(57)【要約】  較正が困難な先端を持つハンドピースを較正するイメージガイドシステムとの使用のための装置は、付着端と回転端を持つ先端拡張部を備え、付着端はハンドピースの先端に固定して取り付くように構成される。付着端は、ハンドピースの先端の対応形成された雄型構成部品と対になる雌型構成部品を備えてもよい。先端拡張部は、回転端が円形のくぼみにある場合、回転端の回転を可能にするように構成される首部を有していてもよい。先端を持つハンドピースを較正するためにイメージガイドシステムを使用する方法は、先端に先端拡張部の付着端を固定して取り付ける工程であって、先端拡張部は付着端と離れている回転端も有する、工程；及び、較正デバイスに回転端を接触させることにより回転端の中心を較正する工程を含んでもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端を持つハンドピースを較正するためにイメージガイドシステムを使用する方法であって：
先端に先端拡張部の付着端を固定して取り付ける工程であって、先端拡張部は付着端と離れている回転端も有する、工程；及び
較正デバイスに回転端を接触させることにより回転端の中心を較正する工程
を含む方法。
【請求項２】
先端に先端拡張部の付着端を固定して取り付ける工程であって、付着端は、先端の対応形成された雄型構成部品と対になる雌型構成部品を備える、工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
回転端の中心を較正する工程は、先端拡張部がハンドピースの先端に取り付けられる間に、回転端を円形ノッチに接触させる工程を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
回転端が回転する際に静止したままである回転端の中心にある点を較正するために回転端が円形ノッチに接している間に、回転端を回転させる工程を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
イメージガイドシステムに回転端の中心の較正からハンドピースの作用中心を較正させる工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
先端はハンドピースの作用線と位置合わせされない、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
イメージガイドシステムは前記方法無しに先端を較正することができない、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
先端拡張部の付着端を先端に固定して取り付ける工程は、先端を、付着端の分離可能な雌型構成部品と対にさせる工程、及び、その後、付着端の残部に雌型構成部品を取り付ける工程を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
先端を持つハンドピースを較正するためにイメージガイドシステムを使用するヒト又は動物の骨のキャビテーションの方法であって：
先端に先端拡張部の付着端を固定して取り付ける工程であって、先端拡張部は付着端と離れている回転端も有する、工程；
較正デバイスに回転端を接触させることにより回転端の中心を較正する工程。
ハンドピースから先端拡張部を取り除く工程；及び
イメージガイドシステムを使用して骨の中にキャビティを作るためにハンドピースを使用する工程
を含む方法。
【請求項１０】
イメージガイドシステムに回転端の中心の較正からハンドピースの作用中心を較正させる工程、及び、作用中心と先端の間の距離に一致する骨の加工面からの距離でハンドピースを維持する間にキャビティを作るためにハンドピースを使用する工程を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
回転端の中心を較正する工程は、先端拡張部がハンドピースの先端に取り付けられる間に、回転端を円形ノッチに接触させる工程を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
回転端が回転する際に静止したままである回転端の中心にある点を較正するために回転端が円形ノッチに接している間に、回転端を回転させる工程を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
複数の異なる製造業者により作られる様々なハンドピースに適切であり、且つ、製造業者ごとに異なり得る画定された作用中心を有する、先端拡張部を作る方法であって、ハンドピースの各々は、ハンドピースの作用線と位置合わせされないような先端を持ち、前記方法は：
複数の先端拡張部を提供する工程であって、複数の先端拡張部の各先端拡張部は付着端と回転端を有し、付着端は少なくとも複数のハンドピースの先端に固定して取り付け可能であり、回転端は、円形のくぼみを有する較正デバイスに回転端を挿入することによりイメージガイドシステムのために較正されるように構成される、工程；及び
