TWI577323B - 植入物系統、組織植入物，及用以控制組織植入物之劣化的系統 - Google Patents

Description

植入物系統、組織植入物，及用以控制組織植入物之劣化的系統

本發明係有關於一劣化受控制之金屬植入物及控制植入物劣化的方法。

在金屬的情形中，最破壞性型式的劣化是來自於電化學或電流攻擊，本質上經常被視為化學性。“劣化(degradation)”與“腐蝕(corrosion)”等詞在本文會互換使用。

使用可劣化的植入物材料是此技藝中所已知的。但是，基於某些因素之故，包括金屬的型式及表面對體積比在內，某些植入物不是劣化的太快，就是劣化的太慢。本發明要探討此一問題。

本發明係有關於一種劣化受控制的金屬植入物及控制植入物劣化的方法。

在至少一觀點中，本發明係有關於一種固定至組織上的植入物，其包含一本體，包含一第一材料，以及複數孔；一緊固件，設置該等複數孔的至少一者內，並固定至該組織上；以及一緊固件胚料，設置於至少一孔內，該胚料被建構成可大致上填滿其中設置著該胚料的該孔，而大致上未自該本體突出。

在一實施例中，緊固件胚料包含一螺釘頭部，牢固地鎖固至該本體上。

在另一實施例中，緊固件胚料包含一第二材料，係比該第一材料較不貴重。

在另一實施例中，緊固件胚料包含一第二材料，係比該第一材料更貴重。

在至少一觀點中，本發明係有關於一組織植入物，其包含一本體，被建構為可植入組織內，該本體包含一第一金屬材料及一第二金屬材料，該第一金屬材料比該第二金屬材料貴重。

在一實施例中，本體包含一管狀緊固件，其包含該第一金屬材料，該管狀緊固件具有一套管，以及一線材狀嵌入件，包含該第二材料，該線材被建構成可緊密地插置於該套管內。

在另一實施例中，該本體的大部份係由該第一金屬材料所建構，而該第二金屬材料則是焊接或鍍於該第一金屬材料上。

在另一實施例中，本體包含一板，其具有複數孔，大致上被該第一材料圍繞，以及一延長部，實質上包含該第二材料。

在另一實施例中，該第二材料包含該第一材料的一合金。

在另一實施例中，該本體的大部份實質上由該第一材料所組成，而該本體的小部份實質上由該第二材料所組 成。

在另一實施例中，該本體的該大部份係反映在該組織植入物之一表面上的一個以上分離區塊。

在另一實施例中，該一個或多個分離區塊包含一線、一點、一標誌、一規則幾何型樣、一不規則幾何型樣、或其組合。

在至少一觀點中，本發明係有關於一種用以控制一組織植入物之劣化的方法，包含提供一植入物，其具有至少一孔，該植入物具有一本體，實質上由一第一材料所組成；將該植入物固定至組織上；以及將一嵌入件定位於該孔內，以大致上填滿該孔，該嵌入件實質上由一第二材料所組成，其具有較該第一材料低的貴重性。

在至少一觀點中，本發明係有關於一種用以控制一組織植入物之劣化的方法，包含提供一第一植入物，其具有複數孔及至少一緊固件胚料；將緊固件插穿該等孔的一部份，但並非全部，以將該板固定至骨頭上；以及在將該板固定至該骨頭上後，讓該至少一緊固件胚料插入至不含有插入緊固件的該複數孔之至少一者內。

前面的概述，以及下面本發明實施例的詳細說明，在配合下面所附有關於例示性實施例的圖式加以閱讀時，將可更清楚地理解。但是，應理解到，本發明並不僅限於所示的這些配置及手段。

參閱所附圖式，下文將更充份地說明本發明的多種實施。其中顯示出本發明的一些實施例，但並非全部。事實上，本發明的各種實施例均可以不同的形式來加以實施，且不應解釋為只限於本文中所明確描述的這些實施例。在全文中相同的參考編號係用以代表相同的元件。單數的格式“一”以及“該”，係包含單數及複數二者，除非文中明確表明不是如此。

