醫療改善生物組織結構的注入裝置的制造方法
【專利摘要】一種醫療改善生物組織結構的注入裝置，用以修復生物組織，該注入裝置包括一主體、一腔體、一外管以及一螺桿；該腔體連接主體，用以容置一修復材料，該外管連接腔體；螺桿設置于腔體與外管內，螺桿的螺紋分散修復材料，并藉由螺桿的螺紋與一來自螺桿的末端的驅動力，用以傳遞修復材料至一生物體內。
【專利說明】
醫療改善生物組織結構的注入裝置
技術領域
[0001]本發明是關于一種注入裝置，且特別是有關于一種用以修復生物組織的醫療改善生物組織結構的注入裝置。
【背景技術】
[0002]近來，修復材料(如:骨水泥)用于骨科治療的運用的重要性即日益遽增，尤其是其運用于脊椎骨支撐及椎體成型以避免脊椎神經遭受壓迫的治療方法，更是能取代傳統神經減壓手術為主或合并傳統脊椎固定手術解決神經壓迫的方式，不僅病患的接受度也越來越高，此種治療方式更已被廣泛用于各種原發性和次發性骨質疏松所引起的壓迫性骨折的治療，以增強脊椎穩定性。
[0003]椎體成型的微創手術利用經皮穿刺的方式于椎體內施行，其藉由將修復材料置入受損的椎體內以增強椎體強度和脊椎的穩定性，并減少病患因脊椎椎體受損而產生的慢性疼痛。其中所使用的修復材料以人工骨水泥(Poly-methyl methacrylate，PMMA)為大宗。
[0004]為了將修復物質順利置入受損的椎體內，修復物質的注入裝置即顯得相當的重要，其注入速率的穩定度、施力的方便度以及與其他器械搭配的適應度，皆對于注入裝置的優劣有直接的關系，也將間接影響著手術結果的成敗。現有技術下的修復材料注入裝置多數以針筒為主體的注射器，意即將修復物放置于注射口端接設有特殊的注射針的注射針筒中，而后如同一般注射的方式一樣，以活塞擠壓針筒內的修復物經由特殊設計的注射針注入目標骨體中，然而這樣的注射方法，將因為修復物于注射過程中漸漸的凝固，而導致推擠活塞的阻力越來越大，在此情況下，修復物的注入不僅難以操作，其注入的速率也會因此由快漸慢，導致修復物注入的量不如預期，影響手術成效。
[0005]此外，另外有一種具有熱塑性特性之修復材料同樣應用于生物組織修復，意即，該修復材料受熱后將軟化變成流體并具有可塑性，待其冷卻時則回到固態增強椎體強度及其穩定性，此類材料其分子鏈多數為線型或帶支鏈的結構，使其得以藉由物理變化達到加熱時軟化同時冷卻時又變硬的效果，其中又以聚D ,L-乳酸聚甘醇酸(poly (D, L-lactic-co-glycolic)acid, PLGA)最為常見。
[0006]另外，為了將修復物質順利置入受損的椎體內，于現有技術下須將欲注入的骨材完全熔化，而后將熔化后的修復材料放至注入裝置內，才能使其順利注入骨骼當中進行骨體的結構強化，然而利用此種方式，不僅需要對修復材料進行較高溫度及較長時間的加熱而可能導致修復材料受高溫的破壞，此外，由于修復材料完全融化后于短時間內即會開始凝固，因此修復材料從熔化到注入的過程將完全受限于材料本身特性而有時間上的限制，對于手術過程中瞬息萬變的情況適應力較低，將可能造成醫師手術時應用上的不方便，影響手術成效。
[0007]鑒此，如何設計一種方便操作且注入速率穩定，同時具有對修復材料實時加熱能力的注入裝置，即成為相關領域中亟需解決的課題。
[0008]

【發明內容】

[0009]本發明的主要目的，在于提供一種醫療改善生物組織結構的注入裝置，利用其結構的設計，可使修復材料輕易地傳遞至注入裝置的外管中，同時不需要過長的加熱溫度與時間，即可將修復材料注入體內。不僅節省資源，也可有效增進手術進行的效率。
[0010]本發明的另一目的，在于提供一種醫療改善生物組織結構的注入裝置，利用其結構的設計，可使修復材料于注入裝置內部進行加熱變形且隨即進行注入，故修復材料得以視手術需求隨時進行補充，無須考慮修復材料的凝固時間，增加手術使用的彈性。
[0011]本發明的另一目的，在于提供一種醫療改善生物組織結構的注入裝置，利用其結構的設計，可提供注入裝置的螺桿一穩定的轉動力，藉由將該轉動力轉化成直線傳遞，使修復材料得以平穩的進行遞送，增加手術的穩定性。
[0012]為了達到上述的目的，本發明的技術手段包括其包括:一主體;一腔體，連接該主體，用以容置一修復材料;一外管，連接該腔體，該外管一端設置有一出口 ；以及一螺桿，設置于該腔體與該外管內，該螺桿的螺紋分散該修復材料，并藉由該螺桿的螺紋與一來自該螺桿的末端的一驅動力，用以傳遞該修復材料進行輸出。
【附圖說明】
圖1繪示本發明實施例的注入裝置的示意圖；
圖2A-2D為圖1的A區域的實施例的透視圖；
圖3繪示本發明另一實施例的注入裝置的部分剖面透視圖。
圖4A繪示本發明實施例的螺桿的部分放大示意圖。
圖4B繪示本發明另一實施例的螺桿的部分放大示意圖。
圖4C繪示本發明另一實施例的螺桿的部分放大示意圖。
