TWI399191B - 骨髓內長形植入物 - Google Patents

Description

骨髓內長形植入物

本發明是有關一種骨髓內長形植入物連同一種導引套筒，其用於將該植入物插入骨頭的骨髓內部空間。

依據現有技術，骨髓內負載支承物(例如是骨髓內釘、鎖緊骨髓內釘等等)是藉由鎚擊行程或是經由施加至骨釘末端上之軸向壓力而被植入骨髓空間內。由此種植入方法所產生的作用力是經由摩擦作用力和正向作用力來直接傳送至骨頭。所產生之作用力的大小則是依據許多因素，其中包括與骨釘直徑相對之骨髓空間直徑，以及與骨髓空間之縱軸相對的骨釘植入位置。

只要骨髓空間的直徑尺寸是大於骨釘直徑1到2毫米，則骨髓空間可藉由鉸刀而於內部被作動鉸孔。此鉸削加工程序減少骨釘於植入時所被施加的作用力，但是卻在骨內膜血流造成負面影響。

在骨釘被植入或外植(explantation)過程中，藉由使用與骨髓空間中心保持一直線和容許骨釘平行於骨頭縱軸而被插入之植入位置來減小所產生的作用力是有問題存在。此問題的出現是在大部份長骨之骨髓內釘植入應用實例中，而其係由於此些長骨之縱軸延伸經過骨頭關節(膝關節、肩關節、肘關節)，或是延伸經過例如是肌腱或血管之附接(臀關節)的重要軟組織所導致。從骨頭表面到達骨髓內空間的彎曲植入溝槽是容許關節表面或重要軟組織通過。為了要使骨髓內空間配合該植入溝槽，個別不同骨髓內釘在骨釘末端區域內是略微具有一些角度(在脛骨釘之應用實例中的赫氏曲率、在肱骨釘之應用實例中的彎曲骨釘末端、在股骨釘和其他骨釘之應用實例中的雙重曲率)。

在植入之過程中，由於植入溝槽是與骨髓空間之軸心保持偏心，骨釘則必須被彈性變形，直到骨釘末端的曲率符合已埋入骨頭內的植入溝槽為止。用於將骨髓內負載支承物加以彈性變形所需的作用力是能夠補償整個作動至骨頭上之骨髓溝槽的形狀偏差情形。負載最大值是出現於骨釘插入位置，以及出現於骨釘尖端到達骨頭內壁的區域內。

關於此點，本發明意欲提供治療的解決方案。本發明是依據提供一骨髓內長形植入物和導引套筒之目的，該導引套筒是有助於植入物被插入至骨髓空間內，容許於植入物在被植入或被外植而產生彈性變形時，吸收其中所產生的作用力來保護骨頭。由於此種保護功用，骨釘的插入位置可以配合解剖狀況，避免骨頭於骨釘被植入或被外植時有過度應力之風險。

本發明是以一種骨髓內長形植入物來解決現有的問題，該骨髓內長形植入物包含具有可被附接至骨釘插入單元之聯結機構之彎曲的第一末端部位，以及可彈性彎曲的第二末端部位，使得該第二末端部位的曲率等於該第一末端部位的曲率，且不致於產生永久變形。

藉由本發明所得到之優點基本上是可以從下列事實中得知，由於依照本發明之導引套筒的作用，插入至該導引套筒內的彈性植入物是以所需方向被彎曲，且不致於將作用力傳送到骨頭。

骨釘插入單元或骨釘拔取單元分別產生所需的作用力來將骨釘插入和/或移除。依據該實施例，該二元件形成能夠相互連結之單元或是元件。

導引套筒(骨釘偏向套筒)的特徵為：骨釘偏向套筒是由一管子所構成，該管子係形成類似一扇形部分之圓弧部位。界定於管子內的相同半徑基本上是用於該骨釘偏向套筒之功能。然而，管子的直徑、圓弧部位的直徑連同圓弧的長度是依據應用方式而有所不同。提供於圓弧部位之側向末端處的止動件界定出該骨釘偏向套筒所需之插入深度。依據該實施例，用於骨釘插入器具/拔取器具之聯結器是被安置於套筒的側向末端處，或是套筒和該器具共同形成一單元。

