TWI689296B

TWI689296B - 可擴張之韌帶固定裝置

Info

Publication number: TWI689296B
Application number: TW107144099A
Authority: TW
Inventors: 黃偉欽; 林得耀; 劉松河; 林松彥; 盧政昌; 陳安利
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-04-01
Also published as: TW202021554A

Abstract

一種可擴張之韌帶固定裝置，其包含有：一柱狀結構，其內部具有至少一凸出結構；以及一多段式撐開結構，其位於該柱狀結構的內部，該多段式撐開結構的外部具有多段式凹凸不等之結構，當該多段式撐開結構於該柱狀結構內部移動時，該多段式凹凸不等之結構與該凸出結構相接觸，以將該柱狀結構擴張。

Description

可擴張之韌帶固定裝置

一種可擴張之韌帶固定裝置，尤指一種能夠以擴張方式將骨釘固定於股骨或脛骨之韌帶固定裝置。

全世界每年於前十字韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)重建手術量約為數百萬人次。

現有的前十字韌帶之手術方式，其係於股骨鑽出一股骨隧道，以及在脛骨鑽出一脛骨隧道。再將金屬阻斷式介面骨釘(介面釘)固定於股骨隧道與脛骨隧道內。重建後的前十字韌帶係固定於金屬阻斷式介面骨釘。

前十字韌帶重建後2至5年約有33.6%重建者產生有前側膝痛。約有38%重建者產生有膝伸直活動缺損。更有甚者產生有退化性關節炎等副作用。前述之副作用或缺損係因現有的體骨肌腱(patellar tendon)自體移植固定前十字韌帶的金屬阻斷式介面骨釘仍有臨床缺陷。

綜合上述，現有的阻斷是介面骨釘具有：固定力不足；術後復原期較長；骨釘鎖入時易造成韌帶組織破壞；以及復原後強度不足，容易有功能性缺損等缺點。

本揭露提出的一種可擴張之韌帶固定裝置，其包含有：一多段式中空之柱狀結構，其內部具有至少一凸出結構；以及一多段式撐開結構，其位於該柱狀結構的內部，該多段式撐開結構的外部具有多段式凹凸不等之結構，當該多段式撐開結構於該柱狀結構內部移動時，該多段式凹凸不等之結構與該凸出結構相接觸，以將該柱狀結構擴張。

1:可擴張之韌帶固定裝置

10:柱狀結構

100:撐開片

101:間隙

102:凸出結構

103:固定結構

104:缺口

105:凸起

106:平面

107:圓弧狀

11:多段式撐開結構

110:多段式凹凸高度不等之結構

111:螺紋孔

112:第一斜坡

113:第二斜坡

2:可擴張之韌帶固定裝置

20:柱狀結構

200:撐開片

201:凸起

202:空心孔

3:可擴張之韌帶固定裝置

30:柱狀結構

300:撐開片

301:圓弧狀

302:勾住結構

302A:勾住結構

303:固定結構

304:缺口

305:凸起

306:凸出結構

307:間隙

31:多段式撐開結構

310:多段式凹凸高度不等之結構

311:螺紋孔

312:第三斜坡

313:第四斜坡

4:可擴張之韌帶固定裝置

40:柱狀結構

400:撐開片

401:凸起

402:平面

403:圓弧狀

404:固定結構

405:缺口

406:間隙

A~F:位置

第1圖係本發明之一種可擴張之韌帶固定裝置之第一實施例之立體示意圖。

第2圖係本發明之一種可擴張之韌帶固定裝置之第一實施例之剖面示意圖。

第3圖係本發明之一種可擴張之韌帶固定裝置之第一實施例之又一剖面示意圖。

第4圖係本發明之一種可擴張之韌帶固定裝置之第二實施例之立體示意圖。

第5圖係本發明之一種可擴張之韌帶固定裝置之第三實施例之立體示意圖。

第6圖係本發明之一種可擴張之韌帶固定裝置之第三實施例之剖面示意圖。

第7圖係本發明之撐開後的柱狀結構之示意圖。

第8圖係本發明之一種可擴張之韌帶固定裝置之第四實施例之立體示意圖。

請配合參考第1圖與第2圖所示，本揭露係一種可擴張之韌帶固定裝置1之第一實施例，其包含有柱狀結構10與一多段式撐開結構11。

柱狀結構10為一種中空式之多角形型結構或圓柱型結構。柱狀結構10具有複數個撐開片100，各撐開片100之間具有一間隙101。各撐開片100的內部具有至少一凸出結構102。柱狀結構10的一端具有一與導引器械結合之勾住結構(圖中未示)。該導引器械包含與韌帶固定器結合之結構，並內含有如螺桿或其他形式可與螺紋結合之導引結構，可將韌帶固定器置入具有通道之骨組織內，並導引韌帶固定器之作動。柱狀結構的另一端具有一可懸吊韌帶之固定結構103。該固定結構103具有一可將韌帶穿過固定之缺口104。

