TWI593379B

TWI593379B - Microporous fixing screws

Info

Publication number: TWI593379B
Application number: TW102131618A
Authority: TW
Inventors: zhong-quan Ye
Original assignee: Paonan Biotech Co Ltd
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2017-08-01
Also published as: TW201509365A

Description

具微孔之固定螺釘

本發明係有關於一種具微孔之固定螺釘，尤指一種固定螺釘之螺桿段，含有由多數微樑構成具有複數微孔之微孔層者。

目前應用於骨科或牙科之固定螺釘，通常是以金屬棒藉由機械加工一體成型，這類習知固定螺釘之表面，係由非常緊密的金屬原子排列組成，原子間的空隙極小，而呈一光滑之金屬面，由於新生的骨組織粒徑約為50μm，因此當此類固定螺釘鎖入骨體後，新生的骨組織是無法嵌入金屬原子間的間隙中，故此習知固定螺釘當鎖入骨體中後，僅能靠固定螺釘與骨體間之磨擦力結合，無法真正的與骨體結合成一體，當骨體運動時，固定在骨體上的固定螺釘，因受巨大的外力、極易在骨體中產生晃動，而產生鬆脫的現象，這現象尤其在骨質較為疏鬆之患者上更易發生。

緣此，便有一種藉由化學蝕刻之方式，在習知之固定螺釘表面，形成多數不平整面或粗糙面，期使新生之骨組織可以緊附在這些不平整或粗糙表面上。但上述之固定螺釘，新生之骨組織還是只能附著在固定螺釘的外表面上，無法更深地嵌入固定螺絲中，並無法達到真正與骨體結合成一體的目的。

另如美國專利案第5098434號，係採用塗層之方式，將多孔性塗料，塗附在固定螺釘的外表，使該固定螺釘之外表呈現多孔性的表面，以利新生骨組織嵌入於孔中，然此習知固定螺釘必須在製造上，額外塗佈一層塗層，不但增加製程也增加製造成本，另外，新生的骨組織還是無法深入於固定螺釘中，還是無法達到結合成一體的目的。

本案之發明人有鑑於此，乃予研究創新，而揭示出本發明所示具微孔之固定螺釘者。

本發明之目的旨在提供一種具微孔之固定螺釘，係包括：螺桿段及位於螺桿段一端之螺釘頭，該螺桿段係含有桿體部及呈螺旋盤繞成型於該桿體部之螺牙部者；其中該螺桿段至少有一區域，是由多數微樑構成具有複數微孔之微孔層，且令該桿體部在沿其軸心的一半徑範圍內，軸向地形成不具微孔之芯軸部者；如是使該固定螺釘鎖入骨體中時，新生之骨組織可以嵌入該螺桿段之微孔層的複數微孔中，達到固定螺釘與骨體牢固地結合成一體之目的。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘，係軸向地貫穿一導引孔，以容許一導引索穿入，使本發明在微創手術中，可藉由該導引索之導引，準確地將固定螺釘鎖入預定的位置。上述之導引孔，係軸向貫穿該螺釘頭及螺桿段之芯軸部者。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘，係可藉由3D影印機(3d printer)直接一體成型該固定螺釘，或以傳統機械加工製造為半成品後，再藉3d printer於半成品上以填補方式完成該微孔層，本發明並不自限其製造方法。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘，其中該微孔層係僅形成於該螺桿段之桿體部上；或令該微孔層係形成於該螺桿段之桿體部外層及螺牙部者。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘，係令該螺牙部與該芯軸部間，形成有無微孔之肋部者。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘，其中該固定螺釘之螺釘頭與螺桿段係一體成型；或者令該固定螺釘之螺釘頭設有一碗穴，而該螺桿段之頂端係設有一球面部，令該球面部置於該螺釘頭之碗穴中，使該螺釘頭與該螺桿段可自由擺動者。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘，其中該固定螺釘之螺釘頭的頂端，係凹設有一銜接穴，且該銜接穴係可緊固一壓制件，以於該銜接穴及壓制件間緊固一植入物者；上述之銜接穴之兩相對側壁上，係分別設有一扣槽，而該壓制件係含有一壓制板，該壓制板可置入該銜接穴中，緊壓於植入物上，另於該壓制板上樞裝有一扣板，令該扣板可為一扳手或起子旋轉地使其兩側緣分別伸入該銜接穴位於兩側之扣槽中，以擋止該壓制板向外退出，並使該植入物可以被鎖定於該銜接穴中者。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘，其中該螺桿段之前端係凹設一排削槽，令該排削槽之一側形成切削邊，使本發明可以形成一自攻螺釘，可直接藉由旋轉鎖入骨體中者。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘，於成型後，係可藉由模具對螺牙部進行整型，使螺牙部之表面形成平坦之表面。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘，其中係令由多數微樑所構成之微孔，其孔徑介於100~500μm間，極適合新生的骨組織進入各微孔中生長，使該固定螺釘可與其鎖固之骨體緊密結合成一體，不致發生鬆脫情況。以改善習知傳統機械加工所製成之金屬螺釘，骨組織無法嵌入生長的缺點。

