TWI504375B - 骨植入物用鑽頭 - Google Patents

Description

骨植入物用鑽頭

本發明係關於一種鑽頭，尤其是一種適用於骨植入物且可結合至鑽削機以進行骨植入物鑽孔作業的鑽頭。

按，在植牙(dental implant)手術中，施術者需先以鑽頭在患者的齒槽骨(alveolar bone)鑽出一孔洞，才能將植體(implant)緊密地植入齒槽骨中。其中，進行上顎植牙手術時，若遇及患者上顎骨脊高度不足的情況，則需先將患者的鼻竇黏膜撐高，進行補骨後再植入植體，避免植體穿破鼻竇黏膜，此手術稱之為鼻竇增高術。

常見的鼻竇增高術有側邊開窗法及骨鑿法二種，且一般以齒槽骨剩餘高度來決定所選擇的手術形式；即，齒槽骨剩餘高度小於5mm，須採用治療時間較長的側邊開窗法，而齒槽骨剩餘高度等於或大於5mm，則可採用骨鑿法來進行。

詳言之，骨鑿法係使用槌子敲擊骨鑿，將最後一層皮質骨藉由敲擊的力道形成鼻竇竇底骨折穿孔，並利用骨鑿頂端凹面的邊緣將周圍的骨頭刮下送入鼻竇腔內，藉由骨屑的保護在撐高鼻竇時使鼻竇黏膜不易造成撕裂穿孔；同時，自體骨也有利於新生骨的生成，無須再另外取骨，減少自體骨流失，也無需植入人工骨以降低成本。

為避免患者的鼻竇黏膜被骨鑿打穿，施術者會先進行電腦斷層作術前規畫，檢查骨質高度與密度。然而，骨鑿法的操作十分依賴施術 者的經驗與手感，臨床上常因敲擊力道過大，導致患者頭暈，甚至產生腦震盪等後遺症。

為此，請參照第1圖，其係一種習知的骨植入物用鑽頭9，該習知的骨植入物用鑽頭9包含一柱體91、一傳動軸92、一彈性元件93及一密封元件94。該柱體91的一端為一切削刃911，另一端則為一咬合座912。該傳動軸92的一端為一傳動座921，該傳動座921可與該咬合座912以齒部相互嚙合；該傳動軸92的另一端則可供連接一電動的牙科手機H(hand piece)，以驅動該傳動軸92轉動。該彈性元件93的二端分別連接該咬合座912及該傳動座921。該密封元件94包圍該咬合座912、該彈性元件93及該傳動座921。

據此，當該切削刃911受到阻力時，該傳動座921可壓縮該彈性元件93以與該咬合座912相嚙合，進而連動該柱體91同步旋轉。當該柱體91的切削刃911穿透皮質骨時，施於該切削刃911的阻力將瞬間消失，以由該彈性元件93立即將該傳動座921與該咬合座912分離，使該傳動軸92不再連動該柱體91旋轉，從而有效避免該切削刃911繼續鑽削而傷及患者的鼻竇黏膜。該習知骨植入物用鑽頭9的一實施例已揭露於中華民國公告第I437977號「鼻竇增高裝置」專利案當中。

然而，該習知骨植入物用鑽頭9是將該彈性元件93的二端直接抵接在該咬合座912及該傳動座921的內部，因此，在該彈性元件93將該傳動座921與該咬合座912分離的瞬間，停止轉動的該柱體91，將與仍隨該傳動軸92高速旋轉(轉速通常高達2000rpm以上)的該彈性元件93產生轉速差，從而在該彈性元件93的端部與該咬合座912之間摩擦生熱，使直接接觸骨細胞的該柱體91易呈現高溫狀態；若接觸溫度超過60℃，將容易造成骨疽熱而導致骨壞死的現象，即便搭配噴水降溫，該柱體91的外部雖會低於60℃，但該柱體91的切削刃911處仍有溫度過高的 風險。

