TWI720677B - 脊椎植入結構體 - Google Patents

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TWI720677B
TWI720677B TW108140108A TW108140108A TWI720677B TW I720677 B TWI720677 B TW I720677B TW 108140108 A TW108140108 A TW 108140108A TW 108140108 A TW108140108 A TW 108140108A TW I720677 B TWI720677 B TW I720677B
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陳宛君
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Abstract

本發明提供一種具有收合與擴張兩狀態的脊椎植入結構體，其本體由第一部份、第二部份、至少一擴張臂與至少一支撐臂組成。擴張臂之一端連接第一部份，另一端為一自由端。支撐臂之一端連接擴張臂，另一端連接該第二部份。支撐臂包含複數個應力弱化處。當第一部份與第二部份之間的距離改變時，支撐臂於弱化處彎折，帶動擴張臂移動，使擴張臂與第一部份所夾的角度增加並擴張脊椎植入結構體，並使脊椎植入結構體成為擴張狀態。擴張臂的數量為三個，且該些擴張臂的弧度比例高於1：1：1但小於等於1.6：1：1。

Description

脊椎植入結構體
本發明關於一種脊椎植入結構體，特別是指一種脊椎骨間與脊椎骨內的植入物。
脊椎係由脊髓、脊椎骨、韌帶和椎間盤四個主要元件組成。嚴重的骨質疏鬆症、椎間盤或韌帶退化、骨頭關節錯位或關節擠壓，可能會造成脊椎的機械性損壞(例如椎體壓迫性骨折)，使脊椎不穩定。脊椎不穩定會導致極端的不適及疼痛，使患者產生長期背痛、駝背畸形或無法行走等症狀。
治療脊椎不穩定的其中一種方法是椎體成形手術，其原理主要是於變形的椎體內植入結構體。植入的結構體可在椎體內擴張，將塌陷的椎體回復原本的高度，結構體內可填充自體骨或人造骨組織(骨水泥)，增強脊椎的穩定度，進而達到治療的目的。
脊椎植入結構體需配合植入工具以將其擺放患者體內並進行擴張。目前市面上已有許多不同態樣的脊椎植入結構體及 植入工具，然而，這些習用的設計未臻理想，仍有加以改善的空間。
本發明提供一種脊椎植入結構體，藉由其與操作工具的結構配合，使得手術中調整脊椎植入結構體之位置、擴張、灌注骨水泥等操作更有效率，也更加容易。
根據本發明之一實施例，提供一種脊椎植入結構體。此脊椎植入結構體具有收合與擴張兩狀態，並包括一本體。當脊椎植入結構體為收合狀態時，此本體為中空圓柱體。本體由第一部份、第二部份、擴張臂及支撐臂組成。第二部份不與第一部份重疊。擴張臂之一端連接第一部份並與第一部份夾一角度，擴張臂之另一端為一自由端。支撐臂之一端連接該擴張臂，支撐臂之另一端連接該第二部份。支撐臂包含複數個弱化處，當第一部份與第二部份之間的距離改變時，支撐臂於該些弱化處彎折，帶動擴張臂移動，使角度增加並擴張脊椎植入結構體，並使該脊椎植入結構體成為擴張狀態。第一部份、第二部份、擴張壁及支撐臂係為一體成形結構。
根據本發明另一實施例，提供一種脊椎植入套件，包括上述之脊椎植入結構體以及操作工具。操作工具包含工具本體、固定套管、中心桿及操作把手。工具本體具有連接部及握持部，連接部之尾端包括接合結構，用以連接脊椎植入結構體。固定套 管係穿套入工具本體內，用以固定脊椎植入結構體之第一部份與第二部份之間的距離。中心桿係穿套入固定套管內，且直接或藉由此固定套管連接第二部份。操作把手與中心桿連結，操作把手轉動時帶動中心桿沿第一部份之筒身方向移動。
根據本發明之再一實施例，提供一種脊椎植入結構體。此脊椎植入結構體包括第一筒體、第二筒體以及至少一擴張臂。第二筒體設置於該第一筒體的水平方向之上，且不與第一筒體重疊。第一筒體的筒徑係大於第二筒體的筒徑。擴張臂之一端連接第一筒體並與第一筒體夾一角度，擴張臂之另一端為一自由端。擴張臂具有一支撐臂，支撐臂之一端連接該擴張臂，支撐臂之另一端連接該第二筒體。當第一筒體與第二筒體水平方向之上的距離改變時，支撐臂帶動擴張臂移動，使角度增加並擴張脊椎植入結構體。
根據本發明之再一實施例，提供一種脊椎植入結構體。此脊椎植入結構體具有收合與擴張兩狀態，並包括一本體。本體由第一部份、第二部份、至少一擴張臂及至少一支撐臂組成。擴張臂之一端連接第一部份，另一端為一自由端。支撐臂之一端連接擴張臂，支撐臂之另一端連接第二部份。支撐臂包含複數個弱化處。當第一部份與第二部份之間的距離改變時，支撐臂於該些弱化處彎折，帶動擴張臂移動，使擴張臂與第一部份所夾的角度增加並擴張脊椎植入結構體，並使脊椎植入結構體成為擴張狀 態。擴張臂的數量為三個，且該些擴張臂的弧度比例高於1：1：1但小於等於1.6：1：1。
為使本發明之上述及其他方面更為清楚易懂，下文特舉實施例，配合所附圖式作詳細說明。
100、200、400、500:脊椎植入結構體
101、201、501:擴張端
102、202、402、502:固定端
110、210、510:本體
111、211、411、511:第一部份
112、212、512:第二部份
112a:第一內螺紋
113、213、513:擴張臂
113a、213a、513a:第一端
113b、213b、513b:第二端
113c、213c:弱化處
114、214、514:支撐臂
114a、214a、514a:第一端
114b、214b、514b:第二端
114c、214c、114d、214d:弱化處
120、220、520:固定螺筒
120a:第二內螺紋
121:突出部
121a:第一外螺紋
122、222:通孔
130、230:套網
131、231:卡合孔
132、232:固定孔
140、240:固定元件
310、610:工具本體
311、611:連接部
311a:尾端
312、612:握持部
320、620:固定(螺筒/螺帽)套管
321:固定螺筒/螺帽
322:套管
323:開口
330、630:中心桿
330a:連結端
340、640:操作把手
350、650:轉換器
360:骨水泥灌注套管
370:骨水泥推管
403:卡溝定位凸塊
403A:外凸塊
404:凹部
405:延伸肋條
511a:第一螺紋部
512a:內螺紋
513c、514c、514d:應力弱化處
5131:上側擴張臂
5132:下側擴張臂
521:固定部
521a:第二螺紋部
522:折斷部
523:移除部
523a:外螺紋
611a:接合結構
621:內螺紋
631:外螺紋
9:椎體
