TWI573558B - 一種含具有複數螺紋區之骨螺釘的骨板組 - Google Patents

Description

一種含具有複數螺紋區之骨螺釘的骨板組

本發明係關於一種骨板組，具體而言，特別係指一種含具有複數螺紋區之骨螺釘的骨板組。

成人骨頭共有206塊，分為頭顱骨、軀幹骨、上肢骨、下肢股四個部份。它們分佈在全身各部位，人體的骨頭具有支撐身體的作用，也可保護內部器官；而身體之所以能做出各式各樣的姿勢與動作，大致則是依賴骨頭、肌肉與各種關節之相互配合以完成。

人體所有的骨頭，從形狀、大小上各有不同，有的較大，如脛骨、肱骨等等，而有的比較小，如趾骨等等。從骨骼的形狀上有可分為五種：長骨、短骨、扁平骨、不規則骨和含氣骨。

當上述於人體中的骨骼遭受骨折時，其治療方法可利用開放復位內固定術，其方式乃為切開骨折部位的皮膚以及肌肉等軟組織，使骨頭暴露出來，以利於進行整復骨折與脫位的手術。在開放復位之時，同時將內固定器鎖固於患者體內，以完成骨折端的固定。另外，依據不同部位的骨折，亦可採用相對應的內固定方式，並按需要選擇相對應的內固定器材，如骨板、骨圓針、髓內針(釘)、骨螺釘、纜線、不繡鋼絲等等。

針對上述的內固定器材中，骨螺釘的外觀型態多呈圓筒型且表面具有凹凸結構之螺紋溝槽，而骨螺釘則可利用此螺紋結構鎖固於骨板與骨骼上。

傳統骨螺釘之螺頭部不具有螺紋，而其使用方式是以多根骨螺釘穿過在骨板中內面為平滑面之穿孔，並且直接栓進骨頭，以骨頭提供骨折處兩端與骨板間支撐力；雖然近年開發出來的鎖定加壓骨板之穿孔內面具備螺紋，使螺頭部位具有螺紋的骨螺釘(以下稱鎖固螺釘)可栓進骨頭後，再與骨板互鎖接合，跳脫傳統骨螺釘僅以單純摩擦力固定在骨板上；在操作上，醫師仍需要先以傳統的骨螺釘穿過骨板並鑽入骨折部位以將斷裂骨拉回復位，再以多個鎖固 螺釘通過骨板上其他的穿孔且將鎖固螺釘與骨板交鎖，以維持骨折部位的復位效果，最後再將最初固定於骨折部位及骨板的傳統骨螺釘更換為鎖固螺釘鎖入並加壓固定於骨板及骨折部位；上述手術過程仍需並用傳統骨螺釘與鎖固螺釘，且過程較為耗時。另外，用骨螺釘對骨頭重複穿鑿也會破壞骨頭原本的強度。

目前已有一些具有復位及加壓功能之骨釘產品已被揭露出來，請參照如美國專利公開號第2008/0234763號所示之加壓骨釘，其目的亦為利用其近端螺紋(24)及遠端螺紋(25)分別咬合不同的斷骨區域，以加壓並固定斷骨，然而由其骨釘結構可知其並無法與骨板搭配使用；另外，請參照中國專利公開號CN103054642A，其為一種具有可拆卸之頭部的骨螺釘，而其頭部乃以螺接套合於桿體，雖然可利用其頭部之公螺紋與骨板相螺接，但其頭部確實有鬆脫的風險存在。

綜觀前述之現有技術可知有上述的缺點，因此亟需再改良出適用於加強骨板固定的技術，尤其是骨螺釘之改良，可幫助簡化手術的過程與節省手術的時間，同時減少對骨頭強度的破壞，使受損的骨折部位得於術後有良好的恢復。

為解決上述之問題，本發明提供一種具有複數螺紋區之骨螺釘及一種含具有上述骨螺釘的骨板組，前述之骨螺釘同時具有傳統骨螺釘與鎖固螺釘之功能，因此本發明之骨螺釘在鑽鑿進骨折部位時，可將骨折部位拉回復位，然後再與骨板互鎖。

