專利名稱：股骨頭置換模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種股骨頭置換模塊，特別是涉及一種以置換股骨頸表面的結(jié)構(gòu)， 有效改善人工股骨頭與原始股骨頭間的結(jié)合精確度，進而得以提升手術(shù)后的股骨糾正質(zhì)量。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)關(guān)于有柄或無柄人工髖關(guān)節(jié)的股骨頭置換手術(shù)，其常見的切除部位為如圖1 所示，主要是直接將股骨4沿股骨頸41的基底部斜向(如切除線L4所示)切除該頸部 連同病變或磨損的股骨頭42，并將股骨髓腔掏空擴大后植入固定一人工髖關(guān)節(jié)柄，并 由該人工髖關(guān)節(jié)柄結(jié)合一人工股骨頭5;此種手術(shù)切除方式，于美國專利第5163961號 "COMPRESSION-FIT HIP PROSTHSIS AND PROCEDURES FOR IMPLANTATION THERE0F〃專利 案中，以及中國實用新型專利公告第CN2430959Y號自鎖式無柄人工髖關(guān)節(jié)專利案 中，自頭頸部切除病變或磨損的股骨頭42，并將一罩體51以螺栓固定于殘留的股骨頸 上，皆有明確的相關(guān)揭示，顯見均已確為極普遍的手術(shù)方式；然而，此以上各種手術(shù)方 式于實際應用上卻有下列缺點
1) 由于有柄人工髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)需進行大部位的骨頭與骨髓切除、掏除及塑型， 使得手術(shù)的創(chuàng)傷程度、作業(yè)時間及失血量皆為大幅增加，大大升高了整體手術(shù)的危險性;
2) 由于大部位的骨頭(如股骨頸的全部)的切除或掏除，均造成相關(guān)尺寸精度不 易控制的因素，致使有柄人工髖關(guān)節(jié)柄表面或無柄人工髖關(guān)節(jié)的罩體內(nèi)表面與裝設(shè)的骨 頭表面準確匹配精度難以保持，不僅該等人工髖關(guān)節(jié)無法由較堅硬的骨頭或骨頸表面來 達到穩(wěn)固的結(jié)合支撐力，容易因而造成應力集中的現(xiàn)象，直接而嚴重地影響手術(shù)的結(jié)果 與手術(shù)愈后質(zhì)量；
3) 由于各種人工關(guān)節(jié)皆有其使用年限，經(jīng)過長久使用后，往往都會有磨損、松動 及下沉等合并癥發(fā)生的情形而必須進行翻修手術(shù)，而上述傳統(tǒng)有柄人工髖關(guān)節(jié)置換手術(shù) 其由于初次手術(shù)切除部位及創(chuàng)傷極大，致使在需再次翻修手術(shù)時，則一般均需將整個股 骨隨腔再次擴大加深，如此一來，必然增加了創(chuàng)傷及手術(shù)的困難度；
4) 傳統(tǒng)無柄人工髖關(guān)節(jié)股骨頭置換手術(shù)的骨頭切除部位由于并無較科學且完整明 確的量測定位方式及程序，因此大多需依靠手術(shù)者的經(jīng)驗來決定股骨頸部切除位置，而不同手術(shù)操作者所得到手術(shù)后結(jié)果亦有明顯差異，難以確保手術(shù)一致性，因此，手術(shù)的 成敗與良劣無法在手術(shù)前進行預先的模擬推演及評估，病患術(shù)前的心理建設(shè)較為困難；
5)如圖1所示，由于無柄人工髖關(guān)的罩體51斜設(shè)于該平行切除線L4的裁切平面 上，且其股骨頸41表面無法保證與罩體51內(nèi)部表面形成連續(xù)性緊配合，而使得關(guān)節(jié)應 力無法均勻分布與傳導，致使實際應用上容易產(chǎn)生應力集中，而影響其整體結(jié)構(gòu)耐用性， 實有加以改進的必要。