第1A圖至第4B圖繪示依據本發明一實施例(第一實施例)之脊椎植入結構體的示意圖；其中第1A圖及第1B圖為收合狀態的脊椎植入結構體(無套網)，第2A圖至第2C圖為擴張狀態的脊椎植入結構體(無套網)，第3A圖及第3B圖為收合狀態的脊椎植入結構體(有套網)，第4A圖及第4B圖為擴張狀態的脊椎植入結構體(有套網)。
第5A圖至第8B圖繪示依據本發明另一實施例(第二實施例)之脊椎植入結構體的示意圖；其中第5A圖及第5B圖為收合狀態的脊椎植入結構體(無套網)，第6A圖至第6C圖為擴張狀態的脊椎植入結構體(無套網)，第7A圖及第7B圖為收合狀態的脊椎植入結構體(有套網)，第8A圖至第8B圖為擴張狀態的脊椎植入結構體(有套網)。
第9A圖至第15A圖繪示各項操作工具的示意圖。
第16A圖至18B圖繪示第一實施例之脊椎植入結構體與操作工具組合的示意圖。
第19A圖至20C圖繪示第二實施例之脊椎植入結構體與操作工具組合的示意圖。
第21A圖及第21B圖繪示再一實施例之脊椎植入結構體的示意圖。
第22A圖至第23B圖繪示依據本發明又一實施例(第三實施例)之脊椎植入結構體的示意圖；其中第22A圖及第22B圖繪示脊椎植入結構體收合狀態的側視圖與剖面圖，第22C圖為第22A圖的脊椎植入結構體的左視圖。第23A圖及第23B圖繪示脊椎植入結構體擴張狀態的側視圖、剖面圖。
第24圖及第25圖為第23A圖所示之脊椎植入結構體植入椎體的側視圖與前視圖。
第26A及26B圖為脊椎植入結構體的功效性測試實驗結果圖。
第26C圖為表1所列之椎體內各位置的示意圖。
第27圖為用於擴張脊椎植入結構體之操作工具的分解示意圖。
第28A圖及第28B圖為操作工具與脊椎植入結構體的組合示意圖。
第29圖為用於固定脊椎植入結構體之固定螺筒與固定套管的分解示意圖。
第30圖為固定螺筒與固定套管組合後應用至工具本體的示意圖。
第31圖為固定螺筒組合至脊椎植入結構體之本體的示意圖。
上述圖式中圖號為A的圖式主要表示側視圖，圖號為B的圖式主要表示剖面圖，圖號為C的圖式主要表示正視圖或部份放大圖。
上述圖式僅作為示範性地呈現本發明之構件的型態與相對位置，各項構件之尺寸可能因說明方便而調整，圖式並無限制各構件之比例關係。
因製圖軟體的限制，上述圖式中可能出現錨點、接點之類的標記，然並不表示該處結構一定需要有此設計。
為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。
本發明之脊椎植入套件包含脊椎植入結構體及操作工具，其材質包括金屬或生物相容性聚合物。金屬包括鈦合金，而生物相容性聚合物包括聚醚醚酮及其衍生物。聚醚醚酮材質之硬度相當於鬆質骨(cancellous bone)，另外有一種碳纖維加強聚醚醚酮，其硬度相當於皮質骨(cortical bone)，兩者皆可應用於本發明之脊椎植入套件。然而，本發明之脊椎植入套件的材質並不限於此，亦可選用其他具生物相容性的材質。
脊椎植入結構體
第1A圖至第8B圖繪示本發明之脊椎植入結構體的兩種不同態樣，其中第1A圖至第4B圖為第一實施例之脊椎植入結構體100，第5A圖至第8B圖為第二實施例之脊椎植入結構體200。
《第一實施例》
以下配合第1A圖至第2C圖介紹未安裝套網之脊椎植入結構體100。第1A圖及第1B圖繪示脊椎植入結構體100收合狀態的側視圖與剖面圖，第2A圖至第2C圖繪示脊椎植入結構體100擴張狀態的側視圖、剖面圖與正視圖。如第1A、1B、2A、2B圖所示，脊椎植入結構體100由本體110及固定螺筒120組成，本體110在脊椎植入結構體100為收合狀態時為中空圓柱體，固定螺筒120亦為中空圓柱體。脊椎植入結構體100具有一擴張端101(左端)及一固定端102(右端)。擴張端101處可使用操作工具擴張(參照第1A圖及第2A圖)，擴張的程度可依需求調整。
[本體]
脊椎植入結構體100之本體110係由第一部份111、第二部份112、擴張臂113以及支撐臂114四個部份組成，4者為一體成形結構。第一部份111及第二部份112兩者皆為中空圓柱體，第一部份111及第二部份112係相互分開且不重疊(套合)，並沿著同一水平線設置(X軸，第1B圖)。亦即，第一部份111、第二部份112可視為從本體110分出的兩個較小獨立筒體，兩者 以擴張臂113及支撐臂114連接。第一部份111內部可容納固定螺筒120。第二部份112內部可容納固定元件及套網(於後詳述)。第一部份111的內徑係略為大於第二部份112的內徑，第一部份111的長度係略為大於第二部份112的長度。調整第一部份111及第二部份112間的距離，可改變脊椎植入結構體100的擴張程度。本實施例中，當第一部份111與第二部份112互相靠近，兩者水平方向(X軸)上的距離減少時，擴張程度增加。故需要有一操作工具(中心桿，於後詳述)將第二部份112朝第一部份111拉近(向右拉)，以擴張脊椎植入結構體100。
脊椎植入結構體100藉由擴張臂113的彎折而擴張。擴張臂113的一端113a(第一端)連接第一部份111，並自第一部份111向外延伸；擴張臂113的另一端113b(第二端)為自由端，此端不與其他元件連接。擴張臂113與第一部份111的連接處設計有一弱化處113c(應力弱化處)。弱化處113c例如是削薄、挖空之類的設計，使該處較鄰近其他部位脆弱，當擴張臂113受力時便會於此應力弱化處向外彎折，達成擴張的效果。應力弱化處的形狀例如是谷形、凹形、V形、U形等凹陷切口。擴張臂113與第一部份111的延長線之間夾一小於90度的角度θ(第2B圖)，θ角的大小表示脊椎植入結構體100的擴張程度。當脊椎植入結構體100為收合狀態時(第1A圖及第1B圖)，θ角為0度；而當脊椎植入結構體100為擴張狀態時(第2A圖及第2B圖)，θ角則大於0度但小於90度。擴張臂113的數量可為一 個以上，當擴張臂113的數量超過一個時，此些擴張臂113係等間隔連接第一部份111。如第2C圖所示，本實施例之脊椎植入結構體100係包括3個擴張臂113，各擴張臂113間隔120度。在本發明的其他實施例中，擴張臂的數量可為2個(間隔180度)、4個(間隔90度)或以上。擴張臂的數量越多，擴張時的施力越平均，但各個擴張臂的尺寸必須設計的更小，對產品精度的要求也會更高。