作用中心から回転端の中心までの距離が一定となるように、複数の特定の先端拡張部の各々の長さを構成することにより、様々なハンドピースの特定のハンドピースと共に使用可能となるように特定の先端拡張部を構成する工程
を含む方法。
【請求項１４】
複数の先端拡張部の各先端拡張部の回転端の直径を一定に維持する工程を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
先端を持つハンドピースを較正するためにイメージガイドシステムと共に使用するための装置であって：
付着端と回転端とを持つ先端拡張部であって、付着端はハンドピースの先端に固定して取り付くように構成される、先端拡張部
を備える、装置。
【請求項１６】
付着端は、ハンドピースの先端の対応形成された雄型構成部品と対になる雌型構成部品を備える、ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
雌型構成部品は付着端の残部から分離可能である、ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
回転端は少なくとも半球状である、ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
回転端は球状である、ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
先端拡張部は、回転端の直径より小さな直径を有する首部を持つ、ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
先端拡張部は、回転端の直径の半分を越えない直径を有する首部を持つ、ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
先端拡張部は、回転端が円形のくぼみにある場合、回転端の回転を可能にするように構成される首部を有する、ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
首部は、回転端が回転すると回転端の中心が静止したままになるように、回転端が円形のくぼみの中にある場合、回転端の回転を可能にするように構成される、ことを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
首部は付着端と回転端の間に位置し、付着端は首部よりも幅広い、ことを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
首部は付着端と回転端の間に位置し、付着端は作用中心を含むほど十分に厚い、ことを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
円形のくぼみを有する較正デバイスを更に含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２７】
円形のくぼみは、ほぼ球状のくぼみである、ことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
円形のくぼみは少なくとも半球状である、ことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
円形のくぼみは円錐状である、ことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
先端の最終の０．１ミリメートルはハンドピースの長手軸と位置合わせされない、ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項３１】
キャビテーション用のツールであって：
ハンドピースから加圧蒸気と超音波エネルギー波の１つを放出するようにされる先端を持つハンドピースであって、先端はハンドピースの作用線上にはない、ハンドピース；及び
請求項１５に記載の先端拡張部
を備えるツール。
【請求項３２】
キャビテーション用のツールであって：
ハンドピースの作用線の上にない先端を持つハンドピース；及び
付着端と回転端を持つ先端拡張部であって、付着端は先端に固定して取り付けられる、先端拡張部
を備えるツール。
【請求項３３】
回転端は少なくとも半球状である、ことを特徴とする請求項３２に記載のツール。
【請求項３４】
先端拡張部は、回転端の直径より小さな直径を有する首部を持つ、ことを特徴とする請求項３２に記載のツール。
【請求項３５】
先端拡張部は、回転端の直径の半分を越えない直径を有する首部を持つ、ことを特徴とする請求項３２に記載のツール。
【請求項３６】
先端拡張部は、回転端が円形のくぼみにある場合、回転端の回転を可能にするように構成される首部を有する、ことを特徴とする請求項３２に記載のツール。
【請求項３７】
首部は、回転端が回転すると回転端の中心が静止したままになるように、回転端が円形のくぼみの中にある場合、回転端の回転を可能にするように構成される、ことを特徴とする請求項３６に記載のツール。
