ドリルビット、取り外し自在な輸注器、歯科用ドリルハンドピース、ハンドル、およびフットコントロールペダルである。中空ドリルビットのハブは輸注器の末端でアダプタに係合する。ドリルビットのハブは、輸注器のアダプタ内で自由に回動できる。ステンレス鋼皮下注射チュービングは、一端がドリルビットのハブの中心へ突出するように輸注器の内側に埋め込まれている。輸注器の皮下注射チュービングの他端は鋭利にされていて輸注器の基端から突出し、薬剤または投薬カートリッジのラバーキャップを穿孔する。ドリルビットは、ハンドル内に配置されたＤＣモータおよびそれに協動する回転カップリングにより回転駆動される。ハンドルは、プランジャを有する薬剤カートリッジチャンバと、プランジャを駆動させて投薬を輸注器を通じて注入し、中空ドリルビットの端部から外へ出すギアモータをも包含する。フットコントロールペダルは、電源と、ドリルモータおよび投薬投与ギアモータを制御するスイッチとを包含する。
【００１７】
中空ドリルビットは好ましくは約２７Ｇ（ゲージ）に寸法付けされており、骨に非常に小さな穴のみをもたらす。これは、骨構造に対して大きな組織損傷を生じない。穴開けと同時に注入が開始されるので、ドリルビットの中心を通る投薬の連続流が熱の分散を促進し、ドリルの加熱を防止する潤滑剤としても働く。従って従前の方法における周囲の骨に対する潜在的な熱的損傷およびドリルの早期摩耗の問題は回避できる。鋭利な切断角度を有する鍛錬されたドリルビットは円滑な穴開け動作を与え、過剰な熱の発生を防止する。
【００１８】
輸注器の構造は幾つかの機能を与える。即ち、薬剤溶液をカートリッジから中空ドリルビットへ移送し、ドリルビットおよび皮下注射チュービングを歯科用ハンドピースおよびハンドルに対して比較的に一定した位置に固定する。更に、ドリルビットが後方から装填するように設計されているならば、輸注器は更にドリルビットを支えて、穴開けおよび注入期間中に漏洩を伴わずにドリルビットを支持する。ドリルビットアダプタにおいて、輸注器は突出する皮下注射チュービングを有し、これは中空ドリルビットのハブの中心穴へぴったり嵌合している。チューングの径は、中心穴よりも１インチの数千分の一より小さい距離しか小さくない。殺菌石油ゼリー（Ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ  ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  ｊｅｌｌｙ）が潤滑材と封止材として使用される。
【００１９】
ハンドルは、穴開けパワーを与える高速、高トルクモータを包含する。この機能に使用できるモータの型式は、電気モータ、空気（または他の流体）タービンモータを含むが、これらに限定されるものではない。注入区画は、注入器のプランジャの動作を制御するギアモータを包含する。注入器プランジャの可動範囲は二つのリミットスイッチにより規定される。この区画の代替的な設計は、空気圧制御プランジャを収容する。
【００２０】
フットコントロールペダルは、二つのモータの動力の入切を制御し、注入プランジャに対する可変速度調整に加えて、このプランジャの逆転切り替えも与える。
【００２１】
本発明の前には、歯科麻酔における骨内注入技術は患者と歯科医の双方にとっての大きな困難に直面してきた。骨内注入の初期の開発段階では、ドリルビットは患者に対して著しい骨の損傷を引き起こし、炎症や感染の大きな要因をつくるおそれがあった。その後の段階では、特殊なドリルビットが開発されたが、その二段階の操作は歯科医にとって歯肉組織下の穴を見つけることを困難にする。これはまた穴と針との大きさの不整合の問題もある。更に、デバイスの有用性は一般に前歯に限定されている。というのは、限られた空間と角度とが奥歯への施術をより難しくするためである。本発明のみがこれらの問題を排除する。本発明は一段階で操作できるので、不整合の問題を解決し、口中を通じて使用される技術を可能とする。また、細いドリルビットは重度の骨損傷をもたらさない。