本發明之主要目的在於讓醫護人員將骨板鎖固於骨折部位時，可利用本發明骨螺釘所特有的螺紋設計對骨折部位(例如，斷骨部分)直接進行復位與加壓，以減少手術所耗費的時間；再者，本發明之骨螺釘於鑽鑿時亦可以減少對同一位置重複鑽鑿的次數以避免骨質損失；而本發明之另一目的為提供一骨板組，本發明之骨螺釘可與任一種骨板搭配為一骨板組，而上述任一種骨板之穿孔內側的螺紋均可與骨螺釘之螺頭部外側表面的螺紋相螺合。

在本發明的第一觀點中，本發明所提供之具有複數螺紋區之骨螺釘，其包含三個部分，其分別為：螺頭部、螺桿部與至少一切刀，其中前述之螺頭部的外側表面具有第一螺紋區，且螺頭部之截面為梯形；而螺桿部又進一 步由三個部分組成，分別為：前端、連接部及後端，連接部之兩側分別連接前端和後端，螺桿部之前端係連接於螺頭部之一端；螺桿部之表面又具有第二螺紋區與第三螺紋區，前述第二螺紋區係環繞設置於前端，而第三螺紋區則係環繞設置於後端；在本發明之骨螺釘一端又進一步有至少一切刀，前述至少一切刀係連接於該螺桿部之後端，其中本發明之骨螺釘的螺頭部、螺桿部及至少一切刀係為一體成形之結構，因此本發明之骨螺釘並非經由組裝產生。

於一實施例中，上述連接部之表面可為光滑面；前述之光滑面可幫助本發明之骨螺釘於鑽入骨頭時減少骨質損失。

在另一實施例中，上述連接部之表面又可環繞設置一第四螺紋區，上述第四螺紋區之作用為加強骨螺釘固定於骨頭上。

於本發明之第二觀點中，本發明提供一種骨板組，前述之骨板組又包含前述之骨螺釘以及一骨板，前述之骨板形狀可針對不同骨折部位進行設計，其中本發明之骨板具有複數個穿孔，而複數個穿孔的內表面具有一第五螺紋區，其可與骨螺釘之螺頭部的第一螺紋區相互螺合。在一實施例中，前述之第一螺紋區又進一步為多線螺紋，多線螺紋係以個別的二個螺紋或更多的螺紋，同時平行旋繞於螺頭部上，因此，多線螺紋可得較大的導程；若多線螺紋為雙線螺紋，則雙線螺紋(double thread)的導程為螺距的兩倍。於另一實施例中，在螺頭部之第一螺紋區係為多線螺紋，第二螺紋區又進一步為單線螺紋，且第二螺紋區的導程係小於第一螺紋區的導程。於另一實施例中，螺頭部之第一螺紋區又進一步為雙線螺紋。

在一實施例中，前述之第三螺紋區之螺距係大於第二螺紋區，因此，當把骨螺釘鑽入骨折部位時，第二螺紋區可提供較高的加壓效果，且第三螺紋區持續被推進，使斷骨會因第二、三螺紋區之間的螺距差異而復位。另外，當本骨螺釘之螺頭部的第一螺紋區與骨板之第五螺紋區相螺合時，斷骨與骨板會因第一、二、三螺紋區之間的導程差異而產生相對位移以完成斷骨與骨板之間的鎖固。

於本發明的第三觀點中，本發明亦提供具有抗氧化力之骨螺釘，即上述骨螺釘之表面又進一步具有一抗氧化層，其製作方式乃先利用噴砂酸洗之方式去除骨螺釘之表面層，而後以激光進行局部修補上述骨螺釘於噴砂酸洗後所產生之孔洞，接著研磨上述骨螺釘之表面以降低上述螺釘表面之粗糙度， 再將其表面進行拋光，最後將表面進行改性，使骨螺釘的表面具有一耐磨的之抗氧化層。於一實施例中，上述之骨螺釘材質又可為鈦金屬或鈦6鋁4釩(Ti6Al4V)之材質。於另一實施例中，上述之骨螺釘材質又可為鋼。

