CN105011994A - 具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器 - Google Patents

Abstract

为提高肱骨固定器锁固于肱骨远端后侧的固定能力，本发明提供一种具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器，具有一正面和一背面，背面贴附于一肱骨远端后侧的表面，上述肱骨固定器包括：一第一固定部，为直线型结构，上述第一固定部包含一第一减压槽及多个第二减压槽；一第二固定部，为分支状结构，其包含一第一分支和一第二分支，上述第一分支和上述第二分支连接至上述第一固定部，以形成一Y字型结构；上述第一分支以远离上述第一固定部方向延伸并扭转一第一角度，以贴附于上述肱骨的一内上髁，上述第一分支包含多个凹槽，以调控上述第一分支的角度；及上述第二分支以远离上述第一固定部方向延伸并翻转一第二角度，以贴附于上述肱骨的一外上髁。

Description

具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器

技术领域

本发明是关于一种肱骨固定器，特别是关于经表面处理的具特殊曲率的肱骨固定器。

背景技术

人在跌倒时，反射动作会伸出双臂撑地，此时双手所承受的力量可能造成肘关节周围骨头受损，如断裂、骨折等，通常大多以肱骨远端为最常见的受损部位。肱骨远端骨折可分为：横形髁上骨折、肱骨远端T或Y形骨折、内外髁骨折及肱骨小头骨折，若不谨慎处理，则可能会造成神经或肌肉受损，也可能破坏生长板和关节面。

人体各部位的骨骼形状各不相同且结构复杂，若发生骨折等伤害，骨板与骨钉是最常使用的固定器。现有技术的肱骨固定器为左、右两件式组合，分别固定于肱骨远端后侧的左右两侧，换言之，现有技术是采用两个固定器同时仅能对肱骨远端后侧进行固定，无法对较复杂的关节骨折处进行固定，此种现有方法需大量的固定面积以供现有固定器贴附，需耗费大量的骨钉，医护人员固定受伤部位时间较长，另一方面，因大量的骨钉存在，会使伤员于术后疼痛不适。

为解决上述现有肱骨固定器所造成的问题，目前解决的方法是根据肱骨的型态，制造出具有特殊曲率的肱骨固定器，以利于贴附于肱骨骨干。除了设计具特殊曲率的肱骨固定器外，同时，肱骨固定器须具备高度的生物兼容性、良好的拉力强度以及抵抗承载力，提高肱骨固定器的使用寿命。进一步地，肱骨固定器的表面需进行化学抛光或电解抛光以及表面改性等表面处理程序，以使肱骨固定器的表面呈现光滑平面。

发明内容

本发明即用以解决上述的问题，提供一种具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器。特殊曲率利于肱骨固定器更贴附于肱骨远端后侧，进一步包覆固定内上髁和外上髁。光滑表面利于肱骨固定器提高生物兼容性，以延长使用寿命。本发明之另一目的，提供一体成形的Y字型结构的肱骨固定器，其一体成形可减少所需的骨钉数，另外Y字型用以避开软骨所在鹰嘴窝，减轻患者的不适感。

为达上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器，具有一正面和一背面，上述背面用以贴附于一肱骨远端后侧的表面，上述肱骨固定器还包括：一第一固定部，为直线型结构，上述第一固定部包含一第一减压槽及多个第二减压槽；一第二固定部，为分支状结构，其包含一第一分支和一第二分支，上述第一分支和上述第二分支连接至上述第一固定部，以形成一Y字型结构；上述第一分支以远离上述第一固定部方向延伸并扭转一第一角度，以贴附于上述肱骨的一内上髁，上述第一分支包含多个凹槽，以调控上述第一分支的角度；及上述第二分支以远离上述第一固定部方向延伸并翻转一第二角度，以贴附于上述肱骨的一外上髁。

