专利名称：骨骼固定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种骨骼固定装置，其具有较佳的紧迫固定效果、较佳的结构强 度与疲劳耐性、可防止结构变形、使用较少的组件数量、降低组件高度且手术施作便利。
背景技术：
骨骼固定装置为一种形状类似钢钉的外科手术用装置，用以刺入骨骼(例如脊椎 骨)中，固定骨骼的位置。图1A-1C标出现有技术的骨骼固定装置的其中一种，其结构包含 头部(螺丝)11、收纳部12、螺钉13。头部(螺丝)11具有外螺纹，可与收纳部12的内螺纹 互相配合，以彼此旋锁。由图IB可见，收纳部12中留下空间14，此空间14可供插入一棒状 物(未示出)。通过头部(螺丝)11与收纳部12的旋锁，可自箭号15的方向施压，使骨骼 固定装置与棒状物彼此互相固定。同时，因螺钉13刺入骨骼内，故可固定骨骼的位置。螺钉13可为固定式(mono-axial)，或如图IC所示，可径向旋转(称为多轴式， poly-axial)。多轴式骨骼固定装置的螺钉13具有一个球状截头轴心131，内嵌在收纳部 12的底部，使螺钉13可相对于收纳部12而旋转。上述现有技术的缺点是，由于自箭号15的方向施压锁紧，将使收纳部12受到向外 撑开的力量。长时间之下，收纳部12可能会向外扩张变形，造成棒状物松动。有鉴于此，现有技术提出另一种骨骼固定装置，如图2A-2B所示。在此种骨骼固定 装置中，除头部21、收纳部22、螺钉23外，另设有外螺帽27。外螺帽27具有内螺纹，可与收 纳部22的外螺纹互相配合，以彼此旋锁。使用时，以头部21锁定棒状物后，再将外螺帽27 旋锁至收纳部22的外侧，以防止收纳部22向外扩张变形。上述现有技术的主要缺点是，执行外科手术时需要进行两次的旋锁动作，增长手 术时间与风险，故为外科医生所不欲采用。此外，外螺帽27增加骨骼固定装置的尺寸，影响 其在人体内所占体积。此外，现有技术的TW专利第1235794号案提出一种骨骼固定装置。该案的螺牙角 度形成负角度(β2<0° )，具有止退功能。其作法的缺点是，负角度螺纹不易加工成形。再者，现有技术的TW专利申请号第200706155号案提出一种骨骼固定装置。该案 的螺钉可调整角度，且收纳部被锁定时，圆弧环紧迫装置可以紧迫夹持。其作法的缺点是， 组件较多，连接头高度不易控制，且制造成本高。另外，现有技术的TW专利申请号第200706156号案提出一种骨骼固定装置。该案 的螺钉可调整角度，螺钉为球头设计，故无圆弧环紧迫装置，组件较前述专利少，组装较简 单。其作法的缺点是，螺钉受力过大时易撑开连接头造成松脱，导致连接头设计尺寸需增 加，且施压组件易松脱，造成临床困扰。再如，现有技术的TW专利申请号第200714248号案提出一种骨骼固定装置。该案 的螺钉可调整角度，螺钉头部被锁定时，圆弧环紧迫装置可以紧迫夹持。其作法的缺点是， 组件较多，连接头高度不易控制，且制造成本高。又如，现有技术的TW专利申请号第200822902号案提出一种骨骼固定装置。该案的螺钉可调整角度，设计固定组件，增加固定效果。其作法的缺点是，组件较多，制造成本 高，操作较复杂。现有技术的TW专利申请号第200904379号案提出一种骨骼固定装置。该案设计 U型槽弧度，增加锁紧效果，且设计固定组件，增加固定效果。其作法的缺点是，突出部位易 成疲劳破坏的起始点，产生疲劳破坏的问题，且制造管控不易。因此，有必要针对以上现有技术的缺点，进行改良。
