TWI498111B - 拇指腕掌關節人工植體 - Google Patents

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TWI498111B
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Description

拇指腕掌關節人工植體
本發明係關於一種人工關節植體，特別是關於一種便於手術縫線使用之拇指腕掌關節人工植體。
骨關節炎(osteoarthritis)是一種影響關節的疾病，當關節內的軟骨受到損壞或磨損時，就會發生骨關節炎，引起受影響關節的僵硬、疼痛及功能喪失。骨關節炎最常見於髖關節、膝關節、脊關節和手部關節(例如手掌及拇指之關節)。其中，拇指腕掌關節(Carpometacarpal joint,CMC)關節炎更是上肢退化性關節炎疾病中重要議題之一。拇指腕掌關節(CMC)在解剖上位於大拇指的基部，該關節的遠端是第一掌骨(metacarpal bone)，而近端是靠橈骨(radius)側的大多角骨(trapezium)。拇指腕掌關節(CMC)可以伸彎、內收、外展及轉動，為手部活動量最大的關節。因此，一旦該關節發生功能退化、病變或創傷時，對日常生活影響最大。
當透過藥物或針劑無法有效緩解疼痛，亦無法進一步控制拇指腕掌退化性關節發炎的狀況時，醫師通常會建議進行手部關節手術。再者，由於人工植體的設計及製作材料的開發日益精進，臨床上便開始使用人工關節植體，藉由關節置換(arthroplasty)手術取代已受損的拇指腕掌關節，因而除了能夠減輕關節發炎的疼痛，還能 保留腕掌關節的活動及手部高度的功能。
簡而言之，關節置換(arthroplasty)是一種利用外科手術，達到緩解關節發炎疼痛及恢復關節功能的方式。傳統外科手術進行人工拇指腕掌關節(CMC)置換的步驟，開始是從大拇指根部橫切一傷口，暫時性的切斷及移開原本附著於大多角骨的外展拇指長肌(abductor pollicis longus,APL)肌腱，打開拇指腕掌關節的關節囊(joint capsule)，將已破壞的第一掌骨近端CMC關節面切除形成一切口，接著將部分植體由第一掌骨近端CMC關節面由該切口插入該第一掌骨的骨髓腔(bone marrow cavity)中。之後，利用手術縫線重建在手術過程中被切斷的外展拇指長肌肌腱(APL tendons)，縫合傷口完成手術。
然而，在手術過程中，不但需要在暫時性移開原本附著於大多角骨的外展拇指長肌肌腱的步驟中切斷外展拇指長肌，而且也需在第一掌骨上鑽鑿二個小型孔洞，以供穿設手術縫線，以預先佈置手術縫線於外展拇指長肌兩旁，以便在人工關節植體植入該骨髓腔後，藉由手術縫線的縫合，使該外展拇指長肌肌腱附著在該第一掌骨的外骨表面。由上述可知，無論是切斷外展拇指長肌，或是在第一掌骨上鑽洞，都是對掌骨或肌腱的組織進行破壞後，再作重建。另外，所預留的手術縫線也經常在人工關節植體植入骨髓腔時，造成手術縫線被人工關節植體過度推入骨髓腔中，導致手術縫線位移，而 不易精準定位，又或者，所預留的手術縫線在人工關節植體植入過程中被破壞，因而增加外展拇指長肌肌腱附著端重建手術的難度。
故，有必要提供一種拇指腕掌關節人工植體，以解決習用技術所存在的問題。
本發明之主要目的在於提供一種拇指腕掌關節人工植體，其係利用該拇指腕掌關節(CMC)人工植體的附屬凸緣來提供縫線穿孔設計，以便省略在第一掌骨鑽洞的步驟，並且在無需破壞外展拇指長肌肌腱的狀況下，方便手術縫線固定到人工關節植體上，故確實可以簡化手術步驟，提高手術效率，進而增加拇指腕掌關節之關節置換手術的成功率。
為達上述之目的，本發明提供一種拇指腕掌關節人工植體，其包含：一嵌插部，具有一插入端及一前端，該插入端用以嵌插至該第一掌骨之一切口所裸露之一骨髓腔內；一關節置換部，連接於該嵌插部之前端，並位於該第一掌骨之切口外，且具有一關節輪廓表面，以置換該第一掌骨之拇指腕掌關節面；以及一附屬凸緣，凸設於該關節置換部之一周邊，該附屬凸緣用以平貼於該第一掌骨鄰接該切口之一外骨表面，且具有至少一縫線穿孔，其中至少一縫線穿過該縫 線穿孔，以將一外展拇指長肌輔助固定於該外骨表面。