圖4D繪示本發明一實施例的螺桿的部分放大示意圖。
圖4E繪示本發明另一實施例的螺桿的部分放大示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發明的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，特用較佳的實施例及配合詳細的說明，說明如下:
[0014]在本發明中，針對目前骨修復材料需另外先行熔化再裝載至注入裝置進行遞送的情況，以及利用注入裝置可能因為修復材料慢慢固化導致注入過程注入速率不穩定的情況，提供一種新穎的醫療改善生物組織結構的注入裝置。藉由本裝置所提供于外管內部設置加熱器的設計，得以使修復材料不會因為需要將其完全熔化而受到溫度過高及時間過程的加熱過程，避免修復材料物理性質改變的情況，同時，藉由此一設計，由于修復材料于注入裝置內部進行加熱變形且隨即進行注入，故修復材料得以視手術需求隨時進行補充，無須考慮修復材料的凝固時間，增加手術使用的彈性;此外，藉由本裝置所提供于外管內部設置螺桿的設計，得以將旋轉力轉換成直線運動的遞送能力，搭配能提供穩定轉速的驅動裝置，達到遞送速率平穩的效果。
[0015]因此，本發明提供一種新穎的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其設置粉狀修復材料于一腔體，同時于該腔體內設置與驅動裝置連動的活塞及螺桿，將該粉狀修復材料經由螺旋轉動的螺桿帶離腔體進入外管，藉由以驅動裝置帶動螺桿螺旋轉動的方式，提供一穩定且易于控制得遞送方式，接著修復材料于外管經過加熱部區域加熱后熔化變形，最后經由外管一端的出口將熔融變形的修復材料進行注入，藉由上述步驟，可使修復材料輕易地傳遞至注入裝置的外管中，無需過高的加熱溫度及過長的時間，并由于修復材料于注入裝置內部進行加熱變形后隨即進行注入，故修復材料得以于手術過程中隨時進行補充。
[0016]基于上述方針，以下針對本發明的醫療改善生物組織結構的注入裝置所包含的組件、性質、其組合方式及其相互作動關系，進行進一步的說明:
[0017]請參閱本發明的發明圖示圖1及第圖2A，其為本發明所提供的示意圖及圖1的A區域的透視圖。如圖所示，本發明包括一注入裝置，該注入裝置包含有一主體10、一腔體30、一外管40及一螺桿60，其中，該腔體30用以容納粉狀的修復材料，其結構包含前端的一第一開口端31、一內部空間32及后端的一第二開口端33，并于其內部空間32設置有該螺桿60，該螺桿60經由與該外管40連接的該第一開口端31延伸設置于具有一出口 401的該外管40內部，同時，該腔體30經由該第二開口端33與該主體10進行連接，于該主體10內部提供一驅動力傳遞至該螺桿60，該螺桿60包括有一端的一轉動軸65，該轉動軸65被該驅動力傳動而連動該螺桿60，完成本發明的驅動設置。
[0018]其中，該腔體30的該第一開口端31與該外管40以緊密接合或焊接的方式進行連接，以期望粉狀的修復材料自該腔體30傳遞至該外管40的過程中，不會有漏料的情況產生。
[0019]再者，該腔體30的該第二開口端33與該主體10以可拆卸式連接的方式相互接合，藉由此一設計，該腔體30可依使用需要自該主體10拆卸下來，并于填充粉狀的修復材料后，再行裝載回該主體10之上，基于上述的性質，于一較佳實施例中，該腔體30的該第二開口端33與該主體10以螺接或卡接的方式進行連接。而在其他實施方式中，該腔體30亦可設置一用以置入修復材料的材料入口及罩蓋(未圖示)，亦可達到該腔體30設置修復材料的操作。
[0020]又其中，該外管40于靠近出口 401處可進一步包括一縮口 402，該縮口 402的內徑小于該外管40及該出口 401的內徑，藉由此一設計，當修復材料經由該螺桿60的旋轉帶動傳遞至該縮口402時，使修復材料更容易以柱狀的形態進行輸出操作，使器械操作能更為容易，在某些實施例中，該外管40的內徑可例如小于6_，然而本發明并未限定于此。
[0021]請復參照圖2，藉該透視圖說明本發明所提供的注入裝置的作動方式。當使用者將修復材料放入該腔體30中時，可藉該主體10所提供的驅動力轉動該轉動軸65及螺桿60，并使修復材料承載于該螺桿60上，同時當其進行轉動時，螺桿60的螺紋可運送與分散修復材料，并藉由該螺桿60的螺紋與驅動力，將修復材料自腔體30傳遞至外管40，直到送至外管40的出口401，進行輸出操作。藉由此一機制，本發明所提供的注入裝置因為該螺桿60將旋轉運動轉換成直線運動，利用較小的旋轉力轉換成較大的前進力，因此可持續且穩定的輸送修復材料。當螺桿60轉動時，修復材料會附在螺桿60上的螺旋曲面來移動，降低材料與外管40的內壁間摩擦力。如此一來，即使注射位置較深，螺桿60依然可以輸送修復材料到患部，且當腔體30中的修復材料連續進入螺桿60時，前方可不間斷地進行連續注射。
