專利名稱：附照明定位裝置的髓腔導針的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種附照明定位裝置的髓腔導針，尤指一種于進行固定式髓腔內鋼釘固定法(interlocking intramedullary nailing)時，可協助醫師迅速而方便地定位鋼釘上的固定孔的附照明裝置的髓腔導針。
近年來已發展出固定式髓腔內鋼釘固定法以改進前述缺點。該方法是以螺釘(screw)固定鋼釘的兩端。使用此種方法進行骨折固定時，一個很重要卻頗費事的工作就是找出鋼釘兩端固定孔的位置，以便于骨骼上鉆孔固定的。由于此時鋼釘已植入于骨髓腔內，外有骨骼及肌肉等包覆，骨科醫師無法由目視得知固定孔的確切位置，因此一般須借助x-光機以定位固定孔。使用x-光機除成本較高外，其主要缺點為會造成病患及醫師額外的輻射劑量吸收。對一個常須進行此種手術的醫師而言，即使采取相關防護措施，長時間累積下來的輻射劑量亦頗可觀。因此骨科醫師普遍不采納此法而多以徒手操作(free-hand)為之。
徒手操作是指執行手術的醫師憑一支相同尺寸的鋼釘及醫師本身經驗，于骨折部位附近體外模擬判斷固定孔的大概位置，并于推測部位鉆孔，如此利用試誤法以期能夠順利找出固定孔的位置并進行固定。然而，由于固定孔的直徑僅約5公厘，而些許偏差均會導致固定螺釘無法鎖入，因此找尋固定孔的工作通常須花費頗長時間。根據統計，即使是一位具有相當經驗的醫師，平均亦須花費20、30分鐘以上的時間方可完成。而且往往鉆孔部位附近的骨骼亦因多次鉆孔而破損，使得病患遭受額外的傷害。
因此，若有一種方法讓醫師可在手術現場以肉眼或由顯示螢幕上即時看到隱藏于骨骼內的固定孔，且又沒有如x-光機的負作用，則對醫師及病患雙方皆為一大福音。
近年來的研究顯示，動物體組織對較長波長的可見光及近紅外光吸收很少(B.C.Wilson and S.L.Jacques，IEEE J.Quantum Electron.QE-26，2186，1990年；W.F.Cheong，S.A.Prahl and A.J.Welch，IEEE J.QuantumElectron.QE-26，2166，1990年)，亦即該波長范圍的光線可穿透較厚的人體組織。然而，該等近紅外光用于人體組織的照明有兩個不利因素(1)相較于穿透組織的光線(透射光)，組織表面的反射光很強，會干擾觀測；(2)近紅外光的波長與組織的密度變化尺度接近，因此散射光很強，使得觀測解析度不佳。中國臺灣第156043號新型專利中揭示一種醫事用體內照明裝置，是將上述近紅外光置于體內，用以定位鋼釘上的固定孔。然而，使用該裝置時須先將鋼釘內的髓腔導針抽出，才能將該裝置置入鋼釘內，不但須多費一道手續，有時還會造成傷處額外的負擔。
由于髓腔導針為執行固定式髓腔內鋼釘固定法的必要環節，經本發明人致力研究，發現于髓腔導針上設置一前述近紅外光波長范圍的光源，則該光源所發出的光線將有少部份通過鋼釘上的固定孔穿透覆蓋的組織，而可為人眼所見或為儀器所偵測。本發明創新之處在于將照明定位光源與髓腔導針結合，使其同時具有導引髓腔內固定鋼釘以及供體外觀察者直接觀察髓腔內鋼釘固定孔位置的功能。至于散射光所造成的解析度不佳，由于本發明旨在定位骨骼內鋼釘上的固定孔，而非觀察組織結構，因此并不構成問題。
依據上述目的所完成的本發明附照明裝置的髓腔導針，是包括一可發出可見光或近紅外光的光源；一撓性導針，其一端固著有該光源；一電源供應器；及一電源線，其是連接該光源及該電源供應器，以使該電源供應器的電力可經由該電源線傳導至該光源。
本發明一種附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，包括一光學元件，其是用以使光線射出體外；一撓性導針，其一端固著有該光學元件；一光源供應器，其包括一光源及一電源供應器，該光源可發出可見光或近紅外光；及一導光裝置，其是連接該光學元件及該光源供應器，以使該光源供應器所發出的光線可經由該導光裝置傳導至該光學元件。
其中該撓性導針是中空并將該電源線容納于其中。
其中該撓性導針是中空并將該導光裝置容納于其中。
其中該光源及該電源線的一端是經由一套筒固著于該撓性導針的一端，使得該電源線經由導針的外部而與電源供應器相連接。
其中該光學元件及該導光裝置的一端是經由一套筒固著于該撓性導針的一端，使得該導光裝置經由導針的外部而與光源供應器相連接。
本發明一種附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，包括一可發出可見光或近紅外光的光源；一電源供應器；及一以撓性材質包覆的電源線，其一端固著有該光源，另一端連接至該電源供應器，以使該電源供應器的電力可經由該電源線傳導至該光源。
