JP7580471B2 - ドリル取り外しツール - Google Patents

Description

本開示は、概して、脊椎固定のためのドリル取り外しツールに関し、より具体的には、Ｋワイヤを所定の位置に保持しながら、骨からドリルビットを取り外すためのドリル取り外しツールに関する。

脊椎結合は、損傷した椎骨を取り除き、取り除かれた椎骨に隣接する椎骨を移植片材料と一緒に結合させる処置である。脊柱は、結合の間、固定されなければならない。脊椎を固定するために、１つまたは複数の固定ロッドが、動きを制限するために椎骨に固定される。

固定ロッドは、椎骨に打ち込まれる骨スクリュを使用して椎骨に固定される。骨スクリュが椎体内に打ち込まれる前に、汎用ドリルガイドシステムの助けを借りて、侵襲を最小限にする方法で椎体内に穴が準備される。１つの考えられる処置では、ドリルチューブを小さな切開部に通し、椎体上の所望の進入点までナビゲートする。次に、皮質パンチをチューブに通して前進させ、骨の皮質層に開始穴を開ける。次に、皮質パンチをチューブから取り外し、ドリルビットを、チューブを通して開始穴まで前進させる。ドリルビットが開始穴と位置合わせされると、外科用ドリルの電源が入り、所望の直径および深さの穴を開ける。ねじ穴が開けられた後、ドリルガイドが取り外され、骨スクリュをねじ穴内に進めることができる。

ねじ穴を開ける場合は、穿孔深さを注意深く制御し、ドリルビットが椎体内にあまり深く入りすぎないようにする必要がある。穿孔深さを制御するための１つの選択肢は、ドリルビットの先端がドリルチューブの端部を越えてどれだけ患者内に延在するかを制限するために、ドリルチューブ上に何らかの種類のドリル止めを取り付けることである。しかしながら、この選択肢は、様々なサイズの複数のドリルビット及びドリルチューブが収容されなければならない場合には、実施するのが困難である。

ドリルビットを適切な位置に案内することは困難であり得る。したがって、いくつかのドリルビットは、ドリルビットがキルシュナーワイヤまたは「Ｋワイヤ」上を通過することを可能にする通路を有する。Ｋワイヤは、ドリルビットおよび他の器具をその位置に正確にナビゲートするために、所望の位置で骨に取り付けることができる。Ｋワイヤはナビゲーションに役立つが、周囲で他の器具を使用する場合には多くの課題がある。

ドリルビットでねじ穴を開けた後、Ｋワイヤの位置を保ちつつ、骨からドリルビットを取り外す必要がある。次に、Ｋワイヤを使用して、穿孔穴に挿入される骨スクリュを案内する。しかしながら、このようなドリル取り外しツールは、従来のシステムからは知られていない。単一の工具によって、Ｋワイヤを所定の位置に保持しながらドリルビットを取り外すことは、特に克服すべき課題である。
米国出願公開特許２０１４／０９４８２２に開示の先行技術が知られている。

これに関連して、本開示は、ドリルビットを通るＫワイヤの位置に保ちつつ、骨からドリルビットを取り外すためのドリル取り外しツールを提供する目的に基づく。このドリル取り外しツールは、単純な構造を有するべきであり、使用が容易である。また、処置時間は短縮されるべきである。

本開示によれば、この目的は、ドリルビットを通るＫワイヤの位置に保ちつつ、骨からドリルビットを取り外すためのドリル取り外しツールによって達成される。ドリル取り外しツールは、Ｋワイヤの位置をロックするためのワイヤクランプと、ドリル取り外しツールを骨に接続するための基部と、ワイヤクランプと基部との間に延在するラックと、ドリルビット取り外し部と、を備える。ドリルビット取り外し部は、ドリルビットの停止面に当接してドリルビットに取り外し力を加えるように構成されたアンビル（ストッパ／ソケット）を備え、ドリルビットを骨から取り外すために、ワイヤクランプおよび基部に対してラックに沿って近位方向に移動／駆動可能に構成されている。このドリル取り外しツールは、単純でコンパクトな構造になっている。外科医は、このドリル取り外しツールを容易に使用して、骨からドリルビットを取り外し、同時に、骨スクリュをその後に挿入するためにＫワイヤの位置を保持することができる。したがって、追加の補助器具は必要とされない。したがって、処置時間を短縮することができる。

本開示の有利な実施形態は、サブクレームにおいて特許請求され、以下でより正確に説明される。

アンビルは、ドリルビットを受け入れるように構成された貫通スロットと、ドリルビットの停止面に当接してドリルビットに取り外し力を加える平坦面と、を備える。したがって、ドリルビットは、アンビルによって容易に受け入れられ、取り外されることができる。

さらに、ドリルビット取り外し部は、ラックに形成された歯に係合する歯を有するギア歯を有するピニオンを有するホイールハンドルと、ピニオンを収容するピニオンハウジングと、アンビルとピニオンハウジングを接続し、ラックを取り囲むスリーブと、を更に備える。スリーブは、アンビル及びピニオンハウジングと共にラックに沿って移動可能である。ホイールハンドルの回転は、アンビルをラックに沿って移動させ、骨からドリルビットを取り外す。したがって、外科医は、ラック・アンド・ピニオン機構によって骨からドリルビットを容易に取り外すことができる。

さらに、ドリルビット取り外し部は、ばねによってラックの歯と係合するように付勢されるように構成された、ばね付勢された（かつ手動で作動可能な）爪部を含み、それによって、ドリルビット取り外し部のラックに対する位置をロックする。したがって、ドリルビット取り外し部がラックに沿って望ましくないように動くことが妨げられる。

ばね付勢された爪部は、ばね付勢された爪部のタブを（手動で）押し下げることによって、ラックの歯から係合解除するように回動可能である。

好ましくは、ばねの強度は、ホイールハンドルが回転されると、ばね付勢された爪部をラックの歯から自動的に係合解除するように構成される。換言すれば、ホイールハンドルがアンビルを駆動するように操作され、従ってドリルビットがラックに沿って近位方向に移動すると、ばね付勢された爪部がラックとの係合から自動的に同時に解除され、ドリルビット取り外し部の移動の制限を解除することになる。したがって、ドリルビットの取り外しが容易になる。ばね付勢された爪部を解除するための別個の工程は必要とされない。

さらに、ワイヤクランプは、収束部を有する中空ハウジングと、Ｋワイヤを受け入れるための貫通路とその遠位端部にくさび形コレットとを有するクランプピンと、を含む。クランプピンが中空ハウジング内で遠位方向に移動するように駆動されると、収束部は、くさび形コレットに内側に向かう力を及ぼすように構成され、それによって、くさび形コレットを内側に向けて変形するように圧縮し、貫通路を通過するＫワイヤをロックする。従って、Ｋワイヤのロックは、ウェッジクランプ（wedge clamping）原理によって容易に達成することができる。

ワイヤクランプは、クランプピンを直線的に動かすように回転されるように構成されたノブをさらに含む。

ノブは、手動で回転されるダイヤルと、中空ハウジングのクランプ通路内の雌ねじと嵌合する雄ねじを備えたシャフトと、貫通孔と、を含むことが好ましい。クランプピンは貫通孔内で軸方向に固定されている。従って、ノブのダイヤルを回転させることにより、クランプピンの直線的な移動が達成される。

本開示の別の態様において、ドリル取り外しツールを使用することによって、ドリルビットを通過するＫワイヤの位置を保持しつつ、骨からドリルビットを取り外すための方法は、ドリル取り外しツールのワイヤクランプをＫワイヤ上に通し、Ｋワイヤをロックすることと、ドリル取り外ツ―ルの基部を骨に接続することと、ドリルビットの停止面にドリル取り外しツールのアンビルを当接させることと、ドリルビットを骨から取り外すためにアンビルを近位方向に駆動／移動させることと、を含む。

さらに、本開示の別の態様において、ドリル取り外しツールを使用することによって、ドリルビットを通して骨にＫワイヤを挿入するための方法は、ドリル取り外しツールのワイヤクランプをＫワイヤ上に通してＫワイヤをロックすることと、Ｋワイヤをドリルビットに挿入することと、ドリル取り外しツールの基部を骨に接続することと、ドリルビットの停止面にドリル取り外しツールのアンビルを当接させることと、Ｋワイヤのロックを解除することと、Ｋワイヤをドリルビット内に遠位方向に前進させることと、を含む。