如第1圖中所示，本發明的實施例係有關於一種組織植入物100。在某些實施例中，組織植入物100包含一本體110及一個或多個孔120。在一實施例中，支撐部140圍繞或緊鄰接抵孔120。

如第1-7圖中所示，植入物100可具有一厚度400，例如第4圖所示之板的厚度。植入物100可包含一線性結構的板(例如說如第3圖中所示)或具有彎角結構的板(例如說如第1圖及第2圖中所示)。但是，植入物100並不僅限於板，並可包含任何其他的組織植入物。植入物100可進一步包含有一個或多個緊固件200。緊固件200可包括螺紋緊固件(例如說螺釘、管狀螺釘)；以及非螺紋緊固件(例如說線材、K氏鋼釘、套管)。

在一實施例中，植入物100包含緊固件胚料130。緊固件胚料130可包含一螺釘胚料(例如說一盲螺釘)或一螺栓胚料(例如說一盲螺栓)。在一實施例中，一螺釘胚料或螺栓胚料是一根具有頭部的螺釘或螺栓，其可開設螺紋，以供特定的應用。在一實施例中，緊固件胚料130包 含一個沒有桿身的頭部。在一實施例中，緊固件胚料130在其整個長度上均具有均勻的直徑。在該種應用中，螺釘頭部或螺栓頭部係開設有螺紋，以配合於孔120內的螺紋。在一實施例中，緊固件胚料130包含一個構造成可卡扣於孔120內的頭部。在另一實施例中，緊固件胚料130包含一個構造成可壓合於孔120內的頭部。在一實施例中，緊固件胚料130被建構成可牢固地鎖固於本體110上。

在一實施例中，緊固件胚料130(例如說盲螺釘)係在彎折(例如說預彎折)諸如板之類的植入物時，用來保護鎖固螺紋。在彎折作業之後，緊固件胚料130即可加以移除，或稍後由例如螺釘、螺栓、螺紋線材之類的緊固件加以更換。在其他的實施例中，緊固件胚料130可如本文中所述般在彎折植入後，留置於定位。在此種實施例中，在一被植入之植入物100中包含有被植入之緊固件胚料的處所，支撐部140的劣化速率會減低或大致上消除掉。在一實施例中，在有一緊固件胚料130植入於植入物100的一孔內時，劣化會自植入物100的頂部或底部開始延滯的更久。在一實施例中，植入物100的劣化只會發生在植入物100的外側表面150。

緊固件胚料130的一個例子是顯示在第12圖及第13圖內。在一實施例中，緊固件胚料130具有一預定高度1260、一大致上淺碟狀的頭部1210、以及一本體1250。在一實施例中，該頭部1210具有一十字溝槽1220形成於其上，以供嚙合一旋轉鎖固工具的末端嚙合部位或螺絲起子 刃口(未顯示)。在另一實施例中，該頭部1210具有一預定的寬度1240。在一實施例中，該頭部1210具有一漸縮側向周緣部位1230。

如第12圖及第13圖中所示的緊固件胚料130亦包含一個自該頭部1210向下延伸的本體1250。在一實施例中，該本體具有一預定寬度1270。在一實施例中，漸縮部位1230是以線性方式逐漸縮小。在一實施例中(未顯示)，緊固件胚料130的寬度1240是大致上等於緊固件胚料130的寬度1270。緊固件胚料130在高度1260的全部或部份上可開設螺紋。

緊固件胚料130可以構造並設定大小成為能在孔120內延伸一預定長度。在一實施例中，緊固件胚料130被建構成能大致上填充於孔120內。在一實施例中，緊固件胚料130係大致上或完全填滿孔120，但並未自本體110或植入物100突出。例如說，如第4圖中所示，緊固件胚料130具有一第一末端410及一第二末端420，其等係平接於植入物100的一第一表面430及第二表面440。在一實施例中，緊固件胚料130具有一個大致上等於厚度400的長度。