本發明之可取實體，可由以下之說明及所附各圖式，而得以明晰。

(10)‧‧‧固定螺釘

(11)‧‧‧螺釘頭

(11a)‧‧‧碗穴

(111)‧‧‧銜接穴

(111a)‧‧‧扣槽

(112)‧‧‧壓制件

(112a)‧‧‧壓制板

(112b)‧‧‧扣板

(113)‧‧‧迫緊栓

(12a)‧‧‧球面部

(12)‧‧‧螺桿段

(120)‧‧‧芯軸部

(121)‧‧‧桿體部

(122)‧‧‧螺牙部

(123a)‧‧‧微樑

(123)‧‧‧微孔層

(123b)‧‧‧微孔

(124)‧‧‧肋部

(13)‧‧‧導引孔

(20)‧‧‧骨體

(201)‧‧‧海棉骨

第一圖：係本發明第一實施例之立體分解圖。

第二圖：係第一圖所示實施例尚未上鎖該壓制件之立體圖示意圖。

第三圖：係自第二圖上鎖該壓制件後之立體示意圖。

第四圖：係本發明螺桿段之局部放大示意圖。

第五圖：係顯示本發明之螺桿段鎖入骨體中之示意圖。

第六圖：係第五圖6-6方向之局部剖面結構示意圖。

第七圖：係第三圖7-7方向之局部剖面結構示意圖。

第八圖：係本發明第二實施例之局部剖面結構示意圖。

第九圖：係本發明第三實施例之局部剖面結構示意圖。

第十圖：係本發明第四實施例之局部剖面結構示意圖。

第十一圖：係本發明第五實施例之局部剖面結構示意圖。

請參閱第一至七圖所示，本發明係有關於一種具微孔之固定螺釘(10)，該固定螺釘(10)至少有一區域，是由多數微樑(123a)構成具有複數微孔(123b)之微孔層(123)，使該固定螺釘(10)鎖入骨體(20)中後，新生之骨組織可以嵌入微孔層(123)的複數微孔(123b)中，達到固定螺釘(10)與骨體(20)牢固地結合成一體之目的。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，係包括：一螺桿段(12) 及位於該螺桿段(12)一端之螺釘頭(11)，其中該螺桿段(12)係含有桿體部(121)及呈螺旋盤繞成型於該桿體部(121)之螺牙部(122)；其中該微孔層(123)係僅形成於該螺桿段(12)之桿體部(121)的外層，或形成於該螺桿段(12)之桿體部(121)外層及螺牙部(122)者。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，如第四圖所示，其中各該多數微樑(123a)是以菱形、矩形、蜂巢狀、放射狀、不規則……等等方式排列，於該螺桿段(12)上，組成一穩固且具多數微孔(123b)的微孔層(123)結構體，本發明並不自限各該微樑(123a)的排列方式。另外，各該微樑(123a)之斷面可為圓形、多邊形等斷面形狀，本發明並不自限。

如第七圖所示，本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，其中該螺桿段(12)至少有一區域，是由多數微樑(123a)構成具有複數微孔(123b)之微孔層(123)，且令該桿體部(121)在沿其軸心的一半徑範圍內，軸向地形成不具微孔之芯軸部(120)者，使該固定螺釘(10)鎖入骨體(20)中後，新生之骨組織可以嵌入位於該螺桿段(12)之微孔層(123)的各微孔(123b)中，達到固定螺釘(10)與骨體(20)牢固地結合成一體之目的，且藉由不具微孔之芯軸部(120)強化本發明之結構。

如第八、九圖所示，本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，係僅於該螺桿段(12)的前段，形成由多數微樑(123a)所構成之微孔層(123)，而該螺桿段(12)之其它部分係呈不具微孔之結構體者。如第八圖所示，使本發明所示之固定螺釘(10)，在鎖入骨體(20)時，具有微孔層(123)的螺桿段(12)前段，可以穿入骨體(20)內部之海棉骨(201，spongy bone)中，使骨組織在增生時，可以順利嵌入本發明位於螺桿段(12)前段之微孔層(123)中的各微孔(123b)內生長，以緊密地與該螺桿段(12)結合成一體，穩固地固定在骨體(20)上，而未具微孔層(123)結構之螺桿段(12)其它部分，係可提供更強的機械強度，以承受更大的扭力，以避免該固定螺釘(10)在鎖入骨體(20)中時產生斷裂。