另一方面，摩擦所產生的高溫還會降低該彈性元件93的彈力，影響彈開效果；因此，受前次操作高溫影響而降低彈力的該彈性元件93，在下一次操作時，將無法在該柱體91的切削刃911穿透皮質骨的瞬間，確實地將該傳動座921與該咬合座912分離，致該柱體91仍持續轉動，而由該切削刃911傷及患者的鼻竇黏膜。故該習知骨植入物用鑽頭9無法連續操作，使用便利性不佳。

此外，由於該彈性元件93的內部並無任何支撐物，致該彈性元件93易產生扭曲變形，而無法確實地將該傳動座921與該咬合座912分離，甚或由扭曲變形的該彈性元件93勾到該傳動座921的齒部，使該柱體91無法在該切削刃911穿透皮質骨的瞬間停止轉動，同樣會造成患者鼻竇黏膜受傷的情況。

再者，該柱體91與該彈性元件93之間的轉速差，經長期使用後，也容易對該咬合座912造成磨耗，或造成該彈性元件93之毀損，影響該習知骨植入物用鑽頭9的使用壽命。

有鑑於此，習知的骨植入物用鑽頭確實仍有加以改善之必要。

本發明提供一種骨植入物用鑽頭，其彈性件不會與旋轉中或已停止旋轉的構件相互磨耗，能延長各構件的使用壽命，且運作時不會產生惱人的噪音，也不會使接觸被鑽削物的構件升溫。

本發明提供一種骨植入物用鑽頭，其彈性件能維持良好的彈力，使該骨植入物用鑽頭的安全機制確實發揮效用，並可連續操作使用。

本發明提供一種骨植入物用鑽頭，其彈性件不易產生扭曲變形。

本發明的骨植入物用鑽頭，包含：一套筒；一軸承，該軸承設於該套筒中；一傳動桿，該傳動桿具有一桿件及一傳動件，該桿件貫穿該軸承，該傳動件設於該桿件的一端並位於該套筒中，該傳動件的自由端設有數個第一嚙齒，該桿件的另一端穿出該套筒；一鑽削桿，該鑽削桿具有一切削刃、一定位件及一嚙合件，該切削刃及該嚙合件分別設於該鑽削桿的二端，該定位件位於該切削刃及該嚙合件之間，該嚙合件位於該套筒中，該嚙合件的自由端設有能夠與該數個第一嚙齒相嚙合的數個第二嚙齒；及一彈性件，該彈性件設於該套筒中，該定位件結合於該套筒，該彈性件的一端套於該嚙合件外並抵接該定位件，該彈性件的另一端套於該傳動件外並抵接該軸承。

其中，該軸承具有可相對旋轉的一外環及一內環，該外環位於該內環的外周，該桿件貫穿結合該內環以同步旋轉，該彈性件抵接該外環。

其中，該傳動件的徑寬大於該桿件的徑寬，以於該傳動件連接該桿件處形成一抵靠肩部，該抵靠肩部抵接於該軸承的內環，且不抵接該軸承的外環。

該骨植入物用鑽頭可另包含一限位環圈，該傳動桿的桿件貫穿結合該限位環圈以同步旋轉，該軸承限位於該限位環圈與該傳動件之間，該限位環圈抵接於該軸承的內環，且不抵接該軸承的外環。

其中，該套筒具有呈開放狀以供該桿件穿出的一第一端，該套筒在該第一端處設有一內環凸緣，該軸承的外環抵接於該內環凸緣，且該軸承的內環不抵接該內環凸緣。

其中，該套筒具有呈開放狀的一第二端，該鑽削桿的定位件與嚙合件相連接，該定位件的徑寬大於該嚙合件的徑寬，以於該定位件連接該嚙合件處形成一抵接肩部，該鑽削桿由該定位件結合於該套筒的第二 端，且該彈性件抵接於該抵接肩部。

其中，該數個第二嚙齒與該數個第一嚙齒以線接觸的型態相嚙合。

其中，該鑽削桿與該桿件共軸，該數個第一嚙齒以該桿件的軸心為中心呈環狀排列，該數個第二嚙齒以該鑽削桿的軸心為中心呈環狀排列，各該第一嚙齒及第二嚙齒分別由底部朝自由端漸縮寬度，並具有相對的一外表面及一內表面，各該第一嚙齒及第二嚙齒在自由端處由該外表面向該內表面呈彎弧型態。