在一實施例中，圖所示第4，植入物100是由一個或多個緊固件200加以固定至組織480(例如說骨頭)上。在一實施例中，一緊固件設置於本體120之複數孔的至少一者內，並固定至組織480上。在一實施例中，一緊固件胚料130設置於至少一孔120(例如說未容置有緊固件200的孔120中之一者)內。如第1圖所示，有一個以上的緊固件胚 料130設置於植入物100內。如第4圖所示，植入物100包含有四個緊固件200及一個緊固件胚料130。在一實施例中，緊固件胚料130是被建構成對齊於組織480內的一破裂處470。為達成本文內所述的有益效用，緊固件胚料130可施用於一板中生物力量所允許的任何其他位置。

在某些實施例中，植入物100包含一種可劣化材料(例如說可劣化金屬或聚合物)。可應用於本發明內的可劣化金屬包括含鎂及可劣化鐡，以及他們的合金。在一實施例中，植入物100包含至少二種不同的材料(例如說二種不同的金屬，具有不同的電極電位或電化學電位。鎂，例如說，具有-2.37V的標準電極電位；鐡具有-0.44V的標準電極電位)。例如說，在一實施例中，本體110可包含或實質上由一種具有第一貴重性的材料所組成，以及一緊固件胚料130，其包含有或實質本上由一種具有不同於該第一材料之貴重性的第二材料所組成。在一實施例中，該第一材料是比該第二材料更貴重。在另一實施例中，該第二材料是比該第一實施例更貴重。在一實施例中，該第二材料是該第一材料的一種合金。在再另一實施例中，該第二材料並不是該第一材料的合金。

因此，例如說，植入物100可包含一板，其具有一本體110，實質上是由鎂所組成，以及一緊固件胚料130，實質上是由一種鎂合金所組成。該合金可包含釔及/或含有稀土的合金，例如WE43或WE54。在一實施例中，植入物100包含二種均為合金的金屬。

另一種方式是植入物100可包含一板，其具有一實質上是由鎂、鐡、或其合金所組成的本體110，以及一實質上是由例如金或銀之類更貴重金屬所組成的緊固件胚料。在一實施例中，該更貴重金屬植入物的存在可以讓本體110的劣化比其在沒有該更貴重材料時的劣化更快。

因此，本發明的實施例可提供數項優點。例如說，在一實施例中，植入物100能以一種依據所選用之材料及植入物設計特點來控制劣化特性的方式加以植入。例如說，植入用以例如說減低骨折的習用鎂植入物100是為一骨板。該板可包含孔120，其等可容置用以將該板固定至骨頭上的骨螺釘。在本發明之前，骨折處附近的板孔120會任其開放的。在該種情形中，板的劣化會由板孔120的二側開始發生，並且會在該板內部加速進行。在本發明的一實施例中，固定設置在開放的孔120內的緊固件胚料會延滯或實質上消除該種劣化情形。另一種方式是可以植入包含有較製成本體110之材料更易於劣化之材料的緊固件胚料。在此種情形下，該更易於劣化緊固件胚料會犠牲性地劣化掉，以進一步延滯本體110的劣化。

本文中所揭露的劣化控制並不限於具有緊固件胚料的植入物。例如說，在一實施例中，其係一組織植入物100(例如說如第6圖及第7圖所示)，具有一本體110，包含一第一材料部份610及一第二材料部份620。

在一實施例中，第一材料部份610可包含或實質上由一第一材料所組成，而第二材料部份620可包含或實質上 由一第二材料所組成。在一實施例中，該第一材料在暴露於體液中時會以一不同於第二材料劣化速率的速率進行劣化。在一實施例中，第二材料部份620被建構做為相對於該第一材料部份610的一犠牲式陽極。在一實施例中，第二材料部份620可包含或實質上由一比第一材料部份610不貴重的金屬合金所組成。在一實施例中，在該犠牲式陽極已因例如說電流腐蝕而劣化掉後，植入物110的其餘部份才會開始腐蝕/劣化。在一實施例中，第二材料部份620及第一材料部份610係透過電鍍或焊接而結合在一起。