优选的，所述肱骨固定器，包含多个穿孔，以供多个个骨钉穿设。

优选的，所述第一角度大于40°。

优选的，所述第二角度大于60°。

优选的，所述第二分支还包含一弧面，具有和缓的一斜度，以增强贴附能力。

优选的，所述第一固定部的穿孔直径大于上述第二固定部的穿孔直径。

优选的，所述第一减压槽设置于上述第一固定部的上述背面尾端。

优选的，所述第二减压槽位于不同上述穿孔之间。

一种骨钉，其适用于上述肱骨固定器，包括：

一冠部，外缘具有一冠部螺纹，以利于与一穿孔相密合；

一杆体，其末端是尖锥状，上述杆体表面具有一杆体螺纹，以利于与上述穿孔相密合。

优选的，所述杆体螺纹的螺距大于上述冠部螺纹的螺距。

一种肱骨固定器的表面处理方法，包括：

去除已成形的一肱骨固定器的表面反应层，以完全去除表面污染层；

对上述肱骨固定器的内部气孔和其他缺陷进行铸造；

进行研磨与抛光，以提高上述肱骨固定器的表面光泽度；及

对上述肱骨固定器的表面进行表面改性，使上述肱骨固定器的表面具有一层抗氧化层。

优选的，所述去除表面反应层的方法为喷砂或酸洗。

优选的，所述铸造为热等静压技术。

优选的，所述研磨采用下列方式之一：机械研磨、超音波研磨或电解机械复合研磨。

优选的，所述抛光为化学抛光，其采用的化学抛光液包含一固定比例的HF/HNO3或HF/HCl。

优选的，所述抛光为电解抛光，其采用的电解液是无水氯化物电解液。

优选的，所述表面改性方式为下列之一：氮化、阳极氧化或大气氧化。

本发明的有益效果：

本发明提供的具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器。特殊曲率利于肱骨固定器更贴附于肱骨远端后侧，进一步包覆固定内上髁和外上髁。光滑表面利于肱骨固定器提高生物兼容性，以延长使用寿命。

附图说明

通过参考下列详细叙述，将可以更快地了解上述观点以及本发明的优点，并且通过下面的描述以及附加图示，可以更容易了解本发明的精神。其中：

图1A：根据本发明最佳实施例显示肱骨固定器贴附于肱骨上的主视图。

图1B：根据本发明最佳实施例显示肱骨固定器贴附于肱骨上的后视图。

图2：根据本发明最佳实施例显示骨钉、肱骨固定器和肱骨的分解剖面图。

图3：根据本发明最佳实施例显示肱骨固定器的表面处理流程图。

符号说明

100肱骨固定器   120正面   140背面   102第一固定部

1022定位孔   1024穿孔   1026第一减压槽

1028第二减压槽   104第二固定部   第一分支1042

第二分支1044   1046穿孔   1048凹槽   1049透孔

θ1第一角度   肱骨30   内上髁32   外上髁34

鹰嘴窝36   θ2第二角度   骨钉20   冠部22   杆体24

具体实施方式

现在将对本发明不同的实施方式进行说明。下列描述提供本发明特定的施行细节，以使阅者彻底了解这些实施例的实行方式。然熟悉该领域的技术人员须了解本发明亦可在不具备这些细节的条件下实行。此外，文中不会对一些已熟知的结构或功能作细节描述，以避免各种实施例间不必要的混淆，以下描述中使用的术语将以最广义的合理方式解释，即使其与本发明某特定实施例的细节描述一起使用。

参阅图1A、图1B和图2，分别为根据本发明最佳实施例显示肱骨固定器贴附于肱骨上的主视图、后视图和剖面图。上述肱骨固定器是铝钛合金所制成的，其材质坚硬而轻，同时具备高度的生物兼容性，材质并不以此为限。上述肱骨固定器100具有一正面120和一背面140，上述背面140贴附于一肱骨30远端后侧的表面，上述肱骨固定器100包括一第一固定部102及一第二固定部104，上述第一、二固定部102、104相互连接，为一体成形的肱骨固定器100。

上述第一固定部102为直线型结构，以贴附于肱骨30骨体，上述第一固定部102包含一第一减压槽1026及多个第二减压槽1028，上述第一减压槽1026位于上述背面140的尾端，用以缓冲上述肱骨固定器100施于肱骨30的压力，且可减少上述肱骨固定器100直接压迫至肱骨30表面的血管，提高受损肱骨30的复原速度；上述第二减压槽104是设置于上述正面120，并位于不同的穿孔1024之间，用以降低上述肱骨固定器100的内应力，上述第二减压槽1028的数目与穿孔1024数目无关联性，依病患状况或其他实际需求而定。上述第一固定部102包含多个穿孔1024，以供骨钉穿设，以及一定位孔1022，以供定位骨钉穿设，上述定位孔1022可为椭圆、圆形等形状，但并不以此为限。上述第一固定部102的穿孔1024数目依照病患需求而定，例如：一般而言，男生肱骨比女生肱骨长，用于男性病患的肱骨固定器的穿孔数目大于女性病患所需的穿孔数目。

上述第二固定部104为分支状结构，其包含一第一分支1042和一第二分支1044，上述第一分支1042和上述第二分支1044连接至上述第一固定部102，以形成Y字型结构，其Y字型结构是为了避开肱骨30远端后侧的软骨鹰嘴窝36，使上述肱骨固定器100不会影响患者的行动能力及减少疼痛感。上述第二固定部104包含多个穿孔1046，以供骨钉穿设，增加固定能力。

