TWI757660B - 髓內釘光學式定位系統 - Google Patents

Abstract

一種髓內釘光學式定位系統包含一管件、複數個金屬棒、一發光模組及一罩蓋件，該些金屬棒穿設於該管件中，該發光模組電性連接該些金屬棒，該些金屬棒可將該發光模組所產生的熱能導出，該罩蓋件連接該管件並罩蓋該發光模組，當該發光模組發射一光束時，該光束會通過該罩蓋件而向外射出。

Description

髓內釘光學式定位系統

本發明關於一種髓內釘定位系統，特別是一種髓內釘光學式定位系統。

近年來，臨床實務多採用骨髓內釘固定法治療下肢骨折，藉由導引針的引導，將骨髓內釘插入骨髓腔中，再使用定位系統尋找骨髓內釘兩端的螺孔，以將螺絲鎖入螺孔中進行固定，定位系統包含X光機、電磁式及光學式定位系統，X光是早期經常使用的定位方式，但具有手術時間過長及輻射暴露等缺點，電磁式定位雖然是一種安全且準確的方法，但因設備成本過高，不易導入一般醫療院所，光學式定位系統為目前最佳的選擇，但仍有散熱不易、組裝不易及亮度不足等缺點。

本發明揭露一種髓內釘光學式定位系統，藉由金屬棒將發光模組所產生的熱能導出，以有效解決發光模組的散熱及亮度問題。

本發明之一種髓內釘光學式定位系統包含一管件、複數個金屬棒、一罩蓋件及一發光模組，該管件具有一管壁及一第一容置空間，該管壁圍繞該第一容置空間，該些金屬棒穿設於該第一容置空間且彼此不接觸，該罩蓋件具有一外壁及一第二容置空間，該外壁圍繞該第二容置空間，該罩蓋件連接該管件，該第二容置空間連通該第一容置空間，該發光模組電性連接該些金屬棒，該發光模組用以發射一光束，該罩蓋件罩蓋該發光模組，該發光模組位於該第二容置空間，其中當該發光模組發射該光束時，該光束通過該罩蓋件。

本發明藉由該些金屬棒將該發光模組所產生的熱能導出，以有效解決散熱問題，進而可增加電流量以提昇該發光模組的流明值，因此本發明之該髓內釘光學式定位系統同時具有提昇散熱效率及亮度之功效。

此外，該發光模組所發出的該光束自該罩蓋件向外射出後，會依序穿透骨髓內釘螺孔及人體組織而於體表產生光暈，用以定位骨髓內釘螺孔之確切位置。

請參閱第1圖，本發明之一種髓內釘光學式定位系統100可插入一骨髓內釘200內，用以找尋該骨髓內釘200之遠端螺絲孔(圖未繪出)位置，將該髓內釘光學式定位系統100置於該骨髓內釘200內部後，開啟電源使光線自遠端螺孔射出且穿透人體內部組織，進而於體表形成一光暈，因此醫護人員可藉由光暈得知遠端螺絲孔的位置。

請參閱第2及3圖，該髓內釘光學式定位系統100包含一管件110，該管件110具有一管壁111及一第一容置空間112，該管壁111圍繞該第一容置空間112，較佳地，該管件110為中空管體，兩端分別具有一第一開口113及一第二開口114，該第一開口113及該第二開口114連通該第一容置空間112，在本實施例中，該管件110為一醫療級不鏽鋼管，其內徑小於該骨髓內釘200之內徑，介於2-3 mm之間。

請參閱第2及3圖，該髓內釘光學式定位系統100另包含複數個金屬棒120，該些金屬棒120穿設於該第一容置空間112中且彼此不接觸，該些金屬棒120具有良好的導電性及導熱性(例如：銅或銅合金)，較佳地，該些金屬棒120之直徑介於0.5-0.8 mm之間。

