TW202015631A - 植入式骨支撐組件 - Google Patents

Abstract

一種植入式骨支撐組件，其包括支撐剛體、至少一生物可分解套環以及至少一鎖固件。支撐剛體具有第一表面、相對第一表面的第二表面以及至少一從第一表面延伸至第二表面的孔洞。生物可分解套環固定於孔洞內，且不凸出於支撐剛體的第一表面。鎖固件從支撐剛體的第一表面插入於生物可分解套環中，並與生物可分解套環鎖固。當鎖固件與生物可分解套環鎖固時，鎖固件不接觸支撐剛體。

Description

植入式骨支撐組件

本發明係有關於一種用於治療骨折（fracture）的植入裝置，且特別係有關於一種植入式骨支撐組件。

現今的骨折治療技術已發展出可植入體內的骨科骨板（Orthopedic plate），而目前的骨科骨板大致上可由兩種材料製成：一種是生物可分解（biodegradable）材料，另一種是金屬材料。一般而言，生物可分解材料所製成的骨板具有較弱的結構強度，有時難以穩固地支撐受損的骨骼。金屬材料所製成的骨板雖具有較強的結構強度，能穩固地支撐受損的骨骼。然而，體內的金屬骨板在骨骼癒合之後，須要再次開刀來移除，否則會因為應力遮蔽（stress shielding）的緣故，金屬骨板會分擔癒合後的骨骼所承受的力量，導致骨骼無法恢復原本應有的結構強度。

本發明提供一種植入式骨支撐組件，其能用於治療骨折，以支撐受損的骨骼。

本發明所提供的植入式骨支撐組件包括支撐剛體（rigid supporting member）、至少一生物可分解套環（biodegradable ring）以及至少一鎖固件（locking part）。支撐剛體具有第一表面、相對第一表面的第二表面以及至少一從第一表面延伸至第二表面的孔洞。生物可分解套環固定於孔洞內，且不凸出於支撐剛體的第一表面。鎖固件從支撐剛體的第一表面插入於生物可分解套環中，並與生物可分解套環鎖固。當鎖固件與生物可分解套環鎖固時，鎖固件不接觸支撐剛體。

基於上述，由於生物可分解套環固定於支撐剛體的孔洞內，並與鎖固件鎖固，因此上述植入式骨支撐組件能利用鎖固件而固定於骨骼上，以穩固地支撐受損的骨骼。當鎖固件與生物可分解套環鎖固時，鎖固件不接觸支撐剛體，因此在骨骼癒合之後，生物可分解套環因人體降解或吸收而消失，而此時的鎖固件不會緊配（fastened）於支撐剛體的孔洞中，以至於不會產生應力遮蔽，從而幫助增強癒合後的骨骼的結構強度。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖1A是本發明一實施例之植入式骨支撐組件的立體示意圖，而圖1B是圖1A中沿線IB-IB剖面所繪製的剖面示意圖。請參閱圖1A與圖1B，植入式骨支撐組件100包括支撐剛體110，而支撐剛體110可為金屬製骨科骨板，其構成材料可為金屬或合金，例如鈦、鉭、不鏽鋼或鈦合金。支撐剛體110可植入於人體內，並能裝設於斷裂的骨骼上，以支撐受損的骨骼。

在圖1A與圖1B所示的實施例中，支撐剛體110的形狀可為平板狀，但在其他實施例中，支撐剛體110可具有曲面，並可為彎曲的板體，以使支撐剛體110能穩固地固定在具有不平坦表面的骨骼上，例如不規則骨（irregular bone）。所以，支撐剛體110的形狀不僅可為如圖1A所示的平板狀，而且也可以是其他平板狀以外的形狀。此外，植入式骨支撐組件100可以是鎖定骨板系統（locking plate system）或動力加壓骨板系統（dynamic compression plate system）。