在本發明之一實施例中，該附屬凸緣係以一傾斜連接面一體連接至該關節置換部。
在本發明之一實施例中，該關節置換部之關節輪廓表面具有一長軸及一短軸，該附屬凸緣凸設於該關節置換部之周邊並與該關節輪廓表面之長軸夾有一角度。
在本發明之一實施例中，該附屬凸緣設置之位置係為由該關節輪廓表面之周邊與該長軸之一相交點進一步往一手掌內側方向偏移0至45度之位置。
在本發明之一實施例中，該關節置換部之長軸的長度與該附屬凸緣之長度係為10：1至2：1。
在本發明之一實施例中，該縫線穿孔係呈圓形、橢圓形或正多邊形。
在本發明之一實施例中，該嵌插部、關節置換部及附屬凸緣係一體成型。
在本發明之一實施例中，該嵌插部、關節置換部及附屬凸緣之材料為鈦、矽膠、氧化鋯或熱解碳。
在本發明之一實施例中，該嵌插部、關節置換部及附屬凸緣係由生物相容之金屬或合金材料經由粉末射出成型及高溫燒結而成的。
在本發明之一實施例中，該關節輪廓表面係為馬鞍狀、雙拋面凹盤狀、單拋面凹盤狀、球狀、半球狀、多邊形球狀或多邊形半球狀。
為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。
請參照第1A圖所示，本發明一較佳實施例之拇指腕掌關節人工植體100係用以置換一第一掌骨之一拇指腕掌關節面(articular surface)，該拇指腕掌關節人工植體100包含：一嵌插部110、一關節置換部120及一附屬凸緣130，其中該嵌插部110、關節置換部120及附屬凸緣130係由生物相容之金屬或合金材料所形成，例如鈦、矽膠、氧化鋯或熱解碳(pyrocarbon)，在本實施例中，例如可由生物相容之金屬或合金材料經由粉末射出成型及高溫燒結加以製作。因此，該嵌插部110、關節置換部120及附屬凸緣130係較佳為一體成型，但並不限於此。
請參照第1A及1B圖所示，依據本發明較佳實施例之拇指腕掌關節人工植體100，該嵌插部110具有一插入端111及一前端112，該插入端111用以嵌插至該第一掌骨之一切口所裸露之一骨髓腔內。該關節置換部 120連接於該嵌插部之前端112，並位於該第一掌骨之切口外，且具有一關節輪廓表面121，以置換該第一掌骨之拇指腕掌關節面，其中該關節輪廓表面可為馬鞍狀(saddled)、雙拋面凹盤狀(double parabolic concave discoid)、單拋面凹盤狀(single parabolic concave discoid)、球狀(spherical)、半球狀(hemispherical)、多邊形球狀(polygonal spherical)或多邊形半球狀(polygonal hemispherical)，用以對應該大多角骨遠端關節面。
請繼續參照第1A圖所示，該關節置換部120之關節輪廓表面121以馬鞍狀或雙拋面凹盤狀為例時，係具有一長軸120a及一短軸120b，其中該附屬凸緣130係以一傾斜連接面一體連接至該關節置換部120，並凸設於該關節置換部120之周邊並與該關節輪廓表面之長軸120a夾有一角度。更詳細來說，該附屬凸緣130設置之位置係為由該關節輪廓表面121之周邊與該長軸之一相交點進一步往一手掌內側方向偏移0至45度之位置，以對應於該第一掌骨之一外展拇指長肌(abductor pollicis longus,APL)肌腱附著端的所在位置。在本實施例中，該關節置換部120之長軸121a的長度與該附屬凸緣130之長度較佳係為10：1至2：1，例如為5：1，但並不限於此。
另外，在本實施例中，該附屬凸緣130凸設於該關節置換部120之一周邊，該附屬凸緣130用以平貼於該第一掌骨鄰接該切口之一外骨表面(即對應於該第一掌 骨之一外展拇指長肌肌腱附著端的所在位置)，且具有至少一縫線穿孔131，例如包括1個、2個、3個或4個，但不限於此。又，該至少一縫線穿孔131可為圓形、橢圓形或正多邊形，但亦不限於此。該縫線穿孔131之孔徑則依欲穿設之縫線的至少1倍線徑加以設定，例如將該縫線穿孔131之孔徑設定為縫線的線徑之2倍、3倍或以上。再者，該附屬凸緣130較佳係以一傾斜連接面132一體連接至該關節置換部120之一周邊，以增加與該關節置換部120之結合強度。