其中，各該第一嚙齒及第二嚙齒分別具有連接該外表面及內表面的二側向表面，該二側向表面由該外表面向該內表面呈傾斜型態，使該內表面小於該外表面。

該骨植入物用鑽頭還可包含另一軸承，該二軸承呈同軸設置以供該傳動桿貫穿。

據此，本發明的骨植入物用鑽頭，其彈性件不會與旋轉中或已停止旋轉的構件相互磨耗，能延長各構件的使用壽命，且運作時不會產生惱人的噪音，也不會使接觸被鑽削物的構件升溫，故應用於鑽削生物骨時，可減低骨壞死的風險。再者，該彈性件不僅不易產生扭曲變形，還能維持良好的彈力，使該骨植入物用鑽頭的安全機制確實發揮效用，並可連續操作使用以提升鑽孔效率。

〔本發明〕

1‧‧‧套筒

1a‧‧‧第一端

1b‧‧‧第二端

11‧‧‧內環凸緣

2‧‧‧軸承

21‧‧‧外環

22‧‧‧內環

3‧‧‧傳動桿

31‧‧‧桿件

32‧‧‧傳動件

321‧‧‧抵靠肩部

322‧‧‧第一嚙齒

3221‧‧‧外表面

3222‧‧‧內表面

3223‧‧‧側向表面

4‧‧‧鑽削桿

41‧‧‧切削刃

42‧‧‧定位件

421‧‧‧抵接肩部

43‧‧‧嚙合件

431‧‧‧第二嚙齒

4311‧‧‧外表面

4312‧‧‧內表面

4313‧‧‧側向表面

5‧‧‧彈性件

6‧‧‧限位環圈

7‧‧‧齒槽骨

71‧‧‧孔洞

72‧‧‧最後一層皮質骨

H‧‧‧牙科手機

〔習用〕

9‧‧‧骨植入物用鑽頭

91‧‧‧柱體

911‧‧‧切削刃

912‧‧‧咬合座

92‧‧‧傳動軸

921‧‧‧傳動座

93‧‧‧彈性元件

94‧‧‧密封元件

H‧‧‧牙科手機

第1圖：一種習知骨植入物用鑽頭的結構示意圖。

第2圖：本發明一實施例的立體分解結構示意圖。

第3圖：本發明一實施例的組合剖視結構示意圖。

第4圖：本發明一實施例鑽削最後一層皮質骨前的實施示意圖。

第5圖：本發明一實施例鑽削最後一層皮質骨時的實施示意圖。

第6圖：本發明一實施例鑽穿最後一層皮質骨時的實施示意圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第2、3圖，其係本發明骨植入物用鑽頭的一實施例，該骨植入物用鑽頭大致上包含一套筒1及設於該套筒1中的一軸承2、一傳動桿3、一鑽削桿4及一彈性件5。該傳動桿3貫穿該軸承2，該傳動桿3及該鑽削桿4的一端可相互嚙合，或由該彈性件5撐開而分離，該傳動桿3及該鑽削桿4的另一端則分別穿出該套筒1。

該套筒1具有呈開放狀的一第一端1a及一第二端1b，該套筒1可在該第一端1a處設有一內環凸緣11，以供該軸承2抵接，避免該軸承2從該套筒1的第一端1a脫出。

該軸承2設於該套筒1中，該軸承2可例如為含油軸承，或是具有可相對旋轉的內、外環的滾珠軸承、滾針軸承或滾錐軸承等各種型態的軸承；本實施例之圖式係以滾珠軸承為例示意，但並不以此為限。即，在本實施例中，該軸承2具有可相對旋轉的一外環21及一內環22，該外環21位於該內環22的外周。此外，該骨植入物用鑽頭還可包含另一軸承2，該二軸承2呈同軸設置以供該傳動桿3貫穿，使該傳動軸3的軸心不易偏擺，有助提升該傳動桿3轉動時的穩定度。較鄰近於該內環凸緣11的軸承2由其外環21抵接於該內環凸緣11，且該軸承2的內環22不抵接該內環凸緣11。