請參閱第2至4圖，較佳地，該髓內釘光學式定位系統100另包含至少一間隔件130，該間隔件130為不具導電能力之絕緣體，該些金屬棒120結合於該間隔件130，該間隔件130用以間隔該些金屬棒120，使該些金屬棒120於該第一容置空間112中彼此不接觸，其中該些金屬棒120係與該間隔件130結合後，再一同插入該第一容置空間112，請參閱第4圖，在本實施例中，該間隔件130具有複數個穿孔131，該些穿孔131彼此不連通，該些金屬棒120分別設置於該些穿孔131中，請參閱第5圖，在另一實施例中，該間隔件130具有複數個穿孔131及複數個側開口132，該些側開口132分別連通該些穿孔131，該些金屬棒120可經由該些側開口132設置於該些穿孔131中。

請參閱第6圖，該髓內釘光學式定位系統100另包含一發光模組140，該發光模組140電性連接該些金屬棒120，用以發射一光束，較佳地，各該金屬棒120之一第一端121凸出該管件110之該第一開口113及該間隔件130，用以連接該發光模組140，在本實施例中，該發光模組140為一LED模組，具有一電路板141及至少一光源單元142(LED燈)，該光源單元142設置於該電路板141，用以發射該光束，較佳地，該些金屬棒120之該第一端121焊接於該電路板141，以使該電路板141電性連接該光源單元142及該些金屬棒120。

請參閱第2、3、6、7及8圖，該髓內釘光學式定位系統100另包含一罩蓋件150，該罩蓋件150具有一外壁151及一第二容置空間152，該外壁151圍繞該第二容置空間152，該罩蓋件150連接該管件110並罩蓋該發光模組140，以使該發光模組140位於該第二容置空間152中，較佳地，該些金屬棒120之該第一端121亦位於該第二容置空間152中，在本實施例中，該罩蓋件150為一鐘形罩，用以罩蓋該第一開口113，因此該第一開口113連通該第一容置空間112及該第二容置空間152，但本發明不以此為限制，該管件110及該罩蓋件150可為一體成形，該發光模組140連接該些金屬棒120後，一同插入該管件110中，使該發光模組140移動至該罩蓋件150之該第二容置空間152中。

請參閱第2、3、6、7及8圖，在本實施例中，該罩蓋件150具有至少一顯露開口153，該顯露開口153形成於該外壁151且連通該第二容置空間152，該顯露開口153顯露該發光模組140之該光源單元142，因此當該發光模組140之該光源單元142發射該光束時，該光束會通過該罩蓋件150之該顯露開口153而向外射出，但本發明不以此為限制，在其他實施例中，該罩蓋件150可由玻璃、壓克力、透光膠體或其他透光材料所製成，因此該發光模組140所發射的該光束可直接通過該罩蓋件150，而向外射出。

請參閱第8圖，較佳地，該髓內釘光學式定位系統100另包含一透光密封件160，該透光密封件160用以密封該顯露開口153，以保護該發光模組140，當該發光模組140發射該光束時，該光束會穿透該透光密封件160而向外射出，該透光密封件160之材質可為玻璃、壓克力、透光膠體或其他透光材料，在本實施例中，該透光密封件160為一膠體，該膠體設置於該第二容置空間152中，因此當該罩蓋件150結合於該管件110時，該膠體會將該管件110及該罩蓋件150連接為一體，並同時密封該第一開口113，此外，該第二容置空間152中的該膠體會被該發光模組140擠壓而流動至該顯露開口153，以密封該顯露開口153，該發光模組140所發射之該光束可穿透該膠體，較佳地，填充於該第二容置空間152之該膠體會完整包覆該發光模組140及該些金屬棒120之該第一端121，以隔絕外部環境的干擾。

請參閱第8圖，較佳地，該發光模組140具有至少一第一光源單元142a及至少一第二光源單元142b，該第一光源單元142a設置於該電路板141之一第一表面141a，該第二光源單元142b設置於該電路板141之一第二表面141b，該第二表面141b相對於該第一表面141a，該電路板141電性連接該第一光源單元142a、該第二光源單元142b及該些金屬棒120，該第一光源單元142a及該第二光源單元142b可分別發射一光束，且該罩蓋件150具有一第一顯露開口153a及一第二顯露開口153b，該第一顯露開口153a及該第二顯露開口153b形成於該外壁151且分別連通該第二容置空間152，該第一顯露開口153a及該第二顯露開口153b位於該外壁151之相對兩側，該第一顯露開口153a顯露該第一光源單元142a，該第一光源單元142a發射之該光束會自該第一顯露開口153a向外射出，該第二顯露開口153b顯露該第二光源單元142b，該第二光源單元142b發射之該光束會自該第二顯露開口153b向外射出。