[0022]承續上述的內容，本發明所提供的修復材料，其實施態樣可為粉狀、顆粒狀或黏稠狀，當修復材料為粉狀或顆粒狀時，于一較佳實施例中，其粒徑大小(Particle Size)可介于ΙΟμπι至3mm之間，但本發明并未限定于此。另外，本發明所提供的修復材料其成分選自于由熱塑性生物相容聚合物及一鈣生物相容鹽所構成的群組中之一者或上述的任意組合。其中，該熱塑性生物兼容聚合物可例如是聚甘醇酸(poly(glycolic acid))、聚L-乳酸(poly(L-lactic acid))、聚D，L-乳酸(poly(D,L-lactic acid))、聚D，L_乳酸聚甘醇酸(poly(D,L-lactic_co-glycolic)acid，PLGA)或聚己內酯(Polycaprolactone)，該I丐生物兼容鹽可例如是輕基磷灰石(hydroxyapatite)、三|丐磷酸鹽(tricalcium phosphate)、硫酸I丐(calcium su I fat e )、焦磷酸二 ?丐(d i ca I c i um pyrophosphate )或四?丐磷酸鹽(tetracalcium phosphate)，惟本發明并未限定于此。在一較佳實施例中，修復材料的成分例如是以聚D，L-乳酸聚甘醇酸以及三鈣磷酸鹽相互混合所制成，同時，修復材料的大小可配合該腔室30、該外管40以及該螺桿60的大小進行調整，由于粉狀或顆粒狀的修復材料較容易堆積，造成修復材料于本發明所提供的注入裝置中移動不順暢，因此，藉由注入裝置的該螺桿60的螺紋設計有助于分散并移動修復材料。
[0023]又如圖2A所示，本發明該注入裝置包括有一用以提供該驅動力的驅動裝置50，該驅動裝置50包括有一馬達及相關構件(如電路板、電池等)，在適當的實施方式中，該馬達(電路板、電池等)設于該主體10內部，用以提供注入裝置較為強力且穩定的驅動力，可將修復材料順利乘載于該螺桿60之上，并藉其旋轉帶動的力量遞送至該外管40及該出口 401。此夕卜，該驅動裝置50的馬達亦可設于該主體10外部，如圖2B所示，該主體10內部的驅動力來自該主體10外部的一馬達(如外部銜接電鉆)50B，用以提供修復材料遞送所需的驅動力。
[0024]請復參照本發明的發明圖示圖1，如圖所示，該注入裝置可進一步設置一握持部20，其與該主體10進行連接，該握持部20包括一與該驅動裝置50連接的馬達開關201，該握持部20的內部可用以設置該驅動裝置50的馬達(或包括電路板、電池等提供驅動力的構成)，用以精簡該主體10的內部空間構成。當使用者手握該握持部20時，可輕易地以食指按壓馬達開關201，使內部的馬達等組件產生一驅動力，傳遞至腔體30內部設置的該螺桿60末端，進行修復材料的注入。在另一較佳實施例中，注入裝置也可連接交流電源，節省該握持部20的內部空間。
[0025]此外，該主體10的外部也可包括一電源開關與一電源指示燈(未繪示)。當打開電源開關時，電源指示燈會亮起，電源指示燈熄滅則馬達開關201通電，此時即可按壓該馬達開關201使馬達轉動，進而帶動該螺桿60轉動將該腔體30中的粉狀或顆粒狀修復材料帶出。
[0026]請復參照圖1，如圖所示，該注入裝置可進一步設置一加熱部601，其定義有一區段長度L及與該出口 401的距離D。該加熱部601可設置于該外管40內部、該腔體30內部或同時設置于兩者的內部，藉由該加熱部601于設置區段對修復材料進行加熱，可使粉狀的修復材料熔化變形，使其得以順利以熔融形式由該螺桿60帶動向該出口 401移動，將修復材料進行輸出操作，并使材料特性符合骨組織修復的所需。于一較佳實施例中，本發明所提供的注入裝置可進一步于該外管40與該螺桿60之間設置一絕熱部(未繪示)，該絕熱部可例如貼附于外管40的內壁或外壁，防止該加熱部601產生的熱量向外傳遞。
[0027]承續上述的內容，請參照圖2B，于一較佳實施例中，為使該驅動裝置50能更為有效的將動能施加于修復材料之上，本發明所提供的該驅動裝置50可進一步包含一彈簧51及一推擋部件52，其設置于該腔體30的內部及該螺桿60的該轉動軸65區段并貼合于該主體10及該腔體30交界的一帶動套66上，且該推擋部件52的貫穿孔徑略大于該轉動軸65的內徑，使呈樞接狀態而可活動于該轉動軸65之上。當該腔體30內部的修復材料較多時，會對該彈簧51及該推擋部件52進行壓縮，隨著該驅動裝置50驅動該螺桿60將修復材料遞送至該外管40時，修復材料給予該彈簧51及該推擋部件52的壓縮力即減少，此時該彈簧51進行回彈推擠該推擋部件52對修復材料進行推擠，可產生如圖2B中所標示的Dl方向的推力，使得該腔體30的容置空間逐漸縮小，進而對修復材料產生壓力使其往該外管40傳遞。