本發明一種附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，包括一光學元件，其是用以使光線射出體外；一光源供應器，其包括一光源及一電源供應器，該光源可發出可見光或近紅外光；及一以撓性材質包覆的導光裝置，其一端固著有該光學元件，另一端連接至該光源供應器，以使該光源供應器所發出的光線可經由該導光裝置傳導至該光學元件。
其中該光源是以透明隔溫材質包覆。
其中該光源是其內壁以受激發可放射冷光的物質被覆。
其中該光學元件是一光線散射裝置。
本發明所用光源的種類并無特別限制，只要可發出可見光或近紅外光者均可，但本發明中以使用體積微小的光源較佳。例如目前已有直徑僅約2毫米的鹵素燈泡，加以適當的濾光罩即可于前述可見光波長范圍產生足夠強度的光線。此外，于近紅外光范圍已知有高功率的發光二極管及激光二極管，體積小且發光效率高。又，本發明中較佳是采用低瓦數的光源，以降低燈泡溫度對周圍組織的影響。需使用高功率的光源時，則可以透明隔溫材質包覆光源。亦可采用冷光為光源，或以受激發可放射冷光的物質如螢光劑被覆于光源內壁。
本發明光源所發出光線的波長較佳是介于600至1500nm的范圍。使用本發明的髓腔導針時，若光源是可見光范圍者，可將周圍環境的照明減弱而以肉眼偵測之；若光源是紅外光范圍，則可使用光線感測器偵測之，如紅外線觀測設備或攝影機。
本發明所用導針可采中空的設計，其中可容納上述連接光源與電源供應器的電源線或如下述的光纖。該導針的材質可使用一般用于導針的材質，例如SS316等。慮及衛生性及避免可能的感染，亦可采用適于作為拋棄式的材質。該導針的外徑須小于所使用的髓腔內固定鋼釘的內徑。
本發明所用電源線與電源供應器并無特別限制，可使用一般的電源線與電源供應器。
當本發明所用的光源無法滿足對其體積微小的要求，或光源的功率過高，使得前述隔溫材質亦無法隔絕其溫度對組織的影響時，亦可將光源置于體外而以導光裝置將其光線導入體內，再經由一光學元件使導入的光線射出體外以利觀察。如
圖1所示的本發明第二實施例的附照明裝置的髓腔導針，其中是以光學元件1’取代前述光源1固定于前述導針2的一端，光源供應器4’則經由通過導針2內的導光裝置3’與該光學元件1’相連接。
本發明所用的光學元件可為一光線散射裝置，使用的散射材質可為毛玻璃、非均勻介質或多孔介質等，或為多面反射體構成。
本發明所用的導光裝置并無特別限制，以較細者為佳，例如單模光纖的直徑僅約0.3毫米，且其傳輸光功率可達數瓦，可視需要用于較細的髓腔導針。
此處所稱的光源供應器實質上包括前述第一例髓腔導針的光源及電源供應器，二者可組合于同一裝置中或分開為各別的裝置而以電源線相連接。
如圖2所示，本發明第三實施例的附照明裝置的髓腔導針，是將一固定有前述光源1或光學元件1’，及電源線3或導光裝置3’的一端的套筒5，設置于前述導針2的一端，使得該等電源線3或導光裝置3’經由導針的外部與前述電源供應器4或光源供應器4’相連接。
本發明第四實施例的附照明裝置的髓腔導針，是將前述光源1或光學元件1’固著于前述電源線3或導光裝置3’的一端，其另一端則連接至前述電源供應器4或光源供應器4’，并以撓性材質包覆該電源線3或導光裝置3’。
該撓性材質并無特別限制，只要是具組織相容性，可用于臨床體內手術的材質皆可。慮及衛生性及避免可能的感染，亦可采用適于作為拋棄式的材質。
以下茲以實施例說明本發明附照明裝置的髓腔導針的使用方式。
在本使用方法的實施例中使用的本發明附照明裝置的髓腔導針為前述第一實施例，是以小型鹵素燈泡為光源，該光源固定于一外徑約5毫米的撓性導針一端，并透過電源線經由導針的中空通道連接至一3V直流電源。以該髓腔導針進行脛骨骨折的固定式髓腔內鋼釘固定法的步驟如下(1)術前準備，包括病患骨折處的麻醉、清理、消毒，使病患就手術位置(position)并以手動牽引(traction)方式使斷骨復位。
(2)于皮膚的適當部位作適當長度的切開(incision)，使其深可見骨，決定鋼釘于骨骼上的插入位置(point of insertion)。
(3)使用鉆孔器(reamer)或錐子(awl)于插入位置的骨骼上鉆孔，打開骨髓腔。
(4)由該孔插入本發明的髓腔導針，緩慢地向前推進而使其貫穿骨折處，注意該髓腔導針應保持于骨髓腔的中心。
(5)視需要可使用套管狀鉆孔器或較細的鋼釘擴大骨髓腔，以利后續插入固定用鋼釘。
(6)將固定用鋼釘套于本發明的髓腔導針外，沿著該髓腔導針小心地插入髓腔中，使其貫穿骨折處。
(7)進行鋼釘上固定孔的定位(圖6)，詳細定位步驟說明如下(7.1)定位應從較遠的兩個遠端固定孔(distal holes)(61，61’)開始。
(7.2)向后抽回本發明的髓腔導針，使其前端的光源約位于鋼釘的遠端固定孔附近(可由鋼釘的長度估計得知)。
(7.3)啟動本發明髓腔導針的電源/光源供應器，前后緩慢移動該光源直至觀察到微弱光線自所欲定位的固定孔透出為止。
(7.4)繼續依照步驟(7.3)的方向移動，同時觀察所透出的光線。若光線強度逐漸增強，則繼續朝此方向移動；反之則朝反方向移動。如此便可決定出所欲定位的固定孔的大略位置。