支撐剛體110具有一個或多個孔洞113。以圖1A為例，支撐剛體110具有三個孔洞113，但在其他實施例中，支撐剛體110可只具有一個孔洞113。或者，支撐剛體110也可具有二個或三個以上的孔洞113。支撐剛體110還具有第一表面111以及第二表面112，其中第一表面111相對於第二表面112。各個孔洞113從第一表面111延伸至第二表面112，所以這些孔洞113都是貫孔（through hole）。

植入式骨支撐組件100還包括至少一個生物可分解套環120，其固定於孔洞113內。在同一個植入式骨支撐組件100中，生物可分解套環120的數量可等於或小於孔洞113的數量。以圖1A為例，由於支撐剛體110具有三個孔洞113，所以植入式骨支撐組件100最多可包括三個生物可分解套環120，以使這些生物可分解套環120能個別地裝入於這些孔洞113內。此外，當支撐剛體110只具有一個孔洞113時，植入式骨支撐組件100只包括一個生物可分解套環120。

生物可分解套環120能與孔洞113干涉配合（interference fit）或過渡配合（transition fit），以使這些生物可分解套環120能一對一地固定於這些孔洞113內。生物可分解套環120的構成材料例如是聚乳酸（Polylactic Acid，PLA），其為熱塑性高分子材料，並具有介於50℃至65℃的玻璃轉換溫度（glass transition temperature，Tg）。由於聚乳酸具有熱塑性，所以由聚乳酸所製成的生物可分解套環120可在手術期間裝入於支撐剛體110的孔洞113內。舉例而言，在進行外科手術期間，可先將具熱塑性的生物可分解套環120浸泡於熱水中，或是用熱水沖泡（rinsing），以使生物可分解套環120軟化。之後，將軟化的生物可分解套環120塞入於支撐剛體110的孔洞113內，讓生物可分解套環120固定於孔洞113內。

在圖1B所示的實施例中，孔洞113的孔徑是不均勻。具體而言，孔洞113具有第一段孔113a與第二段孔113b。第一段孔113a從第一表面111延伸至第二段孔113b，而第二段孔113b從第二表面112延伸至第一段孔113a，其中第一段孔113a的孔徑從第一表面111朝向第二段孔113b而遞增，而第二段孔113b的孔徑從第二表面112朝向第一段孔113a而遞增。所以，孔洞113可以是一種雙錐形孔（bicone hole）。換句話說，孔洞113的孔壁會形成一圈環形槽R1，以使生物可分解套環120能配置於這由第一段孔113a與第二段孔113b所構成的環形槽R1內。如此，生物可分解套環120可被嵌合（mounted）於孔洞113內。

植入式骨支撐組件100還包括至少一個鎖固件130。例如，在圖1A中，植入式骨支撐組件100包括兩個鎖固件130，其例如是螺絲釘。鎖固件130可從支撐剛體110的第一表面111插入於生物可分解套環120中，其中生物可分解套環120可以與鎖固件130干涉配合或過渡配合，以固定鎖固件130。生物可分解套環120可具有內螺紋121，其能與鎖固件130嚙合。或者，生物可分解套環120也可不具有任何螺紋，而鎖固件130可為自攻螺絲（self-tapping screw），以使鎖固件130能直接在生物可分解套環120內攻牙，從而鎖固於生物可分解套環120中。

由於鎖固件130插入於生物可分解套環120中，所以鎖固件130的數量可等於生物可分解套環120的數量，而鎖固件130的數量可等於或小於支撐剛體110所具有的孔洞113的數量。例如，當支撐剛體110只具有一個孔洞113時，植入式骨支撐組件100可以只包括一個生物可分解套環120與一個鎖固件130。插入於生物可分解套環120中的鎖固件130可貫穿支撐剛體110，並能進一步地插入於骨骼中，其中鎖固件130也可鎖固於此骨骼中。如此，支撐剛體110能固定於骨骼上，進而能穩固地支撐受損的骨骼。