[0028]承續上述的內容，請參照圖2C，于一較佳實施例中，為了避免推力Dl對修復材料向該外管40傳遞時，腔體30與外管40的連接處可能因為堆積過多的修復材料造成結構過于緊實，而使螺桿60難以承載修復材料向外管40遞送，因此，本發明所提供的該驅動裝置50可進一步包含一離合裝置53，其設置于該螺桿60的轉動軸65區段之上，并位于該彈簧51及該推擋部件52之間，其包含一傳動蓋531及一傳動板532，其中，該傳動蓋531與該彈簧51緊密貼合，且當驅動裝置50提供一驅動力時該傳動蓋531會與該轉動軸65進行連動而隨的旋轉，而該傳動板532與該推擋部件52進行貼合，且不受該轉動軸65進行連動。當該腔體30內部修復材料松散時，該彈簧51將推動該傳動蓋531與該傳動板532緊密結合，此時該轉動軸65所帶有的驅動力將藉由該傳動蓋531軸向傳遞至該傳動板532及該推擋部件52上，對修復材料進行推擠，反的，當該腔體30內部修復材料過于緊實時，修復材料累積產生的摩擦阻力將大于該彈簧51施加于該傳動蓋531的力量，則該傳動蓋531與傳動板532間產生相對旋轉，SP非一體旋轉(如離合器效果)，該傳動蓋531進行空轉并使修復材料不再繼續向前推進，此時該螺桿60持續將修復材料向該外管40進行遞送，直至修復材料結構所產生的摩擦阻力小于該彈簧51施加于該傳動蓋531的力量時，傳動蓋531即重新傳遞一驅動力至該傳動板532及該推擋部件52上，對修復材料進行推擠。
[0029]承續上述的內容，請參照圖2D，于另一較佳實施例中，除了透過該驅動裝置50的該離合裝置53避免累積過多的修復材料而使修復材料無法繼續往外管40推近的方式外，本發明所提供的注入裝置可進一步于該腔體30內攻有一內螺紋34，并使該推擋部件52螺合于該內螺紋34間，當該腔體30內部修復材料松散時，該彈簧51將推動該傳動蓋531與該傳動板532緊密結合，此時該轉動軸65所帶有的驅動力將藉由該傳動蓋531傳遞至該傳動板532及該推擋部件52上，使該推擋部件52得以依循該內螺紋34的螺紋方向進行移動，以較為緩慢的速度對修復材料進行推擠，如此設計不僅可控制該推擋部件52對修復材料的壓縮速度，亦可藉由該內螺紋34的構形對與推擋部件52貼合的該傳動板532提供較大的摩擦力，因此，當該腔體30內部修復材料開始緊實時，修復材料累積產生的摩擦阻力會與內螺紋34的構形所提供較大的摩擦力結合，因此修復材料結構無需過度緊實即可使產生的摩擦力大于該彈簧51施加于該傳動蓋531的力量，讓傳動蓋531空轉不再繼續向前推進，同時該螺桿60持續將修復材料向該外管40進行遞送，直至修復材料結構所產生的摩擦阻力與內螺紋34的構形所提供的摩擦力小于該彈簧51施加于該傳動蓋531的力量時，傳動蓋531即重新傳遞一驅動力至該傳動板532及該推擋部件52上，對修復材料進行推擠，如此一來，不僅可以達到相同與發明圖示圖2C的目的，更可有效的控制投料速率，保持機械運作的流暢。
[0030]本發明的發明圖示圖2B及圖2C所提供的驅動裝置50其相關部件，僅用以提供較佳實施效率的裝置，但本發明并未限定于此。相對地，驅動裝置50其相關部件可只包括上述任一組件或其組合，達到提供修復材料的驅動力的目的。
[0031]請復參照圖2B及圖2C，該腔體30可進一步包含至少一攪拌裝置70，該些攪拌裝置70設置且固定于該螺桿60上所設的該帶動套66上，當該螺桿60受一驅動力進行旋轉時，將隨的帶動設置于其上的該帶動套66進行旋轉，此時該些攪拌裝置70即于原地進行相對圍繞該螺桿60的旋轉，達到攪拌裝置70于該腔體30內部對粉狀修復材料形成更均勻混合的目的，并限制修復材料的移動，防止修復材料在螺桿60轉動的過程中堆積于腔體30的內側壁。基于上述的性質，于一較佳實施例中，該些攪拌裝置70的形狀為棒狀或葉狀(如圖3中的71所示)，但本發明并未限定于此，相對地，該些攪拌裝置70的形狀與數量，可依實際運用狀況調整。
[0032]以下，請參閱圖3，其為本發明另一實施例的注入裝置的部分剖面透視圖。在此實施例中，本發明所提供的注入裝置更包括一推進部件80，其設置于腔體30內部的該螺桿60之上，為一向該外管40方向突出的錐狀突出塊結構，并貼合于該推擋部件52的一側。藉由該推進部件80的推擠可使修復材料不斷向前并緊密乘載于該螺桿60的螺紋之上，增加該螺紋60遞送修復材料的效率，使該螺桿60得以不斷地進行修復材料的輸出。舉例來說，當修復材料為骨水泥，即便在黏稠的狀態下，注入裝置亦可完成骨水泥的輸送，且該推進部件80與該螺桿60產生的推擠力，可使骨水泥進入骨骼缺損的孔隙之間，達到穩定塌陷的骨骼的作用。當修復材料為人工骨，該推進部件80可使材料可持續進入該螺桿60，也會于骨缺陷中擠壓人工骨，直到骨缺損被人工骨填滿，與傳統用漏斗與推棒的裝置結構相比，本發明所提供的推進部件80與螺桿60可大幅提升骨缺陷的填補量。
