CN100506181C - 附照明定位装置的髓腔导针 - Google Patents
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Abstract
本发明是提供一种附照明装置的髓腔导针，其特征为其所附照明装置所发出的可见光或近红外光可穿透动物体组织，因而于进行固定式髓腔内钢钉固定法时，该髓腔导针是留置于髓腔内的钢钉中，由体外观察通过钢钉固定孔而射出的光线，如此便可迅速且方便地定位该钢钉固定孔。
Description
技术领域
本发明是关于一种附照明定位装置的髓腔导针，尤指一种于进行固定式髓腔内钢钉固定法(interlocking intramedullary nailing)时，可协助医师迅速而方便地定位钢钉上的固定孔的附照明装置的髓腔导针。
背景技术
近二十年来临床上对于大多数下肢骨折及一些上肢骨折均采用所谓的“髓腔内钢钉固定法”治疗的。传统的髓腔内钢钉固定法(Kuntscher钢钉固定法)是使用一根套管状(cannulated)钢钉贯穿骨折部位而加以固定。钢钉的插入需经由一支“髓腔导针”的导引，其操作程序为先插入该髓腔导针贯穿骨折处，以使骨骼“复位”(reduction)，接着再将该套管状钢钉套于髓腔导针外，并顺其导引缓慢小心地插入骨髓腔中。髓腔内钢钉固定法具有降低感染机率、降低失血量、使病患可提早行动等优点。然而，若骨折形式为斜面状(oblique)、粉碎性(comminuted)或于骨折处有缺损(segmental bone loss)时，单使用钢钉往往无法确实固定骨折部位，而造成骨折处变短、位移、扭曲而愈合不良甚或无法愈合的情形。
近年来已发展出固定式髓腔内钢钉固定法以改进前述缺点。该方法是以螺钉(screw)固定钢钉的两端。使用此种方法进行骨折固定时，一个很重要却颇费事的工作就是找出钢钉两端固定孔的位置，以便于骨骼上钻孔固定的。由于此时钢钉已植入于骨髓腔内，外有骨骼及肌肉等包覆，骨科医师无法由目视得知固定孔的确切位置，因此一般须借助x-光机以定位固定孔。使用x-光机除成本较高外，其主要缺点为会造成病患及医师额外的辐射剂量吸收。对一个常须进行此种手术的医师而言，即使采取相关防护措施，长时间累积下来的辐射剂量亦颇可观。因此骨科医师普遍不采纳此法而多以徒手操作(free-hand)为之。
徒手操作是指执行手术的医师凭一支相同尺寸的钢钉及医师本身经验，于骨折部位附近体外模拟判断固定孔的大概位置，并于推测部位钻孔，如此利用试误法以期能够顺利找出固定孔的位置并进行固定。然而，由于固定孔的直径仅约5公厘，而些许偏差均会导致固定螺钉无法锁入，因此找寻固定孔的工作通常须花费颇长时间。根据统计，即使是一位具有相当经验的医师，平均亦须花费20、30分钟以上的时间方可完成。而且往往钻孔部位附近的骨骼亦因多次钻孔而破损，使得病患遭受额外的伤害。
因此，若有一种方法让医师可在手术现场以肉眼或由显示萤幕上即时看到隐藏于骨骼内的固定孔，且又没有如x-光机的负作用，则对医师及病患双方皆为一大福音。
近年来的研究显示，动物体组织对较长波长的可见光及近红外光吸收很少(B.C.Wilson and S.L.Jacques，IEEE J.Quantum Electron.QE-26，2186，1990年；W.F.Cheong，S.A.Prahl and A.J.Welch，IEEE J.QuantumElectron.QE-26，2166，1990年)，亦即该波长范围的光线可穿透较厚的人体组织。然而，该等近红外光用于人体组织的照明有两个不利因素：(1)相较于穿透组织的光线(透射光)，组织表面的反射光很强，会干扰观测；(2)近红外光的波长与组织的密度变化尺度接近，因此散射光很强，使得观测解析度不佳。中国台湾第156043号新型专利中揭示一种医事用体内照明装置，是将上述近红外光置于体内，用以定位钢钉上的固定孔。然而，使用该装置时须先将钢钉内的髓腔导针抽出，才能将该装置置入钢钉内，不但须多费一道手续，有时还会造成伤处额外的负担。