前述の概要および以下の詳細な説明は、図面に示される非限定的な例と併せてより良く理解されるであろう。

本開示の一態様による汎用ドリルガイドシステムの斜視図を示す。 図１の汎用ドリルガイドシステムと使用するためのドリルチューブのセットの正面図を示す。 図１の汎用ドリルガイドシステムと使用するためのドリルビットのセットの正面図を示す。 図１の汎用ドリルガイドシステムの先端斜視図を示す。 第１の状態のばね式ロックを示す、図１の汎用ドリルガイドシステムの先端側面図を示す。 第２の状態のばね式ロックを示す、図１の汎用ドリルガイドシステムの先端側面図を示す。 第１の位置におけるドリルチューブ捕捉部を示す、図１の汎用ドリルガイドシステムのドリルチューブ捕捉部の先端斜視図を示す。 第２の位置におけるドリルチューブ捕捉部を示す、図１の汎用ドリルガイドシステムのドリルチューブ捕捉部の先端斜視図を示す。 ドリルチューブを挿入する第１の工程中の、図１の汎用ドリルガイドシステムのドリルチューブ捕捉部の先端斜視図を示す。 ドリルチューブを挿入する第２の工程中の、図１の汎用ドリルガイドシステムのドリルチューブ捕捉部の先端斜視図を示す。 ドリルチューブを挿入する第３の工程中の、図１の汎用ドリルガイドシステムのドリルチューブ捕捉部の先端斜視図を示す。 ドリルチューブを挿入する最終工程の後の、図１の汎用ドリルガイドシステムのドリルチューブ捕捉部の先端斜視図を示す。 ロック方向における図１の汎用ドリルガイドシステムのドリルチューブ捕捉部の拡大先端斜視図を示す。 解除方向における図１の汎用ドリルガイドシステムのドリルチューブ捕捉部の拡大先端斜視図を示す。 ドリル止めがドリルビットと係合する位置にあるときの構成要素を示す、図１の汎用ドリルガイドシステムの構成要素の拡大斜視図を示す。 ドリル止めがドリルビットから解除された位置にあるときの構成要素を示す、図１の汎用ドリルガイドシステムの構成要素の拡大斜視図を示す。 図１の汎用ドリルガイドシステムの先端斜視図であり、ドリルチューブから取り外された状態の汎用ドリルガイドシステムを示す。 図１の汎用ドリルガイドシステムの別の先端斜視図であり、ドリルチューブから取り外されている汎用ドリルガイドシステムを示す。 本開示の別の態様による、中空ドリルビットおよびＫワイヤの斜視図を示す。 本開示の別の態様による、中空ドリルビット、Ｋワイヤ、およびＫワイヤ保持機構の拡大先端図を示す。 図１７の中空ドリルビットＫワイヤ、およびＫワイヤ保持機構の拡大先端断面図を示す。 本開示の別の態様によるＫワイヤの拡大斜視図であり、Ｋワイヤの中間部分を示す。 本開示の別の態様によるＫワイヤ保持機構の拡大斜視図を示す。 本開示の別の態様による中空ドリルビット、Ｋワイヤ、およびＫワイヤ保持機構の先端斜視図を示し、力保持スリーブは第１の位置で示される。 図２１の中空ドリルビット、Ｋワイヤ、およびＫワイヤ保持機構の先端斜視図を示し、力保持スリーブは第２の位置で示される。 本開示の別の態様による中空ドリルビット、Ｋワイヤ、およびＫワイヤ保持機構の先端斜視図を示し、中空ドリルビットはドリルドライバに取り付けられている。 図２３の中空ドリルビット、Ｋワイヤ、およびＫワイヤ保持機構の別の拡大先端斜視図であり、いくつかの特徴は明瞭にするために透明で示されている。 本開示の別の態様によるドリル取り外しツールの斜視図を示す。 中空ドリルビットおよびＫワイヤへの取り付け中の図２５のドリル取り外しツールの先端斜視図を示す。 本開示の別の態様によるワイヤクランプの先端側面図であり、非クランプ状態のワイヤクランプを示す。 図２７のワイヤクランプの先端側面図であり、ワイヤクランプをクランプ状態で示す。 図２７のワイヤクランプの拡大された先端断面図を示す。 図２５のドリル取り外しツールの構成要素の先端斜視図を示す。 図２５のドリル取り外しツールの構成要素の別の先端斜視図を示す。 患者からドリルビットを取り外す最中を示す、図２５のドリル取り外しツールの別の先端斜視図を示す。 本開示の別の態様によるＫワイヤ保持モジュールを有する骨スクリュドライバの斜視図であり、骨スクリュドライバおよびＫワイヤ保持モジュールは、Ｋワイヤ上を通る。 図３３の骨スクリュドライバの遠位端部の拡大された先端側面図を示す。 図３３の骨スクリュドライバの遠位端部の拡大先端斜視図を示す。 Ｋワイヤ上を前進する際の、図３３のＫワイヤ保持モジュールを備えた骨スクリュドライバの別の斜視図を示す。 図３３のＫワイヤ保持モジュールを備えた骨スクリュドライバの拡大先端斜視図であり、Ｋワイヤ保持モジュールの内部構成要素を示す。 第１の動作モードで示される、図３３のＫワイヤ保持モジュールの側面図を示し、分かりやすくするためにいくつかの構成要素が取り外されている。 第１の動作モードにおける図３８のＫワイヤ保持モジュール構成要素の拡大先端斜視図を示す。 第２の動作モードで示される図３３のＫワイヤ保持モジュールの側面図であり、分かりやすくするために一部の構成要素が取り外されている。 第２の動作モードにおける図４０のＫワイヤ保持モジュール構成要素の拡大先端斜視図を示す。 本開示の別の態様によるＫワイヤ保持モジュールを有する代替の骨スクリュドライバの斜視図であり、骨スクリュドライバおよびＫワイヤ保持モジュールは、Ｋワイヤ上を通る。 図４２のＫワイヤ保持モジュール付き骨スクリュドライバの斜視図を示し、第１の動作モードにおけるＫワイヤ保持モジュールの内部構成要素を示す。 第１の動作モードにおける、図４３のＫワイヤ保持モジュールの内部構成要素の拡大斜視図を示す。 第２の動作モードにおける、図４３のＫワイヤ保持モジュールの内部構成要素の拡大斜視図を示す。 図２５のドリル取り外しツールの拡大先端斜視図であり、ドリル取り外しツールを使用するための代替技術の１つの工程を示す。 図２５のドリル取り外しツールの別の拡大先端斜視図を示し、代替技術の別の工程を示す。 図２５のドリル取り外しツールの別の先端斜視図を示し、代替技術の別の工程を示す。 図２５のドリル取り外しツールの別の先端斜視図を示し、代替技術の別の工程を示す。 図２５のドリル取り外しツールの別の拡大先端側面図を示し、代替技術の別の工程を示す。 図２５のドリル取り外しツールの別の拡大先端側面図を示し、代替技術の別の工程を示す。 図２５のドリル取り外しツールの別の先端斜視図を示し、代替技術の別の工程を示す。 図２５のドリル取り外しツールの別の先端斜視図を示し、代替技術の別の工程を示す。

発明の詳細な説明

以下のセクションでは、本開示による頸椎の固定に使用される様々な器具について説明する。

本開示において、「遠位」は、基本的に、「ユーザ／外科医から患者に向かう方向」を意味し、「近位」は、基本的に、「ユーザ／外科医に向かって患者から離れる方向」を意味する。

汎用ドリルガイドシステム
図１～３を参照すると、一例による汎用ドリルガイドシステム１００が示されている。汎用ドリルガイドシステム１００は、汎用ドリルガイド１１０を特徴とする。汎用ドリルガイド１１０は、管状ガイド本体１２０と、ガイド本体１２０から斜めに延びるハンドル１３０とを含む。ガイド本体１２０は、後述するように、ドリルビットを受け入れるための近位開口部１２３を画定する近位端部１２２を有する。ガイド本体１２０はまた、後述するように、ドリルチューブを受け入れるための遠位開口部１２５を画定する遠位端部１２４を有する。さらに、ガイド本体１２０は、ドリルビットがガイド本体１２０を通ってどれくらい進むかを制限することによって、穿孔深さを制限するドリル止め１４０を特徴とする。任意選択のナビゲーションスターユニット５０が、図１の汎用ドリルガイド１１０に取り付けられており、これは、調整されて従来のナビゲーションシステムとともに使用することができる。

汎用ドリルガイドシステム１００はまた、交換可能なドリルチューブ１５０のセットと、交換可能なドリルビット２００のセットとを含む。交換可能なドリルチューブ１５０のセットは、第１のドリルチューブ１５０Ａ、第２のドリルチューブ１５０Ｂ、および第３のドリルチューブ１５０Ｃを含む。交換可能なドリルビット２００のセットは、第１のドリルビット２００Ａと、第２のドリルビット２００Ｂと、第３のドリルビット２００Ｃとを含む。しかしながら、ドリルチューブ１５０の数およびドリルビット２００の数は、３つに限定されない。全てのドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂ及び１５０Ｃ、並びに全てのドリルビット２００Ａ、２００Ｂ及び２００Ｃは、汎用ドリルガイド１１０に接続可能である。

第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃは、中空であり、この説明の次のセクションで説明されるように、Ｋワイヤを保持するように設計された特徴を有する。第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃも、異なる穿孔直径を有する。各穿孔直径は、特定のサイズのねじ穴を椎体に開けるように構成される。第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃは、それぞれ、ドリルドライバに取り付けるための近位端部２０２と、穴を開けるための刃先を有する反対側の遠位端部２０４とを有する。また、第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃは、拡大直径部２０７に隣接する縮小直径部２０５を有し、急激な移行を形成する。この急激な移行は、近位端部２０２と遠位端部２０４との間に位置する停止面２０６を形成する。停止面２０６は、ガイド本体１２０のドリル止め１４０と協働して、穿孔中にドリルビットが椎体内を進むことができる距離を制限する。停止面２０６は、ドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃをドリル操作後に取り外す役割も果たす。これについては、別のセクションで説明する。