於本實施例中，各撐開片100之外部具有至少一凸起105。於另一實施例中，其中一撐開片100的外表面為一平面106，平面106可供韌帶通過，其餘撐開片100的外表面為一圓弧狀107。凸起105係可增加本揭露之可擴張之韌帶固定裝置1與脛骨或股骨之間的固定強度。該凸起105可為浪狀凸起或螺紋。

多段式撐開結構11為多角形型結構或圓柱型結構。多段式撐開結構11係位於柱狀結構10的內部。多段式撐開結構11與柱狀結構10緊密結合。多段式撐開結構11的外部具有多段式凹凸高度不等之結構110。該多段式凹凸高度不等之結構110具有至少一深至淺排列凹狀之位置。當多段式撐開結構11於柱狀結構10內部移動時，凸出結構102係分別與多段式凹凸高度不等之結構110接觸，以使柱狀結構10擴張。

多段式撐開結構11與柱狀結構10之材料可為金屬(如不鏽鋼、鈦合金、生物可降解金屬等純金屬或合金材料)、陶瓷(如氫氧基磷灰石等生物陶瓷材料)、高分子(如：PEEK(具醚醚酮)、PLLA(聚乳酸)、PLGA(聚乳酸甘醇酸)等適合植入之生物相容性材料)，或複合材料。該複合材料可為金屬、陶瓷、高分子及上述材料任意組合之複合材料。該多段式撐開結構11與柱狀結構10可以積層製造(Additive Manufacturing,AM)製程，達到上述複雜一體成型的結構。但本發明的製造方法不限定使用積層製造(Additive Manufacturing,AM)製程達成。

積層製造(AM)還具有快速原型(Rapid Prototyping,RP)、快速製造(Rapid Manufacturing,RM)或3D列印(3D Printing)等

請配合參考第3圖所示，多段式撐開結構11的一端具有一螺紋孔111。螺紋孔111係與可與導引器械內的螺桿相結合。當螺桿轉動時，帶動多段式撐開結構11直線運動，而於柱狀結構10內部移動，而使凸出結構102係分別與多段式凹凸高度不等之結構110接觸，藉此將柱狀結構10撐開。

請再配合參考第2圖與第3圖所示，多段式凹凸高度不等之結構110具有至少一凹狀之A位置、B位置與C位置，A位置、B位置與C位置係由深至淺排列。前述之位置僅為舉例，但不限制位置的數量。A位置與B位置之間具有一第一斜坡112。B位置與C位置之間具有一第二斜坡113。當凸出結構102位於多段式凹凸高度不等之結構110之A位置時，柱狀結構10之撐開片100仍未向外撐開。當凸出結構102經由第一斜坡112移動至多段式凹凸高度不等之結構110之B位置時，撐開片100係向外未完全撐開。若凸出結構102經由第二斜坡113移動至多段式凹凸高度不等之結構110之C位置時，撐開片100係向外撐開的開度則最大。柱狀結構10之撐開片100向外撐開之外觀可參考圖所示。

如第2圖與第3圖所示，該多段式凹凸高度不等之結構110之間具有一斜坡，即上述之第一斜坡112與第二斜坡113。該多段式凹凸高度不等之結構110具有至少一深至淺排列凹狀之位置。所以該柱狀結構10之凸出結構102置於其中一深排列凹狀之位置時，柱狀結構10之撐開片110未向外撐開。該柱狀結構10之凸出結構102置於其中一最淺排列凹狀之位置時，本實施例中為C位置，柱狀結構10由撐開狀態至最大撐開狀態。該柱狀結構10之撐開片100向外撐開之外觀可參考圖所示。

請再配合參考第1圖至第3圖所示，本揭露之可擴張之韌帶固定裝置1可設於一股骨的股骨隧道或一脛骨的脛骨隧道內。多段式撐開結構11的一端具有一螺紋孔111。螺紋孔111係與可與一導引器械內之螺桿相結合。當螺桿轉動時，帶動多段式撐開結構11直線運動，而於柱狀結構10內部移動，而使凸出結構102係分別與多段式凹凸高度不等之結構110接觸，而使撐開片100向外膨脹，藉此將柱狀結構10撐開，即凸出結構102經由第一斜坡112與第二斜坡113，而由多段式凹凸高度不等之結構110之A位置移動至C位置。柱狀結構10之凸起105係可提升柱狀結構10與股骨或脛骨之固定強度。