【００２２】
この発明は、歯科施術における口内麻酔薬注入に限定されない。本発明は、抗生物質、他の医療および獣医施術を含む広範囲の投薬注入に広く使用し得る。
【００２３】
本明細書に説明した特徴と利点とは全てを包括したものではなく、特に、多くの付加的な特徴と利点とは当業者には図面、明細書、請求の範囲を見れば明らかである。更に明細書で使用された用語は読み易さと本発明の説明とを目的として基本的に選択されたものであり、本発明の要旨の範囲や制限を定めるものではなく、このような発明の要旨を制限するのは請求の範囲である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（本発明の詳細な詳細）
添付図面の図１乃至２２は、本発明の様々な好適実施例を例示のみの目的で示す。当業者は、本明細書に記載された構造および方法の代替的な実施例が本明細書に記載された本発明の原理から逸脱することなく使用し得るということを以下の説明から容易に認識するであろう。
【００２５】
本発明の一つの観点は薬品注入デバイスであり、中空ドリルビット（ｄｒｉｌｌｂｉｔ）と、この中空ドリルビットを通じて薬品を注入する手段とを有する薬品注入デバイスである。このデバイスの好適実施例は、図１Ａ−１Ｄに全体的に参照符号１０で示されるように歯科用ドリルである。歯科用ドリル１０は、中空ドリルビット１２、輸注器１４、歯科用ハンドピース１６およびハンドル１８を含む。更に、フットコントロールペダル２０（図１７）がハンドル１８へ電気的に接続され、歯科用ドリルの操作の制御に使用されている。組立状態では、ドリルビット１２は輸注器１４の末端でアダプへ挿入されて、この組立体は歯科用ハンドピース１６へ取り付けられる。この組み合わせ組立体はハンドル１８へ挿入されて、歯科用ハンドピースをハンドル内に配置された回転ドライブ機構へ接続し、輸注器１４を同じくハンドル内に配置された薬剤カートリッジへ接続する。
【００２６】
好適実施例の詳細な説明は図２−１７に示されている。
【００２７】
図２−６に示されるように、輸注器１４は歯科用ハンドピース１６に取り付けられ、中空ドリルビット１２と液休貯蔵器もしくは薬剤カートリッジ２４との間で延伸するダクトもしくはチュービング２２を包含する。輸注器１４は好ましくはプラスチック材料からなり、ステンレス鋼の皮下注射チュービング２２を埋め込まれている。ステンレス鋼の皮下注射チュービングは好ましくは２０Ｇである。
【００２８】
輸注器１４内のチュービング２２は基端２６と末端２８とを有する。図３に示されるように、チュービングの末端および基端は輸注器１４の外側へ突出する。チュービングの末端２８は尖っていない端部であり、中空ドリルビット１２のハブ３２の中央ボア３０へ嵌合するようにされている（図９および図１０）。輸注器１４の末端はアダプタ３４を有し、このアダプタはドリルビット１２を収容してそれを締め付ける。
【００２９】
チュービング２２の基端２６は鋭い尖端を有し、これは円形ディスク３６（図３参照）の中心から突出している。輸注器１４がハンドル１８に取り付けられたとき、輸注器１４のディスク３６はハンドル内の収容孔３８（図１６）へ嵌合する。この状態では、チュービング２２の鋭い尖端は液体貯蔵器もしくは薬剤カートリッジ２４の中心と芯合わせされる（図２、図１６）。この液体貯蔵器２４は好ましくは、チュービング２２の鋭利基端２６により穿孔されるラバー封止キャップを有する薬剤カートリッジである。ハンドル１８の観察窓４０は操作者がカートリッジ２４の中身を監視することを可能にする。
【００３０】
