TW201618725A - 萬向動態脊椎固定器 - Google Patents

Abstract

本發明為一種萬向動態脊椎固定器，第一支撐單元具第一支撐桿、第一罩體與第一彈簧懸體，第一支撐桿穿設第一罩體，第一支撐桿一端具第一弧形槽部牴觸壓迫第一彈簧懸體；第二支撐單元具第二支撐桿、第二罩體與第二彈簧懸體，第二支撐桿穿設第二罩體，第二支撐桿一端具第二弧形槽部牴觸壓迫第二彈簧懸體，第二與第一罩體相互鎖合形成容置空間，包覆第一與第二彈簧懸體；至少二彈性體沿第一與第二彈簧懸體排列，彈性體以固定元件鎖固第一與第二彈簧懸體，彈性體設緩衝結構，第一與第二弧形槽部受第一與第二罩體鎖合壓迫使緩衝結構具壓縮力。

Description

萬向動態脊椎固定器

本發明係有關於一種萬向動態脊椎固定器，尤其是指一種可穩固地配合骨釘植入人體脊椎上之脊椎固定器，主要係藉由緩衝結構所具備的彈力伸縮功能，有效達到提供尺寸小且具適度彎曲角度之輔助固定裝置給予脊椎固定手術之病患者。

按，人體之脊椎係由七節頸椎、十二節胸椎、五節腰椎，以及一節尾椎所組合而成，而神經則是經由脊髓通過椎體間的空隙而分布到全身，一旦脊椎發生移位、傷害、壓迫或周圍肌肉與韌帶組織緊張，都會直接影響到通過的神經，而間接引起神經供應的末端器官、肌肉或分泌腺體的問題；脊椎滑脫症(spondylolisthesis)及脊椎腔狹小症(stenosis of spinal canal)已漸漸成為現代人常見的疾病之一，脊椎滑脫症大多好發於經常從事粗重工作者或是運動員的身上，乃是由於壓力或外力造成椎間盤(disc)受傷，使脊椎之一節椎節相對於另一節椎節向前滑移，而滑移的椎節壓迫到中樞神經或神經根而造成患者感到疼痛；脊椎腔狹小症主要是由於老化所造成的脊椎腔狹窄，使位於脊椎腔內的中樞神經受到壓迫，因而造成患者之下背疼痛等病因。

針對上述病症之治療，目前最常見的是採用脊椎融合手術，習知技藝中有關脊椎固定的手術，慣用的輔助固定裝置通常係利用 固定式桿件，其中該桿件的機構設計原理係假設人體脊椎為一直線形結構，然而，真正的人體脊椎結構並非是一單純的直線型架構，此乃由於構成人體脊椎的各脊椎節多數並非平行排列，因此，如果脊椎固定手術採用這種直線型的固定式桿件，當桿件與骨釘直接植入人體時，原本自然且不平行的脊椎節將被固定式桿件強迫校正而形成一平形狀態，此結果對人體而言是一種極大的傷害；在過往的專利中，如美國專利編號US6,241,730B1之『可軸向與角位移之椎間連接器(Intervertebral link device capable of axial and angular displacement)』即是揭露一種以固定桿件連結套筒之設計，使其可將彈性墊片壓縮，達到具彈性之功能；然而，此發明係因一體成型之固定桿/套筒的強度不足而加大其外徑尺寸至12mm，此則造成產品之尺寸過大而於手術時不好置入，且傷患在手術後容易感覺脊椎固定處存在有異物之困擾；因此，如何有效縮小固定器之外徑，使手術時容易置入，以不造成傷患術後的異物困擾，進而能以活動且具彈性之性能，以讓傷患有更適當的活動及彎曲之角度，仍是開脊椎固定器之發業者與研究人員需持續努力克服與解決之課題。

今，發明人即是鑑於傳統之脊椎固定器為固定式桿件結構而導致人體傷害等諸多缺失，於是乃一本孜孜不倦之精神，並藉由其豐富之專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。

本發明主要目的為提供一種萬項動態脊椎固定器，尤其是指一種可穩固地配合骨釘植入人體脊椎上之脊椎固定器，主要係藉由緩衝結構所具備的彈力伸縮功能，有效達到提供尺寸小且具適度彎曲角度之輔助固定裝置給予脊椎固定手術之病患。