如第九圖所示，本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，係軸向地貫穿一導引孔(13)，以供容許一導引索穿入，使本發明在微創手術中，可藉由該導引索之導引，將固定螺釘(10)準確地鎖入預定的位置。上述之導引孔(13)係軸向貫穿該螺釘頭(11)及螺桿段(12)之芯軸部(120)者。

如第十圖所示，本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，令該螺牙部(122)與該桿體部(121)之芯軸部(120)間，形成無微孔之肋部(124)，以增進本發明所能承受之扭力。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，係可由金屬粉末藉由雷射燒結[如以3D影印機(3D Printer)]一體成型，或以傳統機械加工製造為半成品後，再藉3D Printer於半成品上以填補方式完成該微孔層(123)，本發明並不自限其製造方法。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，於成型後，係可藉由模具對螺牙部(122)進行整型，使螺牙部(122)之表面形成平坦之表面，以降低鎖入骨體(20)時之阻力。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，係可製自鈦、合金……等金屬材料，本發明並不自限其材質。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘，其中由多數微樑(123a)所構成具有多數微孔(123b)之微孔層(123)，令各該微孔(123b)係介於100~500μm，使新生的骨組織可以順入進入微孔層(123)之各微孔(123b)中生長，使該固定螺釘(10)可與鎖固之骨體(20)緊密結合成一體，不致發生鬆脫、搖晃等情況。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，如第一圖所示，其中該螺釘頭(11)與螺桿段(12)係可一體成型，成為固定式之螺釘；或如第十一圖所示，令該螺釘頭(11)設有一碗穴(11a)，而該螺桿段(12)之頂端係設有一球面部(12a)，令該球面部(12a)置於該螺釘頭(11)之碗穴(11a)中，使該螺釘頭(11)與該螺桿段(12)可自由擺動者。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，其中該螺釘頭(11)係可形成具多邊形之外廓或具有一多邊形之凹穴，或凹設有十字形或一字形凹槽，以為扳手或起子聯動旋轉，本發明並不限該螺釘頭(11)之形狀。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，其中該螺釘頭(11)係可用以鎖接或扣接如連桿、彈簧桿、銜接桿……等等之植入物(30)，如第一圖所示，其中該固定螺釘(10)之螺釘頭(11)的頂端係凹設有一銜接穴(111)，且該銜接穴(111)係可緊固一壓制件(112)，以於該銜接穴(111)及壓制件(112)間緊固該植入物(30)者。

如第一圖所示，上述之銜接穴(111)之兩相對側壁上，係分別設有一扣槽(111a)，而該壓制件(112)係含有一壓制板(112a)，該壓制板(112a)可置入該銜接穴(111)中[如第二圖所示]，緊壓於植入物(30)上，另於該壓制板(112a)上，樞裝有一扣板(112b)，令該扣板(112b)可為一扳手或起子等工具，如第三圖(R)方向所示，旋轉地使該扣板(112b)之兩側緣分別伸入該銜接穴(111)之兩側扣槽(111a)中[如第三、五圖所示]，以擋止該壓制板(112a)向外退出，而使該植入物(30)可以被鎖定於該銜接穴(111)中者。

如第九圖所示，前述之銜接穴(111)亦可修飾地形成內螺孔，以鎖接一迫緊栓(113)，藉由該迫緊栓(113)緊迫、固定該植入物於該銜接穴(111)中；本發明前述之螺釘頭(11)結構及形狀，僅為實施例之一，本發明可為其它之形狀或結構，並不自限於上述所揭示之各實施例。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，其螺桿段(12)之末端，係可凹設一排削槽(15)，令該排削槽(15)之一側形成切削邊，而形成一自攻螺釘。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，係可應用於牙床之固定、人體脊椎之固定、其它部位骨骼之固定，本發明並不自限其應用範圍。

本發明所揭示具微孔之固定螺釘(10)，其主要特徵乃是於螺桿段(12)至少一區域上，設有由多數微樑(123a)所構成具多數微孔(123b)之微孔層(123)，使新生之骨組織，不僅可以在與其接觸之螺桿段(111)位於最外層表面上之微孔(123b)生長，更可以深入趨近於螺桿段(12)之芯軸部(120)區域之各微孔(123b)中生長，使新生之骨組織猶如盤根錯結地伸入於固定螺釘(10)的螺桿段(12)中，達到固定螺釘(10)與骨體(20)穩固結合成一體的目的及效果，以避免固定螺釘(10)發生鬆脫或搖晃等情況。

本發明所揭示之結構、形狀，可於不違本發明之精神及範疇下予以修飾應用，本發明並不予自限。