由于人体肱骨30的内上髁32和外上髁34较为脆弱，易发生骨折，为符合人体的肱骨的内上髁32和外上髁34的型态，上述第一分支1042是以远离上述第一固定部102方向延伸并翻转一第一角度θ1，以贴附于上述肱骨30的一内上髁32，上述第一分支1042包含多个凹槽1048，以调控上述第一分支1042的角度；以及上述第二分支1044是以远离上述第一固定部102方向延伸并翻转一第二角度θ2，以贴附于上述肱骨30的一外上髁34，其中上述第一分支1042及上述第二分支1044的翻转方向是同一侧，于最佳实施例中，上述第一分支1042和上述第二分支1044皆朝向上述背面140翻转某个角度。上述第一、二分支1042、1044的设计可在不影响鹰嘴窝的前提下，更加固定且包覆外上髁34和内上髁32，以解决较复杂的肘关节骨折。

由于内上髁32结构较外上髁34复杂，故上述第一分支1042的曲率较上述第二分支1044的曲率复杂。参阅图1A、图1B和图2，上述第一分支1042的翻转角度θ1是大于40°，其中θ1表示上述第一分支1042的末端(远离上述第一固定部102的一侧)与上述第一固定部102的夹角，且上述第一分支1042靠近上述第一固定部102的区段并非与上述第一固定部102同一平面，如此多变的曲率以符合内上髁32的型态，可使上述肱骨固定器100更加贴附且更能包覆至内上髁32，增强其固定能力。

由于外上髁34具有较平缓的弧面结构，因此上述第二分支1044的末端(远离上述第一固定部102的一侧)也具有一弧面，以平缓的斜度贴合于外上髁34并翻转角度θ2，θ2是大于60°，上述第二分支1044靠近上述第一固定部102的区段与上述第一固定部102为同一平面，如此特殊的曲率以符合外上髁34的型态，可使上述肱骨固定器100更加皆附且更能包覆至外上髁34，增强器固定能力。

其中，上述第一分支1042的两侧具有多个凹槽1048，可作为调整校正的扳口，利于医护人员先固定上述第一固定部102和上述第二分支1044后，再通过凹槽1048来移动第一分支1042至正确的位置并使之固定，以使第一分支1042能确切的包覆至伤处。

由于上述第一分支1042和上述第二分支1044的翻转角度，使骨钉插入于内上髁32和外上髁34内，而不会穿透至鹰嘴窝36。进一步地，上述第二固定部104穿孔1046的直径大于上述第一固定部102穿孔1024的直径，利于锁固的调整。其中上述第二分支1044还包含多个透孔1049，以供一钢丝(未显示于图中)穿设。

本文所述的穿孔1024、1046和定位孔1022的内表面具有螺纹(未显示于图中)，以增加骨钉的锁固能力。本文所述的骨钉和定位骨钉的外表面也具有螺纹，其与穿孔1024、1046和定位孔1022相密合，也具有增强肱骨固定器的锁固能力。

参阅图3，一骨钉20包含一冠部22和一杆体24。上述冠部22的外缘具有一冠部螺纹(未显示于图中)，利于与穿孔1024或穿孔1046相密合；上述杆体24，其末端是尖锥状，上述杆体24表面具有一杆体螺纹，利于与穿孔1024或穿孔1046的螺纹相密合。上述杆体螺纹的螺距是大于冠部螺纹的间距，有助于稳固。上述骨钉20还包含一定位骨钉(未显示于图中)，以与上述定位孔1022相密合。上述骨钉20与上述定位骨钉分别穿设于上述穿孔1024、1046和上述定位孔1022，其中上述杆体24穿设并凸出于上述肱骨固定器100，凸出的部分可锁入于肱骨30中，使上述肱骨固定器100更能稳定锁固于肱骨30上。

为使肱骨固定器100具备高度的生物兼容性、良好的拉力强度以及抵抗承载力，本发明肱骨固定器100的材料采用钛铝合金，以延长使用寿命，但并不以此为限。为使肱骨固定器100的表面呈现光滑平面，则需进行下列步骤：去除钛的表面反应层、缺陷处理、研磨抛光以及表面改性等步骤，参阅图3：

步骤302：去除已成形的一肱骨固定器100的表面反应层，以完全去除表面污染层。去除钛的表面反应层可采用喷砂或是酸洗，通常酸洗可快速完全去除钛的表面反应层，酸洗液包含一定比例的HF/HNO3或HF/HCl。最佳实施例是采用酸洗以去除表面反应层。

步骤304：对上述肱骨固定器100的内部气孔和其他缺陷进行铸造。该铸造可是采用等热静压技术。

步骤306：进行研磨与抛光，以提高上述肱骨固定器100的表面光泽度。研磨可以为机械研磨、超音波研磨或电解机械复合研磨，最佳实施例是采用超音波研磨。抛光可以为化学抛光或电解抛光(电化学抛光)，其中化学抛光是利用化学介质的氧化还原反应，将欲抛光对象的表面进行整平抛光；电解抛光是将欲抛光对象浸渍于特殊电解液中通电，欲抛光对象因电化学溶解作用而得到光滑表面。最佳实施例是采用化学抛光以提高表面光泽度。