鑒于常見髖關(guān)節(jié)的股骨頭置換手術(shù)有上述缺點，因此，需針對這些缺點進行研究改進。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的在于提供一種股骨頭置換模塊，其可有效確保各部位間的組 裝精度，以改善手術(shù)后的髖關(guān)節(jié)的糾正效果，并提升手術(shù)質(zhì)量。
本實用新型的另一目的在于提供一種股骨頭置換模塊，其直接組合固定于股骨頸 上，而可以最大化面積保留該股骨頸部位，且不破壞股骨髓腔，因此，當有該部位需再 次手術(shù)更新時，可再實施如傳統(tǒng)有柄人工髖關(guān)節(jié)完全切除股骨頸部位的手術(shù)，以延長股 骨的使用壽命。
本實用新型的再一 目的在于提供一種股骨頭置換模塊，其可緊密地套合于股骨頸 上，且使其可完善地服貼于股骨頸近端表面上，并擴展延伸至股骨頸遠程基底部，使不 僅以置換模塊取代(置換)已去除的股骨頸近端部位，并延伸至股骨頸的遠程基底部位， 使得以與近端去除股骨頸表面的部位及遠程之未去除表面堅實部位取得最大解剖形支 撐面積，以大幅增進其結(jié)合于股骨頭上之后的強度，以確實牢固地將人工關(guān)節(jié)結(jié)合于人 體股骨頸上，進而大幅確保及延長其使用壽命的目的。
本實用新型的又一 目的在于提供一種股骨頭置換手術(shù)工具，其通過由計算機掃描數(shù) 據(jù)所精確組制，不僅可符合生物力學機理，亦可減少骨骼裁切面積而可降低手術(shù)的損傷 及困難度，更可配合適當?shù)姆抡孳浖?，將上述工具?shù)據(jù)輸入，以進行術(shù)前的推演模擬， 使手術(shù)操作者可先行熟習手術(shù)過程中的各種狀況，以提升手術(shù)成功率，并建立患者術(shù)前 信心，減少手術(shù)危險性。
為達成上述目的及功效，本實用新型所實行的技術(shù)手段包括提供一種股骨頭置換 模塊，其至少包括 一罩體及一人工股骨頭，該罩體具有二相對延伸的一凹部與一向外 凸伸的結(jié)合部，該凹部具有一基段及一頂段，該基段的內(nèi)表面形狀及尺寸以醫(yī)療用立體 掃描儀器掃描患者股骨頸表面所獲得，該頂段的內(nèi)表面形狀及尺寸，則以股骨頸表面周緣距中心線最短距離的各點所連接成的一切除封閉曲線為基準而向內(nèi)成型，使該頂段可 緊密套合于股骨的股骨頸上所對應形切出的凸部，且以該罩體的內(nèi)表面與股骨頸表面形 成緊密結(jié)合與定位，以提升其結(jié)合強度；而該人工股骨頭具有一凹孔，可供套合于該罩 體的結(jié)合部上并加以固定。
另外，本實用新型提供一種股骨頭置換手術(shù)工具，其至少包括 一裁切模套及一模 刀，該裁切模套是一具有股骨頸表面形狀的中空殼體，其并于中間部位剖切成一側(cè)開口， 于該裁切模套頂側(cè)設(shè)有一沿股骨頸中心線延伸的導管，以供于股骨頭上對應位置開設(shè)一 中央孔，另于裁切模套中段橫設(shè)一可供導引裁切位置的橫槽道，該模刀設(shè)有一套管部及 一裁切形刀部，于該裁切形刀部末端為一開口，于該開口的周緣設(shè)有鋒利的刃部，且該 刃部位置的尺寸及斷面形狀相符合于股骨頸表面周緣距中心線最短距離的各點所連接 成的一切除封閉曲線，而該套管部套合于一設(shè)置在中央孔上的導引件以形成往復滑移的 動作，利用該往復滑移的操作使該裁切開口上的刃部得以簡易朝股骨頸欲置換部位進行 形切操作。
由于采用上述結(jié)構(gòu)，本實用新型的股骨頭置換模塊及其手術(shù)工具可達到提升手術(shù)質(zhì) 量、延長使用壽命并降低手術(shù)危險性的功效。以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明