擴張臂113內部具有一支撐臂114。支撐臂114的形狀類似一舌片，可視為自擴張臂113中切割而成，亦即支撐臂114與擴張臂113為一體成形。或者，擴張臂113及支撐臂114皆可視為由本體110切割而成。當支撐臂114與擴張臂113為一體成形且由本體110切割而成時，本發明脊椎植入結構體100的製備程序可更加簡化。支撐臂114之一端114a(第一端)仍保持連接擴張臂113的內側，並連接擴張臂113較靠近第一部份111的位置；支撐臂114之另一端114b(第二端)則連接第二部份112較為靠近第一部份111的一側。支撐臂114上可設計一個以上的應力弱化處，本實施例係以2個應力弱化處為例，其分別位於支撐臂114與擴張臂113的連接處(弱化處114c)以及支撐臂114與第二部份112的連接處(弱化處114d)。當第一部份111與第二部份112的距離降低時，支撐臂114隨之受力，並於應力弱化處彎折。詳細來說，如第2B圖所示，弱化處114c的支撐臂朝脊椎植入結構體100的內側彎折，弱化處114d的支撐臂朝脊椎植入 結構體100的外側彎折，進而帶動擴張臂113朝脊椎植入結構體100的外側彎折，使θ角增加，脊椎植入結構體100擴張。弱化處例如是削薄、挖空之類的設計，使該處較鄰近其他部位脆弱，受力時應力會集中在該處，使結構產生變形(於此處為支撐臂114彎折)。在脊椎植入結構體110的擴張過程中，第一部份111與第二部份112之間的距離減小，直至兩者抵接，然第一部份111與第二部份112並未重疊或互相套合。
脊椎植入結構體100之本體110較佳為一體成形製作，例如直接以模具塑形、車床、銑床、放電加工、3D列印，或沖壓等方式一次形成第一部份111、第二部份112、擴張臂113及支撐臂114等結構。
[固定螺筒]
固定螺筒120與本體110相同，亦為中空圓柱狀，作用是在脊椎植入結構體100擴張完畢後，固定第一部份111與第二部份112之間的距離。固定螺筒120的筒徑小於第一部份111的筒徑，以套合於第一部份111內側。固定螺筒120接近第二部份112的一端係具有一突出部121，此突出部121的口徑係與第二部份112的內徑實質上相等。突出部121的外表面具有第一外螺紋121a，此第一外螺紋121a與第二部份112內表面的第一內螺紋112a相配，故突出部121可旋入第二部份112內固定，使固定螺筒120抵接第二部份112。固定螺筒120之內表面具有一第二內螺紋120a，其與操作工具之中心桿的外螺紋相配(於後詳 述)。將中心桿旋入固定螺筒後，便可以拉動中心桿的方式，帶動固定螺筒120與第二部份112移動，使第二部份112朝第一部份111靠近，進而擴張脊椎植入結構體100。
如第1B圖所示，當脊椎植入結構體100為收合狀態時，固定螺筒120的尾端(右端)收納在第一部份111內；而如第2B圖所示，當脊椎植入結構體100為擴張狀態時，第二部份112朝第一部份111移動，固定螺筒120的尾端超出第一部份111，這一小段超出的固定螺筒120可用另一個螺帽套合(未繪示，來自操作工具)，使固定螺筒120無法朝第二部份112移動，因而固定了第一部份111與第二部份112的距離。為使固定螺筒120能與另一螺帽套合，固定螺筒120一部分的外表面(尾端)可具有一外螺紋。
固定螺筒120的管壁上可包括一個或兩個以上的通孔122，在填充骨水泥時(於後詳述)，骨水泥可藉由通孔122進入椎體中。
脊椎植入結構體100於擴張狀態時(第2A圖)，其內部容積大於收合狀態(第1A圖)，因而能夠支撐及復位受損/塌陷的椎體，並可填充大量的骨水泥，加強支撐能力。
[套網]
第3A圖至第4B圖繪示安裝套網130之脊椎植入結構體100，其中第3A圖及第3B圖為收合狀態的脊椎植入結構體100，第4A圖及第4B圖為擴張狀態的脊椎植入結構體100。在灌入骨 水泥於脊椎植入結構體100時，套網130可限制骨水泥的位置，避免骨水泥溢出椎體；亦可使脊椎植入結構體100更為平均的擴張，強化支撐性質。
套網130係為中空圓柱狀，其係套設在脊椎植入結構體100的擴張臂113上，並可隨著脊椎植入結構體100的擴張而展開(第4B圖)。套網130兩端的開口大小不同，開口較大的一端之側壁具有至少一個卡合孔131，此端可卡接在擴張臂113靠近第一部份111之一端。套網130的另一端具有一孔徑較小的固定孔132(第4A圖)。當脊椎植入結構體100為收合狀態時(第3B圖)，套網130的一端係藉由卡合孔131固定在擴張臂113上，套網130的另一端則反折入脊椎植入結構體100，藉由固定元件140固定在第二部份112上。固定元件140例如是一螺絲，其螺牙可旋入第二部份內，且其螺頭之外徑略大於套網130的固定孔132，故將套網130固定在螺頭與螺牙之間，也就是將套網130固定在固定元件140與第二部份112相接處。特別說明的是，此實施例中套網130係以可簡易鬆脫的方式卡合在固定元件140與第二部份112之間，當脊椎植入結構體100擴張時(第4A、4B圖)，也就是第二部份112受拉力往第一部份111移動時，套網130便會受該拉力而自固定元件140鬆脫，使套網130能隨著脊椎植入結構體100的擴張而展開。要讓套網130自固定元件140鬆脫的方法有很多種，例如可以將固定元件140螺頭的外徑設計成僅比固定孔132大一點、於固定元件140的螺頭上作導角設 計、或於固定孔132上設計數個缺口，本發明並不對此限制。如此一來，當第二部份112受拉力往第一部份111移動時，反向的拉力便能容易拉動套網130，使其自固定元件140鬆脫。
《第二實施例》
以下配合第5A圖至第6C圖介紹未安裝套網之脊椎植入結構體200。脊椎植入結構體200的大部分結構與第一實施例之脊椎植入結構體100類似，部份相同之處不再贅述。
第5A圖及第5B圖繪示脊椎植入結構體200收合狀態的側視圖與剖面圖，第6A圖至第6C圖繪示脊椎植入結構體200擴張狀態的側視圖、剖面圖與正視圖。如第5A、5B、6A、6B圖所示，脊椎植入結構體200由本體210及固定螺筒220組成，本體210在脊椎植入結構體200為收合狀態時為中空圓柱體，固定螺筒220亦為中空圓柱體。脊椎植入結構體200具有一擴張端201(左端)及一固定端202(右端)。擴張端201處可使用操作工具擴張(參照第5A圖及第6A圖)，擴張的程度可依需求調整。
[本體]
脊椎植入結構體200之本體210係由第一部份211、第二部份212、擴張臂213以及支撐臂2144個部份組成，4者為一體成形結構。第一部份211及第二部份212兩者皆為中空圓柱體，第一部份211及第二部份212係相互分開且不重疊，並沿著同一水平線設置(X軸)。亦即，第一部份211、第二部份212 可視為從本體210分出的兩個較小的獨立筒體，兩者透過擴張臂213及支撐臂214連接。第一部份211內部可容納固定螺筒220。第二部份212內部可容納套網230及固定元件240(第6A至8B圖)。第一部份211的內徑係略為大於第二部份212的內徑。當脊椎植入結構體200為收合狀態時，第一部份211與第二部份212之間的距離很小，甚至抵接。調整第一部份211及第二部份212間的距離，可改變脊椎植入結構體200的擴張程度。本實施例與前述第一實施例的不同點為，當第一部份211與第二部份212互相遠離，兩者水平方向(X軸)之上的距離增加時，擴張程度增加。故需要有一操作工具(中心桿，於後詳述)將第二部份212朝擴張端201推送(向左推)，以擴張脊椎植入結構體200。
