專利名稱：股骨頭置換手術工具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種股骨頭置換手術工具特別是涉及一種以置換股骨頸表面的 結構，有效改善人工股骨頭與原始股骨頭間的結合精確度，進而得以提升手術后的股骨糾 正質(zhì)量。
背景技術：
傳統(tǒng)關于有柄或無柄人工髖關節(jié)的股骨頭置換手術，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節(jié)柄， 并由該人工髖關節(jié)柄結合一人工股骨頭5 ；此種手術切除方式，于美國專利第5163961 號"COMPRESSION-FIT HIP PROSTHSIS AND PROCEDURES FOR IMPLANTATION THEREOF"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 明確的相關揭示，顯見均已確為極普遍的手術方式；然而，此以上各種手術方式于實際應用 上卻有下列缺點1)由于有柄人工髖關節(jié)置換手術需進行大部位的骨頭與骨髓切除、掏除及塑型， 使得手術的創(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，均造成相關尺寸精度不 易控制的因素，致使有柄人工髖關節(jié)柄表面或無柄人工髖關節(jié)的罩體內(nèi)表面與裝設的骨頭 表面準確匹配精度難以保持，不僅該等人工髖關節(jié)無法由較堅硬的骨頭或骨頸表面來達到 穩(wěn)固的結合支撐力，容易因而造成應力集中的現(xiàn)象，直接而嚴重地影響手術的結果與手術 愈后質(zhì)量；3)由于各種人工關節(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，而上述傳統(tǒng)有柄人工髖關節(jié)置換手術其由 于初次手術切除部位及創(chuàng)傷極大，致使在需再次翻修手術時，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)傷及手術的困難度；4)傳統(tǒng)無柄人工髖關節(jié)股骨頭置換手術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者的經(jīng)驗來決定股骨頸部切除位置，而 不同手術操作者所得到手術后結果亦有明顯差異，難以確保手術一致性，因此，手術的成敗 與良劣無法在手術前進行預先的模擬推演及評估，病患術前的心理建設較為困難；5)如
圖1所示，由于無柄人工髖關的罩體51斜設于該平行切除線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，而影響其整體結構耐用性，實有加
3以改進的必要。鑒于常見髖關節(jié)的股骨頭置換手術有上述缺點，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，以改善手術后的髖關節(jié)的糾正效果，并提升手術質(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 術更新時，可再實施如傳統(tǒng)有柄人工髖關節(jié)完全切除股骨頸部位的手術，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 大幅增進其結合于股骨頭上之后的強度，以確實牢固地將人工關節(jié)結合于人體股骨頸上， 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，以進行術前的推演模擬，使手 術操作者可先行熟習手術過程中的各種狀況，以提升手術成功率，并建立患者術前信心，減 少手術危險性。為達成上述目的及功效，本實用新型所實行的技術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合 與定位，以提升其結合強度；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開口，于 該裁切模套頂側設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一中央 孔，另于裁切模套中段橫設一可供導引裁切位置的橫槽道，該模刀設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。由于采用上述結構，本實用新型的股骨頭置換模塊及其手術工具可達到提升手術質(zhì)量、延長使用壽命并降低手術危險性的功效。以下結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是常見髖關節(jié)置換手術中常見的股骨頭切除部位及人工股骨頭裝設結構示 意圖；圖2是本實用新型的股骨頭初次裁切部位及其相關定位線條示意圖；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；圖4是本實用新型的裁切模套立體結構圖；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；圖6是本實用新型于股骨頭初次裁切后的立體外觀圖；圖7是本實用新型的裁切模套結合于初次裁切后股骨端部的狀態(tài)示意圖；圖8是本實用新型的模刀立體結構圖；圖9是本實用新型的模刀側視剖面圖；
圖10是本實用新型的模刀操作動作示意圖；
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構圖；
圖13是本實用新型的人工股骨頭組裝完成后立體外觀圖；
圖14是本實用新型的人工股骨頭組合后側視剖面圖；
圖15是本實用新型的人工股骨頭組裝完成后另一側立體外觀圖；
圖16是本實用新型的實際應用示意圖；
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[0036]1-裁切模套314-貫孔[0037]10-底段部位315-定位凹部[0038]11-側開口316-輔助定位組件[0039]12-頂平面32-定位組件[0040]13-導管33,5-人工股骨頭[0041]131、211_導引孔331-凹孔[0042]132-鉆孔設備341-延伸固定部[0043]14、312_下側緣342-定位件[0044]15-定位孔35-套座[0045]151-暫時定位組件4、40、400-股骨[0046]16-橫槽道41-股骨頸[0047]161-縱槽道42-股骨頭[0048]2_模刀43-中央孔[0049]21-套管部44-凸部[0050]22-裁切形刀部51-座體[0054]31、34-罩體311-凹部3111-基段3112-頂段313-結合部221-刃部23-導引件 3-人工股骨頭組件
