TWI397394B

TWI397394B - 撓性脊椎固定結構

Info

Publication number: TWI397394B
Application number: TW098143986A
Authority: TW
Inventors: Jaw Lin Wang; Dar Ming Lai; Shan Chang Chueh; Chih Ming Wu; Pei Yu Peng
Original assignee: Ind Tech Res Inst
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2013-06-01
Also published as: US20110152932A1; TW201121493A

Description

撓性脊椎固定結構

本發明是有關於一種撓性脊椎固定結構，且特別是有關於一種可固定於二椎節上的撓性脊椎固定結構。

一般而言，固定脊椎的椎節的方式有多種。其中一種採用多個橫向的固定板分別固定多個椎節後，再將該些固定板用一縱向剛性結構固定在一起。

或者，另一種固定結構由二個骨板及骨釘組合而成。骨板上具有固定角度的孔洞，植入方式由骨釘以20至60度穿過二椎節，以固定住二椎節。

然而，不管是哪種方式，被固定的脊椎失去活動力，使接受手術者的脊椎無法活動，例如前傾、後彎。此外，被固定的椎節在長時間無法活動下，將慢慢融合(fusion)成單節，使椎節永久失去活動力並導致與鄰近椎節快速退化。

本發明係有關於一種撓性脊椎固定結構，具有撓性特徵，使被固定的椎節仍可進行活動，提供病人更高的活動度、降低術後的不適感及避免脊椎退化。

根據本發明之一方面，提出一種撓性脊椎固定結構。撓性脊椎固定結構用以固定於脊椎之一第一椎節及一第二椎節。撓性脊椎固定結構包括一第一撓性部、一第一固定部及一第二固定部、一第二撓性部、一第三固定部及一第四固定部。第一固定部及一第二固定部分別連接於第一撓性部之二端並用以固定於第一椎節。第二撓性部直接連接於第一撓性部。第三固定部及第四固定部分別連接於第二撓性部之二端並用以固定於第二椎節。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下係提出較佳實施例作為本發明之說明，然而實施例所提出的內容，僅為舉例說明之用，而繪製之圖式係為配合說明，並非作為限縮本發明保護範圍之用。再者，實施例之圖示亦省略不必要之元件，以利清楚顯示本發明之技術特點。

第一實施例

請參照第1圖(未繪示鎖附元件)，其繪示依照本發明第一實施例之撓性脊椎固定結構設於椎節之示意圖。撓性脊椎固定結構100用以固定於二椎節，例如是相鄰的第一椎節102與第二椎節104上。第一椎節102與第二椎節104不限於特定椎節，其可以是整條脊椎中，例如是頸椎、胸椎及腰椎上的任意二椎節。

請參照第2圖，其繪示第1圖之撓性脊椎固定結構示意圖。撓性脊椎固定結構100包括一第一撓性部106、一第一固定部108、一第二固定部110、一第二撓性部112、一第三固定部114及一第四固定部116。第一固定部108、第二固定部110、第三固定部114及第四固定部116分別具有貫孔126，貫孔126用以讓數根鎖附元件，例如是螺絲(未繪示)穿過並將撓性脊椎固定結構100鎖附固定在第一椎節102及第二椎節104上。

第二撓性部112直接連接於第一撓性部106，使整體的撓性脊椎固定結構100具有可撓性(flexible)。即，當撓性脊椎固定結構100固定於椎節後，被固定的椎節仍可進行活動，使術後的病人仍可進行前傾、後仰、左右側轉等動作，提供病人更高的活動度、降低術後的不適感及避免脊椎退化。

第一固定部108及第二固定部110分別連接於第一撓性部106之第一端118及第二端120並用以固定於第一椎節102。第三固定部114及第四固定部116分別連接於第二撓性部112之第三端122及第四端124並用以固定於第二椎節104。

本實施例之第一撓性部106及第二撓性部112可透過外型、材質、截面形狀或其它參數的設計達到可撓性的效果。以下將詳細第一撓性部106及第二撓性部112的結構。

第一固定部108及第二固定部110係與第一撓性部106相交，第三固定部114及第四固定部116係與第二撓性部112相交。即，第一固定部108及第二固定部110係與第一撓性部106間夾有角度，第三固定部114及第四固定部116係與第二撓性部112間夾有角度。