由于髓腔导针为执行固定式髓腔内钢钉固定法的必要环节，经本发明人致力研究，发现于髓腔导针上设置一前述近红外光波长范围的光源，则该光源所发出的光线将有少部份通过钢钉上的固定孔穿透覆盖的组织，而可为人眼所见或为仪器所侦测。本发明创新之处在于将照明定位光源与髓腔导针结合，使其同时具有导引髓腔内固定钢钉以及供体外观察者直接观察髓腔内钢钉固定孔位置的功能。至于散射光所造成的解析度不佳，由于本发明旨在定位骨骼内钢钉上的固定孔，而非观察组织结构，因此并不构成问题。
发明内容
因此，本发明的一目的是提供一种附照明装置的髓腔导针，其可于进行固定式髓腔内钢钉固定法时，用以定位钢钉上的固定孔。
依据上述目的所完成的本发明一种附照明装置的髓腔导针，其特征在于，包括：
一可发出可见光或近红外光的光源；
一挠性导针，其一端固著有该光源；
一电源供应器；及
一电源线，其是连接该光源及该电源供应器，以使该电源供应器的电力可经由该电源线传导至该光源，其中该光源及该电源线的一端是经由一套筒固著于该挠性导针的一端，使得该电源线经由导针的外部而与电源供应器相连接。
本发明一种附照明装置的髓腔导针，其特征在于，包括：
一光学元件，其是用以使光线射出体外；
一挠性导针，其一端固著有该光学元件；
一光源供应器，其包括一光源及一电源供应器，该光源可发出可见光或近红外光；及
一导光装置，其是连接该光学元件及该光源供应器，以使该光源供应器所发出的光线可经由该导光装置传导至该光学元件，其中该光学元件及该导光装置的一端是经由一套筒固著于该挠性导针的一端，使得该导光装置经由导针的外部而与光源供应器相连接。
本发明一种附照明装置的髓腔导针，其特征在于，包括：
一可发出可见光或近红外光的光源；
一电源供应器；及
一以挠性材质包覆的电源线在该导针外，其一端固著有该光源，另一端连接至该电源供应器，以使该电源供应器的电力可经由该电源线传导至该光源。
本发明一种附照明装置的髓腔导针，其特征在于，包括：
一光学元件，其是用以使光线射出体外；
一光源供应器，其包括一光源及一电源供应器，该光源可发出可见光或近红外光；及
一以挠性材质包覆的导光装置在该导针外，其一端固著有该光学元件，另一端连接至该光源供应器，以使该光源供应器所发出的光线可经由该导光装置传导至该光学元件。
其中该光源是以透明隔温材质包覆。
其中该光源是其内壁以受激发可放射冷光的物质被覆。
其中该光学元件是一光线散射装置。
附图说明
以下兹依据所附的附图详述各元件的结构，以进一步说明本发明的特点及功效，其中：
图1示本发明附照明装置的髓腔导针的第一例及第二例；
图2示本发明附照明装置的髓腔导针的第三例；以及
图3示本发明附照明装置的髓腔导针的使用情形。
具体实施方式
如图1所示，本发明第一实施例的附照明装置的髓腔导针中，光源1是固定于导针2的一端，经由通过导针2内的电源线3与电源供应器4相连接。
本发明所用光源的种类并无特别限制，只要可发出可见光或近红外光者均可，但本发明中以使用体积微小的光源较佳。例如目前已有直径仅约2毫米的卤素灯泡，加以适当的滤光罩即可于前述可见光波长范围产生足够强度的光线。此外，于近红外光范围已知有高功率的发光二极管及激光二极管，体积小且发光效率高。又，本发明中较佳是采用低瓦数的光源，以降低灯泡温度对周围组织的影响。需使用高功率的光源时，则可以透明隔温材质包覆光源。亦可采用冷光为光源，或以受激发可放射冷光的物质如萤光剂被覆于光源内壁。