為了達到上述實施目的，本發明人提出一種萬向脊椎固定 器，係至少包括有一第一支撐單元、一第二支撐單元，以及至少二彈性體；第一支撐單元係包括有一第一支撐桿、一第一罩體，以及一第一彈簧懸體，第一支撐桿係穿設第一罩體，而第一支撐桿之一端係具有一第一弧形槽部以牴觸並壓迫於第一彈簧懸體之第一接合部上；第二支撐單元係包括有一第二支撐桿、一第二罩體，以及一第二彈簧懸體，第二支撐桿係穿設第二罩體，而第二支撐桿之一端係具有一第二弧形槽部以牴觸並壓迫於第二彈簧懸體之第二接合部上，其中第二罩體係與第一罩體相互鎖合並形成一容置空間，容置空間係包覆第一彈簧懸體與第二彈簧懸體；至少二彈性體係沿第一彈簧懸體與第二彈簧懸體之外緣平行排列，每一彈性體之二端部係分別以一固定元件鎖固於第一彈簧懸體與第二彈簧懸體上，其中每一彈性體係設置有至少一緩衝結構，第一弧形槽部與第二弧形槽部係受第一罩體與第二罩體之鎖合壓迫而使緩衝結構具有壓縮應力。

如上所述的萬向動態脊椎固定器，其中第一支撐桿與第二支撐桿係為一柱狀體。

如上所述的萬向動態脊椎固定器，其中第一罩體之一端係具有一第一開口，而對應第一開口之另一端係設置有一直徑漸縮之第一漸縮部。

如上所述之萬向動態脊椎固定器，其中第一漸縮部係為一中心具有一第二開口之半球形殼體。

如上所述的萬向動態脊椎固定器，其中第二罩體之一端係具有一第三開口，而對應第三開口之另一端係設置有一直徑漸縮之第二漸縮部。

如上所述的萬向動態脊椎固定器，其中第二漸縮部係為一中心具有一第四開口之半球形殼體。

如上所述的萬向動態脊椎固定器，其固定元件係為圖釘、鉚釘、螺絲或卡榫等其中之一種。

如上所述的萬向動態脊椎固定器，其中彈性體之形體係為片狀、弧狀或彈簧體等其中之一種。

如上所述的萬向動態脊椎固定器，其中緩衝結構係為一凹凸波浪形。

如上所述的萬向動態脊椎固定器，其中波浪形係為圓弧形狀、三角形狀或四角形狀等其中之一種。

藉此，本發明之萬向動態脊椎固定器係可穩固地配合骨釘植入人體脊椎內，藉由至少二個緩衝結構所具備的彈力伸縮功能，有效達到提供尺寸小且具適度彎曲角度之輔助固定裝置給予脊椎固定手術之病患，以具有前屈、後彎、側彎、轉動與緩衝之身體協調功能；此外，本發明之萬向動態脊椎固定器係藉由在第一支撐桿與第二支撐桿間放置兩彈簧懸體與具緩衝結構之複數個彈性體組合，有效以兩支撐桿上之弧形槽部設計，達到以具伸縮功能之緩衝結構調整相鄰之支撐桿的適度彎曲角度，讓不同程度之脊椎傷患可藉由不同彈性係數之彈性體以獲得適度的脊椎壓力紓解；最後，本發明之萬向動態脊椎固定器係藉由較小外徑尺寸(10mm)的第一罩體與第二罩體之鎖合，有效提供適度且安全的限制範圍，使脊椎手術時容易置入，亦不造成傷患術後有存在異物的困擾，進而能以活動且具彈性之性能，讓傷患有更適當的活動及彎曲之角度。

(1)‧‧‧第一支撐單元

(11)‧‧‧第一支撐桿

(111)‧‧‧第一弧形槽部

(12)‧‧‧第一罩體

(121)‧‧‧第一開口

(122)‧‧‧第一漸縮部

(1221)‧‧‧第二開口

(13)‧‧‧第一彈簧懸體

(131)‧‧‧第一接合部

(2)‧‧‧第二支撐單元

(21)‧‧‧第二支撐桿

(211)‧‧‧第二弧形槽部

(22)‧‧‧第二罩體

(221)‧‧‧第三開口

(222)‧‧‧第二漸縮部

(2221)‧‧‧第四開口

(23)‧‧‧第二彈簧懸體

(231)‧‧‧第二接合部

(3)‧‧‧容置空間

(4)‧‧‧彈性體

(41)‧‧‧緩衝結構

(5)‧‧‧固定元件

(6)‧‧‧骨釘

(61)‧‧‧凹槽

(62)‧‧‧螺絲

(7)‧‧‧脊椎

第一圖：本發明萬向動態脊椎固定器其一較佳實施例之立體結構分解示意圖

第二圖：本發明萬向動態脊椎固定器其一較佳實施例之內部結構示意圖

第三圖：本發明萬向動態脊椎固定器其一較佳實施例之結構剖面圖

第四圖：本發明萬向動態脊椎固定器其二較佳實施例之結構剖面圖

第五圖：本發明萬向動態脊椎固定器其三較佳實施例之結構剖面圖

第六圖：本發明萬向動態脊椎固定器其一較佳實施例之結合骨釘示意圖

第七圖：本發明萬向動態脊椎固定器其一較佳實施例之脊椎固定示意圖

第八圖：本發明萬向動態脊椎固定器其一較佳實施例之結構運作示意圖

本發明之目的及其結構設計功能上的優點，將依據以下圖面所示之較佳實施例予以說明，俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。