該傳動桿3具有一桿件31及一傳動件32，該桿件31貫穿結合該二軸承2的內環22，使該桿件31得與該二內環22同步旋轉。該傳動件32設於該桿件31的一端並位於該套筒1中；其中，該傳動件32的徑 寬大於該桿件31的徑寬，以於該傳動件32連接該桿件31處形成一抵靠肩部321，該抵靠肩部321可抵接於較鄰近的軸承2的內環22，且不抵接該軸承2的外環21。該桿件31的另一端則穿出該套筒1的第一端1a，以供結合至一鑽削機。

又，該傳動件32的自由端設有數個第一嚙齒322；在本實施例中，該數個第一嚙齒322以該桿件31的軸心為中心呈環狀排列，各該第一嚙齒322概呈立體的等腰三角形結構，並由底部朝自由端漸縮寬度。各該第一嚙齒322具有相對的一外表面3221及一內表面3222，以及連接該外表面3221及內表面3222的二側向表面3223。各該第一嚙齒322可以在自由端處導圓角，使各該第一嚙齒322在自由端處由外表面3221向內表面3222呈彎弧型態；該二側向表面3223則可由外表面3221向內表面3222呈傾斜型態，使該內表面3222小於該外表面3221。

該鑽削桿4具有一切削刃41、一定位件42及一嚙合件43；該切削刃41及該嚙合件43分別設於該鑽削桿4的二端，該定位件42則位於該切削刃41及該嚙合件43之間，且較鄰近於該嚙合件43。在本實施例中，該定位件42可選擇與該嚙合件43相連接，且該定位件42的徑寬大於該嚙合件43的徑寬，以於該定位件42連接該嚙合件43處形成一抵接肩部421。

該鑽削桿4由該定位件42結合於該套筒1的第二端1b，且該嚙合件43位於該套筒1中。該嚙合件43的自由端設有能夠與該數個第一嚙齒322相嚙合的數個第二嚙齒431。在本實施例中，該鑽削桿4與該桿件31共軸，該數個第二嚙齒431以該鑽削桿4的軸心為中心呈環狀排列，各該第二嚙齒431概呈立體的等腰三角形結構，並由底部朝自由端漸縮寬度。各該第二嚙齒431具有相對的一外表面4311及一內表面4312，以及連接該外表面4311及內表面4312的二側向表面4313。各該第二嚙齒 431可以在自由端處導圓角，使各該第二嚙齒431在自由端處由外表面4311向內表面4312呈彎弧型態；該二側向表面4313則可由外表面4311向內表面4312呈傾斜型態，使該內表面4312小於該外表面4311。

據此，當該數個第二嚙齒431與該數個第一嚙齒322相嚙合時，相接觸的第二嚙齒431與第一嚙齒322之間，其接觸方式皆為線接觸的型態；相較於面接觸的接觸型態，線接觸的接觸型態具有更易於分離的優點。

該彈性件5設於該套筒1中，用以在該傳動件32與該嚙合件43之間提供一彈力。詳言之，該彈性件5可以為一壓縮彈簧，該彈性件5的一端套於該嚙合件43外，並抵接該定位件42的抵接肩部421；該彈性件5的另一端則套於該傳動件32外，並抵接該軸承2的外環21。

據此，相較於習知骨植入物用鑽頭9(請配合參照第1圖)將該彈性元件93設於該傳動座921及該咬合座912的齒部內，本發明將該彈性件5的二端套於該傳動件32的第一嚙齒322及該嚙合件43的第二嚙齒431外，使本發明可選用彈性較佳的壓縮彈簧；同時，該彈性件5的二端內部具有支撐物，亦可使該彈性件5不易產生扭曲變形。

此外，該骨植入物用鑽頭還可設一限位環圈6供該傳動桿3的桿件31貫穿結合，使該限位環圈6得與該桿件31同步旋轉，並將該二軸承2限位於該限位環圈6與該傳動件32之間。其中，該限位環圈6的外徑小於較鄰近的軸承2的外環21的內徑，使該限位環圈6能夠僅抵接於該軸承2的內環22，且不抵接該軸承2的外環21。