在一實施例中，本發明之骨螺釘可應用於固定不同骨折部位(如肱骨、尺橈骨、脛骨、股骨等等)之骨板。於一實施例中，骨螺釘之螺頭部與至少一切刀大小可維持不變，但螺桿部可依照不同骨頭之大小而制定其適當的螺紋數量、螺距及長度。

在一實施例中，為了避免骨螺釘鬆脫，可增加骨螺釘與骨折部位之間的阻力，而增加阻力的方式為將螺桿部之前端的直徑往該螺頭部方向遞增，使螺桿部之中央軸線與螺桿部前端之表面呈現一夾角，其中夾角係介於0~10度；於一實施例中，當夾角越大，則螺桿部前端與骨折部位間的阻力越大。

於某些實施例中，上述第二螺紋區具有可變螺距，且該可變螺距介於0.3~3mm；在某些實施例中，前述之第三螺紋區之螺距介於0.3~3mm，該第三螺紋區之螺距又進一步可為固定螺距，且該固定螺距為1.05mm。

100‧‧‧具有複數螺紋區之骨螺釘

102‧‧‧螺頭部

102A‧‧‧第一螺紋區

104‧‧‧螺桿部

1041‧‧‧前端

1042‧‧‧連接部

1043‧‧‧後端

104A‧‧‧第二螺紋區

104B‧‧‧第三螺紋區

106‧‧‧切刀

200‧‧‧骨板組

202‧‧‧骨板

204‧‧‧穿孔

204A‧‧‧第五螺紋區

206‧‧‧傳統骨釘

208‧‧‧定位孔

210‧‧‧定位骨釘

402‧‧‧鎖固凹槽

602‧‧‧導柱

B1‧‧‧近端骨折部位

B2‧‧‧遠端骨折部位

C1‧‧‧第一斷骨

C2‧‧‧第二斷骨

D1‧‧‧第二螺紋區螺距

D2‧‧‧第三螺紋區螺距

本發明之實施例係藉由後附圖示中之實例加以說明，而非用以限制本發明。後附圖式中相似之元件符號係指類似之元件。

第一圖係為一實施例用以說明具有複數螺紋區之骨螺釘。

第二圖係為另一實施例一種含具有複數螺紋區之骨螺釘的骨板組。

第三圖係為一實施例用以顯示穿設於骨板與骨折部位之本發明骨螺釘。

第四圖係顯示本發明之一實施例之骨螺釘之螺頭部之鎖固凹槽示意圖。

第五圖係根據一實施例顯示一種含具有實心骨螺釘之骨板組固鎖於骨折部位之示意圖。

第六圖係根據另一實施例顯示一種含具有空心骨螺釘之骨板組固鎖於骨折部位之示意圖。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可藉由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之功效性與其優點。且本發明亦可藉由其他具體實施例加以運用及實施，本說明書所闡述之各項細節亦可基於不同需求而應用，且在不悖離本發明之精神下進行各種不同的修飾或 變更。

本發明將以較佳實施例及觀點加以敘述，此類敘述係解釋本發明之結構，僅用以說明而非用以限制本發明之申請專利範圍。因此，除說明書中之較佳實施例之外，本發明亦可廣泛實行於其他實施例中。

本發明係為一種具有複數螺紋區之骨螺釘100，參照第一圖所示，本發明之骨螺釘，其包含三個部分，其分別為：螺頭部102、螺桿部104與至少一切刀106，其中前述之螺頭部102的外側表面具有第一螺紋區102A，且螺頭部之截面為梯形；而螺桿部104又進一步由三個部分組成，分別為：前端1041、連接部1042及後端1043，連接部1042之兩側分別連接前端1041和後端1043，螺桿部104之前端1041係連接於螺頭部102之一端；螺桿部104之表面又具有第二螺紋區104A與第三螺紋區104B，前述第二螺紋區104A係環繞設置於前端1041，而第三螺紋區104B則係環繞設置於後端1043；在本發明之骨螺釘一端又進一步有至少一切刀106，前述至少一切刀106係連接於該螺桿部之後端1043，其中本發明之骨螺釘的螺頭部102、螺桿部104及至少一切刀106係為一體成形之結構。在一實施例中，連接部1042之表面可為光滑面，因此可減少骨螺釘於鑽鑿時造成骨質損失。