圖1是常見髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)中常見的股骨頭切除部位及人工股骨頭裝設(shè)結(jié)構(gòu)示意
圖2是本實用新型的股骨頭初次裁切部位及其相關(guān)定位線條示意圖； 圖3是本實用新型的股骨頸周緣切削所需的切除封閉曲線及另一置換封閉曲線位 置示意圖4是本實用新型的裁切模套立體結(jié)構(gòu)圖5是本實用新型于股骨頭初次裁切后的裁切部位俯視圖6是本實用新型于股骨頭初次裁切后的立體外觀圖7是本實用新型的裁切模套結(jié)合于初次裁切后股骨端部的狀態(tài)示意圖8是本實用新型的模刀立體結(jié)構(gòu)圖9是本實用新型的模刀側(cè)視剖面圖IO是本實用新型的模刀操作動作示意圖11是本實用新型經(jīng)模刀切削后的股骨頸形成錐凸部的狀態(tài)示意圖；圖12是本實用新型的人工股骨頭組件立體結(jié)構(gòu)圖13是本實用新型的人工股骨頭組裝完成后立體外觀圖14是本實用新型的人工股骨頭組合后側(cè)視剖面圖15是本實用新型的人工股骨頭組裝完成后另一側(cè)立體外觀圖16是本實用新型的實際應用示意圖17是本實用新型的人工股骨頭組件另一較佳實施例圖。
其中，以上附圖標記如下-
1- 裁切模套
10- 底段部位
11- 側(cè)開口
12- 頂平面
13- 導管
131、 211-導引孔 132-鉆孔設(shè)備 14、 312-下側(cè)緣
15- 定位孔 151-暫時定位組件
16- 橫槽道 161-縱槽道
2- 模刀
21- 套管部
22- 裁切形刀部 221-刃部
23- 導引件
3- 人工股骨頭組件 31、 34-罩體 311-凹部
3111- 基段
3112- 頂段 313-結(jié)合部
314- 貫孔
315- 定位凹部
316- 輔助定位組件 32-定位組件
33、 5-人工股骨頭 331-凹孔
341- 延伸固定部
342- 定位件 35-套座
4、 40、 400-股骨
41- 股骨頸
42- 股骨頭
43- 中央孔
44- 凸部 51-座體
ci-切除封閉曲線
C2-置換封閉曲線
CL-中心線
L2-頸頭界面線
L3-初次裁切線
L4-切除線
P2-裁切面
P3-初次裁切面具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、功效及特征可獲致更具體的了解，茲依下列
如下-
如圖2、圖3所示，首先，于手術(shù)前需于股骨4的股骨頭42與股骨頸41的弧線銜 接部位取出一側(cè)視適當?shù)念i頭接口線L2，并于該頸頭界面線L2旁側(cè)向股骨頭42方向 適當距離取一與該頸頭接口線L2平行的初次裁切線L3，利用該頸頭接口線L2或初次 裁切線L3為基準，定出一股骨頭42及股骨頸41的共同中心線CL，同時，利用醫(yī)療用 立體(三維)掃描儀器(如斷層掃描CT或核磁共振MRI)測知該股骨頸41表面形狀 數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù))，再由該中心線CL向股骨頸41周緣分別取出最短距離，以形成一最窄斷 面的切除封閉曲線C1，另于該切除封閉曲線C1以下的股骨頸41基部與股骨4間取出 最大銜接斷面，并以該斷面的周緣線形成一置換封閉曲線C2。