図６に最もよく示されるように、輸注器１４は二つの側部ウィング４２を有し、これらは歯科用ハンドピース１６の外形に応じて寸法付けられたキャビティ開口１１０を形成する。輸注器１４が歯科用ハンドピース１６に装着されると、側部ウィング４２は歯科用ハンドピースのボディへ係合してこれを締め付ける。
【００３１】
図７−８に示されるように、中空ドリルビット１２はステンレス鋼製針４６と、金属またはプラスチック製ハブ３２とからなる。針は好ましくは２７Ｇ（．０１６インチ径）であるが、２２Ｇ乃至３６Ｇ（．０２８乃至．００４２５インチ径）の範囲にし得る。針４６は尖端５０を有する。ハブ３２は、尖端５０の反対側端にフランジ５２を有する形状の中空である。そのフランジ５２は、図９−１０のように輸注器１４のアダプタ３４に係合して、ドリルビットを保持する。ひとたび組み立てられると、ドリルビットはアダプタ３４により支持され、デバイスを壊さなければ輸注器１４から分離することができない。輸注器１４およびドリルビット１２は使い捨てのユニットとして意図されているので、この構造は汚染された生物製剤の再使用の事故を防止する。チュービング２２の末端はドリルビット１２のハブ３２の中央孔３０に係合する。殺菌石油は、チュービング２２とドリルビットのハブ３２との間の潤滑油とシールとを与え、アダプタ３４内でドリルビットの回転を可能とする一方、チュービング２２から供給された薬剤が漏出しないことを保証する。ドリルビットのハブ３２は平坦部５４を含み、これはハンドピース１６のスピンドル５８の対応する保持器５６に係合し（図１４）、これはスピンドルとドリルビットとの間の凸状の回転係合を与える。
【００３２】
図１１−１５に示されるように、歯科用ハンドピース１６は標準的な低速歯科用ハンドピースと同様であるが、一つの変形を有する。ここではハンドピースの保持板５６が、ハンドピースへのドリルの後方装填に適応させるために、ハンドピースの後側よりもむしろ針側に配置されている。ハンドピース１６は、ハンドル１８内のモータからドリルビット１２へ回転運動を伝達する二つのシャフト６２，６４を含む。シャフト６２は、その基端にカップリング６４を有し、これはハンドル１８内の相手方カップリング６６（図１６）に係合する。シャフト６２の末端はキア６８であり、これはシャフト６４の基端上の相手方ギア７０に係合する。シャフト６４の末端はギア７２を有し、このギアはスピンドル５８上でギア７４に係合し、これを回転駆動させる。スピンドル５８は、ハンドピース内へ螺合されるキャップ７６によりハンドピース内に保持される。ドリルビット１２は、ハブ３２上の平坦部５４がスピンドル５８側方の保持器５６に芯合わせされた状態で、スピンドル５８へ後方から挿入される。ドリルビット１２がスピンドルへ挿入された後、輸注器１４を取り付けることができる。
【００３３】
ハンドル１８は図１６に示されている。このハンドル１８はドリルモータ８０を包含し、このモータは、カップリング６６を直接駆動し、且つこのカップリングとそれに関係したシャフトおよびハンドピース１６のギアを介してドライブビット１２を回転駆動する。ドリルモータ８０は、このモータのオンオフを電気的に切り換えるフットコントロールペダル２０（図１７）内のスイッチ８４へワイア８２を通じて電気的に接続されている。このドリルモータは、１５，０００乃至２０，０００ｒｐｍの出力速度のＤＣモータとし得る。これに代えて、ドリルモータは空気または水（または他の液体）タービンとしてもよい。
【００３４】
ハンドル１８は、減速ギア列９０を通じてプランジャ組立体８８を駆動するキアモータ８６をも包含する。プランジャ組立体８８は螺子ロッド９２を含み、このロッドは中心を通って、ギア列９０の内部螺子出力９４に係合する。螺子ロッド９２は、ギア列９０が回転する際に、直線的に並進する。キア列は、出力ギア９４を軸方向に保持する二つのスラストワッシャ９６を更に含む。