第１、第２、および第３のドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂ、および１５０Ｃは、穿孔中に、それぞれ第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃの前進をガイドするように設計されている。また、第１、第２、および第３のドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂ、および１５０Ｃは、穿孔中、第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃを軸方向に安定した状態に保つ。第１、第２、および第３のドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂ、および１５０Ｃの各々は、ガイド本体１２０に取り付けるための近位端部１５２と、穿孔位置において患者に挿入される反対側の遠位端部１５４とを有する。ドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂおよび１５０Ｃの各々の近位端部１５２は、後により詳細に記載されるように、ガイド本体１２０への取り付けを容易にする切り込み１５７を含む。

第１、第２、および第３のドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂ、および１５０Ｃは、それぞれ、第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃを受け入れるように特別にサイズ決めされた内径を有するドリルビット通路１５６を画定する。したがって、第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃは、それぞれ、第１、第２、および第３のドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂ、および１５０Ｃのみと共に作動するように設計される。第１、第２、第３のドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃの各々、および第１、第２、第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの各々には、選択されたドリルビットに対して適切なドリルチューブをユーザが選択するのを助けるための印が設けられている。任意の種類の印を使用することができる。システム１００では、第１のドリルチューブ１５０Ａと第１のドリルビット２００Ａは、整合印１６０Ａを有し、第２のドリルチューブ１５０Ｂと第２のドリルビット２００Ｂは、整合印１６０Ｂを有し、第３のドリルチューブ１５０Ｃと第３のドリルビット２００Ｃは、整合印１６０Ｃを有する。印１６０Ａ、１６０Ｂおよび１６０Ｃは、独特で互いに異なり、各ドリルチューブおよびドリルビットの円周の周りの異なる色の帯の形態で現れる。

図４を参照すると、ドリル止め１４０は、シャフト１４２と、シャフト１４２から横方向に延びる停止プレート１４４とを有する。停止プレート１４４は、第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃの遠位部分が停止プレート１４４を通過できるように十分に広いスロット寸法を有するスロット１４６を有する。スロット１４６は、第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃの停止面２０６の断面寸法よりも小さい。この構成では、停止プレート１４４は、第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃのそれぞれが、それぞれの停止面２０６が停止プレート１４４に当接するまで、停止プレート１４４を通って前進できるように構成されている。このようなとき、ドリルビットは選択されたドリル深さに達し、ガイド本体１２０を通るドリルビットがさらに前進することが妨げられる。

図５および図６を参照すると、ドリル止め１４０を上昇または下降させて、所望の穿孔深さ設定を設定することができる。ばね式ロック１２６がドリル止め１４０のシャフト１４２と解除可能に係合し、シャフト１４２をロックおよびロック解除する。シャフト１４２は、一側面に一連の円周溝１４３を有する。ばね式ロック１２６は、ばねの付勢力下でシャフト１４２の位置をロックするために、溝１４３のうちの１つと係合するように構成される。ばね式ロック１２６は、図５に示すように内側に押し込むことができるリリースボタン１２７を含む。リリースボタン１２７を内側に押すと、ばね式ロック１２６がシャフト１４２から外れ、シャフト１４２をガイド本体１２０に対して上昇または下降させて、深さ設定を設定することができる。深さ設定が一旦設定されると、図６に示すようにリリースボタン１２７が解除され、ばね式ロック１２６がばねの付勢力下でシャフト１４２と係合できるようにする。ばね式ロック１２６とシャフト１４２との係合は、ガイド本体１２０に対するシャフト１４２の垂直位置をロックし、深さ設定を固定する。

汎用ドリルガイド１１０は、選択された深さ設定の視覚的インジケータをユーザに提供する２セットの印をその外側に有する。第１のセットの印１２８は、ガイド本体１２０の側面に垂直方向の一連のマーキング１２８ａを含む。第２のセットの印１４８は、シャフト１４２上の垂直方向の一連のマーキング１４８ａを含む。マーキング１２８ａ、１４８ａの各々は、ミリメートル単位または他の測定単位の深さに対応する固有の数字でラベル付けされる。マーキング１２８ａは、マーキング１４８ａとは異なる汎用ドリルガイド１１０の側に向けられる。２つの異なる側に重複してマーキングを配置することは、外科医が汎用ドリルガイド１１０の片側のみしか見ることができない状況に対応する。

ガイド本体１２０は、第１、第２、および第３のドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂ、および１５０Ｃの各々が、クイックコネクト結合部／クイックフィット接続部により遠位開口部１２５に接続されることを可能にする自動ドリルチューブ捕捉部１７０を含む。自動ドリルチューブ捕捉部１７０によって、ユーザは、ドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂおよび１５０Ｃのうちの１つをガイド本体１２０内に挿入し、ガイド本体１２０上のどのロック機構にも触れることなく所定の位置にロックすることができる。ドリルチューブは、自動ロックと係合するまで、遠位開口部１２５に単純に挿入される。ドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃの各々は、上述したように、ドリルビットの１つを収容するために異なる内径を有する。しかしながら、ドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂおよび１５０Ｃの全ては、ドリル止め１４０および自動ドリルチューブ捕捉部１７０と係合する同じ外形寸法を有する。したがって、ドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂおよび１５０Ｃの全ては、同じように自動ドリルチューブ捕捉部１７０と相互作用する。

図７および図８を参照すると、自動ドリルチューブ捕捉部１７０は、ガイド本体１２０の内側にばね式ロックリング１７２を備えている。ロックリング１７２は、ドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂおよび１５０Ｃのそれぞれに形成された切り込み１５７にスナップ嵌めされるように構成されている。ロックリング１７２は、ロック方向と解除方向との間でガイド本体１２０内を回転可能である。一対の圧縮ばね１７４は、ロックリング１７２に反時計回りの付勢力を加えて、ロックリング１７２をロック方向に付勢する。各圧縮ばね１７４は、ロックリング１７２の残りの部分から近位方向又は上方に延びるロックタブ１７６に当接している。

ロックタブ１７６及び圧縮ばね１７４は、一対のスロット１７８内に収容されている。各圧縮ばね１７４の一端はスロット１７８の端壁１７９に当接し、ばね１７４の他端はロックタブ１７６に当接する。この配置では、ユーザが手動でロックリング１７２を解除方向に回転させない限り、ロックリング１７２はロック方向に維持される。ロックリング１７２は、ロックリングに取り付けられているスイッチ１７３に時計回りの力を加えることによって回転させることができる。スイッチ１７３は、ガイド本体１２０内の細長い開口１２１を通って延在し、ガイド本体１２０の外側に露出している。

ロックリング１７２がロック方向にあるとき、図７に示すように、圧縮ばね１７４は、エネルギーを放出してロックタブ１７６をそれぞれのスロット１７８内で反時計回り方向に押し、ロックリング１７２を反時計回りに回転させる。ロックリング１７２が解除方向にあるとき、図８に示すように、ロックタブ１７６は時計回り方向に回転され、蓄積されたエネルギー下でそれぞれのスロット１７８内の圧縮ばね１７４を圧縮する。ユーザは、スイッチ１７３を時計方向に手動で回転させることによって、ロックリング１７２をロック方向から解除方向に移動させることができる。

図９Ａ～図９Ｄは、ドリルチューブ、この例では第１のドリルチューブ１５０Ａがガイド本体１２０に挿入され、ロックリング１７２によって所定の位置にロックされる一連の流れを示す。第２のドリルチューブ１５０Ｂおよび第３のドリルチューブ１５０Ｃがガイド本体１２０に挿入されるときにも、同じ流れが生じる。

ドリルチューブ１５０Ａは、図９Ａに示すように、遠位開口部１２５を通って、ガイド本体１２０に形成された通路１２９内に挿入される。ロックリング１７２は、最初はロック方向に配置される。ドリルチューブ１５０Ａは、図９Ｂに示すように、ロックリング１７２に入るまで通路１２９内を前進する。ドリルチューブ１５０Ａが進み続けると、ドリルチューブ１５０Ａは、図９Ｃに示すように、ロックリング１７２の内面に接触する。ドリルチューブ１５０Ａとロックリング１７２との間のこの接触は、ロックリング１７２をロック方向から回転させる。ロックリング１７２との接触は、通路１２９内に延びるロックリング１７２上の面取り部１７７で生じる。ドリルチューブ１５０Ａの近位端部および側壁は、ドリルチューブ１５０Ａが通路１２９内で近位方向に前進するときに、面取り部１７７に接触する。面取り部１７７の向きは、ドリルチューブ１５０Ａの側壁が、圧縮ばね１７４の付勢力に逆らって、小さな距離／小さな角度でロックリング１７２を反時計回り方向に偏向させ、ばね１７４にさらなるエネルギーを蓄えるように構成される。この偏向は、図９Ｂで始まり、図９Ｃで続く。

ドリルチューブ１５０Ａが通路１２９内にさらに進められると、ロックリング１７２は、図９Ｄに示されるように、ドリルチューブ１５０Ａ内の切り込み１５７が面取り部１７７と位置が合うまで偏向されたままである。この位置合わせが生じると、ロックリング１７２を偏向させる力が一時的に解除され、圧縮ばね１７４が拡張し、緩和状態に戻ることを可能にする。この拡張によって、ロックリング１７２は、ロック方向に向かって回転して戻る。面取り部１７７は、圧縮ばね１７４の付勢力の下で、切り込み１５７内に半径方向内側に向かってスナップする。ロックリング１７２の軸方向寸法は、ドリルチューブ１５０Ａの軸方向位置がガイド本体１２０に固定されてロックされるように、スロット１５７の軸方向寸法と実質的に等しい。