第一撓性部106可具有平直外形而第二撓性部112的外型可為拱形。第一固定部108與第一撓性部106之間的夾角A1、第二固定部110與第一撓性部106之間的夾角A2、第三固定部114與第二撓性部112之間的夾角A3及第四固定部116與第二撓性部112之間的夾角A4係為一鈍角。較佳但非限定地，該鈍角可介於120度至150度之間，可使第一撓性部106及第二撓性部112具有可撓性。

此外，第一撓性部106及第二撓性部112的截面形狀可為矩形、圓形或橢圓形，而第一撓性部106及第二撓性部112可以呈扁平狀或細長狀，能使第一撓性部106及第二撓性部112在受力後產生適當的變形量。

第一撓性部106及第二撓性部112的材質可以是金屬、高分子聚合物或其它具有可撓性或具有彈性的材質。高分子聚合物例如是鐵氟龍或聚醚醚酮(polyether ether ketone,PEEK)，金屬例如是不銹鋼、記憶合金或至少包含鈦之金屬，例如是純鈦或鈦合金。

撓性脊椎固定結構100可以採用一體成型的工法製成，例如採用射出成型或者是以板件採用折彎工法製成。

此外，撓性部的內部亦可埋設有金屬線。舉例來說，在另一實施態樣中，若第一撓性部106的材質為質地較軟的鐵氟龍，則可埋設一金屬線(未繪示)於第一撓性部106的內部，藉以提升第一撓性部106的剛性、彈性及可撓性。當然，若第二撓性部112質地較軟，亦可比照實施。

此外，固定部，以第二固定部110為例，其相距撓性部的頂部的高度H1、第一固定部108的貫孔與第二固定部110的貫孔的間距L1以及第二固定部110的貫孔與第四固定部116的貫孔的間距W1可適當設計，使撓性脊椎固定結構100不與椎節干涉或碰觸到脊髓。舉例來說，依據一般椎節的尺寸，高度H1可以介於0至25公厘(mm)之間，間距L1可以介於30至60mm之間，間距W1可以介於10至25mm之間。

雖然高度H1係以第二固定部110相距第一撓性部106的距離為例作說明，然此處的高度H1可以是任何固定部相距任何撓性部的距離。

高度H1可避免撓性脊椎固定結構100與椎節的脊突(Spinous Process)或脊髓干涉。然，人體有某些椎節並無脊突或者手術時脊突被去除，此時高度H1即使為0亦不會干涉到椎節或脊髓。當高度H1為0時，表示相接之第一撓性部106、第一固定部108及第二固定部110大致上呈平直狀，且相接之第二撓性部112、第三固定部114及第四固定部116大致上亦呈平直狀。

上述的高度H1、間距L1及W1的尺寸範圍並非用以限定本實施例，實際的尺寸仍可配合接受手術的脊椎的實體尺寸而定。亦即，本實施例的撓性脊椎固定結構100可配合不同病人的脊椎尺寸量身打造。

第二實施例

請參照第3圖，其繪示依照本發明第二實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。第二實施例與第一實施例不同之處在於，第二實施例的撓性脊椎固定結構200的第一撓性部206及第二撓性部212的外型皆為拱形。

撓性脊椎固定結構200包括第一撓性部206、第一固定部208、第二固定部210、第二撓性部212、第三固定部214及第四固定部216。

第一固定部208、第二固定部210、第三固定部214及第四固定部216的結構相似於第一實施例的第一固定部108、第二固定部110、第三固定部114及第四固定部116，在此不再贅述。

第一撓性部206、第一固定部208、第二固定部210、第二撓性部212、第三固定部214及第四固定部216的連接關係相似於第一實施例的第一撓性部106、第一固定部108、第二固定部110、第二撓性部112、第三固定部114及第四固定部116，在此不再贅述。

第三實施例

請參照第4圖，其繪示依照本發明第三實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。第三實施例與第二實施例不同之處在於，第三實施例的撓性脊椎固定結構300的固定部為具有貫孔的板體。