脊椎植入結構體200藉由擴張臂213的彎折而擴張。擴張臂213的一端213a(第一端)連接第一部份211，並自第一部份211向外延伸；擴張臂213的另一端213b(第二端)為自由端，此端不與其他元件連接。擴張臂213與第一部份211的連接處設計有一弱化處213c(應力弱化處)。弱化處213c例如是削薄、挖空之類的設計，使該處較鄰近其他部位脆弱，當擴張臂213受力時便會於此應力弱化處向外彎折，達成擴張的效果。擴張臂213與第一部份211的延長線之間夾一小於90度的角度θ(第6B圖)，θ角的大小表示脊椎植入結構體200的擴張程度。當脊椎植入結構體200為收合狀態時(第5A圖及第5B圖)，θ角為0度；而當脊椎植入結構體200為擴張狀態時(第6A圖及第6B 圖)，θ角則大於0度但小於90度。擴張臂213的數量可為一個以上，當擴張臂213的數量超過一個時，此些擴張臂213係等間隔連接第一部份211。如第6C圖所示，脊椎植入結構體200係包括3個擴張臂213，各擴張臂213間隔120度。在本發明的其他實施例中，擴張臂的數量可為2個(間隔180度)、4個(間隔90度)或以上。擴張臂的數量越多，擴張時的施力越平均，但各個擴張臂的尺寸必須設計的更小，對產品精度的要求也會更高。
擴張臂213內部具有一支撐臂214。支撐臂214的形狀類似一舌片，可視為自擴張臂213中切割而成，亦即支撐臂214與擴張臂213為一體成形。另一方面，擴張臂213及支撐臂214皆可視為由本體210切割而成。支撐臂214之一端214a(第一端)仍保持連接擴張臂213的內側，並連接擴張臂213較靠近自由端213b的位置；支撐臂214之另一端214b(第二端)則連接第二部份112較為遠離第一部份211的一側。支撐臂214上可設計一個以上的應力弱化處，本實施例係以2個應力弱化處為例，其分別位於支撐臂214與擴張臂213的連接處(弱化處214c)以及支撐臂214與第二部份212的連接處(弱化處214d)。當第一部份211與第二部份212的距離增加時，支撐臂214隨之受力，並於應力弱化處彎折。詳細來說，如第6B圖所示，弱化處214c的支撐臂朝脊椎植入結構體200的內側彎折，弱化處214d的支撐臂朝脊椎植入結構體200的外側彎折，進而帶動擴張臂213朝脊椎 植入結構體200的外側彎折，使θ角增加，脊椎植入結構體200擴張。弱化處例如是削薄、挖空之類的設計，使該處較鄰近其他部位脆弱，受力時應力會集中在該處，使結構產生變形(於此處為支撐臂214彎折)。
[本體之衍生設計]
請參照第21A圖及21B圖，其繪示本發明再一實施例之脊椎植入結構體400。脊椎植入結構體400與前述脊椎植入結構體200的差異之處在於固定端402的設計不同。如第21A圖所示，脊椎植入結構體400的固定端402(最左端)上具有卡溝定位凸塊403(此部份與脊椎植入結構體200相同)，係用來與稍後提及的操作工具卡合使用，操作工具與脊椎植入結構體400的結合端上具有對應的卡溝。脊椎植入結構體400上更具有延伸肋條404，自卡構定位凸塊403向脊椎植入結構體400的內部(朝向擴張臂420)延伸，用以增加脊椎植入結構體400第一部份411的強度，避免植入過程中發生結構變形或破裂。
此外，如第21B圖所示，卡溝定位凸塊403更可略微朝脊椎植入結構體400的外側(左側)延伸，多出一外凸塊403A，超出脊椎植入結構體400的固定端402。當脊椎植入結構體400具有外凸塊403A時，可以與具有相對應構型之卡溝或內凹結構的操作工具(稍後提及)更穩定的對接或結合，減少植入過程中滑脫或位移。在本發明再一實施例中，脊椎植入結構體400之本體210內側可設計一凹部405。凹部405向外連通至本體210外， 開口在第一部分211的水平方向(X軸)上。凹部405可以為長型凹槽或凹溝，因為一端開口而另一端封閉，所以可使用配套工具(例如細長型狀的桿體或針體)由本體210外伸入並頂抵施力，使操作工具在退出過程中被施加的力道可以增強，但不會造成脊椎植入結構體400位移，從而解決植入過程發生形變產生輔助操作工具不易退出的問題。
[固定螺筒]
固定螺筒220與本體210相同，亦為中空圓柱狀，作用是在脊椎植入結構體200擴張完畢後，固定第一部份211與第二部份212之間的距離。固定螺筒220的筒徑小於第一部份211的筒徑，以套合於第一部份211內側。固定螺筒220之部份外表面係具有第三外螺紋，此第三外螺紋與第一部份211內表面的第三內螺紋相配，因此固定螺筒220可旋入第一部份211內，並藉由螺紋前後調整位置及固定。可以調整固定螺筒220的位置，使固定螺筒220的前端抵接第二部份212，使第二部份212的不動，因而固定第一部份211與第二部份212之間的距離。特別注意的是，由於固定螺筒220需要靠螺紋旋轉前後移動，會產生扭矩，故脊椎植入結構體200操作時並不是靠固定螺筒220推動第二部份212。相對的，是先以操作工具之中心桿(於後詳述)水平將第二部份212推離第一部份211，使脊椎植入結構體200擴張後，再移動固定螺筒220向前抵接第二部份212，固定第二部份212的位置。
如第5B圖所示，當脊椎植入結構體200為收合狀態時，固定螺筒220的尾端略為超出第一部份211；而如第6B圖所示，當脊椎植入結構體200為擴張狀態時，第二部份212遠離第一部份211，固定螺筒220的尾端完全進入第一部份211，且前端抵接第二部份211，因而固定了第一部份211與第二部份212的距離。
此外，固定螺筒220的管壁上可包括一個或兩個以上的通孔222，在填充骨水泥時(於後詳述)，骨水泥可藉由通孔222進入椎體中。
[套網]
第7A圖至第8B圖繪示安裝套網230之脊椎植入結構體200，其中第7A圖及第7B圖為收合狀態的脊椎植入結構體200，第8A圖及第8B圖為擴張狀態的脊椎植入結構體200。在灌入骨水泥於脊椎植入結構體200時，套網230可限制骨水泥的位置，避免骨水泥溢出椎體；亦可使脊椎植入結構體200更為平均的擴張，強化支撐性質。