當鎖固件130與生物可分解套環120鎖固時，生物可分解套環120可不凸出於支撐剛體110的第一表面111與第二表面112，而在生物可分解套環120存在的情況下，鎖固件130不會接觸支撐剛體110。因此，在植入式骨支撐組件100植入於人體之後一段時間（例如約一年的時間），受損的骨骼會癒合，而生物可分解套環120因人體降解或吸收而消失。此時，鎖固件130不會緊配（fastened）於支撐剛體110的孔洞113中。例如，鎖固件130會與支撐剛體110過盈配合（interference fit），以至於支撐剛體110可相對於鎖固件130移動。當然，支撐剛體110會受到鎖固件130的限制而只能在一定的範圍內移動。

由於在生物可分解套環120消失的情況下，支撐剛體110可相對於鎖固件130移動，因此鎖固件130與支撐剛體110之間不會產生應力遮蔽，且鎖固件130與支撐剛體110不會分擔癒合後的骨骼所承受的力量。如此，縱使不再次開刀取出體內的鎖固件130與支撐剛體110，癒合後的骨骼也能接收足夠的力量來增強本身的結構強度，以幫助癒合後的骨骼變為強壯。此外，當鎖固件130與生物可分解套環120鎖固時，鎖固件130不會凸出於支撐剛體110的第一表面111，以保持第一表面111的平整。這樣可以降低鎖固件130對人體組織（例如皮膚或肌肉）的擠壓，以幫助手術傷口的癒合。

圖2是本發明另一實施例之植入式骨支撐組件的俯視示意圖。請參閱圖2，其所示的植入式骨支撐組件200與前述實施例的植入式骨支撐組件100相似。例如，支撐剛體210的構成材料皆可相同於支撐剛體110。不過，植入式骨支撐組件100與200之間仍存有差異。詳細而言，在圖2的植入式骨支撐組件200中，支撐剛體210具有至少一個固定缺口214，其從孔洞113的邊緣延伸。在圖2所示的實施例中，支撐剛體210具有兩個固定缺口214，其分別位在孔洞113的直徑兩端。不過，在其他實施例中，支撐剛體210也可只具有一個固定缺口214，或是具有兩個以上的固定缺口214。從支撐剛體210的第一表面211觀看，這些固定缺口214顯露於第一表面211。

生物可分解套環220與120兩者構成材料相同，且生物可分解套環220可填入於固定缺口214內。當旋轉鎖固件130（圖2未繪示），以將植入式骨支撐組件200裝設於骨骼時，固定缺口214幫助固定生物可分解套環220，以防止生物可分解套環220隨著鎖固件130的旋轉而跟著旋轉，進而避免影響到鎖固件130與生物可分解套環220之間的鎖固。由此可知，固定缺口214能使鎖固件130確實地與生物可分解套環220鎖固，從而讓支撐剛體210得以穩固地固定在骨骼上。

圖3至圖5繪示本發明其他多種實施例的植入式骨支撐組件300、400及500。這些植入式骨支撐組件300、400及500皆相似於前述實施例的植入式骨支撐組件100。不過，植入式骨支撐組件300、400及500三者與植入式骨支撐組件100之間存在一個主要差異：植入式骨支撐組件300、400及500三者支撐剛體的孔洞形狀不同於植入式骨支撐組件100的孔洞113形狀。在圖1A所示的支撐剛體110中，孔洞113為圓柱孔（cylinder hole），所以從第一表面111俯視植入式骨支撐組件100，孔洞113顯露於第一表面111的形狀實質上為圓形。

請參閱圖3。然而，在圖3所示的支撐剛體310中，孔洞313為橢圓柱孔。也就是說，從支撐剛體310的第一表面311俯視植入式骨支撐組件300，可得知孔洞113顯露於第一表面311的形狀實質上為橢圓形。當然，除了孔洞113（圓柱孔）以及孔洞313（橢圓柱孔）之外，孔洞也可以具有其他形狀。以圖4為例，從支撐剛體410第一表面411俯視植入式骨支撐組件400，孔洞413顯露於第一表面411的形狀實質上為三角形。以圖5為例，從支撐剛體510第一表面511俯視植入式骨支撐組件500，孔洞513顯露於第一表面511的形狀實質上為矩形。