撓性脊椎固定結構300包括第一撓性部306、第一固定部308、第二固定部310、第二撓性部312、第三固定部314及第四固定部316。

第一固定部308、第二固定部310、第三固定部314及第四固定部316可分別為具有貫孔326的板體。第一固定部308、第二固定部310、第三固定部314及第四固定部316可使用例如是焊接的方式固設於第一撓性部306及第二撓性部312上。該些貫孔326用以讓數根螺絲(未繪示)穿過並將撓性脊椎固定結構300鎖附固定在第一椎節102及第二椎節104上。

第一撓性部306、第一固定部308、第二固定部310、第二撓性部312、第三固定部314及第四固定部316的連接關係相似於第一實施例的第一撓性部106、第一固定部108、第二固定部110、第二撓性部112、第三固定部114及第四固定部116，在此不再贅述。

第四實施例

請參照第5圖，其繪示依照本發明第四實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。第三實施例與第一實施例不同之處在於，第四實施例的撓性脊椎固定結構400的第一撓性部406包括二子撓性部。

撓性脊椎固定結構400包括第一撓性部406、第一固定部408、第二固定部410、第二撓性部412、第三固定部414及第四固定部416。

第一固定部408、第二固定部410、第三固定部414及第四固定部416的結構相似於第一實施例的第一固定部108、第二固定部110、第三固定部114及第四固定部116，在此不再贅述。

第一撓性部406包括一第一子撓性部428及一第二子撓性部430。第一固定部408及第二固定部410分別連接於第一子撓性部428之第一端418及第二端420。第三固定部414及第四固定部416分別連接於第二撓性部412之第三端422及第四端424。

第一子撓性部428、第二子撓性部430及第二撓性部512的外形皆為拱形。第二子撓性部430連接第一子撓性部428之第一端418及第二端420與第二撓性部412之第三端422及第四端424中呈對角之二端，亦即，第二子撓性部430連接第一子撓性部428的第一端418與第二撓性部412之第四端424。然此非用以限制本實施例，在另一實施態樣中，第二子撓性部430亦可連接第一子撓性部428的第二端420與第二撓性部412之第三端422。

第一子撓性部428、第二子撓性部430及第二撓性部412皆具有撓性且第一撓性部406直接連接第二撓性部412，使整體的撓性脊椎固定結構400具可撓性，使被固定的椎節可進行活動。

第五實施例

請參照第6圖，其繪示依照本發明第五實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。第五實施例與第四實施例不同之處在於，第五實施例的撓性脊椎固定結構500的第二子撓性部530直接連接於第一子撓性部528的拱起部與第二撓性部512的拱起部。

撓性脊椎固定結構500包括第一撓性部506、第一固定部508、第二固定部510、第二撓性部512、第三固定部514及第四固定部516。

第一固定部508、第二固定部510、第三固定部514及第四固定部516的結構相似於第一實施例的第一固定部108、第二固定部110、第三固定部114及第四固定部116，在此不再贅述。

第一撓性部506包括一第一子撓性部528及一第二子撓性部530。第一固定部508及第二固定部510分別連接於第一子撓性部528之第一端518及第二端520。第三固定部514及第四固定部516分別連接於第二撓性部512之第三端522及第四端524。

第一子撓性部528及第二撓性部512的外形皆為拱形，且第二子撓性部530的外型為彎曲外形，使第一子撓性部528、第二子撓性部530及第二撓性部512具有可撓性。由於第一子撓性部528、第二子撓性部530及第二撓性部512皆具有撓性，且第一撓性部506直接連接第二撓性部512，使整體的撓性脊椎固定結構500具可撓性。

第六實施例

請參照第7圖，其繪示依照本發明第六實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。第六實施例與第五實施例不同之處在於，第六實施例的撓性脊椎固定結構600更包括一第三撓性部632、一第五固定部634及一第六固定部636。