【００３５】
螺子ロッドは薬剤カートリッジ区画９８へ延伸する。プランジャの末端はディスク状板１００と尖端１０２とを有し、これらは薬剤カートリッジの内径よりも僅かに小径である。薬剤カートリッジが区画９８内へ装填されると、プランジャの末端尖端１０２はカートリッジの内側に嵌合する。ギアモータが回転すると、ギア列９０はプランジャを末端へ移動させ、カートリッジホルダからの液体をチュービング２２の基端へ押しやる。
【００３６】
薬剤カートリッジ区画９８は観察窓４０（図２）を有し、これは使用者が薬剤の投与を監視することを可能とする。ハンドル１８の基端は、端部キャップ１０４を有する。
【００３７】
プランジャ組立体８８は、二つのスナップアクションリミットスイッチ１０６と板１０８とを更に包含する。板１０８は、螺子ロッド９２の基端に取り付けられて、ロッド９２の回転を防止する。板１０８は、プランジャ組立体の移動の限界でリミットスイッチ１０６に接触する。ギアモータ８６は、ワイア１１０を通じてフットコントロールペダル２０（図１７）に電気的に接続されて、操作者がプランジャの方向および速度を制御できるようにしてある。リミットスイッチ１０６もフットコントロールペダル２０に電気的に接続されている。
【００３８】
機械的に駆動されるプランジャに代えて、薬液の投与の機能は圧力駆動デバイスにより達成することができる。
【００３９】
ドリルモータ８０およびギアモータ８６の双方は、図１７に示されるフットコントロールペダル２０により制御される。このフットコントロールペダル２０はカスケード配置された二つのスイッチ８４，１１２を包含する。一方のスイッチ１１２は、プランジャギアモータ８６のための電力を制御し、且つ他方のスイッチ８４はドリルモータ８０のための電力を制御する。フットコントロールペダル２０はヒンジ付き覆板１１４を含み、この覆板はスプリング１１６により上方へスプリング装填されている。操作者が覆板１１４を押し下げると、スイッチ１１２がプランジャギアモータ８６を切り換えて、ドリルビットへの薬剤供給が開始される。麻酔液は、穴開けの前に穴開け位置で麻酔を始めるように用いることができる。次いで、覆板１１４を更に押し下げることにより、スイッチ８４が起動されてドリルモータを切り換えて、ドリルビットを高速で回転させ、同時にスイッチ１１２が連続的に起動されて、薬剤が連続的に流れるようにする。操作者が穴開けを停止させたいときは、スイッチ１１２が押し下げられ続けて薬剤が投与され続けた状態で、覆板をスイッチ８４が開放するように部分的に上昇させることができる。最後に、操作者は覆板１１４から押圧を解除することにより薬剤の通流を停止させることができる。
【００４０】
本発明の制御回路系は図１８に示されている。スイッチ８４および１２２に加えて、フットコントロールペダル２０は電源１２０をも包含し、これはＡＣ電流を低電圧ＤＣ電流に変換する。スイッチ８４は電源ＡＣ出力とドリルモータ８０との間に単純に直列に接続されている。ギアモータ８６のための配線は更に複雑である。スイッチ１１２は電圧調節器であり、これは電源のＤＣ出力と可変電圧出力とに接続されている。電圧調節器１１２の出力は双極双投スライドスイッチ１２２の中央端子へ入力される。このスライドスイッチの位置はプランジャアセンブリ８８の移動方向を決定する。スライドスイッチ１２２スライドが一方の末端に位置するときは、ギアモータ８６は、リミットスイッチ１０６が板１０６との接触により開放するまで、一方向へ駆動される。次に、スライドは他方の末端に再び位置することになり、これはギアモータ８６を、他方のリミットスイッチ１０６が接触するまで、逆方向へ駆動させることを可能とする。
【００４１】