另一方面，請參照第二圖所示，本發明又進一步提供一種含具有複數螺紋區之骨螺釘的一種骨板組200，其包含：前述之骨螺釘100以及一骨板202，而骨板202又可為使用於任何骨折位置之骨板，其中前述之骨板202具有複數個穿孔204，前述複數個穿孔之內表面進一步具有一第五螺紋區204A，第五螺紋區204A可與骨螺釘之螺頭部的第一螺紋區102A相互螺合。在一實施例中，前述之第一螺紋區102A又進一步為多線螺紋，多線螺紋係以個別的二個螺紋或更多的螺紋，同時平行旋繞於螺頭部上，且多線螺紋可得較大的導程，因此，若多線螺紋為雙線螺紋，則該雙線螺紋(double thread)的導程為螺距的兩倍。於另一實施例中，在螺頭部之第一螺紋區102A又可為多線螺紋，而螺桿部之第二螺紋區104A又可為單線螺紋，且第二螺紋區104A之導程係小於第一螺紋區102A之導程。在一實施例中，螺頭部之第一螺紋區102A又可進一步為雙線螺紋。在另一實施例中，本發明之骨板組200係進一步可再以多個傳統骨釘206穿設前述之其他複數個穿孔204，以輔助固定本發明之骨板。在一實施例中，由於本發明之骨板又進一步具有定位孔208，故本發明又可進一步以定位骨釘210 穿設定位孔以利於將本骨板202進行定位。

在一實施例中，為了避免骨螺釘鬆脫，可增加骨螺釘與骨折部位之間的阻力，而增加阻力的方式為將螺桿部之前端的直徑往螺頭部方向遞增(如第一圖所示)，使螺桿部之中央軸線與螺桿部前端之表面呈現一夾角θ，其中夾角係介於0~10度；於一實施例中，當夾角θ越大，則螺桿部前端與骨折部位間的阻力越大。

於一實施例中，上述連接部之表面可為光滑面；前述之光滑面可幫助本發明之骨螺釘於鑽入骨頭時減少骨質損失。

於某些實施例中，上述第二螺紋區104A具有可變螺距，且前述之可變螺距介於0.3~3mm；在某些實施例中，前述之第三螺紋區104B之螺距介於0.3~3mm，該第三螺紋區之螺距進一步可為固定螺距，且該固定螺距為1.05mm。

較佳的，第二螺紋區104A之螺距為1.05~0.5mm。

較佳的，第三螺紋區104B之螺距為1.05mm。

在某些實施例中，本發明之骨螺釘的第三螺紋區104B之螺距係大於第二螺紋區104A之螺距。在某些實施例中，為了提高骨折部位的復位效果，可將螺桿部之第二螺紋區的螺距往螺頭部方向遞減。

於一實施例中，第三圖係為一實施例用以顯示穿設於骨板與骨折部位之本發明骨螺釘，且由第三圖可知骨螺釘之第二螺紋區104A固定於近端骨折部位B1，而第三螺紋區104B固定於遠端骨折部位B2，上述第一螺紋區則與骨板上的第五螺紋區204A相螺合。在一實施例中，前述之第一螺紋區102A進一步為多線螺紋，多線螺紋係以個別的二個螺紋或更多的螺紋，同時平行旋繞於螺頭部上，因此，多線螺紋可得較大的導程；若多線螺紋為雙線螺紋，則該雙線螺紋(double thread)的導程為螺距的兩倍。於另一實施例中，螺頭部之第一螺紋區為多線螺紋，第二螺紋區104A又進一步為單線螺紋，且第二螺紋區104A的導程係小於第一螺紋區102A的導程。在一實施例中，第一螺紋區之多線螺紋進一步為雙線螺紋。