図１０は、ロック方向におけるロックリング１７２を示す断面を示す。切り込み１５７と係合するロックリング１７２の部分は、円形である。図１１は、解除方向におけるロックリング１７２を示す断面を示す。この状態では、ロックリング１７２のどの部分も切り込み１５７内まで延在していない。これら２つの図から分かるように、スイッチ１７３を圧縮ばね１７４の付勢力に逆らって反時計方向に回転させることによって、ガイド本体１２０からドリルチューブ１５０Ａを取り外すことができる。この回転により、図１１に示すように、切り込み１５７から面取り部１７７を移動させる。この状態では、ドリルチューブ１５０Ａはもはやロックリング１７２によって軸方向に拘束されず、ガイド本体１２０から引き出すことができる。

ドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃはそれぞれ、ドリルチューブ１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃの内径に対応する外径を有する。ドリルビット２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃの各々は、ドリルチューブ１５０Ａがガイド本体１２０に取り付けられているとき、ドリル止め１４０の上方からドリルチューブ１５０Ａの遠位端部を越えて延びるのに十分な長さである。

穿孔が完了した後、ドリルチューブとドリルビットを所定の位置に残したまま、ドリルドライバと汎用ドリルガイド１１０を操作側から取り外す必要がある場合がある。これは、ドリル止め１４０が図１に示すようにドリルビットと係合しているので、技術的な課題となり得る。したがって、汎用ドリルガイド１１０は、汎用ドリルガイド１１０がドリルチューブから解除されるときに、ドリル止め１４０を反時計回りに、ドリルビットから離れるように回動させる機構を含む。これは、図１２および図１３に示すように、ロックリング１７２をドリル止め１４０のシャフト１４２と相互接続するカム機構１９０によって達成される。

ロックリング１７２は、シャフト１４２の底部のカム追従ピン１４５を駆動するカムスロット１８１を含む。この配置では、ロックリング１７２の時計回り（または図では左）の回転は、シャフト１４２およびドリル止め１４０を同時に反時計回り（または図では右）に回転させ、ドリル止め１４０をドリルビットから離れるように移動させ、ドリルチューブおよびドリルビットが患者の体内に残る一方、汎用ドリルガイド１１０は、ドリルチューブから離れて持ち上げられ得る。汎用ドリルガイド１１０をドリルチューブ１５０Ａから離して持ち上げるプロセスを図１４および図１５に示す。

ロックリング１７２上のスイッチ１７３は、時計回りまたは左に向けて回転されることが図１４から分かる。これにより、ドリル止め１４０が反時計回りまたは右に回動する。ドリル止めをドリルビット２００Ａから係合解除させる間、図１５に示すように、汎用ドリルガイド１１０は、阻害されることなくドリルチューブ１５０Ａおよびドリルビットから離れて持ち上げられることができる。

Ｋワイヤ保持付き中空ドリル
前述のように、第１、第２、および第３のドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、および２００Ｃは、中空になっており、Ｋワイヤを保持するように設計された特徴を有する。ドリルビット２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃは、一般に同じであるが、いくつかの違いがある。ドリルビット２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの外径は異なり、各外径は異なるサイズの穴を開けるように構成されている。ドリルビット２００Ａの内径は、ドリルビット２００Ｂ及び２００Ｃの内径よりも小さく、ドリルビット２００Ａの内径は、直径１．０ｍｍのＫワイヤがドリルビット２００Ａを通過できるように構成されている。ドリルビット２００Ｂ及び２００Ｃの内径はより大きく、各々は、直径１．５ｍｍのＫワイヤがドリルビット２００Ｂ、２００Ｃを通過できるように構成されている。ドリルビット２００Ａ、２００Ｂおよび２００Ｃはまた、その外側に異なる色の印を有し、ユーザが各ドリルビットを対応するドリルチューブとペアにするのを助ける。

ここで図１６を参照して、同じ説明がドリルビット２００Ｂおよび２００Ｃに適用されるという理解のもと、ドリルビット２００Ａを有するドリルビットアセンブリについて、より詳細に説明する。ドリルビット２００Ａは、Ｋワイヤ３００とともに示されている。Ｋワイヤ３００は、近位端部２０２から遠位端部２０４までドリルビット２００Ａを通って延びる通路２０８を通って延びる。Ｋワイヤ３００は、近位端部３０２と、遠位端部３０４と、近位端部と遠位端部との間に延在するワイヤ本体３０６とを有する。遠位端部３０４は、選択された位置で骨内に穿孔できる鋭い尖った端部３０８を有する。Ｋワイヤ３００が骨内に挿入されると、外科医は、中空骨スクリュ、ドリルビット、または他の器具をＫワイヤ上に通し、それを選択された位置に前進させて手術を行うことができる。

Ｋワイヤ３００は、ドリルビット２００Ａよりも著しく長い。従ってＫワイヤ３００は、Ｋワイヤの近位端部３０２が近位方向へ、ドリルビット２００Ａの近位端部２０２の外側に突出する状態で、ドリルビット２００Ａを貫通して延びることができる。同時にＫワイヤ３００は、Ｋワイヤの遠位端部３０４が遠位方向へ、ドリルビット２００Ａの遠位端部２０４の外側に突出する状態で、ドリルビット２００Ａを貫通して延びることができる。Ｋワイヤ３００は、Ｋワイヤとドリルビットを一緒に骨内に挿入することを可能にするアセンブリとして、ドリルビット２００Ａの内側に取り外し可能に固定可能である。

図１７および図１８を参照すると、ドリルビットに内蔵されている保持機構２９０によって、穿孔中にＫワイヤ３００がドリルビット２００Ａの内側に取り外し可能に固定される。保持機構２９０は、穿孔中にドリルビット２００Ａに対してＫワイヤが軸方向に前進すること防ぐために、Ｋワイヤ３００と係合するように構成される。この保持はＫワイヤ３００およびドリルビット２００Ａが一緒に挿入され、骨内に同じ量だけ前進することを確実にする。保持機構２９０はまた、ドリルビット２００Ａに加えられたトルクをＫワイヤ３００に伝達することを可能にする。従って、保持機構が係合されると、Ｋワイヤ３００とドリルビット２００Ａは一体となって回転する。トルクドライバは、Ｋワイヤ３００とドリルビット２００Ａに一体でトルクを加えて、Ｋワイヤを骨にしっかりと挿入し、骨スクリュ用のパイロット穴を形成することができる。パイロット穴が開けられると、ドリルビット２００ＡはＫワイヤを骨内に残しながら、Ｋワイヤ３００から係合解除され、患者から取り外され得る。

保持機構２９０はＫワイヤ３００の外側部分上のロック溝３０８と解除可能に係合するように構成された保持クリップ２９２を含む。本開示によるロック溝及び保持クリップは、様々な形態及び幾何学的形状を有することができる。例えば、ロック溝は、Ｋワイヤの一部の周囲に延在することができ、又はＫワイヤを円周方向に完全に囲むことができる。保持クリップは、ドリルビットの外側にクリップ留めされるか、またはドリルビットと一体に形成することができる。保持クリップは、ドリルビット内でＫワイヤが軸方向に変位することを制限するために、ロック溝内に押し込むことができる内向きに延びる保持端部を有することもできる。

保持クリップ２９２は、保持クリップをドリルビット２００Ａに取り付けるハブ部分２９４を有する。保持クリップ２９２はまた、ハブ部分２９４の反対側に保持端部２９６を有する。保持端部２９６は、ドリルビット２００の側壁を通って半径方向内側に向かって突出し、Ｋワイヤ３００のロック溝３０８と係合する。

本開示によるＫワイヤは、トルクがドリルビット／保持クリップからＫワイヤに伝達されることを可能にする幾何学的形状をロック溝内に有することができる。例えば、Ｋワイヤは、溝内のその外側の一部に、保持クリップの保持端上の平坦な縁部と係合する平坦な表面を有することができる。図１９は、溝内に四面四角形の部分３１０を有するロック溝３０８を有するＫワイヤ３００の一例を示す。Ｋワイヤ３００は、ドリルビット２００Ａのような、前述の例のいずれかによるドリルビットに形成された保持クリップと共に動作することができる。

本開示によるロック溝は、近位端壁および遠位端壁によって境界付けられ得る。近位端壁および遠位端壁は、周囲のドリルビットに対するＫワイヤの軸方向の変位を制御する様々な幾何形状を有することができる。図１９の例では、ロック溝３０８は、近位端壁３１２と遠位端壁３１４とを有する。遠位端壁３１４はＫワイヤ３００の長手方向軸３０１に対して実質的に垂直である。これは、保持クリップ２９２がロック溝３０８に係合されたときに保持クリップ２９２の保持端部２９６に当接することができる停止部３１６を形成し、それによってＫワイヤ３００が遠位方向に相対変位すること防止する。遠位端壁３１４とは対照的に、近位端壁３１２は、長手方向軸３０１に対して鋭角に延びる傾斜面３１８からなる。傾斜面３１８は傾斜した部分３２０を形成し、穿孔が完了した後にドリルビット２００ＡをＫワイヤ３００から引き抜く間に、保持クリップ２９２の保持端部２９６が徐々に外側に偏向し、ロック溝３０８から摺動して外れることを可能にする。