如圖4至圖11所示，可知本實用新型的手術(shù)工具主要包括 一裁切模套1及一模 刀2，該裁切模套1利用股骨頸41周緣的表面形狀配合該初次裁切線L3的位置而形成 其基本形狀，其至少在對應上述切除封閉曲線Cl以下的底段部位10具有符合或接近股 骨頸41外表面形狀與尺寸的內(nèi)表面，且于對應初次裁切線L3的部位設(shè)有一不小于上述 初次裁切線L3所形成的股骨頸斷面的頂平面12，并于中間部位可縱向剖切成一側(cè)開口 11，而于該頂平面12上設(shè)有一導管13，該導管13內(nèi)設(shè)一沿中心線CL延伸的導引孔131， 且該裁切模套1中段于頂平面12旁側(cè)對應該頸頭接口線L2位置設(shè)一橫槽道16，并于 該橫槽道16中段設(shè)有一平行于中心線CL的縱槽道161;于裁切模套1表面更可布設(shè)復 數(shù)定位孔15，且使裁切模套1底段部位10的邊緣形成符合該置換封閉曲線C2形狀的 下側(cè)緣14 (如圖4所示)；該模刀2以一套管部21結(jié)合一裁切形刀部22所構(gòu)成，其中 該裁切形刀部22可設(shè)成具口大內(nèi)小開口的內(nèi)錐形式，于該裁切形刀部22周緣設(shè)有符合 該切除封閉曲線C1形狀與尺寸且鋒利的刃部221 (如圖8、圖9所示)。
使用時，先沿該初次裁切線L3裁切股骨頭42，使股骨40于該裁切部位形成一初 次裁切面P3(如圖5、圖6所示)，將該裁切模套l以側(cè)開口 11套合于股骨頸41外表， 利用復數(shù)暫時定位組件151分別貫穿各定位孔15并嵌入股骨40內(nèi)，可使該裁切模套1 穩(wěn)固地結(jié)合于股骨頸41周緣部位(如圖7所示)，此時，利用橫槽道16的導引，可供 手術(shù)者確認該頸頭接口線L2的正確位置，同時可由縱槽道161刻劃中心線CL的位置， 且利用鉆孔設(shè)備132由導管13的導引孔131伸入，可于該初次裁切面P3上對應中心線 CL的位置鉆設(shè)一中央孔43，再利用該橫槽道16切除頸頭接口線L2以上的股骨頭?；蜴i接于該中央孔43，使該模刀2 的套管部21套合于該導引件23上往外延伸出的部份，而可實施往復滑移的動作(如圖 10所示)，由該裁切形刀部22上的刃部221得以切削該切除封閉曲線Cl上方的股骨頭 42邊緣，以形成一具有中央孔43的下大上小錐狀的凸部44，且該凸部44外部形狀接 近該股骨頸最窄斷面形狀(如圖11所示)。
再請參圖12至圖15，可知本實用新型的置換模塊(即人工股骨頭組件3)包括-一罩體31及一人工股骨頭33;該罩體31具有二相對延伸的凹部311與一向外凸伸的 結(jié)合部313，該凹部311與結(jié)合部313之間以一貫孔314相通，利用上述取得的股骨頸 41表面形狀資料，擷取該切除封閉曲線C1與置換封閉曲線C2間的表面形狀資料，可 作為該凹部311 —基段3111的內(nèi)表面形狀數(shù)據(jù)，而該凹部311內(nèi)的基段3111上方則為 一頂段3112，該頂段3112的表面形狀及尺寸即符合上述模刀2所形切而成，且位于切 除封閉曲線Cl漸縮至頸頭接口線L2之間接近股骨頸最窄斷面的形狀，而該罩體31底 側(cè)邊緣則形成符合該置換封閉曲線C2形狀的下側(cè)緣312，同時于該凹部311邊緣可依 需要至少設(shè)有一定位凹孔315 (如圖12所示)。
組裝時，以該罩體31套合于股骨400具凸部44的置換端，此時，該凸部44恰可 套入罩體31的頂端3112，且罩體31的基段3111可吻合地套合于切除封閉曲線Cl至 置換封閉曲線C2間的股骨頸表面(如圖13及圖14所示)，令該罩體31與股骨頸之間 形成高貼合度的穩(wěn)固結(jié)合，而后，再以一定位組件32 (螺釘)貫穿罩體31的貫孔314 后伸(螺)入凸部44的中央孔43內(nèi)，配合一輔助定位組件316貫穿定位凹孔315后伸 (螺)入凸部44旁側(cè)的股骨400內(nèi)，可使該罩體31于股骨400端部形成穩(wěn)固的定位， 然后，再以一人工股骨頭33以其預設(shè)的凹孔331套合于該罩體31的結(jié)合部313上并加 以固定(如圖15所示)，則可完成此股骨頭置換手術(shù)；而于實際應用時，于該人工股骨 頭33外周側(cè)可套合一套座35，該套座35可包覆于人工股骨頭33外并形成相對樞轉(zhuǎn)的 結(jié)合，使該人工股骨頭組件3與套座35分別裝設(shè)于人體髖關(guān)結(jié)的二相對活動部位，即