套網230係為中空圓柱狀，其係套設在脊椎植入結構體200的擴張臂213上，並可隨著脊椎植入結構體200的擴張而展開(第8B圖)。套網230兩端的開口大小不同，開口較大的一端之側壁具有至少一個卡合孔231，此端可卡接在擴張臂213靠近第一部份211之一端。套網230的另一端具有一孔徑較小的固定孔232(第8A圖)。當脊椎植入結構體200為收合狀態時(第 7B圖)，套網230的一端係藉由卡合孔231固定在擴張臂213上，套網230的另一端則反折塞入脊椎植入結構體200，以固定元件240透過固定孔232固定在第二部份212上。固定元件240例如是一螺絲，其螺牙可旋入第二部份內，且其螺頭之外徑大於套網230的固定孔232，故能將套網230固定在螺頭與螺牙之間，也就是將套網230固定在固定元件240與第二部份212相接處。與前述第一實施例不同的是，脊椎植入結構體200的套網230係穩定的卡合在固定元件240與第二部份212之間，而不會鬆脫。當脊椎植入結構體200擴張時(第8A、8B圖)，也就是第二部份212受推力往擴張端101移動，遠離第一部份211時，套網230會隨著脊椎植入結構體200的擴張而展開。
操作工具
本發明之脊椎植入結構體可配合一操作工具使用，以進行植入、擴張、灌注骨水泥等精密操作。以下配合第9A圖至第20C圖說明操作工具的實施例，其中第9A圖至第15A圖為各項操作工具的示意圖，第16A圖至第18B圖為第一實施例之操作工具與脊椎植入結構體組合的示意圖，第19A圖至第20C圖為第二實施例之操作工具與脊椎植入結構體組合的示意圖。第9A圖至第15A圖之各項操作工具係連接脊椎植入結構體100，然部分或全部的操作工具係可通用於脊椎植入結構體200。所屬領域具有通常知識者可理解的是，本發明操作工具雖然對應不同的脊椎植 入結構體100或200而可能有結構、外型上的些微差異，但其皆係依據本發明所教示的作動邏輯及配合關係而設計，皆屬於本發明的範疇。
請參照第9A至15A圖，本發明之操作工具包含一工具本體310、一固定(螺筒/螺帽)套管320、一中心桿330、一操作把手340、一轉換器350、一骨水泥灌注套管360及一骨水泥推管370。其中工具本體310、固定(螺筒/螺帽)套管320、中心桿330、操作把手340及轉換器350為使脊椎植入結構體擴張的操作工具(第16A至第17C圖為脊椎植入結構體100的收合/擴張操作；第19A至20C圖為脊椎植入結構體200的收合/擴張操作)；工具本體310、固定(螺筒/螺帽)套管320、骨水泥灌注套管360及骨水泥推管370則是在脊椎植入結構體100擴張完成後，用以注入骨水泥的工具(第18A及18B圖)。
[工具本體]
請參照第9A圖及9B圖，工具本體310為所有操作工具的載體/連接器，並連接脊椎植入結構體100。工具本體310包括一連接部311及一握持部312。連接部311為一中空長管，其尾端311a具有一接合結構，可與脊椎植入結構體100連接並固定為一體，本實施例係以螺紋鎖固為例。固定為一體的方法包括但不限定於卡合及螺紋鎖固，只要連接時穩固，且可輕易解除連接固定的接合方法皆可應用於本發明。握持部312例如為一握把，方便操作者手持，或可放置於其他平台/支架上固定套件的位置。
[固定(螺筒/螺帽)套管]
請參照第10A至10C圖，其中第10A及10B圖為配合脊椎植入結構體100的固定(螺筒/螺帽)套管320，第10C圖為配合脊椎植入結構體200的固定(螺筒/螺帽)套管320。固定(螺筒/螺帽)套管320為一中空長管，可套入工具本體310內，其例如是兩截式設計，可分為固定螺筒/螺帽321以及套管322兩部份，其中固定螺筒/螺帽321經特殊設計(例如於管壁上設置開口323)，經過度旋轉可與套管分離，停留在脊椎植入結構體100中，而剩餘的套管322部份則可自脊椎植入結構體100中取出。第10A圖中，從固定(螺筒/螺帽)套管320所脫離的固定螺帽321，即為第一實施例中脊椎植入結構體100的螺帽(參照第7頁及第1B圖，用以套合超出之固定螺筒120之螺帽)。相對在第10C圖中，從固定(螺筒/螺帽)套管320所脫離的固定螺筒321，即為第二實施例中脊椎植入結構體200的固定螺筒220(第5B圖)。從固定(螺筒/螺帽)套管320脫離的固定(螺帽/螺筒)321係用以固定脊椎植入結構體100、200中第一部份111、211及第二部份112、212之間的距離。
[中心桿]
請參照第11A及11B圖，其中第11A圖為配合脊椎植入結構體100的中心桿，第11B圖為配合脊椎植入結構體100的中心桿，兩者形狀的差異主要在連接端330a(左端)的形狀。中心桿330為一長桿，用以拉動及/或推送第二部份以帶動脊椎植入 結構體擴張。中心桿330的前端具有一螺紋，此螺紋與脊椎植入結構體100之固定螺筒120的內螺紋對應，可鎖入固定螺筒120中，經由固定螺筒120連接脊椎植入結構體100的第二部份112(第1B圖)；或者，此螺紋可對應脊椎植入結構體200之第二部份212的內螺紋，直接鎖入脊椎植入結構體200的第二部份212中(第5B圖)。
[操作把手&轉換器]
請參照第12A至13B圖，操作把手340及轉換器350係用以帶動中心桿330前進/後退，使脊椎植入結構體100、200擴張或收合。操作把手340為槓桿原理的應用，利用較大的施力臂可較省力的施力於轉換器350。轉換器350則是將使用者旋轉的扭力動作轉換成水平線性的推/拉動作，使得推拉的力量較為平均，且減少不必要的振動產生。
[骨水泥灌注套管&骨水泥推桿]
請參照第14A至15A圖，骨水泥灌注套管360及骨水泥推管370為灌注骨水泥之工具，其操作方法如第(19)18B圖所示，係將骨水泥灌注套管360直接插入固定螺筒(螺帽)320、工具本體310及脊椎植入結構體100中，接著於骨水泥灌注套管360中填入骨水泥，再以骨水泥推管370將骨水泥推入脊椎植入結構體100內。因此，骨水泥推管370的外徑實質上等於骨水泥灌注套管360的內徑，才可推送骨水泥進入脊椎植入結構體100中。
[操作工具與脊椎植入結構體的作動]
第16A至17C圖為操作工具與脊椎植入結構體100組合的示意圖，其中第16A至16C為收合狀態下的組合示意圖，第17A至17C為擴張狀態下的組合示意圖，圖號為C的圖式為操作工具及脊椎植入構造體組合處的部份放大圖。
如第16C圖所示，操作工具本體310的連接部311尾端311a係與脊椎植入結構體100之第一部份111接合，此處係以螺紋接合為例。中心桿330(第11A圖)係旋入固定螺筒120之內，然後透過旋轉操作把手340及轉換器350(第17A、17B圖)，將中心桿330後拉，擴張脊椎植入結構體100。如第17C圖所示，脊椎植入結構體100擴張後，固定螺筒120的位置係進入操作工具本體310的連接部311內，此時可將操作工具之固定螺帽套管320(第10A、10B圖)向左移動，套接固定螺筒120以固定其位置。固定螺帽套管320套接固定螺筒120後，再次轉動相同方向施加扭力，即可使固定螺帽321與套管322分開，完成固定。
另外，第19A至20C圖為操作工具與脊椎植入結構體200組合的示意圖，其中第19A至19C為收合狀態下的組合示意圖，第20A至20C為擴張狀態下的組合示意圖，圖號為C的圖式為操作工具及脊椎植入構造體組合處的部份放大圖。