【請求項３８】
キャビテーション用のツールであって：
ハンドピースの先端であって、ハンドピースの作用線の上にはなく、且つ、ハンドピースから加圧蒸気と超音波エネルギーの１つを放出するように構成される、ハンドピースの先端；及び
付着端と回転端を持つ先端拡張部であって、付着端は先端に固定して取り付けられる、先端拡張部
を備えるツール。
【請求項３９】
先端は、ハンドピースから高圧力蒸気を放出するように湾曲され且つ構成される、ことを特徴とする請求項３８に記載のツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティを作るハンドピースの較正に関するものであり、より具体的には、位置をイメージガイドシステムにより較正することが困難であるか又は較正することができない先端を持つようなハンドピースの較正に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科用ハンドピースなどの外科手術ハンドピースのイメージガイドシステムは周知である。例えば、Ｐｅｒｓｋｙに対する米国特許第７，４５７，４４３号は、画像化プロセスにおいて生じた歪みを補う特定の方法を記載し、及び、予め判定した三次元立体構造で配置された複数のマーカーを備えた登録デバイスを提供する工程であって、マーカーは画像化プロセスにおいて目に見えて表される、工程；登録デバイスの存在下で対象の物体のスキャン画像を作る工程；及び、マーカーの画像が予め判定された三次元立体構造を正確に再現するように前記スキャン画像のデータを補正する工程を含む。このイメージガイド・ナビゲーションは典型的に、キャビテーションを引き起こす対称的に形成されたドリルビットに接続されるシャフトの回転によりドリル歯に対し使用される、歯科用ハンドピースに使用される。
【０００３】
骨を穿孔するための新技術の到来に伴い、歯科用ハンドピースを含む特定の外科手術ハンドピースは、例えばハンドピースの先端が不規則な形状を持つので、実際問題として、又は大きな困難無しで、既知のイメージガイドシステムを使用して位置を正確に画定又は較正することができない先端を有し得ることが、問題である。そのようなハンドピースは、回転による通常の穿孔よりもむしろ他の技術により、例えば骨の中に穴を作る場合がある。例えば、幾つかのハンドピースは、小さな湾曲した又は捻れたホース先端を介して高圧力蒸気を放つことにより、キャビテーションを誘導する。図１に示されるように、蒸気に基づくキャビテーション用のハンドピースは、湾曲した又は不規則に形成された先端を介して蒸気を放ち得る。他の場合において、ハンドピースは超音波震動又はエネルギーを使用して骨を切る。
【０００４】
ハンドピースの先端が不規則に形成されるか、又は、ハンドピースの先端又は作用線（ｌｉｎｅ  ｏｆ  ａｃｔｉｏｎ）がハンドピースの長手軸に沿っていない、これらの他の非回転式削孔技術を使用するハンドピースでは、ハンドピースの先端の較正は、既知のイメージガイド技術を使用しても、あまりに困難であり、非実用的であり、又は不可能な場合もある。先端の形状は、イメージガイドシステムにより正確な画定を行うことがあまりに困難であるか、或いはそれが不可能なものであり得る。しかし、成功するイメージガイドシステムによる手術では、ハンドピースの先端の較正は不可欠である。歯やその他の手術において、精度が手術の成功に欠かせないことは周知である。
【０００５】
キャビテーションを引き起こすハンドピースのための較正の装置、システム、及び／又は方法が切実に必要とされ、その先端の位置は、例えばハンドピースの先端が湾曲した又は不規則な形状を持ち得るので、既知のイメージガイドシステムにより正確な画定を行うことが非実用的であり、あまりに困難であり、或いは不可能なものであり得る。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の１つの態様は、先端を持つハンドピースを較正するためにイメージガイドシステムを使用する方法であり、該方法は、先端に先端拡張部の付着端を固定して取り付ける工程であって、先端拡張部は付着端と離れている回転端も有する、工程；及び、較正デバイスに回転端を接触させることにより回転端の中心を較正する工程を含む。
【０００７】
本発明の更なる態様は、先端を持つハンドピースを較正するためにイメージガイドシステムを使用する、ヒト又は動物の骨のキャビテーションの方法であり、該方法は、先端に先端拡張部の付着端を固定して取り付ける工程であって、先端拡張部は付着端と離れている回転端も有する、工程；較正デバイスに回転端を接触させることにより回転端の中心を較正する工程；ハンドピースから先端拡張部を取り除く工程；及び、イメージガイドシステムを使用して骨の中にキャビティを作るためにハンドピースを使用する工程を含む。
【０００８】