可取代患者損壞的髖關(guān)結(jié)組織。
本實用新型利用上述裁切模套1、模刀2等手術(shù)工具加以輔助，可有效確保需裁切、 鉆孔或切削等各部位的位置準確性，以提升組裝的精度，進而改善手術(shù)后的髖關(guān)節(jié)的糾 正效果，并提升手術(shù)質(zhì)量，更適于配合計算機仿真軟件，提供手術(shù)前的推演操作，令手 術(shù)操作者可于術(shù)前進行模擬，達到降低手術(shù)誤差、熟悉手術(shù)過程，進而確保手術(shù)成功率 的優(yōu)良設(shè)計；再者，由于罩體31緊密套合于股骨頸41頂端對應設(shè)置的凸部44上，并配合定位組件32、輔助定位組件316的固定，因此具有較佳的結(jié)合強度，以形成更穩(wěn) 固的結(jié)合狀態(tài)，而該罩體31可與股骨400的相銜接端部之間形成最大的有效接觸及置 換面積，以分散該人工股骨頭組件3傳遞至股骨頸41上的作用力，如此，不但可降低 股骨400端部的各部壓力、避免應力集中所造成的破壞，亦可大幅增強該置換部位的作 用力承受度，進而達到延長整體組件使用壽命的目的；同時相較于傳統(tǒng)直接由股骨頸 41的基部切除股骨頭42的手術(shù)方式，本實用新型由于由股骨頸41上方的切除封閉曲 線Cl切除股骨頭42，而可保留該股骨頸41的切除封閉曲線Cl以下大部份結(jié)構(gòu)，故而， 若有罩體31或人工股骨頭組件3的其它組件損壞而需再度手術(shù)時，則可再進行一次上 述的傳統(tǒng)手術(shù)(沿切除線L4切除股骨頸41),因此可有效延長股骨400的使用壽命。
圖17是本實施新型的人工股骨頭組件另一較佳實施例圖，由該圖所示，可知本實 施新型的另一人工股骨頭組件30除了相同的人工股骨頭33外，可具有另一種罩體34 結(jié)構(gòu)，該罩體34以罩體31的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，僅于其底側(cè)邊緣增設(shè)一片狀的延伸固定部 341，該延伸固定部341可供復數(shù)定位件342 (螺栓)貫穿而嵌(螺)入股骨400內(nèi)， 此種加強定位的結(jié)構(gòu)，尤其適用于具有骨質(zhì)疏松情形的患者，可使該罩體34可產(chǎn)生更 佳的定位效果。
綜合以上所述，本實用新型的股骨頭置換模塊及其手術(shù)工具確可達到提升手術(shù)質(zhì) 量、延長使用壽命并降低手術(shù)危險性的功效，但上述說明內(nèi)容，僅為本實用新型的較佳 實施例說明，舉凡依本實用新型的技術(shù)手段與范疇所延伸的變化、修飾、改變或等效置 換，亦皆應落入本實用新型的專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種股骨頭置換模塊，其特征在于其至少包括一罩體，具有二相對延伸的一凹部與一向外凸伸的結(jié)合部，該凹部具有一基段及一頂段，該基段的內(nèi)表面形狀及尺寸以醫(yī)療用立體掃描儀器掃描患者股骨頸表面所獲得，該頂段的內(nèi)表面形狀及尺寸，則以股骨頸表面周緣距中心線最短距離的各點所連接成的一切除封閉曲線為基準而向內(nèi)成型，使該頂段可緊密套合于股骨的股骨頸上所對應形切出的凸部，且以該罩體的內(nèi)表面與股骨頸表面形成緊密結(jié)合與定位；一人工股骨頭，套合固定于該罩體的結(jié)合部上。