骨髓內釘必須要能夠配合在骨釘末端區域內之骨釘偏向套筒的圓弧部位，亦即是骨釘的直徑最大值是等於骨釘偏向套筒之內徑，或較佳地是略微小於骨釘偏向套筒之內徑。

位於骨釘末端處之類似圓形骨釘的曲率半徑是等於該骨釘偏向套筒之半徑。

位於骨釘末端處之圓弧部位的長度是與該骨釘偏向套筒之圓弧部位的長度無關，但是與即將被處理之骨頭的個別不同解剖構造有關。

骨釘之遠離該圓弧部位的部分(從圓弧部位的末端到骨釘尖端)必須具有足夠彈性，用以於植入骨釘之過程中，骨釘可經由該偏向套筒而被插入至骨髓空間內，而不致於造成骨釘產生永久變形，亦即是在植入骨釘之前和在植入骨釘之後，骨釘的形狀依然保持相同。藉由使用彈性材料(合成物質、鈦、鈦合金、記憶合金、鋼合金、特別是接續處理鋼合金和其他不同材料)來得到骨釘的足夠彈性。骨釘的設計是另外影響到骨釘之彈性表現。作為一項應用實例，薄壁管、開槽管或縱向折疊管和其他不同管材是可以被使用。

以上所提及之骨釘實施例基本上是將骨釘插入穿過該骨釘偏向套管而進入至長骨的骨髓空間內。由於在骨釘末端處之類似圓弧部位的曲率，骨釘是被安置於骨髓空間內，且不致於額外增加彎曲負載。倘若有需要時，骨釘偏向套筒可以被移除，且不致於改變骨釘末端相對於在骨頭上之骨釘插入部位的所在位置。

在一本發明之特殊實施例中，該第一末端部位係形成弧狀，尤其是圓弧狀。

在另一實施例中，一個或更多個橫向內孔被提供於第二末端部位的區域內，容許藉由螺絲來鎖附該植入物。

在另一實施例中，植入物是縱向中空的，用以接收導引線。

一種用於套接依照本發明之植入物和將之插入至骨髓空間內的導引套筒，其中包含一前端工件、一後端工件和一被安置於該二末端工件之間的中間工件。該由金屬件所製成之導引套筒是由被提供有至少一在中間工件內之曲率。

在導引套筒之特定實施例中，中間工件的曲率是類似弧形，較佳為類似圓弧形狀。前端工件和後端工件是位於一般是介於20度與100度之間的α角，該α角較佳為介於30度與80度之間。較佳地，該中間工件的曲率是連續的。該中間工件的曲率必須延伸超過至少5度之弧形片段部位，較佳為至少10度。

在導引套筒之另一特定實施例中，一止動件被配置於該導引套筒的外側周圍部位上，用以作為骨頭表面處之止動件。

在導引套筒和被插入至該導引套筒內之植入物的另一特定實施例中，該植入物所具有之彈性使得其本身被完全插入至導引套筒內之後，不致於產生永久變形。

具有優點地，該中間工件之類似圓弧的曲率半徑R_F 是等於植入物第一末端部位之類似圓弧的曲率半徑R_I ，因此，容許在該導引套筒被移除之後，該植入物不致於預先受到應力作動。