代替的実施例においては、図１９−２２に示すように、中空ドリルビット１２６は前方装填のために設計されている。この実施例では、中空ハブ１２８はドリルビットの尖端１３２の対向端において平坦面１３０を有する。この平坦面１３０は、ハブを所定位置に支持するように歯科用ハンドピースのスピンドルに係合する。これは中空ドリルビット１２６の前方装填を可能とする。
【００４２】
歯科用ドリルを組み立てるには、中空ドリルビットを歯科用ハンドピースのスピンドルの中心に、その設計に応じて前方または後方の何れから装填する。輸注器１４を歯科用ハンドピース１６の前部に締め付けて、チュービング２２の末端２８がドリルビットのハブの中心孔内に位置するようにする。次いで輸注器１４の末端を押し下げて、ドリルビットのハブを輸注器１４のアダプタに締め付けさせるようにする。薬剤カートリッジをハンドル１８のカートリッジ区画へ装填する。輸注器１４、ドリルビットおよび歯科用ハンドピースを組み立てた後、輸注器１４のディスク３６を薬剤カートリッジホルダへ整合させて、輸注器が歯科用ハンドピースおよびハンドルに同軸になるようにする。
【００４３】
歯科用ドリル１０を組み立てて、薬剤カートリッジを所定位置に位置させたら、操作者は、麻酔薬、薬剤、投薬または他の流体を硬組織の内部へ、またはその硬組織を通じて投与する。ここで硬組織とは例えば硬骨、軟骨、腱などであるが、これらに限定されるものではない。本発明の適用分野は、歯科、医科、獣医科を含むが、これらに限定されるものではない。投薬または他の流体は、穴開けの前後および穴開け中に投与することができる。
【００４４】
中空ドリル設計は穴開けおよび注入の連続性を与えるので、このデバイスは他の全ての既存のデバイスを越える多くの利点を有する。ローズヘッドバー（ｒｏｓｅｈｅａｄ  ｂｕｒ）またはリーマーと比較すると、このデバイスは通常の２７Ｇ針よりも僅かに大きな孔を掘削するのみである。従って穴開けに起因する骨および組織の損傷は、相当に抑制される。スタビデントシステム（Ｓｔａｂｉｄｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）で使用されている穿孔器と比較すると、このデバイスは歯科医が穴開けの前、穴開けの最中および／またはその後に注入を実行することを可能とする。従って別個の針と注射器とを必要としない。第二に、ドリルと針とが単独且つ同一であるために、ドリルを取り外す必要がなく、またその後に等径の小径針による歯肉組織の小さな孔を捜す必要がないので、針と孔との間の径の潜在的な不整合をなくすことができる。第三に、ドリルを通じた液体の連続流により、この連続流が冷却材と潤滑材との双方の役割をなして、穴開け工程期間中の周囲の骨に対する潜在的な熱的損傷を低減させる。第四に、冷却効果により、ドリル尖端は長期間に亘って鋭利に保たれる。
【００４５】
患者と患者の間の汚染を避けるために、ドリルビットおよび輸注器は使い捨てにするように意図されている。操作者が一人の患者にデバイスを使用し終えると、ドリルビットおよび輸注器を取り外し、空の薬剤カートリッジを取り外し、プランジャを縮退させる。このデバイスは、上述した手順を繰り返すことにより他の患者のために準備される。即ち、他のドリルビットをハンドピースへ装填し、他の輸注器をハンドピース上へ位置させ、他の薬剤カートリッジをハンドル内へ装填し、次いでハンドピース／輸注器組立体をハンドルへ取り付ける。次にこのデバイスは、新しい殺菌ドリルビットと共に準備される。
【００４６】
本発明について歯に穴を開ける場合を引用しながら開示したが、当業者には本発明は開口の穴開けと組織への液体の投与を必要とする如何なる手順にも有益となることが明白であろう。上述の説明では、本明細書に開示された本発明の装置は、新規で有利な薬剤注入デバイスとそれに関連した方法とを与えることが明らかである。以上の説明は単に本発明の例示的な方法および実施例を開示して述べたものである。当業者には、本発明の要旨若しくは基本的な特徴を逸脱することなく、本発明を他の特定の形態で具現化し得ることが理解されよう。従って、本発明の開示は、添付の請求の範囲に記載された本発明の目的の例示を意図したものであり、それに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１Ａ】完全組立状態における本発明の歯科用ドリルを示す。