发明内容有鉴于以上所述，本实用新型的目的便是要克服现有技术的不足与缺陷，提出较 佳的骨骼固定装置，以解决上述结构变形、制造成本的问题，具有较佳的紧迫固定效果、较 佳的结构强度与疲劳耐性，且不增加手术施作的困难度。为达上述目的，就其中一个观点言，本实用新型提供一种骨骼固定装置，包含一 螺钉，用以置入骨骼中；一收纳部，与该螺钉固定连结，其内提供空间，可供收纳一外部棒状 物，该收纳部侧表面具有两对称于一通过该收纳部中心纵轴线的U型开口，且该U型开口下 缘为一弧形，该弧形平均直径小于该U型开口平均阔径，使该外部棒状物嵌于该弧形开口 后不致松脱；以及一头部，可与该收纳部互相锁定，且可通过其锁定而固定该外部棒状物。就另一个观点言，本发明也提供了一种骨骼固定装置，包含一螺钉，用以置入骨 骼中；一收纳部，与螺钉连结，其内提供空间，可供收纳一外部棒状物；一内环套，用以套入 该收纳部的内围，以紧迫固定该外部棒状物；以及一头部，可与收纳部互相锁定，且可通过 其锁定而固定内环套及该外部棒状物，其中该内环套具有略大于收纳部内径的突出部，且 收纳部内围具有对应凹槽，使内环套套合于该收纳部后不致松脱。在其中一种实施例中，该内环套具有两对称于内环套中心纵轴线的卡榫耳，且该 收纳部内围对应于该两卡榫耳固定位置，分别具有两横面凹槽，使内环套套合于收纳部后 不致松脱。在前述实施例中，该内环套可另包含一薄圆筒形状部份，位于两卡榫耳下方，与该 卡榫耳一体成型，且具有一往上开口，该开口的剖面下缘为双圆弧形，该双圆弧形的下方圆 弧半径小于上方圆弧半径，使该外部棒状物嵌入后具紧迫效果。在较佳实施例中，该两卡榫耳与薄圆筒形状部份之间的外围侧壁部分内凹，以便 利内环套套合于收纳部。在另一较佳实施例中，该内环套上半部为圆筒形且下半部为直径上大下小的截头 圆锥形，且该收纳部内围侧壁对应内环套固定位置具有一环形沟槽，使内环套套合于收纳 部后不致松脱，且该上方圆筒具有与外部棒状物对应的开口，使该外部棒状物嵌于该上方 圆弧开口后具紧迫效果。在另一较佳实施例中，该收纳部内壁具有螺纹，用以与头部互相锁定，且该螺纹具 有多个螺牙。该螺牙横切面为梯型，且该梯形下缘大致垂直于收纳部内壁，上缘向下倾斜， 与该收纳部内壁形成一 110至140度的夹角。下面通过对具体实施例详加说明，当更容易了解本实用新型的目的、技术内容、特 点及其所达成的功效。
[0023]图1A-1C标出现有技术的骨骼固定装置的其中[0024]图2A-2B标出现有技术的骨骼固定装置的另一[0025]图3A-3D显示本实用新型的第一实施例；[0026]图4A-4I显示本实用新型的第二实施例；[0027]图5A-5B显示本实用新型的第三实施例。[0028]图中符号说明[0029]11头部(螺丝)[0030]12收纳部[0031]13螺钉[0032]131球状轴心[0033]14空间[0034]15Λ 口 目IJ 5[0035]21头部(螺丝)[0036]22收纳部[0037]23螺钉[0038]27外螺帽[0039]31头部(螺丝)[0040]32收纳部[0041]33螺钉[0042]41头部(螺丝)[0043]42收纳部[0044]421凹槽[0045]43螺钉[0046]431截头球状轴心[0047]44内环套[0048]441卡榫耳[0049]443Λ 口 目IJ 5[0050]52收纳部[0051]521凹槽[0052]54内环套[0053]RlU型开口半径[0054]R2、R3、R4 半径[0055]α 1、(ι2、β 1、β2 角度