該導引套筒較佳是由合成物質所製成，因此可得到該彈性區域的簡易調適性，特別是在複合材料之應用實例中。

該導引套筒較佳是傾向被用來連結至驅動單元之一末端處，該驅動單元容許彈性骨髓內植入物產生縱向相對運動，且不致於將縱向作用力傳送至該導引套筒。

參考若干實施例之部份概略說明內容，本發明和本發明之額外構形方式將加以詳細解釋。

圖一和圖三顯示出被構形成為一骨髓內釘30的植入物1和一彎曲的導引套筒10。骨髓內釘30具有一前導末端34和一後隨末端35，其中該前導末端34被構形成為尖端部位。此外，該骨髓內釘30包含一包括該後隨末端35彎曲的第一末端部位2，，一被配置於該後隨末端35處之聯結機構3和與一該前導末端34相鄰接之彈性可彎曲第二末端部位5。由於第二末端部位5的彈性，該第二末端部位5是能夠從筆直的第一位置彎曲至呈弧形的第二位置，此使該第二末端部位5能夠通過該導引套筒10。在此所示之實施例中，導引套筒10被用來作為骨釘撓曲套筒40，用以使骨髓內釘30無法直接被插入至骨頭4的骨髓內空間(參考圖三)。該第二末端部位5的彈性容許該骨髓內釘30能夠從骨頭之側邊，以彎曲方式插入至骨髓內空間。由於此種骨髓內釘30之側向彎曲插入動作的可行性，插入路徑必須是不會通過位於骨頭縱向末端處之關節表面，且用於在骨頭表面上之骨釘插入動作的進入點是與關節表面相隔一段距離。依照在此所示之實施例，該二末端部位2、5是沿著軸向而彼此相互接合，且被提供有與骨髓內釘30之縱軸31成直角的圓形截面。藉由聯結機構3之作用，骨髓內釘30是經由導引套筒10的中心內孔16而被插入至骨頭4之骨髓空間，或是從骨頭4之骨髓空間內移除(參考圖三)，其中該聯結機構3較佳是可反向連結至一驅動器具42(參考圖四)。骨髓內釘30的第二末端部位5是能夠彈性彎曲的，用以於插入經過導引套筒10之中心內孔16時產生彎曲，且於離開與其一起之導引套筒10之前端17處的中心內孔16之後彈性地變直，而可滑入至骨頭的骨髓空間7(參考圖三)。在此所示之實施例中，第一末端部位2的曲率半徑R_I 是等於導引套筒10的曲率半徑R_F 。此外，骨髓內釘30之第一末端部位2所具有的直徑是大於第二末端部位5的直徑尺寸。導引套筒10的形狀是類似具有90度中心角α之圓弧，且更進一步被提供有一被安置於中間工件13之軸向區域內的止動件14，該止動件14抵住骨頭4的表面15(參考圖三)，同時，凸緣19被配置於導引套筒10之後端18，且該凸緣19是可以被連結至用於植入骨髓內釘30之驅動單元20(參考圖四)。在第二末端部位5的區域和接近骨髓內釘30之前導末端34中，與縱軸31保持垂直之橫向內孔6被設置成用來套接一鎖附機構(例如是螺絲)。

圖二概略表示出在骨髓內釘30之植入過程中，彈性第二末端部位5被彈性變形。一開始在被導入經過導引套筒10之中心內孔16的過程中(參考圖一)，第二末端部位5是以導引套筒10之半徑R_F (虛線)被彈性彎曲。當從位於導引套筒10之前端17處的中心內孔16出現時，該第二末端部位5則重新調整成為其原先的筆直形狀。在此所示之實施例中，導引套筒10的曲率半徑R_F 是等於骨髓內釘30之第一末端部位2的曲率半徑R_I 。

圖四圖示說明植入物1之第一末端部位2連同驅動單元20，該驅動單元20包含一彎曲於前面片段部位47上，且可以被連結至導引套筒10之後端18(參考圖一)的套筒41，及一具有類似螺絲起子之尖端部位48和驅動機構49的可彎曲驅動器具42。驅動機構49的螺紋主軸44是可從套筒41之自由端43處，螺鎖入入在套筒41之孔穴46中的形狀互補內螺紋45。因此，該螺紋主軸44施壓至被配置成沿著軸向抵住於套筒41內的驅動器具42。該驅動器具42是藉由該聯結機構3被連結至植入物1(參考圖五)，其中該聯結機構3是被安置於植入物1之第一末端部位2的尾端處。在驅動單元20之操作過程中，植入物1之第一末端部位2相對於導引套筒10產生軸向運動，且不致於傳送縱向作用力至該導引套筒10(參考圖一)。藉由鍵槽連結或是塞子－套節之連結，該驅動單元20之前導末端被連結至該導引套筒10的後端18。