Cl-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，茲依下列附圖說 明如下如圖2、圖3所示，首先，于手術前需于股骨4的股骨頭42與股骨頸41的弧線銜 接部位取出一側視適當?shù)念i頭接口線L2，并于該頸頭界面線L2旁側向股骨頭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Cl，另 于該切除封閉曲線Cl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開口 11，而于該 頂平面12上設有一導管13，該導管13內(nèi)設一沿中心線CL延伸的導引孔131，且該裁切模 套1中段于頂平面12旁側對應該頸頭接口線L2位置設一橫槽道16，并于該橫槽道16中段 設有一平行于中心線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形狀的下側緣14 (如圖4所示)； 該模刀2以一套管部21結合一裁切形刀部22所構成，其中該裁切形刀部22可設成具口大 內(nèi)小開口的內(nèi)錐形式，于該裁切形刀部22周緣設有符合該切除封閉曲線Cl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1以側開口 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 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。[0063]接著，再以一導引件23 (可為一條柱體)插置或鎖接于該中央孔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與一向外凸伸的結合 部313，該凹部311與結合部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Cl與置換封閉曲線C2間的表面形狀資料，可作為該凹部311 一基段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底側邊緣則形成符合該置換封閉 曲線C2形狀的下側緣312，同時于該凹部311邊緣可依需要至少設有一定位凹孔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以其預設的凹孔331套合于該罩體31的結合部313上并加以固定(如
圖15所示)，則 可完成此股骨頭置換手術；而于實際應用時，于該人工股骨頭33外周側可套合一套座35， 該套座35可包覆于人工股骨頭33外并形成相對樞轉的結合，使該人工股骨頭組件3與套 座35分別裝設于人體髖關結的二相對活動部位，即可取代患者損壞的髖關結組織。本實用新型利用上述裁切模套1、模刀2等手術工具加以輔助，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，進而改善手術后的髖關節(jié)的糾 正效果，并提升手術質(zhì)量，更適于配合計算機仿真軟件，提供手術前的推演操作，令手術操 作者可于術前進行模擬，達到降低手術誤差、熟悉手術過程，進而確保手術成功率的優(yōu)良設 計；再者，由于罩體31緊密套合于股骨頸41頂端對應設置的凸部44上，并配合定位組件 32、輔助定位組件316的固定，因此具有較佳的結合強度，以形成更穩(wěn)固的結合狀態(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以下大部份結構，故而，若有罩體31或人工股骨頭組件3的其它組件損壞 而需再度手術時，則可再進行一次上述的傳統(tǒng)手術(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 構，該罩體34以罩體31的結構為基礎，僅于其底側邊緣增設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 結構，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工具確可達到提升手術質(zhì) 量、延長使用壽命并降低手術危險性的功效，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)。
權利要求一種股骨頭置換手術工具，其特征在于其至少包括一裁切模套，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開口，于該裁切模套頂側設有一沿股骨頸中心線延伸的導管。
2.如權利要求1所述的股骨頭置換手術工具，其特征在于所述裁切模套中段橫設一 可供導引裁切位置的橫槽道。
3.如權利要求1或2所述的股骨頭置換手術工具，其特征在于所述導管內(nèi)設有一沿 中心線延伸的導引孔，自該導引孔伸入有一鉆孔設備。
4.如權利要求1或2所述的股骨頭置換手術工具，其特征在于所述裁切模套表面設 有至少一定位孔，可供一暫時定位組件貫穿并嵌入股骨上的對應部位。
5.如權利要求3所述的股骨頭置換手術工具，其特征在于所述裁切模套表面設有至 少一定位孔，以供一暫時定位組件貫穿并嵌入股骨上的對應部位。
專利摘要本實用新型公開了一種股骨頭置換手術工具，其至少包括一裁切模套，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開口，于該裁切模套頂側設有一沿股骨頸中心線延伸的導管。本實用新型的股骨頭置換手術工具可達到提升手術質(zhì)量、降低手術危險性的功效。
文檔編號A61F2/46GK201658440SQ200920219378
公開日2010年12月1日 申請日期2009年1月4日 優(yōu)先權日2009年1月4日
發(fā)明者施魯孫 申請人:施魯孫