首先，請參閱第一~三圖所示，為本發明萬向動態脊椎固定器其一較佳實施例之立體結構分解示意圖、內部結構示意圖，以及結構剖面圖，其中本發明之萬向動態脊椎固定器係至少包括有：一第一支撐單元(1)，係包括有一第一支撐桿(11)、一第一罩體(12)，以及一第一彈簧懸體(13)，第一支撐桿(11)係穿設第一罩體(12)，而第一支撐桿(11)之一端係具有一第一弧形槽部(111)以牴觸並壓迫於第一彈簧懸體(13)之第一接合部(131)上；此外，第一支撐桿(11)係為一柱狀體，而第一罩體(12)之一端係具有一第一開口(121)，而對應第一開口(121)之另一端係設置有一直徑漸縮之第一漸縮部(122)，其中第一漸縮部(122)係為一中心具有一第二 開口(1221)之半球形殼體；在本發明其一較佳實施例中，第一支撐桿(11)係為一圓柱體並穿設於第一罩體(12)，並以第一弧形槽部(111)牴觸並壓迫於第一接合部(131)上；一第二支撐單元(2)，係包括有一第二支撐桿(21)、一第二罩體(22)，以及一第二彈簧懸體(23)，第二支撐桿(21)係穿設第二罩體(22)，而第二支撐桿(21)之一端係具有一第二弧形槽部(211)以牴觸並壓迫於第二彈簧懸體(23)之第二接合部(231)上，其中第二罩體(22)係與第一罩體(12)相互鎖合並形成一容置空間(3)，容置空間(3)係包覆第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)；此外，第二支撐桿(21)係為一柱狀體，而第二罩體(22)之一端係具有一第三開口(221)，而對應第三開口(221)之另一端係設置有一直徑漸縮之第二漸縮部(222)，其中第二漸縮部(222)係為一中心具有一第四開口(2221)之半球形殼體；在本發明其一較佳實施例中，第二支撐桿(21)係為一圓柱體並穿設於第二罩體(22)，並以第二弧形槽部(211)牴觸並壓迫於第二接合部(231)上，而第一罩體(12)之第一開口(121)係與第二罩體(22)之第三開口(221)相互鎖合並形成一包覆第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)之容置空間(3)；此外，第一漸縮部(121)與第二漸縮部(221)係為了手術時安裝便利，其外徑尺寸係為10mm，以使本發明之萬向動態脊椎固定器可以與骨釘順利植入人體之脊椎空隙中；以及至少二彈性體(4)，係沿第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)之外緣平行排列，每一彈性體(4)之二端部係分別以一固定元件(5)鎖固於第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)上，其中每一彈性體(4)係設置有至少一緩衝結構(41)，第一弧形槽部(111)與第二弧形槽部(211)係受第一罩體(12)與第二罩體(22)之鎖合壓迫而使緩衝結構(41)具有壓縮應力，其中固定元件(5)係為圖釘、鉚釘、螺絲 或卡榫等其中之一種，在本發明其一較佳實施例中，係以8個鉚釘作為固定元件(5)，以將4個彈性體(4)分別鎖固於第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)上；然而必須注意的是，上述固定元件(5)之數量與種類，以及彈性體(4)之數量是為說明方便起見，而非以本發明所舉為限，且熟此技藝者當知道複數個具有相同或近似之鎖固功能的固定元件(5)皆可將複數個彈性體(4)鎖固於第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)上，並不會影響本發明的實際實施；此外，彈性體(4)之形體係為片狀、弧狀或彈簧體等其中之一種，而彈性體(4)上之緩衝結構(41)係為一凹凸波浪形，其中波浪形係為圓弧形狀、三角形狀或四角形狀等其中之一種；在本發明其一較佳實施例中，彈性體(4)之材質係由一具彈性之片狀結構所組成，而設置於彈性體(4)上之緩衝結構(41)係為一呈圓弧形狀之凹凸波浪形，以有效吸收來自第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)所施加之應力，並提供脊椎之傷患適度彎曲之活動角度。