請參閱第8圖，填充於該第二容置空間152之該膠體會同時密封該第一顯露開口153a及該第二顯露開口153b，且會完整包覆該電路板141、該第一光源單元142a及該第二光源單元142b，該第一光源單元141a發射之該光束會穿透密封該第一顯露開口153a之該膠體，而該第二光源單元142b發射之該光束會穿透密封該第二顯露開口153b該膠體。

請參閱第9至11圖，較佳地，該髓內釘光學式定位系統100另包含一接頭170，相對於該罩蓋件150，該接頭170結合於該管件110之另一端並罩蓋該第二開口114，各該金屬棒120之一第二端122凸出於該管件110之該第二開口114，且插設於該接頭170內，該些金屬棒120藉由該接頭170電性連接一電源模組(圖未繪出)，該電源模組用以供應一電流以使該發光模組140發射一光束。

在本實施例中，該管件110及該接頭170係藉由另一膠體黏合，因此該管件110之該第一開口113及該第二開口114皆被膠體密封，使該髓內釘光學式定位系統100達到IP68的防塵防水等級。

請參閱第9至11圖，在本實施例中，該管件110之該管壁111具有一凸出部111a，該凸出部111a凸出於該第二開口114，該凸出部111a位於各該金屬棒120之該第二端122下方且不接觸該第二端122，該接頭170具有一限位孔171及複數個設置孔172，當該接頭170結合於該管件110時，該凸出部111a插設於該限位孔171中，各該金屬棒120之該第二端122分別插設於該些設置孔172中，該凸出部111a被限制於該限位孔171中，因此可避免該管件110及該些金屬棒120受力旋轉。

請參閱第9至11圖，較佳地，該髓內釘光學式定位系統100另包含一套筒180及一緊固件190，該套筒180及該緊固件190套設於該管件110，該套筒180具有一連接部181、一導斜部182、一外螺紋部183及複數個剖溝184，該導斜部182位於該連接部181及該外螺紋部183之間，該導斜部182之一外徑由連接該外螺紋部183之一側逐漸增加，即該導斜部182之該外徑由該外螺紋部183朝該連接部181方向逐漸增加，該些剖溝184將該導斜部182及該外螺紋部183分割成複數個迫緊肋185。

請參閱第10至12圖，在本實施例中，該緊固件190及該套筒180依序套設於該管件110，且該緊固件190之一螺孔191與該外螺紋部183螺合，接著將該接頭170結合於該連接部181，使該管壁111之該凸岀部111a及各該金屬棒120之該第二端121分別插設於該限位孔171及該設置孔172中，在其他實施例中，可先使該緊固件190之該螺孔191與該外螺紋部183螺合，再將該緊固件190及該套筒180一同套設於該管件110。

請參閱第12圖，由於該導斜部182之該外徑係由該外螺紋部183朝該連接部181方向逐漸增加，當旋轉該緊固件190使該緊固件190朝向該導斜部182方向移動而觸壓該導斜部182時，該些迫緊肋185會受力變形而夾持該管件110，使該接頭170、該套筒180及該緊固件190一同被鎖附於該管件110上，以符合相關醫療法規之規定。

請參閱第1、2及9圖，較佳地，該管件110另具有至少一環形槽115，該環形槽115凹設於該管壁111但未貫穿該管壁111，因此該環形槽115不連通該第一容置空間112，該環形槽115與該第二開口114的距離小於該環形槽115與該第一開口113的距離，其中該環形槽115於該管壁111上的位置係由該骨髓內釘200之遠端螺孔所決定，該環形槽115至該發光模組140的距離相當於該骨髓內釘200之近端開口至遠端螺孔的距離，因此醫療人員將該髓內釘光學式定位系統100插入該骨髓內釘200後，可藉由該環形槽115與該骨髓內釘200的相對位置判斷該管件110插入的深度，當該環形槽115鄰近該骨髓內釘200之近端開口時，表示該發光模組140亦鄰近該骨髓內釘200之遠端螺孔，在本實施例中，該管件110具有複數個環形槽115，各該環形槽115分別對應不同長度的骨髓內釘。