本发明光源所发出光线的波长较佳是介于600至1500nm的范围。使用本发明的髓腔导针时，若光源是可见光范围者，可将周围环境的照明减弱而以肉眼侦测之；若光源是红外光范围，则可使用光线感测器侦测之，如红外线观测设备或摄影机。
本发明所用导针可采中空的设计，其中可容纳上述连接光源与电源供应器的电源线或如下述的光纤。该导针的材质可使用一般用于导针的材质，例如SS316等。虑及卫生性及避免可能的感染，亦可采用适于作为抛弃式的材质。该导针的外径须小于所使用的髓腔内固定钢钉的内径。
本发明所用电源线与电源供应器并无特别限制，可使用一般的电源线与电源供应器。
当本发明所用的光源无法满足对其体积微小的要求，或光源的功率过高，使得前述隔温材质亦无法隔绝其温度对组织的影响时，亦可将光源置于体外而以导光装置将其光线导入体内，再经由一光学元件使导入的光线射出体外以利观察。如图1所示的本发明第二实施例的附照明装置的髓腔导针，其中是以光学元件1’取代前述光源1固定于前述导针2的一端，光源供应器4’则经由通过导针2内的导光装置3’与该光学元件1’相连接。
本发明所用的光学元件可为一光线散射装置，使用的散射材质可为毛玻璃、非均匀介质或多孔介质等，或为多面反射体构成。
本发明所用的导光装置并无特别限制，以较细者为佳，例如单模光纤的直径仅约0.3毫米，且其传输光功率可达数瓦，可视需要用于较细的髓腔导针。
此处所称的光源供应器实质上包括前述第一例髓腔导针的光源及电源供应器，二者可组合于同一装置中或分开为各别的装置而以电源线相连接。
如图2所示，本发明第三实施例的附照明装置的髓腔导针，是将一固定有前述光源1或光学元件1’，及电源线3或导光装置3’的一端的套筒5，设置于前述导针2的一端，使得该等电源线3或导光装置3’经由导针的外部与前述电源供应器4或光源供应器4’相连接。
本发明第四实施例的附照明装置的髓腔导针，是将前述光源1或光学元件1’固著于前述电源线3或导光装置3’的一端，其另一端则连接至前述电源供应器4或光源供应器4’，并以挠性材质包覆该电源线3或导光装置3’。
该挠性材质并无特别限制，只要是具组织相容性，可用于临床体内手术的材质皆可。虑及卫生性及避免可能的感染，亦可采用适于作为抛弃式的材质。
以下兹以实施例说明本发明附照明装置的髓腔导针的使用方式。
在本使用方法的实施例中使用的本发明附照明装置的髓腔导针为前述第一实施例，是以小型卤素灯泡为光源，该光源固定于一外径约5毫米的挠性导针一端，并透过电源线经由导针的中空通道连接至一3V直流电源。以该髓腔导针进行胫骨骨折的固定式髓腔内钢钉固定法的步骤如下：
(1)术前准备，包括病患骨折处的麻醉、清理、消毒，使病患就手术位置(position)并以手动牵引(traction)方式使断骨复位。
(2)于皮肤的适当部位作适当长度的切开(incision)，使其深可见骨，决定钢钉于骨骼上的插入位置(point of insertion)。
(3)使用钻孔器(reamer)或锥子(aw1)于插入位置的骨骼上钻孔，打开骨髓腔。
(4)由该孔插入本发明的髓腔导针，缓慢地向前推进而使其贯穿骨折处，注意该髓腔导针应保持于骨髓腔的中心。
(5)视需要可使用套管状钻孔器或较细的钢钉扩大骨髓腔，以利后续插入固定用钢钉。
(6)将固定用钢钉套于本发明的髓腔导针外，沿着该髓腔导针小心地插入髓腔中，使其贯穿骨折处。
(7)进行钢钉上固定孔的定位(图6)，详细定位步骤说明如下：
(7.1)定位应从较远的两个远端固定孔(distal holes)(61，61’)开始。
(7.2)向后抽回本发明的髓腔导针，使其前端的光源约位于钢钉的远端固定孔附近(可由钢钉的长度估计得知)。
(7.3)启动本发明髓腔导针的电源/光源供应器，前后缓慢移动该光源直至观察到微弱光线自所欲定位的固定孔透出为止。