據由前述結構，本發明的骨植入物用鑽頭可適用於骨植入物的任意鑽孔作業，以下茲舉將該骨植入物用鑽頭結合至一電動的牙科手機H(標示於第4圖中)，以進行鼻竇增高術為例進行說明，惟並不以此為限。

請參照第4圖，進行鼻竇增高術之前，要先配合正常植牙鑽 孔手術，在患者上顎的齒槽骨7鑽出一孔洞71，而鑽孔深度需控制與最後一層皮質骨72之距離約1~2mm。續由施術者握持該牙科手機H，並將該鑽削桿4對位穿入該孔洞71中。

請參照第5圖，當施術者持續施予一朝向該最後一層皮質骨72的力量時，該鑽削桿4的切削刃41因抵接於該孔洞71的底端而無法位移，故該傳動桿3可向該鑽削桿4靠近，直至該傳動件32與該嚙合件43相互嚙合；同時，該二軸承2及該限位環圈6則可隨該桿件31相對於該套筒1產生位移，以由該軸承2的外環21壓縮該彈性件5。

接著，施術者可啟動該牙科手機H，使該傳動桿3開始旋轉，以連動相嚙合的鑽削桿4同步旋轉，進而由該切削刃41鑽削該最後一層皮質骨72。此時，該骨植入物用鑽頭的各構件均產生同步旋轉，故各構件之間不會因速差而產生摩擦。

請參照第6圖，在該最後一層皮質骨72被貫穿的瞬間，由於該切削刃41所受到的阻力減小，該彈性件5能產生彈性復位，而將該軸承2頂開，藉以同步連動該傳動桿3向遠離該鑽削桿4的方向位移，使該傳動件32與該嚙合件43分離而不相互嚙合。如此一來，尚在旋轉中的該傳動桿3將無法連動該鑽削桿4旋轉，故該鑽削桿4將停止旋轉，及停止由其切削刃41切削物體，從而確保患者的鼻竇黏膜73能被撐高且不會受傷。

其中，在該最後一層皮質骨72被貫穿的瞬間，尚未停止旋轉的該傳動桿3將僅連動該二軸承2的內環22及該限位環圈6持續旋轉。停止旋轉的該鑽削桿4則使該套筒1及該二軸承2的外環21亦停止旋轉，而該彈性件5係抵接於該鑽削桿4的定位件42及該軸承2的外環21之間，故該彈性件5亦將停止旋轉。因此，該彈性件5並不會與該定位件42或該軸承2的外環21產生相對旋轉，故不會因摩擦生熱而使該鑽削桿4升溫， 也不會造成該彈性件5、該定位件42或該軸承2的磨損。

值得一提的是，在其他實施例中，若該軸承2係選擇使用含油軸承，則應使該傳動桿3的桿件31貫穿該軸承2，且可相對於該軸承2旋轉，以達到同於上述實施例的相同功效，此為本領域中具有通常知識者可以理解。

綜上所述，本發明的骨植入物用鑽頭，可藉由設置軸承，提升傳動桿及鑽削桿的旋轉順暢度；更重要的是，該軸承可使彈性件不會與旋轉中或已停止旋轉的構件相互磨耗，能延長各構件的使用壽命，且運作時不會產生惱人的噪音，也不會使接觸被鑽削物的構件升溫，故應用於鑽削生物骨(例如進行鼻竇增高術)時，可減低骨壞死的風險，有助於補骨後骨整合與生長維持，減少手術後恢復的時間。

本發明的骨植入物用鑽頭，其運作時不會因構件之間的摩擦而產生高溫，故其彈性件能維持良好的彈力，以適時地將傳動件與嚙合件分離，使該骨植入物用鑽頭的安全機制確實發揮效用，並可連續操作使用以提升鑽孔效率。

本發明的骨植入物用鑽頭，可藉由使彈性件的二端內部具有支撐物，令該彈性件不易產生扭曲變形，同樣有助使該骨植入物用鑽頭的安全機制確實發揮效用。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧套筒