本発明のまた更なる態様は、複数の異なる製造業者により作られる様々なハンドピースに適切であり、且つ製造業者ごとに異なり得る画定された作用中心を持つ、先端拡張部を作る方法であり、ハンドピースの各々は、ハンドピースの作用線と位置合わせされないような先端を持ち、前記方法は、複数の先端拡張部を設ける工程であって、複数の先端拡張部の各先端拡張部は付着端と回転端とを備え、付着端は少なくとも複数のハンドピースの先端に固定して取り付け可能であり、回転端は、円形のくぼみを持つ較正デバイスに回転端を挿入することによりイメージガイドシステムのために較正されるように構成される、工程；及び、作用中心から回転端の中心までの距離が一定のままとなるように、複数の特定の先端拡張部の各々の長さを構成することにより、様々なハンドピースの特定のハンドピースと共に使用可能となるように特定の先端拡張部を構成する工程を含む。
【０００９】
本発明のまた更なる態様は、先端を持つハンドピースを較正するためにイメージガイドシステムと共に使用するための装置であり、該装置は、付着端と回転端とを有する先端拡張部を備え、付着端はハンドピースの先端に固定して取り付くように構成される。
【００１０】
本発明の更なる態様は、キャビテーション用のツールであり、該ツールは、ハンドピースから加圧蒸気と超音波エネルギー波の１つを放出するように構成される先端を持つハンドピースであって、先端はハンドピースの作用線上にはない、ハンドピース；及び、付着端と回転端とを持つ先端拡張部であって、付着端はハンドピースの先端に固定して取り付くように構成される、先端拡張部を備える。
【００１１】
本発明のまた更なる態様は、キャビテーション用のツールであり、該ツールは、ハンドピースの作用線上にはない先端を持つハンドピース；及び、付着端と回転端を持つ先端拡張部であって、付着端は先端に固定して取り付けられる、先端拡張部を備える。
【００１２】
本発明のまた更なる態様は、キャビテーション用のツールであり、該ツールは、ハンドピースの作用線上にはなく、且つ、ハンドピースから加圧蒸気と超音波エネルギーの１つを放出するように構成される、ハンドピースの先端；及び、付着端と回転端を持つ先端拡張部であって、付着端は先端に固定して取り付けられる、先端拡張部を備える。
【００１３】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の図面、記載、及び請求項を参照することでより良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
様々な実施形態は、ほんの一例ではあるが添付図面を参照するとともに、本明細書に記載される。
【図１】高圧力蒸気を放出する先端と、イメージガイドシステムによる追跡を可能にするためのマーカーとを有する、先行技術のハンドピースの概略図である。
【図２】作用中心及び作用軸を示す、図１に類似する先行技術のハンドピースの先端の概略図である。
【図３】本発明の１つの実施形態に従う、登録デバイスに埋め込まれる較正の概略図である。
【図４】本発明の１つの実施形態に従う、ハンドピースの先端上に適合した先端拡張部を備える、本発明の装置の概略図である。
【図４Ａ】本発明の１つの実施形態に従う、ハンドピースの先端上に適合した図４の先端拡張部の側面図を示す、本発明の装置の概略図である。
【図５】本発明の１つの実施形態に従う、先端拡張部の回転端の作用線と中心を表すこと以外は、図４におけるような本発明の装置の概略図である。
【図５Ａ】本発明の１つの実施形態に従う、ハンドピースを伴う本発明の装置の概略図である。
【図６Ａ】本発明の１つの実施形態に従う、２つの異なる構成で示される本発明の装置の一部の概略図である。
【図６Ｂ】本発明の１つの実施形態に従う、２つの異なる構成で示される本発明の装置の一部の概略図である。
【図７】本発明の１つの実施形態に従う方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の１つの実施形態に従う更なる方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の更なる実施形態に従う、また更なる方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の詳細な記載は、本発明を実行する、最良の現在熟慮された様式である。該記載は、制限的な意味で得られるものではないが、本発明の範囲が添付の請求項によって最良に定義されるので、単に本発明の一般的な原理を例証する目的で行われる。
【００１６】