保持クリップ２９２は、ロックモードおよび解除モードで動作可能である。ロックモードでは、保持端部２９６は、図１８に示すように、ロック溝内で内側に向かって押圧保持される。これにより、穿孔中にドリルビット２００に対するＫワイヤ３００の軸方向位置がロックされる。穿孔が完了した後、保持端部２９６上の内向きの力を取り除き、保持クリップ２９２を解除モードに留めることができる。解除モードでは、ドリルビットがＫワイヤから完全に取り外されるまで、ドリルビット２００をＫワイヤ３００に対して近位方向に移動させることが可能である。これにより、Ｋワイヤ３００をその後の使用のために患者の体内に残したまま、ドリルビット２００Ａを患者から引き抜くことができる。

図２０を参照すると、保持クリップ２９２は、ペンのポケットクリップと同様に、ドリルビットの丸い外側にクリップ留めするように構成された部分的に円筒形のハブ部分２９４を有する。保持クリップ２９２はまた、ハブ部分２９４と保持端部２９６との間に可撓性アーム２９５を有する。可撓性アーム２９５は、ドリルビットがＫワイヤから引き出されるときに、保持端部２９６が蓄積されたエネルギーの下で半径方向外側にたわむことを可能にする。保持端部２９６は、ドリルビットがＫワイヤから取り外されるとき、外側の位置に偏向されたままである。ドリルビットがＫワイヤから取り外されると、保持端部２９６は、半径方向内側に向かってスナップして図２０に示される緩和状態に戻る。

保持クリップの保持端部に半径方向内側に向かって力を加えて、保持クリップを押してロック溝との係合モードで保持することができる。内側向きの力は、多くの方法で加えることができる。図２１および図２２は、ドリルビット２００’および可動スリーブ２９８’を備えたドリルビットアセンブリの別の例を示す。可動スリーブ２９８’は、第１の位置と第２の位置との間でドリルビット２００’の外部上を摺動可能である。第１の位置（図２１）では、スリーブ２９８’は保持端部２９６’を覆い、内側向きの力を加えて保持クリップ２９２’を係合モードに保持する。第２の位置（図２２）では、スリーブ２９８’が保持端部２９６’から外れて動かされ、保持端部２９６’が外側に撓みＫワイヤ３００のロック溝から保持クリップ２９８’が外れることを可能にする。

他の例では、別個の器具を使用して、保持クリップをロックしてＫワイヤと係合させることができる。図２３および図２４は、ドリルドライバ４００によってドリルビット２００Ａの保持クリップ２９２が係合モードに維持される例を示す。ドリルドライバ４００は、保持クリップ２９２の保持端部２９６上に固定され、保持クリップ２９２をＫワイヤ３００の四面ロック溝３０８内で係合モードに維持するために外力を加える。

ドリル取外しツール
図２５～３２を参照すると、一例によるドリル取り外しツール５００が示される。ドリル取り外しツール５００は、穴が開けられた後に骨から中空ドリルビットを取り外す一方で、Ｋワイヤを骨内の適所に残すように設計される。ドリルビットがＫワイヤから取り外されると、骨スクリュをＫワイヤの上で進め、ねじ穴内に進めることができる。ドリル取り外しツール５００は、ドリルビット、ドリルチューブ、およびＫワイヤの任意の組み合わせと使用することができる。この説明の目的のために、ドリル取り外しツール５００は、先に説明した同じドリルビット２００Ａ、ドリルチューブ１５０ＡおよびＫワイヤ３００と共に使用して説明される。

ドリル取り外しツール５００は、第１の支持端部５１０と、第２の支持端部５２０と、第１の支持端部５１０と第２の支持端部５２０との間に延在する歯付きラック５３０とを含む。第１の支持端部５１０はＫワイヤ３００を固定するように動作可能なワイヤクランプ５４０を含む。第２の支持端部５２０は、ドリルチューブ１５０Ａの周囲にぴったりと嵌合するように構成されたＣ字型基部５２２を含む。ドリルビット取り外し部５７０は、第１の支持端部５１０と第２の支持端部５２０との間の歯付きラック５３０上で軸方向に変位可能である。

図２６～図２９を参照すると、ワイヤクランプ５４０は、非ロック状態においてＫワイヤ３００の露出端部上を通過し、続いて、ロック状態においてＫワイヤ３００をクランプするように構成される。ワイヤクランプ５４０は、第１の支持端部５１０から延在する中空ハウジング５４２を含む。中空ハウジング５４２は、近位端部５４６と、遠位端部５４８と、近位端部５４６と遠位端部５４８との間の収束部５４９とを有するクランプ通路５４４を画定する。近位端部５４６は雌ねじ５４７を有する。ノブ５５０は、ダイヤル５５２と、クランプ通路５４４内の雌ねじ５４７と嵌合する雄ねじ５５７を備えたシャフト５５４とを含む。ノブ５５０は、クランプピン５６０を軸方向に受け入れる貫通孔５５８を画定する。クランプピン５６０は、貫通路５６２と、その遠位端部５６６にくさび形コレット５６４とを画定する。コレット５６４は、遠位端部５６６に向かって徐々に減少する外径を有し、収束部５４９の形状に適合する円錐形状の突起を形成する。貫通路５６２は、Ｋワイヤ３００を受け入れるように適合された内径を有する。

ノブ５５０は、ロック解除状態とロック状態との間でノブ軸５５１を中心に回転可能である。ノブ軸５５１は、貫通孔５５８および貫通路５６２と同軸上で整列する。図２７は、ノブ５５０が非ロック状態にあることを示し、図２８は、ノブがロック状態に回転された後の状態を示す。雌ねじ５４７および雄ねじ５５７は、ノブが回転されるときに、ノブ５５０の軸方向変位を促進する。クランプピン５６０は、ノブ５５０内で軸方向に固定され、ノブ５５０の遠位端部５５６は、コレット５６４に当接する。この配置では、ノブ５５０およびクランプピン５６０は、ノブが回転されると、クランプハウジング５４４内で軸方向に、かつ一体となって移動する。雌ねじ５４７および雄ねじ５５７は、ダイヤル５５２の時計回り方向ＣＷの回転によって、ノブ５５０およびコレット５６４が、収束部５４９内に遠位方向に移動するように向けられる。収束部５４９のテーパ形状は、クランプピン５６０が遠位方向に移動するときにコレット５６４に内側向きの力を加え、Ｋワイヤ３００をロック状態でロックするようにコレット５６４を圧縮する。

ドリル取り外しツール５００はＫワイヤ３００、ドリルビット２００Ａ、およびドリルチューブの上に２段階で取り付け可能である。第１の段階では、ワイヤクランプ５４０がＫワイヤに通される。ワイヤクランプ５４０をＫワイヤ３００に通すために、ノブ５５０は、コレット５６４がクランプ通路５４４の収束部５４９内で圧縮されないように、ロック解除状態まで反時計回りに回転される。一旦、Ｋワイヤ３００の近位端部がワイヤクランプ５４０を通過すると、第２の支持端部５２０およびＣ字型基部５２２は、図２６の湾曲した矢印で示される方向にドリルチューブ１５０Ａの方へ回動される。Ｃ字型基部５２２は、Ｃ字型基部の開口５２３が、ぴったりとフィットしてドリルチューブ１５０Ａを受け入れるまで回動される。

図３０を参照すると、ドリルビット取り外し部５７０は、貫通スロット５７４を画定するフォーク形状のアンビル５７２を含む。貫通スロット５７４は、クランプ通路５４４および開口５２３と位置合わせされ、ドリル取り外しツール５００の３つのすべての部分を通る直線通路を形成する。アンビル５７２は、貫通スロット５７４の上方に平坦なフォークリフト面５７６を有する。貫通スロット５７４およびフォークリフト面５７６は、先に述べたように、停止面２０６の下でドリルビット２００Ａと係合するように構成される。貫通スロット５７４は、ドリルビット２００Ａ上の縮小直径部２０５よりもわずかに大きいが、拡大直径部２０７よりも小さい直径を有する丸い端部５７５を有する。したがって、アンビル５７２は、フォークリフト面５７６が停止面２０６に対して下方または遠位に位置決めされた状態で、ドリルビット２００Ａの縮小直径部２０５を貫通スロット５７４内に受け入れるように構成される。この位置では、フォークリフト面５７６は、図３２に示すように、停止面２０６において拡大直径部２０７に当接する。