1a‧‧‧第一端

1b‧‧‧第二端

11‧‧‧內環凸緣

2‧‧‧軸承

21‧‧‧外環

22‧‧‧內環

3‧‧‧傳動桿

31‧‧‧桿件

32‧‧‧傳動件

321‧‧‧抵靠肩部

322‧‧‧第一嚙齒

3221‧‧‧外表面

3222‧‧‧內表面

3223‧‧‧側向表面

4‧‧‧鑽削桿

41‧‧‧切削刃

42‧‧‧定位件

421‧‧‧抵接肩部

43‧‧‧嚙合件

431‧‧‧第二嚙齒

4311‧‧‧外表面

4312‧‧‧內表面

4313‧‧‧側向表面

5‧‧‧彈性件

6‧‧‧限位環圈

Claims (10)

1. 一種骨植入物用鑽頭，包含：一套筒；一軸承，該軸承設於該套筒中；一傳動桿，該傳動桿具有一桿件及一傳動件，該桿件貫穿該軸承，該傳動件設於該桿件的一端並位於該套筒中，該傳動件的自由端設有數個第一嚙齒，該桿件的另一端穿出該套筒；一鑽削桿，該鑽削桿具有一切削刃、一定位件及一嚙合件，該切削刃及該嚙合件分別設於該鑽削桿的二端，該定位件位於該切削刃及該嚙合件之間，該嚙合件位於該套筒中，該定位件結合於該套筒，該嚙合件的自由端設有能夠與該數個第一嚙齒相嚙合的數個第二嚙齒；及一彈性件，該彈性件設於該套筒中，該彈性件的一端套於該嚙合件外並抵接該定位件，該彈性件的另一端套於該傳動件外並抵接該軸承。
2. 如申請專利範圍第1項所述之骨植入物用鑽頭，其中，該軸承具有可相對旋轉的一外環及一內環，該外環位於該內環的外周，該桿件貫穿結合該內環以同步旋轉，該彈性件抵接該外環。
3. 如申請專利範圍第2項所述之骨植入物用鑽頭，其中，該傳動件的徑寬大於該桿件的徑寬，以於該傳動件連接該桿件處形成一抵靠肩部，該抵靠肩部抵接於該軸承的內環，且不抵接該軸承的外環。
4. 如申請專利範圍第3項所述之骨植入物用鑽頭，其中，另包含一限位環圈，該傳動桿的桿件貫穿結合該限位環圈以同步旋轉，該軸承限位於該限位環圈與該傳動件之間，該限位環圈抵接於該軸承的內環，且不抵接該軸承的外環。
5. 如申請專利範圍第2項所述之骨植入物用鑽頭，其中，該套筒具有呈開放狀以供該桿件穿出的一第一端，該套筒在該第一端處設有一內環凸緣，該軸承的外環抵接於該內環凸緣，且該軸承的內環不抵接該內環凸緣。
6. 如申請專利範圍第5項所述之骨植入物用鑽頭，其中，該套筒具有呈開放狀的一第二端，該鑽削桿的定位件與嚙合件相連接，該定位件的徑寬大於該嚙合件的徑寬，以於該定位件連接該嚙合件處形成一抵接肩部，該鑽削桿由該定位件結合於該套筒的第二端，且該彈性件抵接於該抵接肩部。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之骨植入物用鑽頭，其中，該數個第二嚙齒與該數個第一嚙齒以線接觸的型態相嚙合。
8. 如申請專利範圍第7項所述之骨植入物用鑽頭，其中，該鑽削桿與該桿件共軸，該數個第一嚙齒以該桿件的軸心為中心呈環狀排列，該數個第二嚙齒以該鑽削桿的軸心為中心呈環狀排列，各該第一嚙齒及第二嚙齒分別由底部朝自由端漸縮寬度，並具有相對的一外表面及一內表面，各該第一嚙齒及第二嚙齒在自由端處由該外表面向該內表面呈彎弧型態。
9. 如申請專利範圍第8項所述之骨植入物用鑽頭，其中，各該第一嚙齒及第二嚙齒分別具有連接該外表面及內表面的二側向表面，該二側向表面由該外表面向該內表面呈傾斜型態，使該內表面小於該外表面。
10. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之骨植入物用鑽頭，包含另一軸承，該二軸承呈同軸設置以供該傳動桿貫穿。