[0033]以下，請參閱圖4A，其螺桿60的部分放大示意圖。該螺桿60為一具有內部空間的螺桿，其包含有一加熱部601、一供電部602以及二導線603、604，并于該螺桿60的一端設置有一出口401，其中，該加熱部601可設置于腔體30、外管40或同時于兩者的內部，而該供電部602設置于該主體10的內部，且該二導線603、604用以連接該供電部602及加熱部601，以傳輸該加熱部601以電熱反應進行加熱時所需的電能。
[0034]其中，該加熱部601可由正溫度系數(Positive Temperature Coefficient ,PTC)的熱敏電阻(thermistor)所組成，但不為所限，這種熱敏電阻可快速地加熱，同時于一溫度范圍條件下能穩定的進行溫度控制，長時間過熱也不會造成危險，且也相當容易連接。基于上述的性質，本案所提供的加熱部601可進一步由具有鈦酸鋇(Barium titanate，BaTi〇3)成分的半導體陶瓷(sem1-conductive ceramics)，或其他性質相近的物質所制成。
[0035]再其中，該加熱部601的加熱溫度，依據不同修復材料的材料特性進行調整，將其設定于該修復材料的玻璃轉換溫度(glass transit1n temperature，Tg)至恪點之間。藉由上述的設計，可避免修復材料于現有技術下使用時因加熱溫度過高且時間過長，而導致熱裂解造成分子斷裂使材料特性完全不同的情況，當加熱溫度得以控制于修復材料的玻璃轉換溫度(glass transit1n temperature，Tg)至恪點時，修復材料僅會軟化變形但不會過度膨脹，在材料的性質改變較小的狀況下，修復材料于注入及修復的過程也將較為穩定。
[0036]基于上述的性質，于一較佳實施例當中，本案所提供的加熱部601的加熱溫度可進一步介于50?260°C之間，藉以依據修復材料的材料特性進行調整，舉例而言，當修復材料為以聚0丄-乳酸聚甘醇酸(口017(0丄-]^(31:;[(3-(30-815^01;[(3)3(^(1，？11^)為基底的材料時，加熱部6 O I的加熱溫度可介于I 6 O °C - 2 O O °C之間。當修復材料為以聚己內酯(Polycaprolactone)為基底的材料時，加熱部601的加熱溫度可為大約70°C_120°C。
[0037]又其中，該加熱部601的區段長度L及其與該出口401的距離D，并未有一定的限制存在，意即，當該加熱部601設置于腔體30、外管40或同時于兩者的內部時，該加熱部601的區段長度L不只可僅位于該螺桿60的前端靠近該出口 401處用以對修復材料進行加熱，其亦可幾乎等同于該螺桿60的長度，使該加熱部601不僅位于該螺桿60的前端，亦同時位于該螺桿60的中央部分或后端，于復數個區段同時對修復材料進行加熱。惟如前所述，由于修復材料的加熱溫度設定于其玻璃轉換溫度至熔點之間，故該修復材料不需要被加熱至完全熔化即可順利藉由該螺桿60的帶動向該出口 401移動，基于上述的性質，于一較佳實施例當中，本案所提供的該加熱部601的區段長度L為I?15公分，且該加熱部601與該出口 401的距I^D為O?5公分，藉由此一設計，即可在該加熱部601的位置相當接近生物體的患部的情況下，無須設定過高的加熱溫度，就將修復材料以僅軟化變形、材料的性質改變較小的狀況下，將修復材料進行注入患部，并能有效減少加熱時間，使修復材料通過加熱部601的時間控制于例如是2?3秒。
[0038]又其中，該加熱部601的電力供應可獨立以交流電供應，或是與驅動裝置50所連接的外部，例如是馬達或外部銜接電鉆一起共享電力系統。在一較佳實施例中，該加熱部601的操作電壓例如是IlOV?240V交流電或12V-36V直流電，加熱溫度設定于50°C至260°C之間，且該加熱部601的形狀與尺寸依據該螺桿60的設計而調整。
[0039]又其中，如圖4A所示，于一較佳的實施例中，該螺桿60所包含的該供電部602可進一步包括二銅環605、606，該二導線603、604可分別連接于該二銅環605、606，使該螺桿60旋轉時不致于讓導線603、604纏繞扯斷。供應銅環605、606電力的電源連結在一靜止的外部零件(未繪示)上，此外部零件中可包括兩個銅刷，銅刷可例如為一銅線或銅板，且銅刷的形狀也可以為任意形狀。在此，銅刷用以與螺桿60后端的銅環605、606接觸導電。舉例來說，銅刷例如為U字型，銅環605、606可與銅刷的兩邊接觸，如單邊接觸不良還是可以導電。然而，本發明的供電部602的結構與加熱部601的供電方式并未限定于上述實施例。也就是說，供電部602的結構可對應于加熱部601不同的供電方式而改變。
