設計概念與規格

整套系統分成兩大部分：第一部分為可允許軸向延長之套筒連接器；第二部 分則是 4.5mm 桿件、椎弓根螺釘(Pedicle Screw)以及連接桿系統(Cross Link)，兩部 分屬於可互相分離的設計。此設計是為滿足一般醫師在安裝生長桿系統時，需要 彎曲桿件來符合病患脊椎之自然曲度的需求，使手術醫師在彎曲 4.5mm 桿件時，

能不受套筒連接器之干擾或者破壞套筒連接器內部之重要機構，意即醫師可在彎 曲桿件後，再和套筒連接器結合並安裝至病患身上，組裝方式如以下爆炸圖所示(圖 2. 3)。

圖 2. 3 桿件與套筒連接器之結合關係

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將兩部分拆開分別來看，第一部分為可允許軸向延長之套筒連接器，為本研 究之核心機構，主要包含了一組棘齒和棘爪、上下套筒及一小連接器，如圖 2. 3 所示。棘爪、棘齒和彈簧形成一只能允許單方向運動之機構。棘爪為一楔形塊，

與棘齒接觸面為一長邊為 2mm、短邊 1mm 之直角三角形斜面，其側面有一直徑 1.6mm 圓形凹槽，在其後端有一圓柱以利彈簧組裝(圖 2. 4)；棘齒條為一圓柱，其 上有許多長邊為 2mm、短邊 1mm 之直角三角形凸起之棘齒；彈簧則選用彈性係數 為 0.210 kg/mm 之美國 SPEC 聯合壓縮彈簧(D10700)，可與棘爪及棘齒配合，組成 只能允許單向運動之機構(圖 2. 5)；上下套筒為乘載單向運動機構之裝置，在上套 筒有一方形槽，可供 M1.6 之內六角板手通過，並插入棘爪側面之圓形凹槽(圖 2. 6)，

當 M1.6 之板手通過上套筒之長方形槽並插入棘爪側面之圓孔槽後，可形成一施力 點，藉以把棘齒和棘爪分離，設計此機構的目的在於可在過度延長情形發生時，

將棘齒條退回至適當位置；小連接器則是棘齒條與 4.5mm 桿件的轉接機構。

圖 2. 4 棘爪

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圖 2. 5 只能允許單向運動之機構

圖 2. 6 回復過度延長之機構

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第二部分則為在操作本套系統時所需要的其他器械，包含了 4.5mm 桿件、椎 弓根螺釘、4.5mm 桿件連接桿系統與套筒連接桿系統，除套筒連接桿系統外，其 餘皆為現有之醫療器材。但由於實驗經費因素，4.5mm 桿件連接桿系統為參考國 內外大廠之設計後自行製造；為增加系統整體穩定度，特別設計一對套筒連接桿 系統，以限制套筒的活動，各連接桿系統外型及安裝方法如圖 2. 7。

圖 2. 7 4.5mm 桿件連接桿與套筒連接桿系統

在本研究中，除椎弓根螺釘是使用現有之產品外，其餘零件皆是自行送加工 廠進行製造。關於製造所選用之材料的部分，由於本研究之目的僅在體外原型的 可行性分析，並未使用醫療及材料進行製造；除上下套筒因不是主要受力結構是 使用鋁材之外，其餘主要受力零件皆是使用 304 不鏽鋼來製造。套筒連接器之加 工成品及零件表如圖 2. 8 所示。

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圖 2. 8 加工成品及零件圖

表 2. 1 零件表

編號 零件 數量

1 下套筒 2

2 上套筒 2

3 棘齒條 2

4 棘爪 2

5 彈簧 2

6 小連接器 2

7 4.5mm 桿件 4

8 連接桿固定器 4

9 連接桿 3

10 椎弓根螺釘 4

11 套筒連接桿固定器 2

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