【図１Ｂ】完全組立状態における本発明の歯科用ドリルを示す。
【図１Ｃ】歯科用ドリルの四つの主要部品を示す分解図である。
【図１Ｄ】歯科用ドリルの四つの主要部品を示す分解図である。
【図２】歯科用ドリルを破断して示す側面図であり、歯科用ドリルの内部構造の配置構成を示す。
【図３】本発明の歯科用ドリルの一部品であり、ときには使い捨て薬剤投与デバイスと称される輸注器の縦断面図である。
【図４】図３の輸注器の上部断面図である。
【図５】輸注器のヘッド部分を図４の線Ａ−Ａに沿って破断した断面図である。
【図６】輸注器の末端の端面図である。
【図７】本発明の歯科用ドリルに使用される中空ドリルビットとそれに組み合わされるハブの縦断面図である。
【図８】中空ドリルビットとハブとの斜視図である。
【図９】中空ドリルビットが取り付けられた輸注器のアダプタの断面図である。
【図１０】中空ドリルビットと共に組み立てられた輸注器の縦断面図である。
【図１１】歯科用ハンドピースとして装備された輸注器およびドリルビットを部分的に破断して示す図である。
【図１２】歯科用ハンドピースとして装備された輸注器およびドリルビットの断面図である。
【図１３】ハンドピースのドリルヘッドを部分的に破断して示す図である。
【図１４】図１３のドリルヘッドの断面図である。
【図１５Ａ】スピンドルコアの縦断面図である。
【図１５Ｂ】スピンドルコアの部分的な斜視図である。
【図１６】本発明の歯科用ドリルのハンドルの断面図である。
【図１７】歯科用ドリルの制御に用いられるフットペダルの側面図である。
【図１８】本発明の歯科用ドリルに用いられる回路のブロックダイアグラムである。
【図１９】代替的な前方装填ドリルビットの縦断面図である。
【図２０】前方装填ドリルビットの斜視図である。
【図２１】輸注器のアダプタ内に装備された前方装填ドリルビットの断面図である。
【図２２】輸注器と前方装填ドリルビット組立体の縦断面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空ドリルビット（１２）を収容する末端と、
ビット（１２）を回転させる駆動力を供給するモータ（８０）と、
薬剤を保持する貯蔵器（２４）と、
貯蔵器（２４）からドリルビット（１２）への流体通路と、
を有する、歯科用ハンドピース（１０）。
【請求項２】
更に、ビット（１２）に接続された使い捨て輸注器（１４）を含む、請求項１に記載のハンドピース（１０）。
【請求項３】
ビット（１２）は、０．００４２５インチ以上でかつ０．０２８インチ以下の外径を有する、請求項１に記載のハンドピース（１０）。
【請求項４】
モータ（８０）が、少なくとも１５，０００ｒｐｍの回転速度でビット（１２）を回転させる、請求項１に記載のハンドピース（１０）。
【請求項５】
更に、流体通路に沿って貯蔵器（２４）から薬剤を排出させるように動作するプランジャ組立体（８８）を有する、請求項１に記載のハンドピース（１０）。
【請求項６】
貯蔵器（２４）は加圧される、請求項１に記載のハンドピース（１０）。
【請求項７】
貯蔵器（２４）は交換可能なカートリッジを含む、請求項１に記載のハンドピース（１０）。
【請求項８】
更に、モータ（８０）を動作させるための外部スイッチへの接続を有する、請求項１に記載のハンドピース（１０）。
【請求項９】
更に、薬剤を投与するための外部スイッチへの接続を有する、請求項１に記載のハンドピース（１０）。