具体实施方式本实用新型的概念在于，骨骼固定装置不使用太多数目的组件，使其装配及操作 方式简便，但设计结构使其具有较佳的紧迫固定效果、较佳的结构强度与疲劳耐性，避免结 构受力松脱，并尽可能降低其高度，以缩小在人体内所占体积。[0057]以上概念，有多种实施方式，现举三实施例加以说明。首先请参阅图3A-3C，此为 本实用新型的第一实施例，在本实施例中，骨骼固定装置包含头部31、收纳部32、以及螺钉 33。本实施例的骨骼固定装置为固定式，收纳部32与螺钉33固定连结，亦可一体成型。如 图3A与3B所示，收纳部32为一端开口的空心圆筒，且圆筒周围具有两对称于中心纵轴线 的U型开口，U型开口下缘为弧形，可供收纳一外部棒状物(未示出)，亦即外部棒状物可 穿过该两U型开口而被固定于弧形部分处。弧形直径大致对应于外部棒状物直径但略小， 且弧形半径R2小于U型开口半径Rl (R2小于Rl)，使该外部棒状物嵌于弧形开口后不致松 脱。收纳部32内侧具有螺纹，且头部31外部具有相对应的外螺纹，可与该收纳部32互相 锁定，且可通过其锁定而固定该外部棒状物。如图3C所示，收纳部32内侧螺纹，具有多个 螺牙，螺牙横切面为梯形设计，且该梯形下缘大致垂直于收纳部内壁，即角度α 1大致为90 度，上缘向下倾斜，与该收纳部32内壁形成一 110至140度的夹角，即角度α 2范围为110 至140度，此设计使加工工艺较容易，不仅达到避免因收纳部32受力撑开造成松脱的现象， 而且操作简单不需额外锁紧，故减少临床操作困扰。头部31例如但不限于可如图3D所示， 具有内六角孔，以便利拴锁。请再参阅图4Α-4Ι，此为本实用新型的第二实施例，如图4Α所示，骨骼固定装置包 含头部41、收纳部42、螺钉43、以及内环套44。本实施例的骨骼固定装置为多轴式，如图4Β 所示，螺钉43与收纳部42可以在径向上彼此相对旋转。如图4C所示，收纳部42与前一实 施例相同，具有梯形设计内螺纹，且具有两对称于中心纵轴线的U型开口，可供收纳外部棒 状物，并使其穿过收纳部42。内环套44如图4D所示，用以套入收纳部42的内围，以紧迫固 定外部棒状物。其中内环套44具有略大于收纳部42内径的突出部，在本实施例中此突出部 为对称于内环套中心纵轴线的两卡榫耳441，且收纳部42内围对应于两卡榫耳441固定位 置，分别具有两横面凹槽421，使内环套44套合于收纳部42后不致松脱。如图所示，内环套 44在两卡榫耳下方为一薄圆筒形状，且与卡榫耳441 一体成型，由剖面ΑΑ’视之，如图4Ε所 示构成一个往上的开口，下缘为双圆弧形，该双圆弧形的下方圆弧半径R4小于上方圆弧半 径R3，使该外部棒状物嵌于此双圆弧开口内时更具紧迫效果而不致松脱。在一种较佳的实 施例中，如图4F所示，内环套外围侧壁在两卡榫耳与薄圆筒形状部份之间内凹，如箭号443 所标示，以便利内环套套合于收纳部。图4G标出本实施例的收纳部42，与前一实施例相同， 收纳部42内侧螺纹具有多个螺牙，螺牙横切面为梯形设计，且该梯形下缘大致垂直于收纳 部内壁，即角度β 1大致为90度，上缘向下倾斜，与该收纳部32内壁形成一 110至140度 的夹角，即角度β 2范围为110至140度。如图4Η所示，头部41与前一实施例相同，具有 相对应收纳部42梯形设计的外螺纹，可与该收纳部42互相锁定，且可通过其与收纳部42 锁定而与内环套44紧迫固定外部棒状物。图41标出本实施例的螺钉43，具有一球状截头 部431，可内嵌在收纳部42的底部。请再参阅图5Α及5Β，此为本实用新型的第三实施例，与前述第二实施例不同的 是，如图5Α所示，内环套54上半部为圆筒形且下半部为直径上大下小的截头圆锥形，亦即 在本实施例中内环套44的突出部为该上半部为圆筒形的外径，而该收纳部52内围侧壁对 应内环套54固定位置具有一对应环形沟槽521如图5Β所示，使内环套54套合于收纳部52 后不致松脱。