本発明は通常、例えば歯科手術又は他の骨切断手術用のハンドピースの先端の較正のための装置及び方法を提供し、先端はそれ以外に、ハンドピースの先端の湾曲した又は不規則な形状により、イメージガイドシステムにより較正するのが困難なものである。手術は、手術前にイメージガイドシステムのためにハンドピースを較正することを必要とし、ここで、ハンドピースは、ハンドピースに動作自在に接続されるイメージガイド・ナビゲーションシステムにより補助されて、使用される。本発明の一態様は、付着端と回転端とを有する先端拡張部を備えてもよく、付着端はハンドピースの先端に固定して取り付くように構成される。付着端は、ハンドピースの先端の対応形成された雄型構成部品と対になり得る雌型構成部品を備えてもよい。回転端は少なくとも半球状であり、好ましくは球状でもよい。先端拡張部は、回転端の直径より小さな直径を有し得る首部を有してもよい。首部は、回転端が回転すると回転端の中心が静止したままになるように、回転端が較正デバイスの円形のくぼみの中にある場合、回転端の回転を可能にするように構成されてもよい。本発明はまた、ハンドピースの長手軸の上にはない先端を持つハンドピース、及び、上記の先端拡張部を備えてもよい。本発明はまた、まさにハンドピースの先端に加えて先端拡張部を備えてもよく、先端は、ハンドピースから加圧蒸気と超音波エネルギーの１つを放出するように構成される。本発明の方法は、先端に先端拡張部の付着端を固定して取り付ける工程であって、先端拡張部は付着端と離れている回転端も有する、工程；及び、較正デバイスに回転端を接触させることにより回転端の中心を較正する工程を含んでもよい。方法はまた、ハンドピースから先端拡張部を取り除く工程、及び、骨にキャビティを作るためにハンドピースを使用する工程を含んでもよい。本発明の方法はまた、作用中心が製造業者ごとに異なる、異なる製造業者の様々なハンドピースの先端拡張部を作る又は提供する工程を含み、前記方法は、作用中心から回転端の中心までの距離が一定のままとなるように各先端拡張部の長さを構成することにより、様々なハンドピースの特定のハンドピースと共に使用可能となるよう特定の先端拡張部を構成する工程を含む。
【００１７】
手術の切断のためにイメージガイドシステムにより較正することができないか、或いはそうすることが困難であるような、湾曲しているか又は不規則な先端を持つ、先行技術のハンドピースとは対照的に、本発明の１つの実施形態に係るツールは、先端拡張部と組み合わされたハンドピースを備えてもよく、それにより、先端拡張部が較正の不可能又は困難な先端に適合すると、ツールはイメージガイドシステムの較正デバイスにより容易に較正され得る。例えば、先端拡張部は、作用の長手軸に沿う画定された端部を持つ全体形状を作成するために、先端（又は全体の先端）の雄型構成部品の対応する形状と対になる、雌型構成部品を有していてもよい。先端が作用の長手軸（作用線）又はハンドピースの長手軸の上にない、先行技術の外科手術ハンドピースの先端とは対照的に、別の実施形態において、先端拡張部自体は、ハンドピースの長手軸又は作用線の上にあり、イメージガイドシステムにより比較的容易に較正され得る。湾曲しているか又は不規則である、先行技術のハンドピースの先端とは対照的に、本発明の先端拡張部に加えて先端は、規則的であり、ハンドピースの長手軸、又はハンドピースの作用線（作用軸）に沿っていてもよい。１つの特定の穿孔技術を使用するハンドピースと互換性を持つ先行技術のデバイスとは対照的に、本発明の方法と装置は、超音波により誘導されたキャビテーションを利用するハンドピースと同様に、蒸気キャビテーションを利用するハンドピースにも有用であり得る。わずか１社の特定の製造業者によって作られたハンドピース又はハンドピースの先端と互換性を持つ先行技術のデバイスとは対照的に、本発明の方法と装置は、様々な製造業者によって作られたハンドピース又はその先端と互換性を持ち得る。例えば、装置の首部を変更することによって、たとえ異なる製造業者によって作られたハンドピースの作用中心が異なる場合であっても、作用中心と回転端の中心との間の距離は、異なるメーカーのドリル先端のために一定に保持され得る。
【００１８】
較正が困難なハンドピースのための先端拡張部用のシステムの原理と操作は、図面と付随する説明を参照することでより良く理解され得る。
【００１９】
図１は、例えば高圧力下で先端（４４）を介して蒸気を放出する又は放つことにより、蒸気に基づくキャビテーションを使用して穿孔するために使用され得る、ハンドピース（４０）を表す。先端（４４）は典型的に、湾曲している及び／又は不規則に形成される。図２は、「作用線」と「作用中心」などのコンセプトを明確にするための、先端（４４）のクローズアップを示す。図２に示されるように、作用線Ｌ（時に、本明細書では「作用軸」又は「作用の長手軸」と称される）は、先端を介して放出されるもの（この場合は蒸気）から結果として生じる力を表わす。作用線Ｌに沿った点「Ｃ」は、「作用中心」と呼ばれる。点Ｃは、ハンドピースのユーザーが維持しなければならない、先端から、穿孔されている表面までの最適な距離に位置付けられる、Ｌに沿った点を表わす。歯科用ハンドピースを含む典型的な蒸気に基づくドリルの場合、作用中心は、放たれた蒸気の作用線に沿って、約０．５ミリメートルであり、典型的には約０．５ミリメートルから１ミリメートルまでである。図２に示される先端の例は典型的に、蒸気が放出される遠端が、例えば湾曲していないためにハンドピース（４０）の長手軸に沿っていないので、イメージガイドシステムにより較正されない。
【００２０】