請參照第19C圖，操作工具本體310的連接部311尾端311a係與脊椎植入結構體200之第一部份211接合，此處係以卡合為例。中心桿330(第11B圖)係直接旋入第二部份212之內， 然後透過旋轉操作把手340及轉換器350(第19A、19B圖)，將中心桿330前推，擴張脊椎植入結構體200。前推第二部份212至定位使脊椎植入結構體200擴張後，如第20C圖所示，將固定螺筒套管320(第10C圖)旋轉前移，使固定螺筒套管320的前端抵接第二部份212，固定其位置。此時可將固定螺筒套管320以相同的方向再次旋轉施加扭力，即可使固定螺筒321與套管322分開，留下固定螺筒321完成固定，之後抽離套管322。
《第三實施例》
以下配合第22A圖至第23B圖介紹脊椎植入結構體500，並配合第24圖至第25圖介紹操作工具與脊椎植入結構體500的連接關係與作動。脊椎植入結構體500的大部分結構與第一、第二實施例之脊椎植入結構體100、200類似，部份相同之處不再贅述。
第22A圖及第22B圖繪示脊椎植入結構體500收合狀態的側視圖與剖面圖，第22C圖為第22A圖的脊椎植入結構體500於擴張端501的示意圖。第23A圖及第23B圖繪示脊椎植入結構體500擴張狀態的側視圖、剖面圖。第24圖及第25圖為第23A圖所示之脊椎植入結構體500植入椎體的側視圖與前視圖。如第22A、22B、23A、23B圖所示，本實施例之脊椎植入結構體500的本體510可直接與操作工具(工具本體610及中心桿，參照第 24圖)連接。同樣的，本體510在脊椎植入結構體500為收合狀態時為中空圓柱體，並可使用操作工具擴張。
[本體]
脊椎植入結構體500的本體510係由第一部份511、第二部份512、擴張臂513以及支撐臂514四個部份組成，且四者為一體成形結構。第一部份511及第二部份512相互分開且不重疊，且兩者皆為中空圓柱體。第一部份511、第二部份512可視為從本體510分出的兩個較小的獨立筒體，兩者透過擴張臂513及支撐臂514連接。藉由調整第一部份511及第二部份512之間的距離，改變脊椎植入結構體500的擴張程度。本實施例與前述第二實施例的相同，當第一部份511與第二部份512互相遠離，兩者水平方向(X軸)之上的距離增加時，擴張程度增加。同樣的，可利用操作工具(中心桿，於後說明之)將第二部份512朝擴張端501推送(向左推)，以擴張脊椎植入結構體500。
脊椎植入結構體500藉由擴張臂513的彎折而擴張。同樣的，擴張臂513的一端(第一端513a)連接第一部份511，並自第一部份511向外延伸；擴張臂513的另一端(第二端513b)為自由端，不與其他元件連接。擴張臂513與第一部份511的連接處設計有一應力弱化處513c。當擴張臂513受力時便會於此應力弱化處向外彎折，達成擴張的效果。擴張臂513的數量可為一個以上，在本實施例中，擴張臂513的數量為三個，其中一擴張臂513的尺寸較另外二個為大，所以由脊椎植入結構體500擴張 端觀之，可知較大尺寸之擴張臂513所佔的弧度(r1)較大，而另外二個擴張臂513所佔的弧度(r2)較小且相等。三個擴張臂513的弧度的比例(r1：r2：r2)高於1：1：1但小於等於1.6：1：1，較佳的，三個擴張臂513的弧度的比例(r1：r2：r2)介於1.5：1：1至1.4：1：1之間，如第22C圖所示。為清楚說明，將弧度為r1的擴張臂513稱為上側擴張臂5131，並將弧度為r2的二個擴張臂513稱為下側擴張臂5132。在本實施例中，擴張臂513之間無間隙，上側擴張臂5131的弧度(r1)為150度，而二個下側擴張臂5132的弧度(r2)為105度。此時，三個擴張臂513之弧度的比例為1.42：1：1。在本發明其他實施例中，上側擴張臂5131的弧度(r1)可以為125度、130度、135度、140度或145度，而二個下側擴張臂5132的弧度(r2)則對應為117.5度、115度、112.5度、110度或107.5度。然而，本發明不以上述角度為限上側擴張臂5131的弧度(r1)可以為大於120度且小於等於150度之間的任意角度，而二個下側擴張臂5132的弧度(r2)則均分剩餘角度。綜上，三個擴張臂513之弧度的比例可以為高於1：1：1但小於等於1.6：1：1，比例例如可以為1.063：1：1、1.13：1：1、1.2：1：1、1.27：1：1或1.35：1：1(小數點以下第三位四捨五入)。
上述不等擴張臂的設計是為了解決在植入物開發中發現的問題，因為脊椎植入結構體500的設計是當植入脊椎椎體內的植入通道時，以上側擴張臂5131單獨接觸植入通道之一側(靠 近患者頭顱方向的一側)，而二個下側擴張臂5132共同接觸植入通道之另一側(靠近患者腳部方向的一側)，且因為椎體通常都是由上(患者頭顱方向)往下(患者腳部方向)塌陷或變形，所以脊椎植入結構體500的主要受力的擴張臂513(通常是脊椎植入結構體500被撐開時，朝向患者頭顱方向擴張的擴張臂，如第24及25圖的上側擴張臂5131)在撐開的初始狀態時，會因受組織間的力量較大而較容易發生彎曲變形，或者撐開力道不足以克服組織間的力量的問題，兩者均可能造成椎體復位無法達到預期的效果。
以彎曲變形而言，一旦主要受力的擴張臂513發生彎曲變形後，常會使得最後整個脊椎植入結構體500的撐開效果不如預期。由於此問題常發生在脊椎植入結構體500的上側擴張臂5131，所以設計較大的上側擴張臂5131可以讓施術者在手術時將其對準上方(即患者頭顱的方向)，並維持此角度植入脊椎植入結構體500，如第24圖及第25圖所示。脊椎植入結構體500植入椎體9後，三個擴張臂513(一個上側擴張臂5131及二個下側擴張臂5132)與坍陷的椎體9接觸。當操作工具擴張脊椎植入結構體500時，可以三個擴張臂513為支撐點，撐開塌陷的椎體9。另外，藉此植入方式，由於上側擴張臂5131具有較大的結構尺寸(由擴張端501看所佔弧度r1可達140度)，故具有較強的結構強度與支撐力，可減少前述因承重能力不足而變形的情形。
在其他實施例中，脊椎植入結構體500植入椎體9前，施術者會以開路鑽(awl)鑿出植入孔道(passage)，並再接續利用手術鑽(drill)以及擴孔器(reamer)擴大植入孔道之孔徑，讓脊椎植入結構體500能在收合狀態下由植入孔道達到椎體內預備撐開的位置，但植入孔道之孔徑實際上會略大於脊椎植入結構體500的外徑，前者之直徑約為8至9公分，後者之外徑為5至5.8公分，兩者相差2.2至4公分。所以脊椎植入結構體500在開始被撐開的階段，三個擴張臂513都會先擴張一定角度後才會真正地出力頂抵椎體9(頂抵椎體9內之植入孔道的內壁面)，再配合上側擴張臂5131尺寸(弧度)大於二個下側擴張臂5132的設計，實驗已證實可以更進一步減少脊椎植入結構體500擴張過程中變形或位移的問題。