在一實施例中，如第6圖所示，植入物100(例如說一板)包含一主體630，具有複數孔120，係至少大致上被該第一材料610圍繞，以及一延長部605，實質上包含一第二材料。在一實施例中，延長部605實質上是由第二材料所組成。在一實施例中，延長部605包含有電鍍於第一材料上的第二材料。因此例如說，延長部605可包含第一材料部份610，被第二材料部份620圍繞。在一實施例中，延長部605係焊接至主體630上。

在一實施例中，如第7圖所示，植入物700(例如說一板)包含一主體730，具有複數孔120，係至少大致上被該第一材料610圍繞。植入物700亦可包含區塊705，其等係包含或實質上由一第二材料所組成。在一實施例中，主體730包含或實質上由第一材料所組成。在一實施例中，第二材料係在區塊705處電鍍於主體上。

如第6圖及第7圖中所示，在某些實施例中，植入物 100、700包含一邊界640、740，位於第一材料610與第二材料620之間。在一實施例中，邊界640係自植入物100、700的一側延伸至植入物100、700的相對側上。在一實施例中，邊界640包含一彎曲的邊界。在一實施例中，邊界640、740形成一扇形邊結構，如第7圖中所示。在本發明的一實施例中，植入物100、700的大部份(或本體110的大部份)包含一第一材料，而植入物100、700的小部份則包含一第二材料，且該第一及第二材料具有不同的劣化特性(例如說貴重性)。在一實施例中，該第二材料包含有相對於第一材料呈分隔狀的區塊。

在一實施例中，植入物700包含一第二材料，其係以一種型樣電鍍於第一材料上。在一實施例中，該第二材料在電化學上是較第一材料更為貴重。在該一實施例中，第二材料的設置可加植入物的劣化。在一實施例中，例如說，銀可鍍於一可劣化鐡植入物的頂部，以加速該鐡植入物的劣化。例如說，第7圖中的型樣顯示出一種多裂片狀的邊界。第9圖的型樣則反映在分離狀的第二材料620的線性區塊。第10圖中所示的範例性型樣反映在第二材料620的分離區塊，其型式為點狀620、鑽石形930、十字形940、以及標誌950。也可以製做出其他規則或不規則幾何形狀及線條的分離區塊。

在一實施例中，如第11圖所示，第二材料620可以構造成能提供資訊960給進行植入的外科醫生。該資訊可以例如說提供有關於植入物100的設置及/或定向的資訊 960。在一實施例中，該資訊960包含有材料比構成植入物100剩餘部份的材料較貴重或較不貴重。

第8圖顯示出本發明一植入物800的一範例性剖面圖。在一實施例中，植入物800是一管狀緊固件。植入物800可包含一主體880，具有一頭部810、一軸部820(其可開設或不開設螺紋)、以及一延伸穿過頭部810及軸部820的套管830。植入物800亦可包含一承窩840，其係連接於套管820。

在一實施例中，植入物800亦包含一嵌入件850，其被建構成可插置於套管830內。在一實施例中，嵌入件850係緊密地插置於套管830。在一實施例中，嵌入件850包含一軸部860，並可包含一蓋部870。在一實施例中，蓋部870係連接於軸部860。

雖然第8圖中顯示出蓋部870自植入物800的一側末端突出，且未填滿滿整個承窩840。其他的結構亦屬本發明的範疇之內。在某些實施例中，例如說，嵌入件850是構造成可大致上塞滿套管830及/或承窩840。在一實施例中，嵌入件850是一線材狀嵌入件，緊密地插置於套管830內。在某些實施例中，蓋部870是可加以“錘入”，以改善主體880與嵌入件850間的接觸。

在一實施例中，本發明包含一種控制植入物劣化的方法。在一實施例中，該方法包含提供一植入物(例如說一個包含一板或一管狀螺釘的植入物)，其具有至少一孔。在一實施例中，該方法的植入物具有一本體，其實質上由 一第一材料所組成。該方法進一步包含將該植入物至組織上。在一實施例中，該方法包含將一嵌入件定位於該孔，以大致上填滿該孔，該嵌入件實質上由一第二材料所組成，其具有較第一材料低的貴重性。