ドリルビット取り外し部５７０は、アンビル５７２に接続されたスリーブ５７３を含む。スリーブ５７３は、ラック５３０を取り囲み、アンビル５７２をＣ字型基部５２２と相互接続する。ピニオンハウジング５８２は、スリーブ５７３の一方の側から延在し、ピニオン５８４を含む。ピニオン５８４は、ピニオンハウジング５８２とラック５３０との間の開口部を通してラック５３０の歯５３１と噛み合うか、または係合する複数のギア歯５８５を有する。ホイールハンドル５８６は、ピニオン５８４に取り付けられ、ピニオンハウジング５８２の外側に延在する。ホイールハンドル５８６およびピニオン５８４は、ピニオンハウジング５８２に対して一体となって回転可能である。この配置では、ホイールハンドル５８６を回転させて、ドリルビット取り外し部５７０をラック５３０に沿って上下に移動させることができる。

図３０及び図３１を参照すると、ばね式爪部５８７がラック５３０の歯５３１と解除可能に係合する。爪部５８７は、ばね５８８によって歯５３１と係合するように付勢されている。爪部５８７の歯５３１との係合は、ドリルビット取り外し部５７０がラック５３０に沿って変位した後に自動的に生じ、アンビル５７２の位置を維持するためにラック５３０に対するドリルビット取り外し部５７０の位置をロックするように働く。爪部５８７は、ばね５８８の付勢力に逆らって歯５３１との係合から外れて回動可能であり、爪部５８７を解除してドリルビット取り外し部５７０がラック５３０上で移動できるようにする。爪部５８７は、爪部５８７から延びるタブ５８９を押し下げることによって、歯５３１との係合から外れるように回動させることができる。必要に応じて、ばね５８８の強度は、爪部５８７をラック５３０に対して保持するが、ラチェットのようにホイールハンドル５８６が回されると、爪部５８７がラック５３０に沿って動くことを可能にするように設計され得る。あるいは、ばね５８８の強度は、ホイールハンドル５８６が回されたときには爪部５８７が歯５３１から外れず、ユーザがタブ５８９を押し下げたときにのみ歯５３１から外れるように選択することができる。

ピニオン５８４は、ホイールハンドル５８６を正面から見るときに、ラック５３０の左側に配置される。この配置では、時計回り方向ＣＷへのホイールハンドル５８６を回転させることによって、アンビル５７２を上方に、または第１の支持端部５１０に向かって上昇させる。これにより、フォークリフト面５７６は、ドリルビット２００Ａの停止面２０６に接触して上向きにまたは近位方向に支え、ドリルビット２００Ａを近位方向に変位させる。従って、ドリルビット２００Ａを患者から取り外すために、Ｋワイヤ３００を取り外さずに、ユーザは、まず、ワイヤクランプ５４０をロックしてＫワイヤ３００を軸方向に固定する。次いで、ユーザは、ホイールハンドル５８６を時計回りに回転させて、ドリルビット２００ＡをＫワイヤ３００に対して近位方向に移動させる。これはＫワイヤ３００を変位させず、Ｋワイヤを所定の位置に保持しながら、ドリルビット２００Ａを患者から引き抜く効果を有する。ホイールハンドル５８６は、ドリルビット２００Ａの遠位端部２０４が患者から取り外されるまで回転される。ドリルビット２００Ａがもはや患者の体内にいなくなると、ワイヤクランプ５４０がロック解除され、Ｃ字型基部５２２がドリルチューブ１５０Ａから取り外される。これにより、ドリル取り外しツール５００はＫワイヤ３００に沿って再び移動することができる。次いで、ドリルビット２００ＡもＫワイヤ３００から取外されるように、フォークリフト面５７６がドリルビット２００Ａを支持した状態で、ドリルビット取り外しツール５００がＫワイヤ３００から外れて持ち上げられる。ドリルビット取り外しツール５００がＫワイヤ３００から取り外された後、ドリルチューブ１５０Ａは、任意の組織拡張器と同様に、患者から取り外され得る。この例では、ドリルチューブ１５０Ａは、複数の入れ子式拡張器を通って延びており、最も外側の拡張器Ｄが図３２に示されている。

代替のＭＩＳ技術では、ドリルビット２００ＡをＫワイヤ３００なしで骨内に挿入することができる。このような場合、ドリルビット２００Ａを通してＫワイヤ３００を骨内に挿入するためにドリル取り外しツール５００は使用され得る。この技術を開始するために、前述の実施形態のような汎用ドリルガイドがナビゲーションユニットに取り付けられ、調整される。ドリル止めの高さが設定され、適切なドリルチューブが汎用ドリルガイドに取り付けられる。次に、閉塞具を汎用ドリルガイドおよびドリルチューブに挿入し、所定の位置にロックする。次に、汎用ドリルガイドおよび閉塞具は、患者内の所望の穿孔位置まで挿入される。次に、閉塞具を汎用ドリルガイドおよびドリルチューブから取り外し、皮質パンチと交換する。皮質パンチは、皮質層に開始穴を形成するために使用され、次いで取り外される。次いで、適切なドリルビットをドライバに取り付け、汎用ドリルガイドに挿入し、ドリルチューブを通して前進させ、骨に穴をあける。ドリルビットが骨に挿入されると、汎用ドリルガイドがドリルチューブから取り外され、ドリルビットとドリルチューブはそのまま残される。

組織拡張器Ｄは、拡張器ハンドルに取り付けられ、ドリルチューブを取り囲む組織に接触するまで、ドリルチューブ上を前進する。次に、拡張器を押し、回転させて組織を拡張させる。次に、組織プロテクタＰが拡張器上を前進する。次に、Ｋワイヤを、ドリルビットを通して骨に挿入することができる。

図４６～５２を参照すると、ドリルビット２００Ａを通してＫワイヤ３００を挿入するための１つのプロセスが示されている。第１の工程ではＫワイヤ３００がドリル取り外しツール５００に取り付けられる。ノブ５５０は、ロック解除位置まで回転され、Ｋワイヤ３００は、図４６の矢印で示される方向にノブを通って挿入される。Ｋワイヤ３００は、Ｋワイヤの長いマーキング３０３がドリル取り外しツール５００によって完全に覆われるまで、ノブ５５０を通って前進する。Ｋワイヤ３００がドリル取り外しツール５００を通って適切な位置まで前進すると、ノブ５５０は、図４７の矢印で示されるようにロック位置まで回転されてＫワイヤをワイヤクランプ５４０内にロックする。

ドリル取り外しツール５００及びＫワイヤ３００は、ドリルビット２００Ａの近位端部２０２の上方に配置される。次にＫワイヤ３００は、ドリルビット２００Ａ内に案内される。ドリル取り外しツール５００の底部は、図４８に示すように、ドリルビットがアンビル５７２の貫通スロット５７４内に受け入れられるまで、ドリルビット２００Ａおよび拡張器Ｄに向かって回動される。ドリル取り外しツール５００は、アンビル５７２が停止面２０６の下に位置することを確認しながら回動される。ドリル取り外しツール５００がドリルビット２００Ａおよび拡張器Ｄに取り付けられると、ノブ５５０は、図４９に示される方向にロック解除位置まで回転される。

Ｋワイヤ３００は、図５０に示されるように、ドリルビット２００Ａ内へ下方に進められる。一旦長いマーキング３０３がドリルビット２００Ａによって完全に覆われると、ノブ５５０は、図５１に示すようにロック位置まで回転される。次に、図５２に示すように、ホイールハンドル５８６を回転させて、アンビル５７２を歯付きラック５３０に対して上方に移動させ、ドリルビット２００Ａを骨から引き出す。ドリルビット２００Ａが骨から引き出されると、ドリル取り外しツール５００およびドリルビットを持ち上げて取り外すことができる。次に、図５３に示すように、ドリルチューブ１５０Ａおよび拡張器ＤをプロテクタＰから取り外すことができる。

Ｋワイヤ保持付き骨スクリュドライバ
図３３～図４１を参照すると、一例による骨スクリュドライバ６００を有する骨スクリュドライバセンブリが示されている。骨スクリュドライバ６００は、Ｋワイヤが前方（すなわち、遠位）に前進することを防止しつつ、骨スクリュをＫワイヤ上で前進させ、骨スクリュを骨内に進めるように設計される。これを達成するために、骨スクリュドライバセンブリはＫワイヤ保持モジュール７００を特徴とする。この説明の目的のために、骨スクリュドライバ６００およびＫワイヤ保持モジュール７００は、先に説明したのと同じＫワイヤ３００と共に使用して説明される。

骨スクリュドライバ６００は、近位端部６０２と、近位端部６０２の反対側の遠位端部６０４と、近位端部６０２と遠位端部６０４との間の長手方向貫通路６０６とを画定するシャフト６０１を有する。通路６０６は、骨スクリュドライバ６００がＫワイヤ３００の近位端部上を通過しＫワイヤ３００の遠位端部に向かって前進することができるように構成される。近位端部６０２は、ハンドル６０３が取り付けられる取り付け機構（図示せず）を有する。取り付け機構は、六角形のシャフトを含むがこれに限定されない、ハンドルを受け入れるための任意の適切な構造とすることができる。ハンドル６０３は、従来のスクリュドライバのように、骨スクリュドライバ６００を操作するユーザによって把持され、回転されるように構成される。遠位端部６０４は、椎弓根スクリュアセンブリのロッド受容構成要素内の雌ねじと嵌合するように構成された雄ねじ６０５を有する。シャフト６０１の回転を容易にし、雄ねじ６０５をロッド受け部品にねじ込むために、ノブ６０７がシャフト６０１に設けられている。