第四圖係顯示本發明之一實施例之骨螺釘之螺頭部之鎖固凹槽402示意圖；本發明之骨螺釘之螺頭部的內側底部設有一鎖固凹槽，而上述鎖固凹槽可為六邊型(如第四圖)、十字型或一字型，但鎖固凹槽並不限定於上述所 提之結構，亦可為其他多邊形結構。

於一實施例中，本骨螺釘係為實心結構，請參照第五圖，第五圖係根據一實施例顯示含具有實心骨螺釘之骨板組固鎖於骨折部位之示意圖，其中操作人員得先將骨板202貼附於骨折部位時並以定位骨釘208穿設本發明骨板之定位孔210並暫時將骨板固定於骨折部位，隨後再利用相對應之工具(如螺絲起子)嵌入骨螺釘100之螺頭部102的鎖固凹槽402，並轉動骨螺釘，使骨螺釘100之切刀106開始攻入骨折部位之第一斷骨C1。

由於上述實心骨螺釘的第三螺紋區104B之螺距係大於第二螺紋區104A之螺距，因此，若第二104A及第三螺紋區104B同時轉動並進入骨折部位，第二螺紋區104A可提供較高的加壓效果，且第三螺紋區104B持續被推進骨折部位中，使第一斷骨C1與第二斷骨C2會因第一、第二、第三螺紋區間的螺距差異而產生加壓牽引並使兩斷骨C1、C2形成一相對位移，所以上述兩斷骨因相對移動而復位，最後再將本骨螺釘之螺頭部的第一螺紋區與骨板之第五螺紋區相螺合，即完成骨折部位之鎖固。

於一實施例中，為了提升斷骨與骨板間的鎖固效果，第一螺紋區102A可為多線螺紋，且第二螺紋區104A又進一步為單線螺紋，且第二螺紋區104A的導程係小於第一螺紋區102A的導程，所以當本骨螺釘之螺頭部的第一螺紋區與骨板之第五螺紋區相螺合時，斷骨C1與骨板會因第一102A、二104A螺紋區之間的導程差異而產生相對位移以完成斷骨與骨板之間的鎖固。在一實施例中，第一螺紋區102A進一步為雙線螺紋。

在另一實施例中，本發明之骨螺釘100又可為中空結構；請參照第六圖，第六圖係根據一實施例顯示含具有空心骨螺釘100之骨板組200固鎖於骨折部位之示意圖，當骨板202貼附於骨折部位時並以定位釘暫時將骨板202固定於骨折部位，可再藉由導柱(guide pin)602穿過骨板202之穿孔與骨折部位的第一斷骨C1與第二斷骨C2，然後再將中空之骨螺釘穿設上述之導柱602，使骨螺釘沿著導柱先後鑽入第一斷骨C1與第二斷骨C2。

在空心骨螺釘鑽入骨折部位的過程中，由於骨螺釘的第三螺紋區104B之螺距D2大於第二螺紋區104A的螺距D1，因此，第二螺紋區104A可提供較高的加壓效果，且透過第三螺紋區104B將兩斷骨C1、C2推動復位；是故，當本骨螺釘持續鑽入骨頭時，第一斷骨C1與第二斷骨C2則因分別受到壓 縮而產生相對位移並完成復位，且本骨螺釘之螺頭部的第一螺紋區再與骨板之第五螺紋區相螺合，最後再取出導柱，此時骨折部位與本發明之骨板組已緊密固定；藉由導柱作為導引，可提高骨螺釘鎖固位置的正確性。

在一實施例中，為了使骨螺釘得以順利鑽入骨頭，則至少一切刀之末緣係呈鋸齒狀或圓弧狀。在另一實施例中，在本骨螺釘之連接部又可塗布可幫助骨折癒合之骨生成因子(TGF-beta、BMPs、PTHrP等等)或者其他具消炎功能之藥物。

在一實施例中，本發明之骨螺釘可應用於固定不同骨折部位(如肱骨、尺橈骨、脛骨、股骨等等)之骨板。於一實施例中，骨螺釘之螺頭部與至少一切刀大小可維持不變，但螺桿部之複數個螺紋區可依照不同骨頭之大小而制定其適當的螺紋數量、螺距及長度。