図３は、この特定の実施形態において、歯科患者の口／顎に適合するように設計される馬蹄形登録デバイス（５１）に取り付けられる、較正デバイス（５０）を示す。登録デバイスは、追跡システムが登録デバイスの位置を感知することができるように、その上に位置合わせマーカー（６）を有する。図３から確認できるように、較正デバイス（５０）は、本発明の装置の回転端を受けるための円形のくぼみ又はノッチ（５５）を有してもよい。較正デバイス（５０）は、この実施形態において、患者の口に入る馬蹄形部分と、患者の口の外にある部分との間に位置してもよい。外側部分（５２）は、一連のマーカー（５）、例えば、イメージガイドシステムの追跡システムのセンサによって追跡するためのＬＥＤを有してもよい。較正デバイス（５０）は、このノッチを含むデバイスの少なくとも一部に加え、少なくとも円形のノッチ／くぼみ（５５）を備えてもよい。幾つかの好ましい実施形態において、較正デバイス（５０）は、登録デバイス（５１）及び／又は外側部分（５２）も備えるように画定されてもよい。
【００２１】
図４に示されるように、本発明は、先端を持つハンドピースを較正するように設計されるイメージガイドシステムとの使用のための、装置（２０）又は先端拡張部（２０）として記載され得る。先端拡張部（２０）は、付着端（２２）と回転端（２４）とを備え、付着端（２２）は（図１に示される）ハンドピースの先端（４４）に固定して取り付くように構成される。付着端（２２）は、（図１に示される）ハンドピースの先端（４４）の対応形成された雄型構成部品（４３）、又は先端（４４）又は全体の先端（４４）の一部と対になり得る、雌型構成部品（２３）を備えてもよい。雌型構成部品（２３）は、雌型構成部品（２３）を残部（２１）に堅く付ける任意の適切な手段（９９）により、付着端（２２）の残部（２１）から取り外し可能に分離可能であり、且つそこに再取り付け可能であってもよい。図４は、付着端（２２）が例えば円柱状、扁平状、又は他の形状といった他の形状をとり得るので、限定されないがほぼ長方形状である付着端（２２）を概略的に示す。好ましくは、付着端（２２）は、ほぼ直線状であり、且つ付着端（２２）の側（又は側の少なくとも遠位端）にほぼ垂直である、遠心面（２２Ａ）を有するように形成される。図４Ａは、雌型構成部品（２３）を先端（４４）に接続するために使用される取り付け手段（９９Ａ）を示す、先端（４４）の側面図を示す。
【００２２】
先端拡張部（２０）の回転端（２４）は少なくとも半球状であり、実際には好ましい実施形態において球状であってもよい。別の好ましい実施形態において、回転端（２４）は少なくとも１次元で円形であり、及び円錐形であってもよく、例えば、円錐体のより幅広い土台は首部（２５）に近接する。回転端（２４）は、図３に通常示されるノッチ（５５）などの較正くぼみ（５５）に挿入されると回転するように作られ得るよう、十分に球状でなければならない。そのような回転中、回転端（２４）の中心点は一定であり、即ち固定された（移動しない）ままでもよい。回転端（２４）の典型的な直径の一例は、１つの好ましい実施形態において、２乃至４ミリメートルであり、又は、特定の好ましいバージョンでは３ミリメートルである。
【００２３】
図４に示されるように、先端拡張部（２０）はまた、首部（２５）を持つように示され、首部（２５）は、回転端（２４）の直径よりも小さな直径を有している。幾つかの好ましい実施形態において、首部（２５）は、回転端の直径の半分を越えない、又は、他の好ましい実施形態において、回転端（２４）の直径の３分の１、２５％、１５％、１０％、又は５％（或いは３分の２）を越えない、直径を有する。先端拡張部（２０）の首部（２５）は、回転端（２４）が較正ノッチ（５５）（図３）などの円形のくぼみにある場合に回転端（２４）の回転を可能にするような全体形状及び直径で、構成されてもよい。「円形のくぼみ」は少なくとも１次元で円形であることを意味し、例えば、少なくとも半球状であり、且つほぼ球状であってもよい。回転端（その端部に挿入されている先端拡張部（２０）に近接した端部である回転端）を持つ円錐形のくぼみは、「円形のくぼみ」の定義に当てはまる。そのような円錐形のくぼみは、先端拡張部（２０）と共にハンドピース（４０）の挿入及び回転を可能にし、そのような回転は回転端（２４）の中心点の移動を引き起こさない。むしろ、中心は一定、即ち固定された（移動しない）ままでもよい。特に、首部（２５）は、ノッチ（５５）に接触する間に回転端が回転すると回転端（２４）の中心（２４Ｃ）が静止したままとなるように、回転端が円形のくぼみにある場合、回転端（２４）の回転を可能にするように構成されてもよい。これにより、ハンドピースが接続又は結合されるイメージガイドシステムは、ハンドピースの端の外挿により、回転端（２４）の中心（２４Ｃ）の位置を較正することが可能となり得る。図４から確認できるように、首部（２５）は付着端（２２）と回転端（２４）との間に位置してもよい。雌型構成部品（２３）が先端（４４）、先端（４４）の一部、又は先端（４４）の雄型構成部品（４３）と対になることが可能となるように付着端（２２）は先端（４４）を包囲する必要があるので、付着端（２２）は首部（２５）よりも幅広い。先端（４４）の雄型構成部品（４３）は単に、先端（４４）の一部、例えば、先端（４４）の長さの残り３分の２、又は、先端（４４）の残りＸミリメートル或いはセンチメートルでもよい。