[0040]以下，請參閱圖4B至圖4E，其為本發明另一實施例的螺桿61至螺桿64的部分放大示意圖，該些螺桿61至螺桿64可取代螺桿60，應用于圖1至圖3所繪示的注入裝置中。
[0041 ] 請參閱圖4B，該螺桿61具有一第一區域61-1、一第二區域61-2、一第三區域61-3及一加熱部601，其中，該第一區域61-1位于螺桿61的前端靠近該出口401的部分，該第二區域61-2位于該螺桿61位于該腔體30內部的區段，第三區域61-3則介于該第一區域61-1與該第二區域61-2之間，該加熱部601不僅可單一設置于該螺桿61的單一區域中，亦可同時設置于該螺桿61的該第一區域61-1、該第二區域61-2與該第三區域61-3的中，其中，于一較佳實施例中，該加熱部601位于該螺桿61的該第一區域61-1的中，但本發明并未限定于此。
[0042]其中，于螺桿61的三個區域中，皆具有各自區段內的螺紋間距，包含該第一區域61-1內的螺紋間距S1、該第二區域61-2內的螺紋間距S2及該第三區域61-3內的螺紋間距S3，且三個區域的螺紋間距S1、S2及S3的間距大小彼此間并無一定限制，可能以三者彼此相同、三者彼此相異或兩者相同余者相異的方式相互關聯，其中，于一較佳的實施例當中，該第一區域61-1內的螺紋間距SI小于該第二區域61-2內的螺紋間距S2及該第三區域61-3內的螺紋間距S3，同時該第二區域61-2內的螺紋間距S2及該第三區域61-3內的螺紋間距S3兩者間距相等。舉例而言，該第一區域61-1內的螺紋間距SI可例如為4mm，而該第二區域61-2內的螺紋間距S2與該第三區域61-3內的螺紋間距S3可例如為8mm，但本發明并未限定于此。
[0043]承續上述的內容，于一另一較佳實施例中，如圖4C所示，其為本發明提供的一螺桿62的部分放大示意圖。該螺桿62的該第一區域62-1內的螺紋間距SI’大于該第二區域62-2內的螺紋間距S2’及該第三區域62-3內的螺紋間距S3’，同時該第二區域62-2內的螺紋間距S2’及該第三區域62-3內的螺紋間距S3’兩者間距相等。舉例而言，該第一區域62-1內的螺紋間距SI’可例如為8mm，而該第二區域62-2內的螺紋間距S2’與該第三區域62-3內的螺紋間距S3 ’可例如為4_，但本發明并未限定于此。
[0044]又如圖4B所示，于螺桿61的三個區域中，皆具有各自區段內的螺紋高度，其定義為螺桿61的軸心于該區段至螺紋的最大外徑的距離，包含該第一區域61-1內的螺紋高度Hl、該第二區域61 -2內的螺紋高度H21及該第三區域61 -3內的螺紋高度H3，其中，于一較佳的實施例當中，該第二區域61-2內的螺紋高度H21大于該第一區域61-1內的螺紋高度Hl及該第三區域61-3內的螺紋高度H3，同時該第一區域61-1內的螺紋高度Hl及該第三區域61-3內的螺紋高度H3兩者間距相等。舉例而言，該第二區域61-2內的螺紋高度H21可例如為13.5mm，而該第一區域61-1內的螺紋高度Hl與該第三區域61-3內的螺紋高度H3可例如為3mm或4mm，但本發明并未限定于此。
[0045]承續上述的內容，于螺桿61的螺紋高度設計中，單一區域內亦可設置有兩種以上且螺紋高度不相等的螺紋，其中，于一較佳的實施例當中，該第二區域61-2內可包括兩種不同的螺紋高度H21、H22，該螺紋高度H21小于該螺紋高度H22，且該螺紋高度H21與該螺紋高度H22皆大于該第三區域61-3內的螺紋高度H3與該第一區域61-1內的螺紋高度H1。然而，本發明并未限定于此，螺桿61的各區域的螺紋高度可依據外管40或腔體30的形狀與大小進行調整。
[0046]又其中，于螺桿61的三個區域中，皆具有各自區段內的區段長度，包含該第一區域61-1內的區段長度L1、該第二區域61-2內的區段長度L2及該第三區域61-3內的區段長度L3，其中，于一較佳的實施例當中，由于該加熱部601設置于該螺桿61的該第一區域61-1的中，因此該第一區域61-1的長度LI依照加熱部601的長度L進行調整并加以定義，而該第二區域61-2內的該區段長度L2則可為螺距S2的2?4倍，而該第三區域61-3的該區段長度L3可大于螺桿61的該第一區域61-1的區段長度LI及該第二區域61-2的該區段長度L2。
[0047]又其中，于螺桿61的三個區域中，皆具有各自區段內的螺桿內徑，包含該第一區域61-1內的螺桿內徑ID1(未標號/參圖4D)、該第二區域61-2內的螺桿內徑ID2及該第三區域61-3內的螺桿內徑ID3，其定義為螺桿61扣除螺紋后的尺寸長度，于一較佳實施例中，如本發明發明圖式圖4B所示，該螺桿61的該第一區域61-1的螺桿內徑(ID)、該第二區域61-2的螺桿內徑與該第三區域61-3的螺桿內徑皆為相等。