參考下表1、第26A圖、第26B及第圖26C所示，第26A及26B圖為脊椎植入結構體的功效性測試實驗結果圖，圖26C為表1所列之椎體內各位置的示意圖。在分別使用上側擴張臂5131弧度(r1)為120度以及150度的脊椎植入結構體進行豬隻屍骨植入功效性測試實驗結果中，以椎體9於各個位置(A至F)的高度在植入並撐開前後的變化量來看，150度組(第26A圖)明顯優於120度(第26B圖)組。由於椎體在撐開前後的高度差異可以代表復位的程度，故可知上側擴張臂5131弧度(r1)為較大相比均等大小的擴張臂而言，具有較好的椎體復位效果。
表1：
Figure 108140108-A0305-02-0031-1
擴張臂513內部具有一支撐臂514。支撐臂514的形狀類似舌片，可視為自擴張臂513中切割而成。支撐臂514之一端(第一端514a)仍保持連接擴張臂513的內側，且連接處是擴張臂513較靠近第二端513b(自由端)的位置；支撐臂514之另一端(第二端514b)則連接於第二部份512，且與擴張臂513分離，即支撐臂514之第二端514b不與擴張臂513連接。在本實施例中，支撐臂514與擴張臂513的連接處設計有一應力弱化處514c，且支撐臂514與第二部份512的連接處亦設計有一應力弱化處514d。當第一部份511與第二部份512的距離增加時，支撐臂514隨之受力，並於應力弱化處514c、514d彎折。詳細而言，應力弱化處514d朝脊椎植入結構體500的外側彎折，應力弱化處514c朝脊椎植入結構體500的內側彎折，進而帶動擴張臂513朝外側彎折，使θ角增加，脊椎植入結構體500擴張。如前述，應力弱化處例如是削薄、挖空之類的設計，使該處較鄰近其他部 位脆弱，受力時應力會集中在該處，使結構產生變形(於此處為支撐臂514彎折)。
在本實施例中，應力弱化處514c以及應力弱化處514d是支撐臂514分別經由不同方向的削薄加工後形成的，應力弱化處514c為半球型的凹面結構，而應力弱化處514d為弧形的凹面結構，且二者的開口方向為相對的方向，使得支撐臂514受力後能形成「Z」字形的變形。另外，在本實施例中，為確保擴張臂513是向脊椎植入結構體500的外側擴張，而不會向內側彎曲，擴張臂513的厚度是自第一端513a向相對的另一端逐漸變薄，故擴張臂513的剖面是呈楔形(參考第28A圖)。同時，由於支撐臂514是自擴張臂113中切割出來而成，所以支撐臂514的厚度也是自第一端514a向相對的第二端514b逐漸變薄，故支撐臂514的剖面也是呈楔形。但為使應力弱化處514c與應力弱化處514d的機械強度以及在形變時承受的應力相同，所以應力弱化處514c與應力弱化處514d經過削薄加工後的剩餘肉厚是相同的，換言之，應力弱化處514d在薄化的程度上較應力弱化處514c為大。又由於應力弱化處514d的凹面開口朝向脊椎植入結構體500的外側(相對於應力弱化處514c的凹面開口是朝向脊椎植入結構體500的內側)，且位置較接近第二部份512(外力的來源)，使得應力弱化處514d在形變時的彎折程度會大於應力弱化處514c，也就是應力弱化處514d彎折後的內夾角角度小於應力弱 化處514c彎折後的內夾角。在此所稱之內夾角是指應力弱化處514d二側之支撐臂514之部份所形成之夾角且小於180度者。
[操作工具與脊椎植入結構體的作動]
以下配合第27圖至第28B圖說明操作工具擴張脊椎植入結構體500的實施例。其中第27圖為用於擴張脊椎植入結構體500之操作工具的分解示意圖，第28A圖及第28B圖為操作工具與脊椎植入結構體500的組合示意圖。
請參照第27圖，本發明之操作工具包含一工具本體610、一中心桿630及一操作把手640，藉由前述構件使脊椎植入結構體500擴張。首先，本實施例之工具本體610亦包括一連接部611及一握持部612。連接部611為中空長管，且連接部611的尾端具有一接合結構611a與脊椎植入結構體500連接。請參照第27圖，在本實施例中，接合結構611a為內螺紋，而脊椎植入結構體500的固定端502具有外螺紋。藉由螺紋鎖固的方式，使工具本體610的接合結構611a連接於脊椎植入結構體500的固定端502。亦即，連接部611的接合結構611a與脊椎植入結構體500的第一部份511接合。
接著，將中心桿630穿套入工具本體610內，使中心桿630與第二部份512連接，以推送第二部份512以帶動脊椎植入結構體500擴張。參照第28A圖，本實施例之中心桿630是直接連接於脊椎植入結構體500的第二部份512。具體而言，中心桿630的前端具有一外螺紋631。外螺紋631與脊椎植入結構體500 之第二部份512的內螺紋512a對應，可以透過逆時針旋轉中心桿630的方式使中心桿630的前端直接鎖入第二部份512。
接著，透過旋轉操作把手640，將中心桿630往前推，擴張脊椎植入結構體600，如第28B圖所示。詳細而言，轉換器650設置於操作把手640內，轉換器650可將使用者旋轉的扭力動作轉換成水平線性的推/拉動作。操作把手640藉由轉換器650與中心桿630連結，操作把手640轉動時，可帶動中心桿630前進，使脊椎植入結構體500擴張。
最後，卸除操作把手640與轉換器650後，反轉(逆時針旋轉)中心桿630，以解除外螺紋631與第二部份512之內螺紋512a的連結關係。取出中心桿630後，再以固定螺筒520固定擴張後之第一部份511與第二部份512之間的距離。以下配合第29圖至第31圖說明操作工具固定脊椎植入結構體500的實施例。其中第29圖為用於固定脊椎植入結構體500之固定螺筒520與固定套管620的分解示意圖，第30圖為固定螺筒520與固定套管620組合後應用至工具本體610的示意圖，第31圖為固定螺筒520組合至脊椎植入結構體500之本體510的示意圖。
參照第29圖，在本實施例中，操作工具亦包括固定套管620。在本實施例中，固定套管620的前端連接固定螺筒520。固定螺筒520包括固定部521、折斷部522及移除部523，折斷部522亦為應力弱化結構，並位於固定部521與移除部523之間。
參照第27至29圖，移除部523的外表面具有一外螺紋523a，固定套管620的前端具有一內螺紋621，使移除部523可旋入固定套管620，並固定於固定套管620的前端，如第30圖所示。由於固定螺筒520的筒徑小於第一部份511的筒徑，使用者可將固定螺筒520與固定套管620穿套入工具本體610，並將固定螺筒520送入本體510內。參照第31圖，本體510之第一部份511的內表面具有一第一螺紋部511a，而固定螺筒520之固定部521的外表面具有第二螺紋部521a，其與第一螺紋部511a相配，使固定螺筒520可旋入第一部份511內，並藉由螺紋前後調整位置及固定。固定螺筒520之固定部521的外徑大於第二部份512的內徑，使固定部521的前端可抵接第二部份512，穩定第一部份511與第二部份512之間的距離。接著，用力扭轉固定套管620，移除部523經過度旋轉可使折斷部522斷裂。最後，取出固定套管620，並同時取出移除部523，如第31圖所示。固定部521留於本體510內，以固定第一部份511與第二部份512之間的距離。