當該髓內釘光學式定位系統100就定位後，開啟電源使該發光模組140發射出光束，光束會穿透該髓內釘光學式定位系統100、該骨髓內釘200之遠端螺孔及體內組織，而於體表形成光暈，因此醫療人員可藉由光暈得知遠端螺孔的確切位置，並將螺絲鎖入遠端螺孔中以固定該骨髓內釘200，且該發光模組140所產生的熱能可經由該些金屬棒120之該第一端121向外導出，熱能不會蓄積於該發光模組140，可施加更多的電流量，以提昇該發光模組140的流明值，因此本發明可同時解決散熱及亮度不足的問題，此外，該些金屬棒120之該第二端121同時具有電源公端接頭的功能，與該電源模組電性連接，因此可節省材料成本及提昇組裝效率。

本發明之該髓內釘光學定位系統100亦可作為導引針使用，由近心端斷骨段之骨髓腔放入，並穿入遠心端斷骨段之骨髓腔內，接著將該骨髓內釘200沿著該髓內釘光學定位系統100置入骨髓腔中，且可藉由該環形槽115判斷該發光模組140與該骨髓內釘200之遠端螺孔的相對位置，因此本發明之該髓內釘光學定位系統100有助於降低骨科微創手術的定位時間及醫療成本。

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，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。

100:髓內釘光學式定位系統 110:管件 111:管壁 111a:凸岀部 112:第一容置空間 113:第一開口 114:第二開口 115:環形槽 120:金屬棒 121:第一端 122:第二端 130:間隔件 131:穿孔 132:側開口 140:發光模組 141:電路板 141a:第一表面 141b:第二表面 142:光源單元 142a:第一光源單元 142b:第二光源單元 150:罩蓋件 151:外壁 152:第二容置空間 153:顯露開口 153a:第一顯露開口 153b:第二顯露開口 160:透光密封件 170:接頭 171:限位孔 172:設置孔 180:套筒 181:連接部 182:導斜部 183:外螺紋部 184:剖溝 185:迫緊肋 190:緊固件 191:螺孔 200:骨髓內釘

第1圖：依據本發明之一實施例，一種髓內釘光學式定位系統之立體組合圖。 第2圖：依據本發明之一實施例，該髓內釘光學式定位系統之分解圖。 第3圖：依據本發明之一實施例，該髓內釘光學式定位系統之局部立體分解圖。 第4圖：依據本發明之一實施例，一間隔件之立體圖。 第5圖：依據本發明之另一實施例，一間隔件之立體圖。 第6圖：依據本發明之一實施例，該髓內釘光學式定位系統之局部立體分解圖。 第7圖：依據本發明之一實施例，該髓內釘光學式定位系統之局部立體組合圖。 第8圖：依據本發明之一實施例，該髓內釘光學式定位系統之局部剖視圖。 第9圖：依據本發明之一實施例，該髓內釘光學式定位系統之局部立體分解圖。 第10圖：依據本發明之一實施例，該髓內釘光學式定位系統之局部立體分解圖。 第11圖：依據本發明之一實施例，該髓內釘光學式定位系統之局部立體組合圖。 第12圖：依據本發明之一實施例，該髓內釘光學式定位系統之局部剖視圖。

110:管件

111:管壁

112:第一容置空間

113:第一開口

120:金屬棒

121:第一端

130:間隔件

140:發光模組

150:罩蓋件

151:外壁

152:第二容置空間

153:顯露開口

Claims (15)