2、 如權(quán)利要求1所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述罩體中央設(shè)有一貫孔， 可供一定位組件貫穿并伸入股骨頸的凸部頂面而形成定位。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述罩體上至少另設(shè) 有一定位凹孔，可供一輔助定位組件貫穿并伸入股骨上的對應部位。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述罩體另設(shè)有至少 一片狀的延伸固定部，該延伸固定部可供至少一定位件貫穿嵌入股骨內(nèi)。
5、 如權(quán)利要求3所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述罩體另設(shè)有至少一片 狀的延伸固定部，該延伸固定部可供至少一定位件貫穿嵌入股骨內(nèi)。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述股骨頸上的凸部 呈一上小下大的錐狀凸起。
7、 如權(quán)利要求3所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述股骨頸上的凸部呈一 上小下大的錐狀凸起。
8、 如權(quán)利要求4所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述股骨頸上的凸部呈一 上小下大的錐狀凸起。
9、 如權(quán)利要求5所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述股骨頸上的凸部呈一 上小下大的錐狀凸起。
10、 如權(quán)利要求1或2所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述股骨頸基部與股 骨間可取出最大銜接部位，以形成一置換封閉曲線，而該罩體底側(cè)邊緣則具有符合該置 換封閉曲線的形狀。
11、 如權(quán)利要求3所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述股骨頸基部與股骨間 可取出最大銜接部位，以形成一置換封閉曲線，而該罩體底側(cè)邊緣則具有符合該置換封 閉曲線的形狀。
12、 如權(quán)利要求4所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述股骨頸基部與股骨間 可取出最大銜接部位，以形成一置換封閉曲線，而該罩體底側(cè)邊緣則具有符合該置換封 閉曲線的形狀。
13、 如權(quán)利要求6所述的股骨頭置換模塊，其特征在于所述股骨頸基部與股骨間 可取出最大銜接部位，以形成一置換封閉曲線，而該罩體底側(cè)邊緣則具有符合該置換封 閉曲線的形狀。
專利摘要本實用新型公開了一種股骨頭置換模塊，至少包括一罩體與一人工股骨頭，具有二相對延伸的一凹部與一向外凸伸的結(jié)合部，該凹部具有一基段及一頂段，該基段的內(nèi)表面形狀及尺寸以醫(yī)療用立體掃描儀器掃描患者股骨頸表面所獲得，該頂段的內(nèi)表面形狀及尺寸，則以股骨頸表面周緣距中心線最短距離的各點所連接成的一切除封閉曲線為基準而向內(nèi)成型，使該頂段可緊密套合于股骨的股骨頸上所對應形切出的凸部，且以該罩體的內(nèi)表面與股骨頸表面形成緊密結(jié)合與定位；一人工股骨頭，套合固定于該罩體的結(jié)合部上。有效改善人工股骨頭與原始股骨頭與原始股骨頭間的結(jié)合精確度，進而得以提升手術(shù)后的股骨糾正質(zhì)量。
文檔編號A61F2/46GK201399013SQ20092007360
公開日2010年2月10日 申請日期2009年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月4日
發(fā)明者施魯孫 申請人:施魯孫