[0048]又如圖4D所示，其為本發明提供的一螺桿63的部分放大示意圖。于一另一較佳實施例中，該螺桿6 3的一第一區域6 3 -1的一螺桿內徑ID1、一第二區域6 3 - 2的一螺桿內徑ID 2與一第三區域63-3的一螺桿內徑ID3彼此間并不相同，且為可變動的數值，使該螺桿63的螺桿內徑從出口 401向腔體30的方向逐漸縮小，形成一錐狀的螺桿。舉例而言，該第一區域63-1內的螺桿內徑IDI可介于4.1?4.3 mm，而該第三區域63_3內的螺桿內徑103可介于3.3?
4.1mm，該第二區域63-2內的螺桿內徑ID2可介于3.0?3.3mm，但本發明并未限定于此。
[0049]承續上述的內容，于一另一較佳實施例中，如圖4E所示，其為本發明提供的一螺桿64的部分放大不意圖。該螺桿64的一第一區域64-1的一螺桿內徑IDI ’、一第二區域64_2的一螺桿內徑ID2’與一第三區域64-3的一螺桿內徑ID3’彼此間并不相同，且為可變動的數值，使該螺桿64的螺桿內徑從出口 401向腔體30的方向逐漸增大，形成一錐狀的螺桿。舉例而言，該第一區域64-1內的螺桿內徑IDl ’可介于3.5?4.0mm，而該第三區域64_3內的螺桿內徑ID3 ’可介于4.0?6.0mm，該第二區域64_2內的螺桿內徑ID2，可為6.0mm，但本發明并未限定于此。
[0050]綜上所述，本發明所提供的注入裝置確實可以藉由將螺桿放置于一外管內部的設計，將旋轉帶動的圓周運動轉化成直線運動，利用較小的旋轉力轉換成較大的前進力，藉以提供一較為平穩且容易操作的遞送方式，使修復材料輕易地進行傳遞，同時，于螺桿所在區段設置加熱器的設計，能于修復材料于注入的同時進行加熱，將其以半熔融或固體狀態直接注入，不僅可避免傳統的注入裝置需將修復材料加熱至液態所導致的材料性質變化，亦能增加手術操作的彈性而不受修復材料凝固時間的影響，有效增進手術進行的效率，因此，本案確實提供一種新穎的注入裝置，提升相關技術領域的操作水平，具備專利申請所需的要件。
[0051]上文僅為本發明的較佳實施例而已，并非用來限定本發明實施的范圍，凡依本發明權利要求范圍所述的形狀、構造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應包括于本發明的權利要求范圍內。
【主權項】
1.一種醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其包括: 一主體； 一腔體，連接該主體，用以容置一修復材料； 一外管，連接該腔體，該外管一端設置有一出口 ；以及 一螺桿，設置于該腔體與該外管內，該螺桿的螺紋分散該修復材料，并藉由該螺桿的螺紋與一來自該螺桿的末端的一驅動力，用以傳遞該修復材料進行輸出。2.如權利要求1所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該螺桿包括有一加熱部，用以對該修復材料進行加熱。3.如權利要求1所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其進一步包括有一用以提供該驅動力的驅動裝置，該螺桿包括有一端的一轉動軸，該轉動軸被該驅動裝置所傳動而連動該螺桿。4.如權利要求1所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該腔體以螺接或卡接的方式與該主體進行連接。5.如權利要求1所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該腔體設置有用以置入該修復材料的一材料入口及罩蓋。6.如權利要求1所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該修復材料為粉狀、顆粒狀或黏稠狀，該修復材料其成分選自于由熱塑性生物相容聚合物、一鈣生物相容鹽及一骨水泥材料所構成的群組中之一者或其任意組合。7.如權利要求6所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該熱塑性生物兼容聚合物為聚甘醇酸(poly(glycolic acid))、聚L-乳酸(poly(L_lactic acid))、聚D, L-乳酸(poly(D, L-1actic acid))、聚D, L-乳酸聚甘醇酸(poly(D，L-lactic-co-glycolic) acid, PLGA)或聚己內酯(Polycaprolactone)。8.如權利要求6所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該鈣生物兼容鹽為輕基磷灰石(hydroxyapatite)、三|丐磷酸鹽(tricalcium phosphate)、硫酸I丐(calcium su I fat e )、焦磷酸二 ?