仿生固定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种仿生固定装置，包括一挠性部。挠性部包括至少一沟槽，沟槽位于挠性部的表面，且具有一第一端与一第二端。第一端与第二端之间具有一间距。沟槽分散施加于仿生固定装置的应力，避免应力集中或应力遮蔽。

【技术实现步骤摘要】
仿生固定装置
本专利技术涉及一种仿生固定装置，且特别是涉及一种具有挠性部的仿生固定装置。
技术介绍
随着科技与医学的进步，采用例如是骨钉等植入物对人体内的生物组织进行固定，以作为意外伤害或自然老化的修复等医疗用途。然而，已知的植入物的弹性模数(ModulusofElasticity)(约100Gpa)远大于人体生物组织的弹性模数(小于1Gpa)，当承受的外力过大时容易使生物体产生组织凹陷、坏死、磨损等问题，且植入物也可能因而发生松脱。一般来说，传统的做法将植入物进行特殊烧结或表面涂布制作工艺，再以激光对植入物的表面进行处理，以加强骨整合。但此方式对于改善植入物的应力遮蔽效应有限，加上植入物本身体积较小，更增加了在制作工艺上的困难程度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有挠性部的仿生固定装置，利用积层制造制作工艺技术在植入物的表面形成至少一沟槽，通过沟槽结构能有效降低植入物的弹性模数，避免因承受的外力过大使生物体产生组织凹陷、坏死、磨损，或植入物发生松脱的情况。为达上述目的，本专利技术提出一种仿生固定装置，包括一挠性部。挠性部包括至少一沟槽，沟槽位于挠性部的表面，且具有一第一端与一第二端。第一端与第二端之间具有一间距。沟槽分散施加于仿生固定装置的受力。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：附图说明图1A为本专利技术第一实施例的仿生固定装置的示意图；图1B为本专利技术第一实施例的仿生固定装置(在Y-Z平面)的侧视图；图1C为本专利技术第一实施例的仿生固定装置的沟槽(在X-Y平面)的示意图；图1D～图1F为本专利技术其他实施例的仿生固定装置的沟槽(在X-Y平面)的示意图；图2A为本专利技术第二实施例的仿生固定装置的示意图。图2B为本专利技术第二实施例的仿生固定装置(在Y-Z平面)的侧视图；图3A为本专利技术第三实施例的仿生固定装置的示意图；图3B为本专利技术第三实施例的仿生固定装置(在Y-Z平面)的侧视图；图4A为本专利技术第四实施例的仿生固定装置的示意图；图4B为本专利技术第四实施例的仿生固定装置(在Y-Z平面)的侧视图；图5A为本专利技术第五实施例的仿生固定装置的示意图；图5B为本专利技术第五实施例的仿生固定装置(在Y-Z平面)的侧视图；图6为本专利技术第六实施例的仿生固定装置的示意图；图7为本专利技术第七实施例的仿生固定装置的示意图。符号说明1、2、3、4、5、6、7：仿生固定装置10、20、30、40、50、60、70：挠性部11、21、22、31、32、33、34、41、42、43、44、51、52、53、54、61、62、63、64、65、66、71：沟槽111、611、621、631、641：第一端112、612、622、632、642：第二端72、73、74：孔洞75：外力承受区751：第一子区域752：第二子区域91：螺纹部D1：第一方向D2：第二方向D3：第三方向D4：第四方向S：间距T1、T2、T3、T4：轨迹θ1：第一夹角X、Y、Z：座标轴具体实施方式以下参照所附附图详细叙述本创作的实施例。附图中相同的标号用以标示相同或类似的部分。需注意的是，附图已简化以利清楚说明实施例的内容，附图上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制，因此并非作为限缩本专利技术保护范围之用。本专利技术实施例的仿生固定装置，包括一挠性部，挠性部包括至少一沟槽，沟槽位于挠性部的表面，且具有一第一端与一第二端。第一端与第二端之间具有一间距，也就是说，第一端与第二端彼此不相连，沟槽不会形成为一封闭区域。在本专利技术实施例中，沟槽可用以分散施加于仿生固定装置的受力。以下以第一至第七实施例，并配合图1A～图7说明本专利技术的仿生固定装置。在这些实施例中，将通过立体示意图，或仿生固定装置在不同平面上，其沟槽的轨迹进行说明。第一实施例图1A绘示本专利技术第一实施例的仿生固定装置1的示意图。仿生固定装置1包括一挠性部10，挠性部10包括一沟槽11，沟槽11位于挠性部10的表面，且沟槽11具有一第一端111与一第二端112，第一端111与第二端112之间具有一间距，也就是说，第一端111与第二端112彼此不相连，沟槽11不会形成为一封闭区域。图1B绘示本专利技术第一实施例的仿生固定装置1(在Y-Z平面)的侧视图。