圖6A是本發明另一實施例之植入式骨支撐組件的立體示意圖。請參閱圖6A，本實施例的植入式骨支撐組件600與前述實施例的植入式骨支撐組件100相似，而以下主要敘述植入式骨支撐組件100與600之間的差異。在本實施例中，支撐剛體610具有至少一個孔洞613，而在圖6A所示的例子中，支撐剛體610具有多個孔洞613。孔洞613不同於前述實施例中的孔洞113、313、413與513，其中孔洞613具有破口613a，而破口613a會暴露孔洞613的孔壁。從圖6A來看，孔洞613的外型像是C形孔，即孔洞613的開口形狀不是封閉圖形，其中生物可分解套環620能從破口613a進入孔洞613中，進可固定在孔洞613。

圖6B是圖6A中的植入式骨支撐組件的俯視示意圖，其中圖6B所繪示的是在鎖固件130鎖固於生物可分解套環620之前的植入式骨支撐組件600。請參閱圖6A與圖6B，生物可分解套環620具有貫孔621以及一對彼此相對的側平面622，其中貫孔621位於這對側平面622之間。這對側平面622可幫助生物可分解套環620能從破口613a進入孔洞613中。詳細而言，當生物可分解套環620進入於孔洞613時，可讓這對側平面622分別面對破口613a的兩面，以使破口613a的兩面能分別接觸到這對側平面622。如此，利用這對側平面622，生物可分解套環620可從破口613a滑進孔洞613內。

圖6C與圖6D是圖6B中沿線6C-6C剖面所繪製的剖面示意圖。請參閱圖6C，生物可分解套環620還具有曲面624，而孔洞613的底部形成曲面槽614，當生物可分解套環620固定於孔洞613內時，生物可分解套環620的曲面624會接觸於曲面槽614，並配合曲面槽614。如此，在鎖固件130鎖固於生物可分解套環620以前，生物可分解套環620可在孔洞613內活動，其中曲面624可為球面，以增加生物可分解套環620在孔洞613內的活動度。

由於在鎖固件130鎖固於生物可分解套環620以前，生物可分解套環620可在孔洞613內活動，因此當鎖固件130與生物可分解套環620鎖固時，鎖固件130不僅可以與孔洞613共軸，即鎖固件130的軸線與孔洞613的軸線L61重疊（如圖6C所示），而且鎖固件130也可以與孔洞613不共軸，即鎖固件130的軸線L13與孔洞613的軸線L61不重疊，並形成夾角A1（如圖6D所示），其中夾角A1最大可為15度，即夾角A1可介於0度至15度之間，例如5度。如此，植入式骨支撐組件600可裝設在鎖固件130與孔洞613無法共軸的骨骼，從而能應用於多種外型不同的骨骼。

由此可知，圖3至圖5的植入式骨支撐組件300、400及500所具有的孔洞313、413與513都不是圓柱孔。當旋轉鎖固件130（圖3至圖5未繪示），以將植入式骨支撐組件200裝設於骨骼時，孔洞313、413與513能分別固定生物可分解套環320、420與520，以防止生物可分解套環320、420與520隨著鎖固件130的旋轉而跟著旋轉，以使鎖固件130確實地與生物可分解套環320、420或520鎖固，讓植入式骨支撐組件300、400及500可以穩固地裝設於骨骼上。

綜上所述，利用固定在支撐剛體的孔洞內的生物可分解套環以及鎖固於生物可分解套環的鎖固件，本發明實施例所提出的植入式骨支撐組件能穩固地支撐斷裂受損的骨骼。在骨骼癒合之後，生物可分解套環因人體降解或吸收而消失，以使鎖固件不會緊配於支撐剛體的孔洞中，從而不會產生應力遮蔽。如此，縱使不再次開刀取出體內的鎖固件與支撐剛體，癒合後的骨骼也能接收足夠的力量來增強本身的結構強度，以幫助癒合後的骨骼變為強壯。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。