韌帶可分別穿過兩柱狀結構10之缺口104，以將韌帶的兩端分別懸吊(固定)於柱狀結構10，而柱狀結構10係固定於股骨或脛骨，藉此將韌帶懸吊於股骨或脛骨通道內。

請配合參考第4圖所示，本揭露係一種可擴張之韌帶固定裝置2之第二實施例，其包含有一柱狀結構20與一多段式撐開結構(圖中未示)，該多段式撐開結構係與上述之第一實施例相同。

於本實施例中，柱狀結構20具有複數個撐開片200，於撐開片200平面部分具有至少一空心孔202，該空心孔202係位於凸起201之間。該空心孔202可增加本揭露之可擴張之韌帶固定裝置2植入脛骨或股骨後的骨生長效果。

請配合參考第5圖與第6圖所示，本揭露係一種可擴張之韌帶固定裝置3之第三實施例，其包含有一柱狀結構30與一多段式撐開結構31。

柱狀結構30為一直徑漸縮之圓柱型結構。柱狀結構30具有複數個撐開片300，各撐開片300的外表面為圓弧狀301。各撐開片300的內部具有至少一凸出結構306。柱狀結構30的一端具有一與引導器械結合之勾住結構302。柱狀結構30的另一端另可具有至少一可懸吊韌帶之固定結構303。該固定結構303具有一可將韌帶穿過固定之缺口304。各撐開片300之外部具有至少一凸起305，該凸起305可為螺紋或其他類型之凸出結構。如同上述之第一實施例與第二實施例，各撐開片300之間具有一間隙307。

多段式撐開結構31係位於柱狀結構30的內部。多段式撐開結構31的外部具有多段式凹凸高度不等之結構310。當多段式撐開結構31於柱狀結構30內部移動時，凸出結構306係分別與多段式凹凸高度不等之結構310接觸，以將柱狀結構30撐開。

多段式撐開結構31的一端具有一螺紋孔311。螺紋孔311可與導引器械內之螺桿相結合。當螺桿轉動時，帶動多段式撐開結構31直線運動，而於柱狀結構30內部移動，而使凸出結構306係分別與多段式凹凸高度不等之結構310接觸，藉此將柱狀結構30撐開。

請再配合參考第6圖所示，多段式凹凸高度不等之結構310具有至少一凹狀之結構如D位置、E位置與F位置，D位置、E位置與F位置係由深至淺排列。前述之位置僅為舉例，但不限制位置的數量。當凸出結構306位於多段式凹凸高度不等之結構310之D位置時，柱狀結構30之撐開片300未向外撐開。D位置與E位置之間具有一第三斜坡312。E位置與F位置之間具有一第四斜坡313。所以當凸出結構306經由第三斜坡312，而由D位置移動至E位置時，柱狀結構30由未完全撐開狀態。若凸出結構306經由第四斜坡313，而由E位置移動至F位置時，柱狀結構30由撐開狀態至最大撐開狀態。

請配合參考第7圖所示，本實施例係本發明之第三實施例的衍生實施例說明，僅勾住結構302A不同於上述之第三實施例，其餘皆相同，故相同元件之元件符號沿用第三實施例，特先陳明。

如第7圖所示，柱狀結構30撐開至最大時，各撐開片300會向外撐，而使柱狀結構30變形，藉此增加本揭露之可擴張之韌帶固定裝置與脛骨或股骨之間的固定強度。同理，上述之本發明第一實施例(如第1圖至第3圖所示)與第二實施例(如第4圖所示)之柱狀結構呈現撐開狀態時，亦可呈現類似第7圖之型態。

請配合參考第8圖所示，本揭露係一種可擴張之韌帶固定裝置4之第四實施例，其包含有一柱狀結構40與一多段式撐開結構(圖中未示)。該多段式撐開結構係如上述之第二實施例所述。

於本實施例中，柱狀結構40具有複數個撐開片400，各撐開片400的外部具有凸起401。凸起401為螺紋或其他類型之凸起結構，各撐開片400之間具有間隙406。其中一撐開片400的外部為一平面402，其餘撐開片400的外表面為一圓弧狀403。柱狀結構40的一端可具有至少一可懸吊韌帶之固定結構404。該固定結構404具有一可將韌帶穿過固定之缺口405。

綜合上述，本揭露之多段式中空之柱狀結構植入於股骨或脛骨內時，柱狀結構係被多段式撐開結構撐開，而使柱狀結構固定於股骨或脛骨，藉此達到足夠的固定力、術後復原期短、且置入骨組內時時不易造成韌帶及骨組織破壞，使術後固定強度足夠且不易有功能性缺損。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何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，當可作些許之更動與潤飾，故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。