在圖五中，介於驅動器具42的類似螺絲起子之尖端部位48與植入物1的第一末端部位2之間的連結狀況被更詳細地顯示。在此所示之實施例中，聯結機構3包括一具有一內螺紋22的內孔23，該內螺紋22是從第一末端部位2的自由端8開始成形，及包括一沿著直徑方向延伸之開槽9，該開槽9是被安置於尾端和用於接收驅動器具42的類似螺絲起子之尖端部位48。在尖端部位48插入至開槽9內之後，螺絲24被導入經過驅動器具42的中心內孔47，且被螺鎖入該內螺紋22，使得該驅動器具42能夠被固定於該植入物1之第一末端部位2。

在下文中，依照本發明之植入物的手術操作程序被簡短地描述：1.藉由一科氏鋼線和一在一X射線裝置控制下之T形手柄，於骨頭4之一需求的植入物1(骨髓內釘)進入位置點處建立一開口；2.經由一鑽孔線來更換該科氏鋼線；3.將該鑽孔線插入直到骨頭的末端；4.藉由將一彈性鑽孔單元推動經過該鑽孔線來將全部骨髓空間鉸孔；5.藉由將一彈性鑽孔單元推動經過該鑽孔線來擴大在骨頭內的基部進入位置；6.移除該鑽孔單元；7.重新安裝和將植入物1(骨髓內釘)插入至該導引套筒10內；8.將該導引套筒10連同該骨髓內釘30部份插入至先前預備好的骨頭內，直到止動件14抵住位於進入位置處的骨頭表面15為止；9.推動該植入物1(骨髓內釘)經過該導引套筒10，直到骨頭末端為止，較佳是藉由一驅動器具42；10.移除該鑽孔線；11.移除該導引套筒10和將瞄準弓連結一導引裝置；12.經由該瞄準弓之該導引裝置來將植入物1鎖附至一末端處；13.經由一徒手操作程序來將該植入物1鎖附至另一末端處；以及14.移除該瞄準弓和插入一密封螺絲。

1．．．植入物

2．．．第一末端部位

3．．．聯結機構

4．．．骨頭

5．．．第二末端部位

6．．．橫向內孔

7．．．骨髓空間

8．．．自由端

9．．．開槽

10．．．導引套筒

11．．．前端工件

12．．．後端工件

13．．．中間工件

14．．．止動件

15．．．表面

16．．．中心內孔

17．．．前端

18．．．後端

19．．．凸緣

20．．．驅動單元

22．．．內螺紋

23．．．內孔

24．．．螺絲

30．．．骨髓內釘

31．．．縱軸

34．．．前導末端

35．．．後隨末端

40．．．骨釘撓曲套筒

41．．．套筒

42．．．驅動器具

43．．．自由端

44．．．螺紋主軸

45．．．內螺紋

46．．．孔穴

47．．．前方片段部位/中心內孔

48．．．尖端部位

49．．．驅動機構

A．．．切除部位

R_F ．．．曲率半徑

R_I ．．．曲率半徑

α．．．中心角

圖一係顯示一經過依照本發明之導引套筒連同依照本發明之植入物(其形式為骨髓內釘)的縱向截面視圖；圖二係顯示一於植入物被移植時，如圖一所示依照本發明之植入物產生彈性變形的概略視圖；圖三係顯示一於植入物被插入至骨頭之內髓內空間時，經過依照本發明之導引套筒連同如圖一所示之骨髓內釘的縱向截面視圖；圖四係顯示一經過依照本發明之驅動單元之一實施例的縱向截面視圖；以及圖五係顯示一在圖四中之切出部位A的放大視圖。