在另一实施例中，且该上方圆筒具有往上的圆弧形开口，形状大致与外部棒状 物对应，使该外部棒状物嵌于该上方圆弧开口后具紧迫效果。[0060]以上三实施例中，为便利旋转头部31与41，可在头部的顶面设置与旋转工具对应 的凹槽，例如六角形凹槽、或十字螺孔等，不一一绘不。以上已针对较佳实施例来说明本实用新型，只是以上所述，仅为使本领域技术人 员易于了解本实用新型的内容，并非用来限定本实用新型的权利范围。本领域技术人员当 可在本实用新型概念之内，立即思及各种等效变化。例如，骨骼固定装置各零件的形状、长 度等，并不限于图标；在所示的主要零件外，亦可添加其它零件(例如控制螺钉径向旋转的 零件)；等等。故凡依本实用新型的概念与精神所为之均等变化或修饰，均应包括于本实用 新型权利要求书的范围内。
权利要求一种骨骼固定装置，其特征在于，包含一螺钉，用以置入骨骼中；一收纳部，与螺钉连结，其内提供空间，可供收纳一外部棒状物；一内环套，用以套入该收纳部的内围，以紧迫固定该外部棒状物；以及一头部，可与收纳部互相锁定，且可通过其锁定而固定内环套及该外部棒状物，其中该内环套具有略大于收纳部内径的突出部，且收纳部内围具有对应凹槽，使内环套套合于该收纳部后不致松脱。
2.如权利要求1的骨骼固定装置，其特征在于，该突出部为两对称于内环套中心纵轴 线的卡榫耳。
3.如权利要求2的骨骼固定装置，其特征在于，该内环套另包含一薄圆筒形状部份， 位于两卡榫耳下方，与该卡榫耳一体成型，且具有一往上开口，该开口的剖面下缘为双圆弧 形，该双圆弧形的下方圆弧半径小于上方圆弧半径，使该外部棒状物嵌入后紧迫。
4.如权利要求2的骨骼固定装置，其特征在于，该内环套外围侧壁在两卡榫耳与薄圆 筒形状部份之间内凹，以便利内环套套合于收纳部。
5.如权利要求1的骨骼固定装置，其特征在于，该内环套上半部为圆筒形且下半部为 直径上大下小的截头圆锥形。
6.如权利要求5的骨骼固定装置，其特征在于，该内环套上半部圆筒形具有往上的圆 弧形开口。
7.如权利要求1的骨骼固定装置，其特征在于，该收纳部内壁具有螺纹，用以与头部 互相锁定，该螺纹具有多个螺牙，该螺牙横切面为梯型，且该梯形下缘大致垂直于收纳部内 壁，上缘向下倾斜，与该收纳部内壁形成一 110至140度的夹角。
8.如权利要求1的骨骼固定装置，其特征在于，该头部的顶面设有便利旋转的凹槽。
9.一种骨骼固定装置，其特征在于，包含一螺钉，用以置入骨骼中；一收纳部，与该螺钉固定连结，其内提供空间，可供收纳一外部棒状物，该收纳部侧表 面具有两对称于一通过该收纳部中心纵轴线的U型开口，且该U型开口下缘为一弧形，该弧 形直径小于该U型开口阔径，使该外部棒状物嵌于该弧形开口后不致松脱；以及一头部，可与该收纳部互相锁定，且可通过其锁定而固定该外部棒状物。
10.如权利要求9的骨骼固定装置，其特征在于，该收纳部内壁具有螺纹，用以与头部 互相锁定，该螺纹具有多个螺牙，该螺牙横切面为梯型，且该梯形下缘大致垂直于收纳部内 壁，上缘向下倾斜，与该收纳部内壁形成一 110至140度的夹角。
专利摘要本实用新型提出一种骨骼固定装置，包含螺钉，用以置入骨骼中；收纳部，与螺钉连结，其内提供空间，可供收纳一外部棒状物；一内环套，用以套入该收纳部的内围，以紧迫固定该外部棒状物；以及一头部，可与收纳部互相锁定，且可通过其锁定而固定内环套及该外部棒状物，其中该内环套具有略大于收纳部内径的突出部，且收纳部的内围具有对应凹槽，使内环套套合于该收纳部后不致松脱。
文档编号A61B17/86GK201719366SQ20102024728
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者赵伟泰 申请人:赵伟泰