【００２４】
図５は、先端（４４）の雄型構成部品（４３）と対になり、且つ、作用中心Ｃを通る作用線Ｌを示す、先端拡張部（２０）の例を示す。確認できるように、付着端（２２）は、作用中心Ｃを備える又は包含するほど、その長手軸に沿った（作用線Ｌ又は作用軸Ｌに平行した）十分な長さ（即ち、十分な厚み）であり得る。
【００２５】
幾つかの好ましい実施形態において、本発明は、先端拡張部（２０）及び図３に示されるものなどの較正デバイスの両方を含むように定義されてもよい。較正デバイス（５０）は、先端拡張部（２０）の付着端（２２）の回転端（２４）を受けるように形成される構成部品であると定義される。そのため、較正デバイス（５０）は円形のノッチ又はくぼみ（５５）を含む場合がある。円形のくぼみ（５５）は少なくとも１次元で円形であり、且つ、円錐形、球状又はほぼ球状のくぼみ、或いは少なくとも半球状のくぼみであってもよい。
【００２６】
図６Ａと６Ｂは、ボール先端（８０）の１つの好ましい実施形態を示し、ボール先端（８０）は、付着端（２２）の残部（２１）（図４）、首部（２５）、及び、長いバージョン（図６Ｂ）と短いバージョン（図６Ａ）を含む先端拡張部（２０）の回転端（２４）を備える。ボール先端（８０）の１つの好ましい実施形態において、組み合わせ又は首部（２５）の長いバージョンは、図６Ａに示される短いバージョンにおけるよりも、１５ミリメートル長くてもよい。
【００２７】
本発明はまた、例えば骨にキャビテーションを作成するためのツールとして記載され得る。図５Ａに示されるように、ツール（９０）は、図１に示され且つ先端（４４）などの先端を有するハンドピース（４０）を備え、また、図４−５に示されるような先端拡張部（２０）を備えてもよい。先端（４４）は、ハンドピース（４０）、特に先端（４４）から、（ｉ）加圧蒸気と（ｉｉ）超音波エネルギー波の１つを放出するように構成されてもよい。先端（４４）は、例えば先端（４４）が湾曲しすぎているか又は不規則であるので、ハンドピース（４０）の作用線Ｌの上にはない（及び、ハンドピース（４０）の長手軸ＬＨの上にない場合もある）。従って、先端（４４）は、特定のイメージガイドシステムにより、又は、既知のイメージガイドシステム或いは位置追跡システムにより較正することが困難なものであってもよい。先端拡張部（２０）は、付着端（２２）と回転端（２４）とを有し、付着端（２２）は先端（４４）に固定して取り付けられる。回転端（２４）は少なくとも半球状であり、好ましくは球状でもよい。先端拡張部（２０）は、回転端（２４）の直径より小さな直径を有する首部（２５）を備え、且つ、先端拡張装置（２０）に関して記載される構造的特徴を有し得る。
【００２８】
本発明はまた、キャビテーション用のツール（１００）として記載され、該ツールは、ハンドピースの先端（４４）であって、ハンドピース（４０）の作用の長手軸Ｌの上にはなく、且つ、ハンドピース（４０）から加圧蒸気と超音波エネルギーの１つを放出するように構成される、ハンドピースの先端（４４）；及び、付着端（２２）と回転端（２４）を有する先端拡張部（２０）であって、付着端（２２）は先端（４４）に固定して取り付けられる、先端拡張部（２０）を備える。先端（４４）は、ハンドピース（４０）から高圧力蒸気を放出するように湾曲され且つ構成されてもよい。
【００２９】
図７から確認すると、本発明はまた、先端を持つハンドピースを較正するためにイメージガイドシステムを使用する方法（２００）として記載され得る。方法（２００）は、先端拡張部（２０）の付着端（２２）を先端に固定して取り付ける工程（２１０）を有し得る。先端拡張部（２０）はまた、付着端（２２）と離れている回転端（２４）を有し得る。方法（２００）はまた、較正デバイス（例えば較正デバイス（５５））に回転端を接触させることにより、回転端（２４）の中心を較正する工程（２２０）を含み得る。方法（２００）はまた、先端（４４）の対応形成された雄型構成部品（４３）と対になる雌型構成部品（２３）を付着端（２２）が備えるように、先端（４４）に付着端（２２）を固定して取り付ける工程を含み得る。方法（２００）は、幾つかのバージョンにおいて、回転端の中心を較正する工程を有し、該工程は、先端拡張部がハンドピースの先端に取り付けられる間に、回転端を円形ノッチに接触させる工程を含む。これは更に、回転端が回転すると静止したままである回転端の中心にある点を較正するために回転端が円形ノッチに接している間に、回転端を回転させる工程を含み得る。これにより、イメージガイドシステムは、回転端の中心の位置を追跡及び保存することが可能となる。そうすることにより、イメージガイドシステムは作用中心の位置を較正することが可能となり、次に、該システムは、切られる骨（例えば歯）の加工面に対してハンドピースの先端の端を適切に置くように外科医を誘導することが可能となる。従って、方法（２００）の更なる工程は、イメージガイドシステムに、回転端の中心の較正からハンドピースの作用中心を較正させる工程であり得る。