此外，請再參閱第四圖所示，為本發明萬向動態脊椎固定器其二較佳實施例之結構剖面圖，其中本實施例與其一較佳實施例不同之處係為彈性體(4)之組成形體，本實施例彈性體(4)之材質係由一具彈性之弧狀結構所組成，而設置於彈性體(4)上之緩衝結構(41)係為一呈圓弧形狀之凹凸波浪形，以有效吸收來自第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)所施加之應力，並提供脊椎之傷患適度彎曲之活動角度。

再者，請再參閱第五圖所示，為本發明萬向動態脊椎固定器其三較佳實施例之結構剖面圖，其中本實施例與其一較佳實施例不同之處亦為彈性體(4)之組成形體，本實施例彈性體(4)之材質係由一具彈性之彈簧結構所組成，以有效吸收來自第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)所施加之應力，並提供脊椎之傷患適度彎曲之活 動角度。

根據上述之萬向動態脊椎固定器於實際實施時，首先，當醫療人員欲進行脊椎手術之前，必須將一呈圓柱體態樣之第一支撐桿(11)穿設於第一罩體(12)中，第一罩體(12)之一端係具有一第一開口(121)，而對應第一開口(121)之另一端係設置有一直徑漸縮之第一漸縮部(122)，其中第一漸縮部(122)係為一中心具有一第二開口(1221)之半球形殼體，再將一第一彈簧懸體(13)之第一接合部(131)牴觸並壓迫於第一支撐桿(11)之一端的第一弧形槽部(111)上，以形成一第一支撐單元(1)；接著，將一呈圓柱體態樣之第二支撐桿(21)穿設於第二罩體(22)中，第二罩體(22)之一端係具有一第三開口(221)，而對應第三開口(221)之另一端係設置有一直徑漸縮之第二漸縮部(222)，其中第二漸縮部(222)係為一中心具有一第四開口(2221)之半球形殼體，再將一第二彈簧懸體(23)之第二接合部(231)牴觸並壓迫於第二支撐桿(21)之一端的一第二弧形槽部(211)上，以形成一第二支撐單元(2)；之後，將4個彈性體(4)沿第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)之外緣平行排列，並以每個彈性體(4)各搭配2個鉚釘之固定元件(5)的組合方式將彈性體(4)分別鎖固於第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)上，以連結第一支撐單元(1)與第二支撐單元(2)；再者，將第一罩體(12)之第一開口(121)與第二罩體(22)之第三開口(221)相互鎖合，以形成一包覆第一彈簧懸體(13)、第二彈簧懸體(23)，以及4個彈性體(4)之容置空間(3)，而第一支撐桿(11)相對於第一弧形槽部(111)之另一端與第二支撐桿(21)相對於第二弧形槽部(211)之另一端係皆外露於容置空間(3)之外，如此，即完成本發明之萬向動態脊椎固定器結構設置；最後，請一併參閱第六、七圖所示，為本發明萬向動態脊椎固定器其一較佳實施例之結合骨釘示意圖，以及脊椎固定示意圖，其中進行脊椎 手術之醫療人員必須將本發明之萬向動態脊椎固定器與2根骨釘(6)相互結合，亦即醫療人員必須先將2根骨釘(6)釘入人體之脊椎(7)上，然後再將裸露於組合完成之萬向動態脊椎固定器外部的第一支撐桿(11)與第二支撐桿(21)分別跨接於2根骨釘(6)之凹槽(61)上，最後再各以一特定之螺絲(62)鎖固於凹槽(61)上，以防止第一支撐桿(11)與第二支撐桿(21)脫落；請再一併參閱第八圖所示，為本發明萬向動態脊椎固定器其一較佳實施例之結構運作示意圖，其中當脊椎傷患活動時，固定於脊椎(7)上之骨釘(6)會帶動第一支撐桿(11)與第二支撐桿(21)活動，而第一支撐桿(11)與第二支撐桿(21)會帶動第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)，而導致4個連結於第一彈簧懸體(13)與第二彈簧懸體(23)上且具有彈性性能之彈性體(4)壓縮與伸展，以達到調整第一支撐桿(11)與第二支撐桿(21)間的彎曲角度，使整體萬向動態脊椎固定器具有前屈、後彎、側彎、轉動與緩衝之功能，以提供脊椎傷患適度彎曲角度之身體協調功能。