如图1B所示，本专利技术第一实施例的仿生固定装置1的沟槽11，在Y-Z平面上沿着一第一方向D1，在挠性部10的表面延伸。在本实施例中，第一方向D1垂直于仿生固定装置1的一受力方向。在一实施例中，仿生固定装置1的受力方向例如是平行于Z方向。图1C绘示本专利技术第一实施例的仿生固定装置1的沟槽11(在X-Y平面)的示意图。图1C自另一角度(另一平面)观察仿生固定装置1的沟槽11的结构。在本实施例中，仿生固定装置1的沟槽11在一第一平面(X-Y平面)上沿着一轨迹，在挠性部10的表面延伸。此处，第一平面垂直于仿生固定装置1的受力方向(Z方向)。举例来说，如图1C所示，沟槽11在X-Y平面上沿着轨迹T1，在挠性部10的表面延伸。在本专利技术实施例中，轨迹为一弧度小于2π的弧线，例如图1C中所绘示的轨迹T1，为一沿着弧度0至π的弧线。但本专利技术并未限定于此，在不同实施例中，轨迹也可为沿着其他的弧度所形成的弧线。图1D～图1F绘示本专利技术其他实施例的仿生固定装置1的沟槽11(在X-Y平面)的示意图。在图1D中，轨迹T2例如是一沿着弧度π/2至3π/2的弧线；在图1E中，轨迹T3例如是一沿着弧度π至2π的弧线；在图1F中，轨迹T4例如是一沿着弧度-π/2至π/2的弧线。要注意的是，虽然本专利技术图1C所绘示的轨迹T1、图1D所绘示的轨迹T2、图1E所绘示的轨迹T3与图1F所绘示的轨迹T4皆为弧度为π的弧线，但本专利技术并未限定于此。相对地，本专利技术实施例的轨迹为一弧度小于2π的弧线，也就是说，使仿生固定装置1的沟槽11的第一端111与第二端112彼此不相连，即可作为本专利技术实施例的沟槽11。上述藉由第一平面(即X-Y平面)与第二平面(即Y-Z平面)观察本专利技术第一实施例的沟槽11，将本专利技术第一实施例的仿生固定装置1简化并以一圆柱、圆锥或类似的形状表示，也就是说，沟槽11可大致上沿着例如是平行于圆柱或圆锥的圆周方向，在挠性部10的表面延伸。由于本专利技术第一实施例的仿生固定装置1具有沟槽11，可利用沟槽11所形成的微小空间作为承受外力时的缓冲。举例来说，在本实施例中，假设对仿生固定装置1施加平行于Z方向、大小为100N的外力，仿生固定装置1会产生大约4.998×10-2mm的位移，此位移可作为承受外力时的缓冲，防止应力集中及应力遮蔽，有效降低仿生固定装置1的弹性模数，避免松脱，或者让生物体产生组织凹陷、坏死、磨损的情况。第二实施例图2A绘示本专利技术第二实施例的仿生固定装置2的示意图。与第一实施例类似，仿生固定装置2同样包括一挠性部20。与第一实施例不同之处，在于仿生固定装置2包括一第一沟槽21与一第二沟槽22。第一沟槽21与第二沟槽22皆位挠性部20的表面，且具有一第一端与一第二端(未绘示)。同样地，第一沟槽21与第二沟槽22个别的第一端与第二端之间具有一间距，也就是说，第一端与第二端彼此不相连，第一沟槽21与第二沟槽22皆不会形成为一封闭区域。图2B绘示本专利技术第二实施例的仿生固定装置2(在Y-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生固定装置，包括：挠性部，包括至少一沟槽，该沟槽位于该挠性部的表面，且具有第一端与第二端，该第一端与该第二端之间具有一间距，其中该沟槽分散施加于该仿生固定装置的外力。

【技术特征摘要】
2014.05.30 TW 103118970;2013.11.26 US 61/908,7721.一种仿生固定装置，包括：挠性部，包括多个沟槽，所述多个沟槽位于该挠性部的表面，且具有第一端与第二端，该第一端与该第二端之间具有一间距，其中所述多个沟槽中至少一第一沟槽在一第一平面上沿着弧度0至π的弧线，在该挠性部的表面延伸，该第一平面垂直于该仿生固定装置的一受力方向，所述多个沟槽中至少一第二沟槽在一第二平面上沿着弧度π/2至3π/2的弧线，在该挠性部的表面延伸，该第二平面垂直于该受力方向，所述多个沟槽中至少一第三沟槽在一第三平面上沿着弧度π至2π的弧线，在该挠性部的表面延伸，该第三平面垂直于该受力方向，所述多个沟槽中至少一第四沟槽在一第四平面上沿着弧度-π/2至π/2的弧线，在该挠性部的表面延伸，该第四平面垂直于该受力方向，其中所述多个沟槽分散施加于该仿生固定装置的外力。2.如权利要求1所述的仿生固定装置，其中所述多个沟槽中至少一第五沟槽位于该第一端与该第二端之间的该间距内，其中至少一该第五沟槽在该挠性部的表面上平行于该受力方向且呈ㄇ字型。3.一种仿生固定装置，包括：挠性部，包括多个沟槽，所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佩宜，黄志杰，温奕泓，沈欣欣，林溢泓，林得耀，孙瑞升，庄传胜，陈安利，林敬智，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71