步骤308：最后一步骤对上述肱骨固定器100的表面进行表面改性，可使上述肱骨固定器100的表面具有一层抗氧化层。例如氮化(于钛表面上形成金黄色TiN层)或大气氧化，如此钛表面除了具有光滑表面外，同时表面也具有一层抗氧化层。

综上所述，本发明肱骨固定器100具有第一分支1042和第二分支1044，因第一分支1042和第二分支1044的翻转角度，使得肱骨固定器100在不影响软骨鹰嘴窝36情形下，更能分别包覆内上髁32和外上髁34，且穿设于内上髁32和外上髁34的骨钉20不会穿透至鹰嘴窝36，如此特殊曲率的肱骨固定器100不会对患者产生疼痛感，同时本发明的材料具有高度生物兼容性以及拉力强度，除提高患者伤处的复原速度外，亦可延长使用寿命。

对熟悉此领域的技术人员，本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明的精神。在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改与类似的配置，均应包含在下述权利要求内，此范围应覆盖所有类似修改与类似结构，且应做最宽广的诠释。

Claims (17)

1.一种具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器，具有一正面和一背面，背面用以贴附于一肱骨远端后侧的表面，其特征在于，上述肱骨固定器包括：

一第一固定部，为直线型结构，上述第一固定部包含一第一减压槽及多个第二减压槽；

一第二固定部，为分支状结构，其包含一第一分支和一第二分支，上述第一分支和上述第二分支连接至上述第一固定部，以形成一Y字型结构；

上述第一分支以远离上述第一固定部方向延伸并扭转一第一角度，以贴附于上述肱骨的一内上髁，上述第一分支包含多个凹槽，以调控上述第一分支的角度；及

上述第二分支以远离上述第一固定部方向延伸并翻转一第二角度，以贴附于上述肱骨的一外上髁。

2.根据权利要求1所述的具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器，其特征在于：包含多个穿孔，以供多个骨钉穿设。

3.根据权利要求1所述的具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器，其特征在于：上述第一角度大于40°。

4.根据权利要求1所述的具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器，其特征在于：上述第二角度大于60°。

5.根据权利要求1所述的具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器，其特征在于：上述第二分支还包含一弧面，所述弧面具有平缓的一斜度，以增强贴附能力。

6.根据权利要求1所述的具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器，其特征在于：上述第一固定部的穿孔直径大于上述第二固定部的穿孔直径。

7.根据权利要求1所述的具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器，其特征在于：上述第一减压槽设置于上述第一固定部的背面尾端。

8.根据权利要求1所述的具光滑表面且具特殊曲率的肱骨固定器，其特征在于：上述第二减压槽位于不同上述穿孔之间。

9.一种骨钉，其适用于如权利要求1所述的肱骨固定器，其特征在于，包括：

一冠部，外缘具有一冠部螺纹，以利于与一穿孔相密合；

一杆体，其末端是尖锥状，上述杆体表面具有一杆体螺纹，以利于与上述穿孔相密合。

10.根据权利要求9所述的骨钉，其特征在于：上述杆体螺纹的螺距大于上述冠部螺纹的螺距。

11.一种如权利要求1-8任一项所述的的肱骨固定器的表面处理方法，其特征在于：包括：

去除已成形的一肱骨固定器的表面反应层，以完全去除表面污染层；

对上述肱骨固定器的内部气孔和其他缺陷进行铸造；

进行研磨与抛光，以提高上述肱骨固定器的表面光泽度；及

对上述肱骨固定器的表面进行表面改性，使上述肱骨固定器的表面具有一层抗氧化层。

12.根据权利要求11所述的表面处理方法，其特征在于：其中去除表面反应层的方法为喷砂或酸洗。

13.根据权利要求11所述的表面处理方法，其特征在于：其中该铸造采用热等静压技术。

14.根据权利要求11所述的表面处理方法，其特征在于：其中该研磨方式为下列之一：机械研磨、超音波研磨或电解机械复合研磨。

15.根据权利要求11所述的表面处理方法，其特征在于：其中该抛光为化学抛光，其采用的化学抛光液包含一固定比例的HF/HNO3或HF/HCl。

16.根据权利要求11所述的表面处理方法，其特征在于：其中该抛光为电解抛光，其采用的电解液是无水氯化物电解液。

17.根据权利要求11所述的表面处理方法，其中该表面改性方式为下列之一：氮化、阳极氧化或大气氧化。