【００３０】
方法（２００）において、先端は湾曲しており、又は、例えば先端（又は作用線）がハンドピース（４０）の軸と位置合わせされないように、任意の他の不規則な形状をとるように構成されてもよい。方法（２００）、方法（３００）、又は方法（４００）、或いは先端拡張部（２０）（較正デバイス（５０）の有無に関わらず）、ツール（９０）、又はツール（１００）の幾つかのバージョンにおいて、先端の最終の０．１ミリメートル（又は、他の好ましい実施形態において最終の０．３、０．５、又は０．０５ｍｍ、或いは０．０１ｍｍ）は、ハンドピースの長手軸と位置合わせされない。従って、イメージガイドシステムは、前記方法なしに先端を較正することができないかもしれない。
【００３１】
方法（２００）の幾つかのバージョンにおいて、先端拡張部の付着端を先端に固定して取り付ける工程は、付着端の分離可能な雌型構成部品に先端を一致させる工程、及び、その後、付着端の残部に雌型構成部品を取り付ける工程を含み得る。
【００３２】
図８に示されるように、本発明はまた、先端を持つハンドピースを較正するためにイメージガイドシステムを使用してヒト又は動物の骨のキャビテーションの方法（３００）として記載され得る。方法（３００）は、先端に先端拡張部（例えば先端拡張部（２０））の付着端を固定して取り付ける工程（３１０）であって、先端拡張部は付着端と離れている回転端も有する、工程（３１０）を含み得る。方法（３００）の別の工程（３２０）は、較正デバイスに回転端を接触させることにより回転端の中心を較正する工程であり得る。方法（３００）はまた、ハンドピースから先端拡張部を取り除く工程（３３０）、及び、イメージガイドシステムを使用して骨にキャビティを作るためにハンドピースを使用する工程（３４０）を含み得る。
【００３３】
方法（３００）の幾つかのバージョンは、イメージガイドシステムに回転端の中心の較正からハンドピースの作用中心を較正させる工程、及び、作用中心と先端の間の距離に一致する骨の加工面からの距離でハンドピースを維持する間にキャビティを作るためにハンドピースを使用する工程を含み得る。方法（３００）の他のバージョンは、回転端の中心を較正する工程であって、該工程は先端拡張部がハンドピースの先端に取り付けられる間に円形ノッチに回転端を接触させる工程を含む、工程を含み得、及び、回転端が回転すると静止したままである回転端の中心にある点を較正するために、回転端が円形ノッチに接している間に回転端を回転させる工程を含み得る。
【００３４】
図９から確認すると、本発明はまた、複数の異なる製造業者により作られる様々なハンドピースに適切であり、且つ、製造業者ごとに異なり得る画定された作用中心を有する、先端拡張部を作る方法（４００）として記載され得る。ハンドピースの各々は、ハンドピースの作用線上にない（及び、作用線がハンドピースの長手軸に平行でない）、或いは、他のバージョンにおいて、あまりに湾曲又は不規則であるため特定のイメージガイドシステムにより較正できないような、先端を有し得る。方法（４００）は、複数の先端拡張部を提供する工程（４１０）を含み、複数の先端拡張部の各先端拡張部は付着端と回転端を有し、付着端は少なくとも複数のハンドピースの先端に固定して取り付け可能であり、回転端は、円形のくぼみを有する較正デバイスに回転端を挿入することによりイメージガイドシステムのために較正されるように構成される。好ましい実施形態において、提供する工程は、販売する工程又は製造する工程（或いは、製造を整える工程）を意味する。
【００３５】
方法（４００）はまた、作用中心から回転端の中心までの距離が一定のままとなるように、複数の特定の先端拡張部の各々の長さを構成することにより、様々なハンドピースの特定のハンドピースと共に使用可能となるよう特定の先端拡張部を構成する工程（４２０）を含む。例えば、図６Ｂに示される首部（２５）を持つ長いバージョンは、例えば、図６Ａに示される短い首部（２５）を有する短いバージョンより１５ミリメートル長くてもよい。方法（４００）の幾つかのバージョンにおいて、複数の先端拡張部の各先端拡張部の回転端の直径を一定に維持する工程も存在し得る。
【００３６】
本発明は限られた数の実施形態に関して記載されてきたが、多くの変形、修正、及び本発明の他の用途が行われ得ることが認識されるであろう。それ故、以下の特許請求の範囲内に挙げられる、請求された発明は、本明細書に記載される実施形態に限定されない。
【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４Ａ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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