撓性脊椎固定結構600包括第一撓性部606、第一固定部608、第二固定部610、第二撓性部612、第三固定部614及第四固定部616。第一固定部608及第二固定部610分別連接於第一撓性部606之第一端618及第二端620。第三固定部614及第四固定部616分別連接於第二撓性部612之第三端622及第四端624。

第一撓性部606包括一第一子撓性部628及一第二子撓性部630。第一固定部608及第二固定部610分別連接於第一子撓性部628之第一端618及第二端620。第三固定部614及第四固定部616分別連接於第二撓性部612之第三端622及第四端624。

第三撓性部632包括一第三子撓性部638及一第四子撓性部640。第五固定部634及第六固定部636分別連接於第三子撓性部632之一第五端642及一第六端644並用以固定於一第三椎節(未繪示)。

第四子撓性部640直接連接於第二子撓性部528。如此，撓性脊椎固定結構600形成三組固定部，可分別固定於三個椎節，例如是相鄰的第一椎節、第二椎節及第三椎節。

雖然本實施例的固定部以三組為例作說明，然於其它實施態樣中，固定部的組數可以超過三組。

第七實施例

請參照第8圖，其繪示依照本發明第七實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。第七實施例中與第二實施例相同之處沿用相同標號，在此不再贅述。第七實施例與第二實施例不同之處在於，第七實施例的撓性脊椎固定結構700更包括一第三撓性部732、一第四撓性部746、一第五固定部734及一第六固定部736。

第五固定部734及第六固定部736分別連接於第四撓性部746之一第七端748及一第八端750並用以固定於一第三椎節(未繪示)。第三撓性部732之二端連接於第二撓性部212。如此，撓性脊椎固定結構700形成三組固定部，可分別固定於三個椎節，例如是相鄰的第一椎節、第二椎節及第三椎節。

此外，本技術領域的通常知識者應當明暸，上述第一實施例、第二實施例、第四實施例至第七實施例的固定部亦可使用如第三實施例中所揭露之具有貫孔的板體取代。具有貫孔的板體的技術特徵已於第三實施例中說明，在此不再贅述。

此外，若上述第二實施例至第七實施例所選用的撓性部的材質較軟，亦可設置如第一實施例所揭露的金屬線於撓性部的內部，以提高撓性部的剛性、彈性及可撓性。金屬線的技術特徵已於第一實施例中說明，在此不再贅述。

此外，上述第二實施例至第七實施例的撓性部與固定部間的尺寸關係相似於第一實施例中撓性部與固定部間的尺寸關係，在此不再贅述。

本發明上述實施例所揭露之撓性脊椎固定結構，具有撓性的第二撓性部直接連接於具有撓性的第一撓性部，使整體的撓性脊椎固定結構具有可撓性。當撓性脊椎固定結構固定於椎節後，被固定的椎節仍可進行活動，使術後的病人仍可進行前傾、後仰、左右側轉等動作，提供病人更高的活動度、降低術後的不適感及避免脊椎退化。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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，當可作各種之更動與潤飾。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、700．．．撓性脊椎固定結構