図３４および図３５を参照すると、遠位端部６０４はドライバ先端部６１０を有する。ドライバ先端部６１０は、骨スクリュの頭部に、同様に成形された凹部に嵌合するヘクサロビュラ延長部６１２を有する。ドライバ先端部６１０はまた、延長部６１２に対して近位に配置された一対の舌部６１４を有する。舌部６１４は、雄ねじ６０５がロッド受け部品の雌ねじにねじ入れされるときに、ロッド受け部品内の直径方向に対向したスロット内にスライドして入るように構成されている。この構成では、舌部６１４は、固定ロッドが配置される位置を占める。

Ｋワイヤ保持モジュール７００は、近位端部７１２と、遠位端部７１４と、近位端部７１２と遠位端部７１４との間に延在する通路７１６とを有するハウジング７１０を含む。通路７１６は、骨スクリュドライバ６００の通路６０６と位置合わせされる。この配置では、骨スクリュドライバ６００およびＫワイヤ保持モジュール７００は、一体としてＫワイヤ３００上を進むことができる。図３６は、埋め込まれたＫワイヤ３００上を前進する最中の（ハンドル６０３が取り付けられていない）骨スクリュドライバ６００を示す。ドライバ先端部６１０は、Ｋワイヤ３００の上を同様に通る中空多軸スクリュアセンブリ８００とタブ保護スリーブ８５０とに固定される。

図３７を参照すると、Ｋワイヤ保持モジュール７００は、ハウジング７１０内に収容されたローラアセンブリ７２０を有する。ローラアセンブリ７２０は、係合解除モードおよび係合（または駆動）モードで動作可能である。係合解除モードでは、ローラアセンブリ７２０は、Ｋワイヤ保持モジュール７００及び骨スクリュドライバ６００がＫワイヤ３００の長さに沿って自由に進むことを可能にする。係合モードでは、ローラアセンブリ７２０はＫワイヤ３００と係合し、骨スクリュドライバ６００が多軸スクリュアセンブリ８００を遠位方向に前進すると、Ｋワイヤ３００を、ハウジング７１０を介して近位方向に送る。

ローラアセンブリ７２０は、骨スクリュドライバ６００のシャフト６０１に取り付けられた第１の平歯車７２２ａと、第１の平歯車７２２ａに嵌合した第２の平歯車７２２ｂとを有している。また、ローラアセンブリ７２０は、第４の平歯車７２２ｄと嵌合するシャフト６０１上の第３の平歯車７２２ｃを含む。第２の平歯車７２２ｂおよび第４の平歯車７２２ｄは、シャフト６０１と平行に延びる二次シャフト７２１に取り付けられている。二次シャフト７２１は、第５の平歯車７２２ｅと嵌合したウォームギヤ７２４を有する。第５の平歯車７２２ｅは、第５の平歯車７２２ｅに固定された第１のローラ７２６に取り付けられており、第５の平歯車７２２ｅと第１のローラ７２６とが一体となって回転するようになっている。第２のローラ７２８は、第１のローラ７２６とは反対側のＫワイヤ３００と係合する位置で第１のローラ７２６に隣接して配置されている。

図３８～図４１を参照すると、ローラアセンブリ７２０の係合および係合解除は、レバーアセンブリ７３０によって制御される。レバーアセンブリ７３０は、圧縮ばね７３４によって係合モードに向かって付勢されるばね式レバー７３２を含む。図３８は、Ｋワイヤ３００上を前進する直前のローラアセンブリ７２０の構成要素を示している。レバー７３２は、完全に拡張されたばね７３４によって係合モードに位置決めされる。このモードでは、第１および第２のローラ７２６、７２８は、互いに近接して配置され、それらの間の隙間はほとんどまたは全くない。ローラアセンブリ７２０をＫワイヤ３００の上で前進させるために、レバー７３２は、図４０に示すようにＫワイヤに向かって内側に押圧される。これにより、第１および第２のローラ７２６、７２８が離れるように動き、ローラアセンブリ７２０がＫワイヤ３００上を進むことができる。Ｋワイヤ３００が第１および第２のローラ７２６、７２８の間に受け入れられると、レバー７３２を解除して、ローラをＫワイヤと直接係合させるばね７３４の付勢の下でローラアセンブリ７２０を係合モードに戻すことができる。

多軸スクリュアセンブリ８００は、骨スクリュドライバ６００の近位端部６０２に時計回りのトルクを加えることによって、Ｋワイヤ３００上で骨内に進められる。ローラアセンブリ７２０が係合モードにある状態で、スクリュドライバ６００の近位端部６０２に時計回りのトルクが加えられると、ローラアセンブリ７２０は、ハウジング７１０を介してＫワイヤ３００を近位方向に送る。シャフト６０１の時計回りの回転により、第１の平歯車７２２ａおよび第３の平歯車７２２ｃが時計回りに回転し、これにより第２の平歯車７２２ｃおよび第４の平歯車７２２ｄを介して二次シャフト７２１にトルクが付与される。二次シャフト７２１およびウォームギヤ７２４は、反時計回り方向に回転し、これにより、第５の平歯車７２２ｅにトルクが付与される。第５の平歯車７２２ｅは、第１のローラ７２６を第１の方向に駆動する。第２のローラ７２８は、Ｋワイヤ３００に係合するように付勢され、第１の方向とは逆の第２の方向に回転する。第１及び第２のローラ７２６、７２８の外面は、Ｋワイヤ３００の表面を把持して、Ｋワイヤをハウジング７１０に対して近位方向に引っ張り、その結果、Ｋワイヤ３００は、多軸スクリュアセンブリ８００が骨内に遠位方向に進められるときに、近位方向に送られる。

Ｋワイヤ３００が遠位方向にハウジング７１０を通して送られることは、ラチェットホイール７４２および爪部７４４によって防止される。爪部７４４は、図３９に示すように、ラチェットホイール７４２と係合して、シャフト６０１がハウジング７１０に対して反時計回りに回転されないようにする。これにより、ハウジング７１０は、Ｋワイヤを遠位側に送る逆方向に第１および第２のローラ７２６、７２８を回転させることになる。爪部７４４は、図４１に示されるように、レバー７３２をばね７２４に対して内側に向けて押し付けることによって、ラチェットホイール７４２との係合から外れて回動され得る。これは、ローラアセンブリ７２０を非係合モードに切り替えてＫワイヤ３００を解除し、Ｋワイヤ３００を遠位側に前進させる危険なしに、骨スクリュドライバ６００およびＫワイヤ保持モジュール７００をＫワイヤ３００から取り外すことを可能にする。

本開示によるＫワイヤ保持モジュールは、タッピングおよび駆動のための器具を含むがこれに限定されない、異なる種類の器具に着脱自在に接続可能なモジュラーユニットとすることができる。本実施例では、Ｋワイヤ保持モジュール７００は、図３３に示されるクイックフィット接続部６５０によって骨スクリュドライバ６００に着脱可能に接続される。骨スクリュドライバ６００のシャフト６０１は、六角ドライブ、１／４インチドライブ、または回転を制御するＡＯドライブとすることができるクイックフィット接続部６５０を使用して、ハウジング７１０内にスナップ嵌めされる。

本開示による骨スクリュドライバは、骨スクリュの挿入を補助するための様々なタイプの印を含むことができる。例えば、シャフト６０１は、汎用ドリルガイド１１０上のものと同様に、深さマーキングを提供する間隔を開けた線を有することができる。深さマーキングは、骨スクリュの先端が進む深さの視覚的表示をユーザに提供することができる。骨スクリュドライバはまた、滅菌を補助するための様々な特徴を含み得る。例えば、シャフト６０１は、オートクレーブ処理および洗浄中に蒸気がシャフト６０１の内部に入ることを可能にする一連の開口６１１を有する。

図４２～図４５は、別の実施形態による代替の骨スクリュドライバ９００およびＫワイヤ保持モジュール１０００を示す。Ｋワイヤ保持モジュール１０００は、Ｋワイヤ保持モジュール７００に類似しているが、ピンチレバー１０３２およびピンチローラ１０２６、１０２８を特徴とする。ピンチレバー１０３２は、通常、図４３及び図４４に示すように、ピンチローラ１０２６、１０２８を離すために開位置にある。ピンチレバー１０３２は、図４５に示されるように、閉位置に動かされて、Ｋワイヤ３００に対してローラと係合することができる。ピンチレバー１０３２は、Ｋワイヤ３００がピンチローラ１０２６、１０２８の間に配置された場合にのみ、閉じたままにすることができる（すなわち、駆動部を係合したままにすることができる）。

本明細書に記載の器具は、ステンレス鋼の様々な合金を含むがこれに限定されない様々な材料を使用して製造することができる。合金の等級は、所望の強度、硬度、耐食性、摩耗特性および他の性能基準に基づいて選択することができる。

したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示の範囲内に入るそのようなすべての変形を包含することが意図される。
以下に、本明細書で開示する技術の特徴を列挙する。
（項目１）
ドリルビット（２００）を通るＫワイヤの位置を保ちつつ、骨から前記ドリルビット（２００）を取り外すためのドリル取り外しツール（５００）であって、
前記ドリル取り外しツール（５００）は、
前記Ｋワイヤ（３００）の位置をロックするためのワイヤクランプ（５４０）と、
前記ドリル取り外しツール（５００）を前記骨に接続するための基部（５２２）と、
前記ワイヤクランプ（５４０）と前記基部（５２２）との間に延在するラック（５３０）と、
前記ドリルビット（２００）の停止面（２０６）に当接して前記ドリルビット（２００）に取り外し力を加えるように構成されたアンビル（５７２）を備え、前記ドリルビット（２００）を前記骨から取り外すために、前記ワイヤクランプ（５４０）および前記基部（５２２）に対して前記ラック（５３０）に沿って近位方向に移動可能であるように構成されたドリルビット取り外し部（５７０）と、
を備える、
ドリル取り外しツール（５００）。
（項目２）
前記アンビル（５７２）は、
前記ドリルビット（２００）を受け入れるように構成された貫通スロット（５７４）と、
前記ドリルビット（２００）の前記停止面（２０６）に当接して前記ドリルビット（２００）に前記取り外し力を加える平坦面（５７６）と、
を備える、項目１に記載のドリル取り外しツール（５００）。
（項目３）
前記ドリルビット取り外し部（５７０）は、
前記ラック（５３０）に形成された歯（５３１）と係合するギア歯（５８５）を有するピニオン（５８４）を有するホイールハンドル（５８６）と、
前記ピニオン（５８４）を収容するピニオンハウジング（５８２）と、
前記アンビル（５７２）と前記ピニオンハウジング（５８２）とを接続し、前記ラック（５３０）を取り囲むスリーブ（５７３）と、
をさらに備え、
前記スリーブ（５７３）は、前記アンビル（５７２）及び前記ピニオンハウジング（５８２）と共に前記ラック（５３０）に沿って移動可能であり、
前記ホイールハンドル（５８６）の回転は、前記アンビル（５７２）を前記ラック（５３０）に沿って移動させる、項目１又は２に記載のドリル取り外しツール（５００）。
（項目４）
前記ドリルビット取り外し部（５７０）が、ばね（５８８）によって前記ラック（５３０）の前記歯（５３１）と係合するように付勢されるように構成された、ばね付勢された爪部（５８７）を含む、項目３に記載のドリル取り外しツール（５００）。
（項目５）
前記ばね付勢された爪部（５８７）は、前記ばね付勢された爪部（５８７）のタブ（５８９）を押し下げることにより、前記ラック（５３０）の歯（５３１）から係合解除するように回動可能である、項目４に記載のドリル取り外しツール（５００）。
（項目６）
前記ばね（５８８）の強度は、前記ホイールハンドル（５８６）が回転されると、前記ばね付勢された爪部（５８７）を前記ラック（５３０）の歯（５３１）から自動的に係合解除するように構成される、項目４又は５に記載のドリル取り外しツール（５００）。
（項目７）
前記ワイヤクランプ（５４０）が、
収束部（５４９）を有する中空ハウジング（５４２）と、
前記Ｋワイヤ（３００）を受け入れるための貫通路（５６２）とその遠位端部にくさび形コレット（５６４）とを有するクランプピン（５６０）と、
を含み、
前記クランプピン（５６０）が前記中空ハウジング（５４２）内で遠位方向に移動するように駆動されると、前記収束部（５４９）は、前記くさび形コレット（５６４）に内側に向かう力を及ぼすように構成され、それによって、前記くさび形コレット（５６４）を内側に向けて変形するように圧縮し、前記貫通路（５６２）を通過する前記Ｋワイヤ（３００）をロックする、項目１から６のいずれか１項に記載のドリル取り外しツール（５００）。
（項目８）
前記ワイヤクランプ（５４０）は、前記クランプピン（５６０）を直線的に動かすように回転されるように構成されたノブ（５５０）をさらに含む、項目７に記載のドリル取り外しツール（５００）。
（項目９）
前記ノブ（５５０）は、
手動で回転されるダイヤル（５５２）と、
前記中空ハウジング（５４２）のクランプ通路（５４４）内の雌ねじ（５４７）と嵌合する雄ねじ（５５７）を備えたシャフト（５５４）と、
前記クランプピン（５６０）が軸方向に固定される貫通孔（５５８）と、
を備える、項目８に記載のドリル取り外しツール。
（項目１０）
項目１から９のいずれか一項に記載の前記ドリル取り外しツール（５００）を使用することによって、ドリルビット（２００）を通過するＫワイヤ（３００）の位置を保持しつつ、骨から前記ドリルビット（２００）を取り外すための方法であって、
前記ドリル取り外しツール（５００）のワイヤクランプ（５４０）を前記Ｋワイヤ（３００）上に通し、前記Ｋワイヤ（３００）をロックすることと、
前記ドリル取り外しツール（５００）の基部（５２２）を前記骨に接続することと、
前記ドリルビット（２００）の停止面（２０６）に前記ドリル取り外しツール（５００）のアンビル（５７２）を当接させることと、
前記ドリルビット（２００）を前記骨から取り外すために前記アンビル（５７２）を近位方向に移動することと、
を備える、方法。
（項目１１）
項目１から９のいずれか一項に記載の前記ドリル取り外しツール（５００）を使用することによって、ドリルビット（２００）を通して骨にＫワイヤ（３００）を挿入するための方法であって、
前記ドリル取り外しツール（５００）のワイヤクランプ（５４０）をＫワイヤ（３００）上に通して、前記Ｋワイヤ（３００）をロックすることと、
前記Ｋワイヤ（３００）を前記ドリルビット（２００）に挿入することと、
前記ドリル取り外しツール（５００）の基部（５２２）を前記骨に接続することと、
前記ドリルビット（２００）の停止面（２０６）に前記ドリル取り外しツール（５００）のアンビル（５７２）を当接させることと、
前記Ｋワイヤ（３００）のロックを解除することと、
前記Ｋワイヤ（３００）を前記ドリルビット（２００）内に遠位方向に前進させることと、
を備える、方法。

Claims (9)

1. ドリルビットを通るＫワイヤの位置を保ちつつ、骨から前記ドリルビットを取り外すためのドリル取り外しツールであって、
   前記ドリル取り外しツールは、
   前記Ｋワイヤの位置をロックするためのワイヤクランプと、
   を備え、
   さらに、
   前記ドリル取り外しツールを前記骨に接続するための基部と、
   前記ワイヤクランプと前記基部との間に延在するラックと、
   前記ドリルビットの停止面に当接して前記ドリルビットに取り外し力を加えるように構成されたアンビルを備え、前記ドリルビットを前記骨から取り外すために、前記ワイヤクランプおよび前記基部に対して前記ラックに沿って近位方向に移動可能であるように構成されたドリルビット取り外し部と、
   を備えることを特徴とする、
   ドリル取り外しツール。
2. 前記アンビルは、
   前記ドリルビットを受け入れるように構成された貫通スロットと、
   前記ドリルビットの前記停止面に当接して前記ドリルビットに前記取り外し力を加える平坦面と、
   を備える、請求項１に記載のドリル取り外しツール。
3. 前記ドリルビット取り外し部は、
   前記ラックに形成された歯と係合するギア歯を有するピニオンを有するホイールハンドルと、
   前記ピニオンを収容するピニオンハウジングと、
   前記アンビルと前記ピニオンハウジングとを接続し、前記ラックを取り囲むスリーブと、
   をさらに備え、
   前記スリーブは、前記アンビル及び前記ピニオンハウジングと共に前記ラックに沿って移動可能であり、
   前記ホイールハンドルの回転は、前記アンビルを前記ラックに沿って移動させる、請求項１又は２に記載のドリル取り外しツール。
4. 前記ドリルビット取り外し部が、ばねによって前記ラックの前記歯と係合するように付勢されるように構成された、ばね付勢された爪部を含む、請求項３に記載のドリル取り外しツール。
5. 前記ばね付勢された爪部は、前記ばね付勢された爪部のタブを押し下げることにより、前記ラックの歯から係合解除するように回動可能である、請求項４に記載のドリル取り外しツール。
6. 前記ばねの強度は、前記ホイールハンドルが回転されると、前記ばね付勢された爪部を前記ラックの歯から自動的に係合解除するように構成される、請求項４又は５に記載のドリル取り外しツール。
7. 前記ワイヤクランプが、
   収束部を有する中空ハウジングと、
   前記Ｋワイヤを受け入れるための貫通路とその遠位端部にくさび形コレットとを有するクランプピンと、
   を含み、
   前記クランプピンが前記中空ハウジング内で遠位方向に移動するように駆動されると、前記収束部は、前記くさび形コレットに内側に向かう力を及ぼすように構成され、それによって、前記くさび形コレットを内側に向けて変形するように圧縮し、前記貫通路を通過する前記Ｋワイヤをロックする、請求項１から６のいずれか１項に記載のドリル取り外しツール。
8. 前記ワイヤクランプは、前記クランプピンを直線的に動かすように回転されるように構成されたノブをさらに含む、請求項７に記載のドリル取り外しツール。
9. 前記ノブは、
   手動で回転されるダイヤルと、
   前記中空ハウジングのクランプ通路内の雌ねじと嵌合する雄ねじを備えたシャフトと、
   前記クランプピンが軸方向に固定される貫通孔と、
   を備える、請求項８に記載のドリル取り外しツール。

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