100、200、300、400、500、600:植入式骨支撐組件110、210、310、410、510、610:支撐剛體111、211、311、411、511:第一表面112:第二表面113、313、413、513、613:孔洞113a:第一段孔113b:第二段孔120、220、320、420、520、620:生物可分解套環613a:破口614:曲面槽621:貫孔622:側平面624:曲面121:內螺紋130:鎖固件214:固定缺口A1:夾角L13、L61:軸線R1:環形槽

圖1A是本發明一實施例之植入式骨支撐組件的立體示意圖。 圖1B是圖1A中沿線IB-IB剖面所繪製的剖面示意圖。 圖2是本發明另一實施例之植入式骨支撐組件的俯視示意圖。 圖3是本發明另一實施例之植入式骨支撐組件的俯視示意圖。 圖4是本發明另一實施例之植入式骨支撐組件的俯視示意圖。 圖5是本發明另一實施例之植入式骨支撐組件的俯視示意圖。 圖6A是本發明另一實施例之植入式骨支撐組件的爆炸示意圖。 圖6B是圖6A中的植入式骨支撐組件的俯視示意圖。 圖6C與圖6D是圖6B中沿線6C-6C剖面所繪製的剖面示意圖。

100:植入式骨支撐組件

110:支撐剛體

111:第一表面

112:第二表面

113:孔洞

113a:第一段孔

113b:第二段孔

120:生物可分解套環

121:內螺紋

130:鎖固件

R1:環形槽

Claims (10)

1. 一種植入式骨支撐組件，包括： 一支撐剛體，具有一第一表面、一相對該第一表面的第二表面以及至少一從該第一表面延伸至該第二表面的孔洞； 至少一生物可分解套環，固定於該至少一孔洞內，並且不凸出於該支撐剛體的該第一表面；以及 至少一鎖固件，從該支撐剛體的該第一表面插入於該至少一生物可分解套環中，並與該至少一生物可分解套環鎖固，當該至少一鎖固件與該至少一生物可分解套環鎖固時，該至少一鎖固件不接觸該支撐剛體。
2. 如請求項第1項所述之植入式骨支撐組件，其中該至少一生物可分解套環也不凸出於該第二表面；當該至少一鎖固件與該至少一生物可分解套環鎖固時，該至少一鎖固件不凸出於該第一表面。
3. 如請求項第1項所述之植入式骨支撐組件，其中該支撐剛體與該至少一鎖固件皆為金屬件。
4. 如請求項第1項所述之植入式骨支撐組件，其中該至少一孔洞的孔壁形成一環形槽，而該至少一生物可分解套環配置於該環形槽內。
5. 如請求項第1項所述之植入式骨支撐組件，其中該至少一孔洞具有一第一段孔與一第二段孔，該第一段孔從該第一表面延伸至該第二段孔，而該第二段孔從該第二表面延伸至該第一段孔，其中該第一段孔的孔徑從該第一表面朝向該第二段孔而遞增，該第二段孔的孔徑從該第二表面朝向該第一段孔而遞增。
6. 如請求項第1項所述之植入式骨支撐組件，其中該支撐剛體具有至少一從該孔洞的邊緣所延伸的固定缺口，而該至少一生物可分解套環填入於該至少一固定缺口內，該固定缺口顯露於該第一表面。
7. 如請求項第1項所述之植入式骨支撐組件，其中該至少一孔洞具有一破口，而該破口暴露該至少一孔洞的孔壁。
8. 如請求項第1項所述之植入式骨支撐組件，其中該生物可分解套環具有一貫孔以及一對彼此相對的側平面，該貫孔位於該對側平面之間，當該生物可分解套環固定於該至少一孔洞內時，該生物可分解套環的該些側平面與該至少一孔洞的孔壁之間形成一對空隙。
9. 如請求項第1項所述之植入式骨支撐組件，其中該生物可分解套環具有一球面，而該孔洞的底部形成一曲面槽，當該生物可分解套環固定於該至少一孔洞內時，該曲面配合於該曲面槽。
10. 如請求項第1項所述之植入式骨支撐組件，其中當該至少一鎖固件與該至少一生物可分解套環鎖固時，該至少一鎖固件與該至少一孔洞不共軸。

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