請參照第2A至2E圖所示，本實施例之拇指腕掌關節人工植體100係應用於關節置換(arthroplasty)手術，用以取代已受損的拇指腕掌關節，其手術流程包括：
請參照第2A圖所示，首先，自大拇指根部之皮膚橫切形成一傷口，以鑷子撥開部分附著於一第一掌骨200之外骨表面的外展拇指長肌肌腱(APL tendon)，以至少裸露出第一掌骨200及大多角骨300，在第一掌骨200及大多角骨300之間即為拇指腕掌關節CMC。上述第2A圖是以右手掌之方向為例，但實際上之手術操作並不限於此。
請參照第2B圖所示，接著，打開拇指腕掌關節CMC的關節囊(joint capsule)，將已損傷的第一掌骨200靠近該CMC之近端關節面切除，而形成一切口201。必要時，若大多角骨300靠近該CMC之近端關節面也需置換對應植體，則同時將其切除，而形成另一切口301。 另外，在第2B圖中，亦同時繪示出了鄰近部份的其他骨塊，例如第二掌骨400、小多角骨500及舟骨600等，以方便清楚瞭解各骨塊之相對位置。
接著，請參照第2C圖所示，其僅簡要示意出第2B圖中之第一掌骨200及大多角骨300部份，其中本發明接著係將本發明之拇指腕掌關節人工植體100以該關節置換部120朝外及該嵌插部110朝內的方式，使該拇指腕掌關節人工植體100由已切除的第一掌骨200之切口201插入該第一掌骨200的骨髓腔202中。值得注意的是，本發明之該拇指腕掌關節人工植體100置入該第一掌骨200的骨髓腔202之前，並不需於該第一掌骨201之骨壁上預先鑿製任何孔洞，作為固定人工植體附件之用，因此可相對簡化手術步驟。必要時，若大多角骨300也預先形成該切口301，則亦將另一人工植體302嵌入該切口301中。
隨後，請參照第2D圖所示，依據本發明該人工植體100之設計，該附屬凸緣130較佳位置於該第一掌骨200之橈側，也就是由該關節輪廓表面121之周邊與該長軸之一相交點進一步往一手掌內側方向偏移0至45度之位置，以對應於該第一掌骨200之一外展拇指長肌700附著端的所在位置，其中該附屬凸緣130係用以方便讓至少一縫線800穿過該縫線穿孔131，以由該縫線穿孔131提供固定該縫線800之基礎。在本實施例中，該縫線800為具生物相容性或生物可分解之材料製成 之線材，其係可為單股，亦可為兩股或多股，但不限於此。
在進行縫合時，本發明係將先前以鑷子撥開附著於該第一掌骨200外骨表面之該外展拇指長肌700復位，再將該縫線800以雙側鎖固縫合法(Krackow suture)或其他縫合技術穿過該外展拇指長肌700後打結，其中由於該附屬凸緣130平貼於該第一掌骨200鄰接該切口201之一外骨表面，因此在利用至少兩股之縫線800將縫合在該附屬凸緣130之後，將有利用使該外展拇指長肌700以面接觸方式平貼附著於該第一掌骨200之前側區的外骨表面，而達到肌腱重新貼回之目的。
最後，進一步縫合皮膚傷口，即可完成拇指腕掌關節置換手術。值得注意的是，在手術過程中，並不需要切斷該外展拇指長肌700，即可將該外展拇指長肌700縫合固定於該第一掌骨200外骨表面及附屬凸緣130上，因而可簡化該拇指腕掌關節置換手術。
如上所述，相較於習用拇指腕掌關節人工植體，雖能達到緩解腕掌關節發炎的疼痛，卻也常因為植入該人工植體之前，必需對第一掌骨進行鑿孔或對該外展拇指長肌進行切斷而增加了該關節置換手術的複雜度及不便之處。因此，藉由本發明拇指腕掌關節人工植體100之附屬凸緣130來提供縫線穿孔131設計，不但省略在第一掌骨鑽洞的步驟，並且在無需破壞外展拇指長肌肌腱的狀況下，方便手術縫線固定到人工關節植體上，故 確實可以簡化手術步驟，提高手術效率，進而增加拇指腕掌關節之關節置換手術的成功率。
雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，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‧‧‧拇指腕掌關節(CMC)人工植體
110‧‧‧嵌插部
111‧‧‧插入端
112‧‧‧前端
120‧‧‧關節置換部
120a‧‧‧CMC關節曲面之長軸
120b‧‧‧CMC關節曲面之短軸
121‧‧‧關節輪廓表面
130‧‧‧附屬凸緣
131‧‧‧縫線穿孔
132‧‧‧傾斜連接面
200‧‧‧第一掌骨
201,301‧‧‧切口
202‧‧‧骨髓腔
300‧‧‧大多角骨
302‧‧‧人工植體
400‧‧‧第二掌骨
500‧‧‧小多角骨
600‧‧‧舟骨
700‧‧‧外展拇指長肌
800‧‧‧縫線
第1A圖：本發明一較佳實施例之拇指腕掌關節人工植體之立體圖。
第1B圖：本發明一較佳實施例之拇指腕掌關節人工植體之立體圖。
第2A圖：本發明一較佳實施例之拇指腕掌關節人工植體之示意圖。
第2B圖：本發明一較佳實施例之拇指腕掌關節人工植體之示意圖。
第2C圖：本發明一較佳實施例之拇指腕掌關節人工植體之示意圖。
第2D圖：本發明一較佳實施例之拇指腕掌關節人工植體之示意圖。
100‧‧‧拇指腕掌關節(CMC)人工植體
110‧‧‧嵌插部
120‧‧‧關節置換部
120a‧‧‧CMC關節曲面之長軸
120b‧‧‧CMC關節曲面之短軸
121‧‧‧關節輪廓表面
130‧‧‧附屬凸緣
131‧‧‧縫線穿孔
132‧‧‧傾斜連接面

Claims (7)

  1. 一種拇指腕掌關節人工植體，用以置換一第一掌骨之一拇指腕掌關節面，該拇指腕掌關節人工植體包含：一嵌插部，具有一插入端及一前端，該插入端用以嵌插至該第一掌骨之一切口所裸露之一骨髓腔內；一關節置換部，連接於該嵌插部之前端，並位於該第一掌骨之切口外，且具有一關節輪廓表面，以置換該第一掌骨之拇指腕掌關節面；以及一附屬凸緣，凸設於該關節置換部之一周邊，該附屬凸緣用以平貼於該第一掌骨鄰接該切口之一外骨表面，且具有至少一縫線穿孔，其中至少一縫線穿過該縫線穿孔，以將一外展拇指長肌輔助固定於該外骨表面，其中該關節置換部之關節輪廓表面具有一長軸及一短軸，該附屬凸緣凸設於該關節置換部之周邊並與該關節輪廓表面之長軸夾有一角度，該附屬凸緣設置之位置係為由該關節輪廓表面之周邊與該長軸之一相交點進一步往一手掌內側方向偏移0至45度之位置，該關節置換部之長軸的長度與該附屬凸緣之長度係為10：1至2：1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之拇指腕掌關節人工植體，其中該附屬凸緣係以一傾斜連接面一體連接至該關節置換部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之拇指腕掌關節人工植體，其中該縫線穿孔係呈圓形、橢圓形或正多邊形。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之拇指腕掌關節人工植體，其中該嵌插部、關節置換部及附屬凸緣係一體成型。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之拇指腕掌關節人工植體，其中該嵌插部、關節置換部及附屬凸緣之材料為鈦、矽膠、氧化鋯或熱解碳。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之拇指腕掌關節人工植體，其中該嵌插部、關節置換部及附屬凸緣係由生物相容之金屬或合金材料經由粉末射出成型及高溫燒結而成的。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之拇指腕掌關節人工植體，其中該關節輪廓表面係為馬鞍狀、雙拋面凹盤狀、單拋面凹盤狀、球狀、半球狀、多邊形球狀或多邊形半球狀。
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