1．．．植入物

2．．．第一末端部位

3．．．聯結機構

5．．．第二末端部位

6．．．橫向內孔

10．．．導引套筒

11．．．前端工件

12．．．後端工件

13．．．中間工件

14．．．止動件

16．．．中心內孔

17．．．前端

18．．．後端

30．．．骨髓內釘

31．．．縱軸

34．．．前導末端

40．．．骨釘撓曲套筒

R_F ．．．曲率半徑

R_I ．．．曲率半徑

α．．．中心角

Claims (17)

1. 一種骨髓內長形植入物(1)，其包含：(A)一彎曲的第一末端部位(2)，該第一末端部位(2)被提供有聯結機構(3)，藉由該聯結機構，該植入物(1)可被插入至一骨頭(4)的骨髓內空間或是從該骨頭(4)的骨髓內空間被移除，以及(B)一可彈性彎曲的第二末端部位(5)，使得其可確保一相當於該第一末端部位(2)之曲率的曲率，而不會產生永久變形。
2. 如申請專利範圍第1項之植入物(1)，其中該第二末端部位(5)是藉由諸長形溝槽被彈性地構形。
3. 如申請專利範圍第1項之植入物(1)，其中該第二末端部位(5)是藉由一中空空間被彈性地構形。
4. 如申請專利範圍第1項到第3項中任何一項之植入物(1)，其中該第二末端部位(5)是由一彈性塑膠所製成。
5. 如申請專利範圍第1項之植入物(1)，其中該第一末端部位(2)形成一弧形。
6. 如申請專利範圍第5項之植入物(1)，其中該第一末端部位(2)形成一圓弧。
7. 如申請專利範圍第1項到第3項中任何一項之植入物(1)，其中一個或多個橫向內孔(6)被安置於第二末端部位(5)的區域內，其等容許採用諸螺絲來鎖附該植入物(1)。
8. 如申請專利範圍第1項到第3項中任何一項之植入物 (1)，其中該植入物是沿著軸向被穿通內孔。
9. 一種導引套筒(10)，其用於套接如申請專利範圍第1項到第8項中任何一項之植入物(1)，和將之插入至一骨頭(4)之骨髓內空間，其包含：(a)一前端工件(11)、一後端工件(12)和一被安置於該二末端工件(11；12)之間的中間工件(13)，藉此(b)該導引套筒(10)是由金屬工件所製成；以及(c)該導引套筒(10)具有一至少在該中間工件(13)內之曲率。
10. 如申請專利範圍第9項之導引套筒(10)，其中該中間工件(13)的該曲率是弧形。
11. 如申請專利範圍第9項或第10項之導引套筒(10)，其中該前端工件(11)和該後端工件(12)是被配置成介於20度與100度之間的α角。
12. 如申請專利範圍第9項或第10項之導引套筒(10)，其中該中間工件(13)的該曲率是為連續的。
13. 如申請專利範圍第9項或第10項之導引套筒(10)，其中該中間工件(13)的該曲率延伸超過至少5度之弧形片段部位。
14. 如申請專利範圍第9項或第10項之導引套筒(10)，其中該導引套筒包含一位於其周圍部位上的止動件(14)，該止動件是適宜作為一在骨頭(4)之表面(15)處的止動件。
15. 如申請專利範圍第9項或第10項之導引套筒(10)，其中如申請專利範圍第1項到第3項中任何一項之植入物(1)被插入至該導引套筒(10)內。
16. 如申請專利範圍第15項之導引套筒(10)，其中該中間工件(13)之圓弧形狀曲率半徑R_F 是等於該植入物(1)之該第一末端部位(2)的圓弧形狀曲率半徑R_I 。
17. 如申請專利範圍第9項或第10項之導引套筒(10)，其中該導引套筒(10)的一末端可被連結至一驅動單元(20)，用以容許插入至該導引套筒(10)內之一彈性骨髓內植入物(1)產生縱向相對運動，而不會傳送縱向作用力至該導引套筒(10)上。