102．．．第一椎節

104．．．第二椎節

106、206、306、406、506．．．第一撓性部

108、208、308、408、508、608．．．第一固定部

110、210、310、410、510、610．．．第二固定部

112、212、312、412、512、612．．．第二撓性部

114、214、314、414、514、614．．．第三固定部

116、216、316、416、516、616．．．第四固定部

118、418、518、618．．．第一端

120、420、520、620．．．第二端

122、422、522、622．．．第三端

124、424、524、624．．．第四端

126、326．．．貫孔

428、528、628．．．第一子撓性部

430、530、630．．．第二子撓性部

632、732．．．第三撓性部

634、734．．．第五固定部

636、736．．．第六固定部

638．．．第三子撓性部

640．．．第四子撓性部

642．．．第五端

644．．．第六端

746．．．第四撓性部

748．．．第七端

750．．．第八端

A1、A2、A3、A4．．．夾角

H1．．．高度

L1、W1．．．間距

第1圖(未繪示鎖附元件)繪示依照本發明第一實施例之撓性脊椎固定結構設於椎節之示意圖。

第2圖繪示第1圖之撓性脊椎固定結構示意圖。

第3圖繪示依照本發明第二實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。

第4圖繪示依照本發明第三實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。

第5圖繪示依照本發明第四實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。

第6圖繪示依照本發明第五實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。

第7圖繪示依照本發明第六實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。

第8圖繪示依照本發明第七實施例之撓性脊椎固定結構之示意圖。

100．．．撓性脊椎固定結構

106．．．第一撓性部

108．．．第一固定部

110．．．第二固定部

112．．．第二撓性部

114．．．第三固定部

116．．．第四固定部

118．．．第一端

120．．．第二端

122．．．第三端

124．．．第四端

126．．．貫孔

A1、A2、A3、A4．．．鈍角

H1．．．高度

L1、W1．．．間距

Claims

一種撓性脊椎固定結構，用以固定於脊椎之一第一椎節及一第二椎節，該撓性脊椎固定結構包括：一第一撓性部，包括一第一子撓性部及一第二子撓性部；一第一固定部及一第二固定部，其分別連接於該第一子撓性部之二端並用以固定於該第一椎節；一第二撓性部，藉由該第二子撓性部連接於該第一子撓性部；一第三固定部及一第四固定部，其分別連接於該第二撓性部之二端及該第二子撓性部之二端並用以固定於該第二椎節。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一撓性部、該第一固定部、該第二固定部、該第二撓性部、該第三固定部及該第四固定部係一體成形。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一撓性部及該第二撓性部中至少一者的外形為拱形。
如申請專利範圍第3項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一固定部與該第二固定部中至少一者與該第一撓性部的拱起頂部之間的高度介於0至25公厘(mm)之間，該第三固定部與該第四固定部中至少一者與該第二撓性部的拱起頂部之間的高度介於0至25mm之間。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一固定部與該第一撓性部之間的夾角、該第二固定部與該第一撓性部之間的夾角、該第三固定部與該第二撓性部之間的夾角及該第四固定部與該第二撓性部之間的夾角係為鈍角。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一固定部與該第一撓性部之間的夾角、該第二固定部與該第一撓性部之間的夾角、該第三固定部與該第二撓性部之間的夾角及該第四固定部與該第二撓性部之間的夾角係介於120度至150度之間。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一固定部與該第一撓性部之間的夾角、該第二固定部與該第一撓性部之間的夾角、該第三固定部與該第二撓性部之間的夾角及該第四固定部與該第二撓性部之間的夾角為180度。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第二子撓性部係連接該第一子撓性部之該二端與該第二撓性部之該二端中呈對角之二端。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，更包括：一第三撓性部；以及一第五固定部及一第六固定部，其分別連接於該第三撓性部之二端並用以固定於一第三椎節；其中，該第三撓性部包括一第三子撓性部及一第四子撓性部，該第五固定部及該第六固定部分別連接於該第三子撓性部之二端，該第四子撓性部連接於該第二子撓性部。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，更包括：一第三撓性部；一第四撓性部；以及一第五固定部及一第六固定部，其分別連接於該第四撓性部之二端並用以固定於一第三椎節；其中，該第三撓性部之二端連接於該第一撓性部與該第二撓性部之一者。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一固定部、該第二固定部、該第三固定部及該第四固定部分別具有貫孔。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一撓性部及該第二撓性部係一體成形，該第一固定部、該第二固定部、該第三固定部及該第四固定部分別為具有貫孔的板體。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一撓性部及該第二撓性部的截面形狀為矩形、圓形或橢圓形。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一撓性部及該第二撓性部的材質為一金屬。
如申請專利範圍第14項所述之撓性脊椎固定結構，其中該金屬為不銹鋼、記憶合金或至少包含鈦之金屬。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，其中該第一撓性部及該第二撓性部的材質為一高分子聚合物。
如申請專利範圍第16項所述之撓性脊椎固定結構，其中該高分子聚合物為鐵氟龍或聚醚醚酮(polyether ether ketone,PEEK)。
如申請專利範圍第1項所述之撓性脊椎固定結構，更包括：一金屬線，埋設於該第一撓性部與該第二撓性部中至少一者的內部。