綜上所述，本發明之脊椎植入結構體的擴張臂、支撐臂設計，可使脊椎植入結構體更加穩定的在椎體內擴張；另一方面，本發明之脊椎植入結構體的套網設計，更可限制骨水泥的流動範圍，降低手術的失敗機率，並使擴張後的椎體更加穩固。
此外，本發明之操作工具與脊椎植入結構體的連接設計，可使脊椎植入結構體與操作工具連結為一整體，且在擴張、 灌入骨水泥等步驟時保持穩定，增加手術的成功率並減少併發症風險。
更甚者，雖然本發明之操作工具包含許多元件，但該些元件皆可簡易的組合及拆解，且具有許多實務操作上所需的巧思。在必要時，使用者更可輕易地將本發明之操作工具拆解，而改以手動的方式操作操作桿以排除可能的突發狀況。據此，綜合來說，本發明具有領域中習用於椎體成形之工具所不能及的優點。
雖然本發明以實施例說明如上，惟此些實施例並非用以限制本發明。本領域之通常知識者在不脫離本發明技藝精神的範疇內，當可對此些實施例進行等效實施或變更，故本發明的保護範圍應以其後所附之申請專利範圍為準。
500:脊椎植入結構體
501:擴張端
502:固定端
510:本體
511:第一部份
512:第二部份
513:擴張臂
513a、514a:第一端
513b、514b:第二端
513c、514c、514d:應力弱化處
514:支撐臂

Claims (19)

  1. 一種脊椎植入結構體，具有收合與擴張兩狀態，該脊椎植入結構體包括：一本體，當該脊椎植入結構體為收合狀態時，該本體為中空圓柱體，該本體由下列部份組成：一第一部份；一第二部份；至少一擴張臂，該擴張臂之一端連接該第一部份，另一端為一自由端；以及至少一支撐臂，該支撐臂之一端連接該擴張臂，該支撐臂之另一端連接該第二部份；其中該支撐臂包含複數個弱化處，當該第一部份與該第二部份之間的距離改變時，該支撐臂於該些弱化處彎折，帶動該擴張臂移動，使該擴張臂與該第一部份所夾的角度增加並擴張該脊椎植入結構體，並使該脊椎植入結構體成為擴張狀態；其中該擴張臂的數量為三個，且該些擴張臂的弧度比例高於1：1：1但小於等於1.6：1：1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該些擴張臂的弧度係指該些擴張臂的外表面所形成的弧度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該些擴張臂其中之一之弧度為150度，其他二個該些擴張臂之弧度為105度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該些擴張臂其中之一之弧度為145度，其他二個該些擴張臂之弧度為107.5度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該些擴張臂其中之一之弧度為140度，其他二個該些擴張臂之弧度為110度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該些擴張臂其中之一之弧度為135度，其他二個該些擴張臂之弧度為112.5度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該些擴張臂其中之一之弧度為130度，其他二個該些擴張臂之弧度為115度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該些擴張臂其中之一之弧度為125度，其他二個該些擴張臂之弧度為117.5度。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其係用於植入一脊椎椎體內之一植入通道，且弧度較大之該擴張臂是 用於單獨接觸該植入通道之一側，弧度較小之二該些擴張臂是用於共同接觸該植入通道之另一側。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之脊椎植入結構體，其在收合狀態時之外徑小於該植入通道之內徑。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中更包括：一固定螺筒，套合於該第一部份內側，該固定螺筒的外徑大於該第二部分的內徑，使該固定螺筒之一端抵接該第二部份，用以固定該第一部份與該第二部份之間的距離。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之脊椎植入結構體，其中固定螺筒包括一固定部、一折斷部及一移除部，該折斷部位於該固定部以及該移除部之間，且該折斷部為一弱化結構。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之脊椎植入結構體，其中該第一部分的內表面具有一第一螺紋部，該固定螺筒的外表面具有一第二螺紋部，該第一螺紋部與該第二螺紋部相配。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該支撐臂之該些弱化處的數目為二個，且該二個弱化處具有相對的開口方向。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之脊椎植入結構體，其中接近該第二部份之該二個弱化處其中之一於彎折後具有相較於其中另一更小的內夾角。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該擴張臂的厚度是自接近該第一部份之一端向遠離該第一部份之另一端逐漸變薄。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該擴張臂於該脊椎植入結構體之長軸方向的剖面形狀為楔形。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該支撐臂的厚度是自接近該第一部份之一端向遠離該第一部份之另一端逐漸變薄。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之脊椎植入結構體，其中該支撐臂於該脊椎植入結構體之長軸方向的剖面形狀為楔形。
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