丐(d i ca I c i um pyrophosphate )或四?丐磷酸鹽(tetracalcium phosphate)。9.如權利要求1所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該驅動裝置至少包括有一馬達，該馬達設于該主體內或為該主體外部的一銜接電鉆。10.如權利要求3所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該主體進一步連接有一握持部，該握持部包括有至少一與該驅動裝置連接的馬達開關，該握持部的內部用以設置該馬達。11.如權利要求1所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該主體的外部包括有一電源開關與一電源指示燈。12.如權利要求2所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該加熱部設置于該外管內部、該腔體內部或同時設置于兩者的內部。13.如權利要求2所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其進一步包括有一絕熱部，該絕熱部設于該外管與該螺桿之間，或貼附于該外管的內壁或外壁。14.如權利要求3所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該驅動裝置進一步包含一彈簧及一推擋部件，該彈簧及該推擋部件其設置于該腔體內部的該轉動軸區段上，并貼合于該主體及該腔體交界處。15.如權利要求14所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該驅動裝置進一步包含一離合裝置，該離合裝置設置于該轉動軸區段上，并位于該彈簧及該推擋部件之間。16.如權利要求15所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該離合裝置包含一傳動蓋及一傳動板，該傳動蓋與該彈簧緊密貼合，該傳動蓋與該轉動軸連動，該傳動板與該推擋部件進行貼合。17.如權利要求14所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該腔體內攻有一內螺紋，該內螺紋螺合于該推擋部件。18.如權利要求1所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該腔體進一步包含至少一攪拌裝置，該螺桿上于該主體與該腔體交界處設有一帶動套，該攪拌裝置設置且固定于當該帶動套上。19.如權利要求18所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該攪拌裝置呈棒狀或葉狀。20.如權利要求14所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該腔體內部的該螺桿上設有一推進部件，該推進部件為一向該外管方向突出的錐狀突出塊且貼合于該推擋部件。21.如權利要求2所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該螺桿具有一設置該加熱部的內部空間，該加熱部連接有二導線，該二導線連接一供電部，該導線設于該內部空間，該螺桿至少具有一端的一出口，該供電部設置于該主體的內部。22.如權利要求21所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該供電部進一步包括二銅環，該二銅環分別連接于該二導線，該二銅環分別連結二靜止的銅刷，該銅刷為一銅線或銅板。23.如權利要求2所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該螺桿具有一第一區域、一第二區域及一第三區域，該第一區域位于該螺桿的前端，該第二區域為該螺桿位于該腔體的部分，該第三區域介于該第一區域與第二區域之間，且該加熱部位于該第一區域。24.如權利要求2所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該加熱部為一正溫度數熱敏電阻。25.如權利要求24所述的醫療改善生物組織結構的注入裝置，其特征在于，其中該加熱部以具有鈦酸鋇成分的半導體陶瓷所制成。
【文檔編號】A61B17/88GK105982729SQ201610167992
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】梁晃千, 廖俊仁, 王裕明, 戴宏穎, 莊世昌, 蔡永芳
【申請人】臺灣微創醫療器材股份有限公司