由上述之實施說明可知，本發明萬向動態脊椎固定器與現有技術相較之下，本發明具有以下優點：

1.本發明之萬向動態脊椎固定器係可穩固地配合骨釘植入人體脊椎內，藉由至少二個緩衝結構所具備的彈力伸縮功能，有效達到提供尺寸小且具適度彎曲角度之輔助固定裝置給予脊椎固定手術之病患，以具有前屈、後彎、側彎、轉動與緩衝之身體協調功能。

2.本發明之萬向動態脊椎固定器係藉由在第一支撐桿與第二支撐桿間放置兩彈簧懸體與具緩衝結構之複數個彈性體組合，有效以兩支撐桿上之弧形槽部設計，達到以具伸縮功能之緩衝結構調整相鄰之支撐桿的適度彎曲角度，讓不同程度之脊椎傷患可藉由不 同彈性係數之彈性體以獲得適度的脊椎壓力紓解。

3.本發明之萬向動態脊椎固定器係藉由較小外徑尺寸(10mm)的第一罩體與第二罩體之鎖合，有效提供適度且安全的限制範圍，使脊椎手術時容易置入，亦不造成傷患術後有存在異物的困擾，進而能以活動且具彈性之性能，讓傷患有更適當的活動及彎曲之角度。

綜上所述，本發明萬向動態脊椎固定器，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。

(1)‧‧‧第一支撐單元

(11)‧‧‧第一支撐桿

(111)‧‧‧第一弧形槽部

(12)‧‧‧第一罩體

(121)‧‧‧第一開口

(122)‧‧‧第一漸縮部

(1221)‧‧‧第二開口

(13)‧‧‧第一彈簧懸體

(131)‧‧‧第一接合部

(2)‧‧‧第二支撐單元

(21)‧‧‧第二支撐桿

(211)‧‧‧第二弧形槽部

(22)‧‧‧第二罩體

(221)‧‧‧第三開口

(222)‧‧‧第二漸縮部

(2221)‧‧‧第四開口

(23)‧‧‧第二彈簧懸體

(231)‧‧‧第二接合部

(4)‧‧‧彈性體

(41)‧‧‧緩衝結構

(5)‧‧‧固定元件

Claims (10)

1. 一種萬向動態脊椎固定器，係至少包括有：一第一支撐單元，係包括有一第一支撐桿、一第一罩體，以及一第一彈簧懸體，該第一支撐桿係穿設該第一罩體，而該第一支撐桿之一端係具有一第一弧形槽部以牴觸並壓迫於該第一彈簧懸體之第一接合部上；一第二支撐單元，係包括有一第二支撐桿、一第二罩體，以及一第二彈簧懸體，該第二支撐桿係穿設該第二罩體，而該第二支撐桿之一端係具有一第二弧形槽部以牴觸並壓迫於該第二彈簧懸體之第二接合部上，其中該第二罩體係與該第一罩體相互鎖合並形成一容置空間，該容置空間係包覆該第一彈簧懸體與該第二彈簧懸體；以及至少二彈性體，係沿該第一彈簧懸體與該第二彈簧懸體之外緣平行排列，每一彈性體之二端部係分別以一固定元件鎖固於該第一彈簧懸體與該第二彈簧懸體上，其中每一彈性體係設置有至少一緩衝結構，該第一弧形槽部與該第二弧形槽部係受該第一罩體與該第二罩體之鎖合壓迫而使該等緩衝結構具有壓縮應力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之萬向動態脊椎固定器，其中該第一支撐桿與該第二支撐桿係為一柱狀體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之萬向動態脊椎固定器，其中該第一罩體之一端係具有一第一開口，而對應該第一開口之另一端係設置有一直徑漸縮之第一漸縮部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之萬向動態脊椎固定器，其中該第一漸縮部係為一中心具有一第二開口之半球形殼體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之萬向動態脊椎固定器，其中該第二罩體之一端係具有一第三開口，而對應該第三開口之另一端係設置有一直徑漸縮之第二漸縮部。
6. 如申請專利範圍第5項所述之萬向動態脊椎固定器，其中該第二漸縮部係為一中心具有一第四開口之半球形殼體。
7. 如申請專利範圍第1項所述之萬向動態脊椎固定器，其中該固定元件係為圖釘、鉚釘、螺絲或卡榫其中之一。
8. 如申請專利範圍第1項所述之萬項動態脊椎固定器，其中該等彈性體之形體係為片狀、弧狀或彈簧體其中之一。
9. 如申請專利範圍第1項所述之萬向動態脊椎固定器，其中該等緩衝結構係為一凹凸波浪形。
10. 如申請專利範圍第9項所述之萬項動態脊椎固定器，其中該波浪形係為圓弧形狀、三角形狀或四角形狀其中之一。