在一實施例中，該方法包含提供一第一植入物(例如說一個包含一板的植入物)，其具有複數孔及至少一緊固件胚料。該方法可包含將緊固件插穿一些但非全部的孔，以將該板固定至骨頭上。在將該板固定至骨頭上之後，該方法可進一步包含讓至少一緊固件胚料插入至該等複數孔中不含有插入緊固件的至少一者內。

因此，本發明的實施例可提供數項優點。例如說，在一實施例中，植入物100可以是一種劣化曲線可依據選用之材料及植入物設計特點來加以控制的植入物。因此，植入用以例如說減低骨折的習用鎂植入物100是為一骨板。該板可包含孔120，其等可容置用以將該板固定至骨頭上的骨螺釘。在本發明之前，骨折處附近的板孔120會任其開放的。在該種情形中，在體液接觸到植入物100內側表面(例如說開設有孔120的表面)時，板的劣化會自該板內部加速進行至該板外部。在本發明的一實施例中，固定設置在開放的孔120內的緊固件胚料130會延滯或實質上減低該種劣化情形。另一種方式是可以讓包含有較製成本體110之材料更易於劣化之材料的緊固件胚料130犠牲性地劣化掉，以進一步延滯本體110的劣化。

熟知此技藝者當可理解，以上所顯示及描述的範例性 實施例是可在不脫離本發明之發明概念的情形下加以改變。因此，可以理解，本發明並不侷限於所示及所述的範例性實施例而已，其係意欲涵蓋屬於本發明由申請專利範圍加以限定的精神及範疇內的變化。例如說，該等範例性實施例中的某些特定的特點可以是或不是本案所主張之發明的一部份，而本文所揭露的各實施例中的結構也可以合併在一起。

可以理解，本發明之圖式及說明的至少一部份係被加以簡化的，以供聚焦於與充分理解本發明有關的元件上，而其他的元件則被加以略去，以供清楚起見，而這些元件係具有此技藝一般技術者可以理解用以構成本發明之一部份者。但是，由於這些元件係此技藝中已為所熟知者，且由於他們並非有助於對本發明的更進一步瞭解者，因此本文中並未針對這些元件提供說明。

再者，在該方法並不需要依賴於本文中所提出之步驟的特定順序的情形下，該等步驟的某一特定順序並不應視為對於申請專利範圍的一項限制。有關於本發明方法的申請專利範圍並不應侷限於以文中所述之順序加以實施的方式而已，而熟知此技藝者當可輕易瞭解到，這些步驟是可以改變，而仍處於本發明之精神及範疇內。