在一實施例中，第二螺紋區與第三螺紋區之螺紋深度為相同。

於另一實施例中，第二螺紋區之螺紋深度較第三螺紋區為深，因此，第二螺紋區可用於避免骨螺釘鬆脫，以增加骨螺釘與骨折部位之間的阻力。

以上敘述係為本發明之較佳實施例。此領域之技藝者應得以領會其係用以說明本發明而非用以限定本發明所主張之專利權利範圍。其專利保護範圍當視後附之申請專利範圍及其等同領域而定。凡熟悉此領域之技藝者，在不脫離本專利精神或範圍內，所作之更動或潤飾，均屬於本發明所揭示精神下所完成之等效改變或設計，且應包含在下述之申請專利範圍內。

200‧‧‧骨板組

100‧‧‧具有複數螺紋區之骨螺釘

202‧‧‧骨板

204‧‧‧穿孔

204A‧‧‧第五螺紋區

206‧‧‧傳統骨釘

208‧‧‧定位孔

210‧‧‧定位骨釘

Claims (15)

1. 一種具有複數螺紋區之骨螺釘，其包含：一螺頭部，其外側表面具有一第一螺紋區且其截面為梯形；一螺桿部，其具有一前端、一連接部與一後端，該連接部之兩側分別連接該前端與該後端，該前端係連接於該螺頭部之一端，該螺桿部之表面具有一第二螺紋區與一第三螺紋區，該第二螺紋區係環繞設置於該前端，該第三螺紋區係環繞設置於該後端，且該連接部之表面為光滑面；至少一切刀，係連接於該螺桿部之後端；其中該螺頭部、螺桿部及該至少一切刀係為一體成形，該第三螺紋區之螺距係大於該第二螺紋區之螺距，該第二螺紋區的導程係小於該第一螺紋區的導程。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有複數螺紋區之骨螺釘，其中該螺頭部之第一螺紋區又進一步為多線螺紋。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有複數螺紋區之骨螺釘，其中該螺桿部之前端的直徑往該螺頭部方向遞增，使該螺桿部之中央軸線與該螺桿部前端之表面呈現一夾角，其中該夾角係介於0~10度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有複數螺紋區之骨螺釘，其中該第二螺紋區具有可變螺距，且該可變螺距介於0.3~3mm。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有複數螺紋區之骨螺釘，其中該第三螺紋區之螺距介於0.3~3mm。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有複數螺紋區之骨螺釘，其中該骨螺釘係呈中空。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有複數螺紋區之骨螺釘，其中該至少一切刀之末緣係呈鋸齒狀或圓弧狀。
8. 一種骨板組，其包含：如請求項1所述之骨螺釘以及一骨板，其中該骨板具有複數個穿孔，該複數個穿孔之內表面具有一第五螺紋區，該第五螺紋區可與該骨螺釘之螺頭部的第一螺紋區相互螺合。
9. 如申請專利範圍第8項所述之骨板組，其中該骨螺釘之螺頭部具有一鎖固凹槽，該鎖固凹槽為六邊型、十字型或一字型。
10. 如申請專利範圍第8項所述之骨板組，其中該骨螺釘之螺頭部的第一螺紋區又進一步為多線螺紋。
11. 如申請專利範圍第8項所述之骨板組，其中該骨螺釘之螺頭部的第一螺紋區又進一步為雙線螺紋。
12. 如申請專利範圍第10項所述之骨板組，其中該骨螺釘之螺桿部的第二螺紋區又進一步為單線螺紋。
13. 如申請專利範圍第8項所述之骨板組，其中該螺桿部之前端的直徑往該螺頭部方向遞增，使該螺桿部之中央軸線與該螺桿部前端之表面呈現一夾角，其中該夾角係介於0~10度。
14. 如申請專利範圍第8或11項所述之骨板組，其中該第二螺紋區具有可變螺距，且該可變螺距介於0.3~3mm。
15. 如申請專利範圍第8項所述之骨板組，其中該第三螺紋區之螺距介於0.3~3mm。