(7.5)于步驟(7.4)所定出的位置附近以更細微漸進方式往復移動光源，直到可決定出最大亮度點的位置為止。
(7.6)改變觀察的角度，直至觀測到一對稱完整的圓形亮點，該圓形的圓心即為鋼釘固定孔的中心點。標記此中心點的位置。
(8)稍微向后抽回本發明的髓腔導針，使光源移離步驟(7.6)所標記的中心點處。于步驟(7.6)所標記的中心點處的皮膚上作深可見骨的切開，以錐子于骨骼上鉆孔并鎖入固定螺釘。
(9)重復步驟(7)至(8)，以定位較近的兩個遠端固定孔(62，62’)及兩個近端固定孔(proximal holes)(63，63’)并鎖入固定螺釘。
(10)抽出本發明的髓腔導針(本步驟可于進行最后一個近端固定孔的定位時一并實施)。
(11)清理傷口，縫合，結束手術。
經由以上實施例的實際檢驗，證明使用本發明的髓腔導針進行固定式髓腔內鋼釘固定法的手術時，照明效果良好使得鋼釘上的固定孔清晰可見，大大地縮短了花在定位上的手術時間，使得醫師與病患雙方均蒙其利。此外，本發明附照明裝置的髓腔導針結合了髓腔導針的傳統導引功能及新穎的照明功能，因此不須另外使用其他工具而花費額外時間即可方便地定位鋼釘固定孔。
權利要求
1.一種附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，包括一可發出可見光或近紅外光的光源；一撓性導針，其一端固著有該光源；一電源供應器；及一電源線，其是連接該光源及該電源供應器，以使該電源供應器的電力可經由該電源線傳導至該光源。
2.一種附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，包括一光學元件，其是用以使光線射出體外；一撓性導針，其一端固著有該光學元件；一光源供應器，其包括一光源及一電源供應器，該光源可發出可見光或近紅外光；及一導光裝置，其是連接該光學元件及該光源供應器，以使該光源供應器所發出的光線可經由該導光裝置傳導至該光學元件。
3.如權利要求1所述的附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，其中該撓性導針是中空并將該電源線容納于其中。
4.如權利要求2所述的附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，其中該撓性導針是中空并將該導光裝置容納于其中。
5.如權利要求1所述的附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，其中該光源及該電源線的一端是經由一套筒固著于該撓性導針的一端，使得該電源線經由導針的外部而與電源供應器相連接。
6.如權利要求2所述的附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，其中該光學元件及該導光裝置的一端是經由一套筒固著于該撓性導針的一端，使得該導光裝置經由導針的外部而與光源供應器相連接。
7.一種附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，包括一可發出可見光或近紅外光的光源；一電源供應器；及一以撓性材質包覆的電源線，其一端固著有該光源，另一端連接至該電源供應器，以使該電源供應器的電力可經由該電源線傳導至該光源。
8.一種附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，包括一光學元件，其是用以使光線射出體外；一光源供應器，其包括一光源及一電源供應器，該光源可發出可見光或近紅外光；及一以撓性材質包覆的導光裝置，其一端固著有該光學元件，另一端連接至該光源供應器，以使該光源供應器所發出的光線可經由該導光裝置傳導至該光學元件。
9.如權利要求1或7所述的附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，其中該光源是以透明隔溫材質包覆。
10.如權利要求1或7所述的附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，其中該光源是其內壁以受激發可放射冷光的物質被覆。
11.如權利要求2或8所述的附照明裝置的髓腔導針，其特征在于，其中該光學元件是一光線散射裝置。
全文摘要
本發明是提供一種附照明裝置的髓腔導針，其特征為其所附照明裝置所發出的可見光或近紅外光可穿透動物體組織，因而于進行固定式髓腔內鋼釘固定法時，該髓腔導針是留置于髓腔內的鋼釘中，由體外觀察通過鋼釘固定孔而射出的光線，如此便可迅速且方便地定位該鋼釘固定孔。
文檔編號A61B17/88GK1439341SQ0210521
公開日2003年9月3日 申請日期2002年2月19日 優先權日2002年2月19日
發明者朱唯勤, 朱唯廉, 楊順聰, 汪治平 申請人:朱唯勤, 朱唯廉, 楊順聰, 汪治平