(7.4)继续依照步骤(7.3)的方向移动，同时观察所透出的光线。若光线强度逐渐增强，则继续朝此方向移动；反之则朝反方向移动。如此便可决定出所欲定位的固定孔的大略位置。
(7.5)于步骤(7.4)所定出的位置附近以更细微渐进方式往复移动光源，直到可决定出最大亮度点的位置为止。
(7.6)改变观察的角度，直至观测到一对称完整的圆形亮点，该圆形的圆心即为钢钉固定孔的中心点。标记此中心点的位置。
(8)稍微向后抽回本发明的髓腔导针，使光源移离步骤(7.6)所标记的中心点处。于步骤(7.6)所标记的中心点处的皮肤上作深可见骨的切开，以锥子于骨骼上钻孔并锁入固定螺钉。
(9)重复步骤(7)至(8)，以定位较近的两个远端固定孔(62，62’)及两个近端固定孔(proximal holes)(63，63’)并锁入固定螺钉。
(10)抽出本发明的髓腔导针(本步骤可于进行最后一个近端固定孔的定位时一并实施)。
(11)清理伤口，缝合，结束手术。
经由以上实施例的实际检验，证明使用本发明的髓腔导针进行固定式髓腔内钢钉固定法的手术时，照明效果良好使得钢钉上的固定孔清晰可见，大大地缩短了花在定位上的手术时间，使得医师与病患双方均蒙其利。此外，本发明附照明装置的髓腔导针结合了髓腔导针的传统导引功能及新颖的照明功能，因此不须另外使用其他工具而花费额外时间即可方便地定位钢钉固定孔。
Claims (7)
1.一种附照明装置的髓腔导针，其特征在于，包括：
一可发出可见光或近红外光的光源；
一挠性导针，其一端固著有该光源；
一电源供应器；及
一电源线，其是连接该光源及该电源供应器，以使该电源供应器的电力可经由该电源线传导至该光源，其中该光源及该电源线的一端是经由一套筒固著于该挠性导针的一端，使得该电源线经由导针的外部而与电源供应器相连接。
2.一种附照明装置的髓腔导针，其特征在于，包括：
一光学元件，其是用以使光线射出体外；
一挠性导针，其一端固著有该光学元件；
一光源供应器，其包括一光源及一电源供应器，该光源可发出可见光或近红外光；及
一导光装置，其是连接该光学元件及该光源供应器，以使该光源供应器所发出的光线可经由该导光装置传导至该光学元件，其中该光学元件及该导光装置的一端是经由一套筒固著于该挠性导针的一端，使得该导光装置经由导针的外部而与光源供应器相连接。
3.如权利要求1所述的附照明装置的髓腔导针，其特征在于，该电源线被挠性材质所包覆。
4.如权利要求2所述的附照明装置的髓腔导针，其特征在于，该导光装置被挠性材质所包覆。
5.如权利要求1或3所述的附照明装置的髓腔导针，其特征在于，其中该光源是以透明隔温材质包覆。
6.如权利要求1或3所述的附照明装置的髓腔导针，其特征在于，其中该光源是其内壁以受激发可放射冷光的物质被覆。
7.如权利要求2或4所述的附照明装置的髓腔导针，其特征在于，其中该光学元件是一光线散射装置。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20091204 Address after: Taipei city of Taiwan Province Patentee after: Zhu Weiqin Address before: Taipei city of Taiwan Province Co-patentee before: Zhu Weilian Patentee before: Wei-Chin Chu Co-patentee before: Yang Shuncong Co-patentee before: Wang Zhiping |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20090701 |