100‧‧‧組織植入物

110‧‧‧本體

120‧‧‧孔

130‧‧‧緊固件胚料

140‧‧‧支撐部

150‧‧‧外側表面

200‧‧‧緊固件

400‧‧‧厚度

410‧‧‧第一末端

420‧‧‧第二末端

430‧‧‧第一表面

440‧‧‧第二表面

470‧‧‧破裂處

480‧‧‧組織

605‧‧‧延長部

610‧‧‧第一材料部份

620‧‧‧第二材料部份

630‧‧‧主體

640‧‧‧邊界

700‧‧‧植入物

705‧‧‧區塊

730‧‧‧主體

740‧‧‧邊界

800‧‧‧植入物

810‧‧‧頭部

820‧‧‧軸部

830‧‧‧套管

840‧‧‧承窩

850‧‧‧嵌入件

860‧‧‧軸部

870‧‧‧蓋部

880‧‧‧主體

930‧‧‧鑽石形

940‧‧‧字形

950‧‧‧標誌

960‧‧‧資訊

1210‧‧‧頭部

1220‧‧‧溝槽

1230‧‧‧溝槽

1240‧‧‧寬度

1250‧‧‧本體

1260‧‧‧高度

1270‧‧‧寬度

在圖式中：第1圖顯示出根據本發明一實施例的組織植入物例示 性頂視圖。

第2圖顯示出根據本發明一實施例的組織植入物例示性頂視圖。

第3圖顯示出根據本發明一實施例的組織植入物例示性頂視圖。

第4圖顯示出第3圖之組織植入物根據本發明一實施例固定至一組織(例如說骨頭)上的例示性剖面圖。

第5圖顯示出根據本發明一實施例的組織植入物例示性頂視圖。

第6圖顯示出根據本發明一實施例的組織植入物例示性頂視圖。

第7圖顯示出根據本發明一實施例的組織植入物例示性頂視圖。

第8圖顯示出根據本發明一實施例的組織植入物例示性剖面圖。

第9圖至第11圖顯示出根據本發明一實施例的組織植入物例示性頂視圖。

第12圖顯示出根據本發明一實施例的緊固件胚料例示性剖面圖。

第13圖顯示出根據本發明一實施例的緊固件胚料例示性頂視圖。

100‧‧‧組織植入物

110‧‧‧本體

120‧‧‧孔

130‧‧‧緊固件胚料

140‧‧‧支撐部

150‧‧‧外側表面

Claims (17)

1. 一種植入物系統，包含：本體，包含第一材料並具有複數孔；緊固件，被建構成設置於該複數孔的至少一者內，並將該本體固定至組織上；以及緊固件胚料，包含第二材料並被建構成設置於至少一孔內並填滿該孔而未自該本體突出，其中該第二材料的貴重性不同於該第一材料的貴重性。
2. 如申請專利範圍第1項的植入物系統，其中該緊固件胚料包含螺釘頭部，牢固地鎖固至該本體上。
3. 如申請專利範圍第1項的植入物系統，其中該第二材料比該第一材料較不貴重。
4. 如申請專利範圍第1項的植入物系統，其中該第二材料比該第一材料更貴重。
5. 如申請專利範圍第1項的植入物系統，其中該本體包含一板。
6. 如申請專利範圍第1項的植入物系統，其中該本體包含第一金屬材料且該緊固件胚料包含第二金屬材料。
7. 一種組織植入物，包含：本體，被建構成植入組織內，該本體包含第一金屬材料及第二金屬材料和介於該第一金屬材料及該第二金屬材料之間的邊界，其中該第一金屬材料比該第二金屬材料貴重。
8. 如申請專利範圍第7項的組織植入物，其中該本體的大部份係由該第一金屬材料所建構，而該第二金屬材料則是焊接或鍍於該第一金屬材料上。
9. 如申請專利範圍第7項的組織植入物，其中該本體包含板，其具有複數孔，被第一金屬材料圍繞，以及延長部，包含該第二金屬材料。
10. 如申請專利範圍第7項的組織植入物，其中該第二材料包含該第一材料的合金。
11. 一種組織植入物，包含：本體，被建構成植入組織內，該本體包含套管，該套管包含第一金屬材料；以及線材狀嵌入件，包含第二金屬材料，該線材被建構成緊密地插置於該套管內；其中該第一金屬材料比該第二金屬材料貴重。
12. 一種組織植入物，包含：本體，被建構成植入組織內，其中該本體的大部份實質上由第一金屬材料所組成；以及該本體的小部份實質上由第二金屬材料所組成，且其中該第二金屬材料以一型樣鍍於該第一金屬材料。
13. 如申請專利範圍第12項的植入物，其中該本體的該大部份係反映在該組織植入物之表面上的一個或多個分離區塊。
14. 如申請專利範圍第12項的植入物，其中該一個或 多個分離區塊包含線、點、標誌、規則幾何型樣、不規則幾何型樣、或其組合。
15. 如申請專利範圍第12項的植入物系統，其中該第二材料比該第一材料更貴重。
16. 如申請專利範圍第12項的植入物系統，其中該第一材料比該第二材料更貴重。
17. 一種用以控制組織植入物之劣化的系統，包含：植入物，其具有至少一孔，該植入物具有本體，實質上由第一金屬材料所組成，該植入物被建構成固定至組織上；以及位於該孔內之嵌入件被建構成填滿該孔而未自該本體突出，該嵌入件實質上由第二金屬材料所組成，其具有較該第一金屬材料低的貴重性。