1. 一種髓內釘光學式定位系統，其包含： 一管件，具有一管壁及一第一容置空間，該管壁圍繞該第一容置空間； 複數個金屬棒，穿設於該第一容置空間且彼此不接觸； 一罩蓋件，具有一外壁及一第二容置空間，該外壁圍繞該第二容置空間，該罩蓋件連接該管件，該第二容置空間連通該第一容置空間；以及 一發光模組，電性連接該些金屬棒，該發光模組用以發射一光束，該罩蓋件罩蓋該發光模組，該發光模組位於該第二容置空間，其中當該發光模組發射該光束時，該光束通過該罩蓋件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之髓內釘光學式定位系統，其中該罩蓋件另具有至少一顯露開口，該顯露開口形成於該外壁且連通該第二容置空間，該顯露開口顯露該發光模組，當該發光模組發射該光束時，該光束通過該顯露開口。
3. 如申請專利範圍第2項所述之髓內釘光學式定位系統，其另包含一透光密封件，該透光密封件密封該顯露開口，當該發光模組發射該光束時，該光束穿透該透光密封件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之髓內釘光學式定位系統，其中該透光密封件為一膠體，該膠體設置於該第二容置空間，該膠體包覆該發光模組。
5. 如申請專利範圍第2項所述之髓內釘光學式定位系統，其中該發光模組具有一電路板及至少一光源單元，該光源單元設置於該電路板，該電路板電性連接該光源單元及該些金屬棒，該顯露開口顯露該光源單元，該光源單元用以發射該光束。
6. 如申請專利範圍第1項所述之髓內釘光學式定位系統，其中該管件之一端具有一第一開口，該罩蓋件罩蓋該第一開口，該第一開口連通該第一容置空間及該第二容置空間，各該金屬棒之一第一端凸出於該第一開口且位於該第二容置空間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之髓內釘光學式定位系統，其另包含至少一間隔件，該些金屬棒結合於該間隔件，該間隔件用以間隔該些金屬棒，使該些金屬棒於該第一容置空間中彼此不接觸。
8. 如申請專利範圍第7項所述之髓內釘光學式定位系統，其中該間隔件具有複數個穿孔，該些金屬棒分別設置於該些穿孔中，各該金屬棒之一第一端凸出於該間隔件。
9. 如申請專利範圍第8項所述之髓內釘光學式定位系統，其中該間隔件另具有複數個側開口，該些側開口分別連通該些穿孔。
10. 如申請專利範圍第1項所述之髓內釘光學式定位系統，其另包含一接頭，該接頭結合於該管件，該管件之一端具有一第二開口，該第二開口連通該第一容置空間，各該金屬棒之一第二端凸出於該第二開口且插設於該接頭。
11. 如申請專利範圍第10項所述之髓內釘光學式定位系統，其中該管件之該管壁具有一凸岀部，該凸出部凸出於該第二開口，該接頭具有一限位孔及複數個設置孔，該凸出部插設於該限位孔中，各該金屬棒之該第二端分別插設於該些設置孔中。
12. 如申請專利範圍第10項所述之髓內釘光學式定位系統，其另包含一套筒及一緊固件，該套筒及該緊固件套設於該管件，該套筒具有一連接部、一導斜部、一外螺紋部及複數個剖溝，該導斜部位於該連接部及該外螺紋部之間，該導斜部之一外徑由該外螺紋部朝該連接部逐漸增加，該些剖溝將該導斜部及該外螺紋部分割成複數個迫緊肋，該接頭結合於該連接部，該緊固件之一螺孔與該外螺紋部螺合，當該緊固件觸壓該導斜部，該些迫緊肋受力變形而夾持該管件。
13. 如申請專利範圍第1項所述之髓內釘光學式定位系統，其另包含一套筒及一緊固件，該套筒及該緊固件套設於該管件，該套筒具有一導斜部、一外螺紋部及複數個剖溝，該導斜部之一外徑由連接該外螺紋部之一側逐漸增加，該些剖溝將該導斜部及該外螺紋部分割成複數個迫緊肋，該緊固件之一螺孔與該外螺紋部螺合，當該緊固件觸壓該導斜部時，該些迫緊肋受力變形而夾持該管件。
14. 如申請專利範圍第1項所述之髓內釘光學式定位系統，其中該管件另具有至少一環形槽，該環形槽凹設於該管壁。
15. 如申請專利範圍第1項所述之髓內釘光學式定位系統，其中該些金屬棒之直徑介於0.5-0.8 mm之間。

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