CN107625564A

CN107625564A - 腰椎椎间融合器

Info

Publication number: CN107625564A
Application number: CN201711004629.3A
Authority: CN
Inventors: 吴忆峰; 尹超; 韦冬
Original assignee: Changzhou Waston Medical Appliance Co Ltd
Current assignee: Changzhou Waston Medical Appliance Co Ltd
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2018-01-26

Abstract

本发明公开了一种腰椎间融合器，该椎间融合器为通过3D打印机将钛合金材料一体打印成型的结构件，由上下贯通的融合器本体以及被融合器本体包围所形成的植骨区组成；融合器本体的环形壁上在上下和前后方向上密集设置有通孔；融合器本体的右壁优选设有器械槽和器械孔，而左壁和右壁的内表面优选设有盲孔。本发明提供的腰椎间融合器强度较高，且融合器本体的孔隙率达到50%至80%，有利于骨质生长，能够满足腰椎间融合手术的需求。

Description

腰椎椎间融合器

技术领域

本发明涉及用于脊椎骨的植入物，属于椎间融合内固定领域，具体涉及一种腰椎融合器。

背景技术

随着我国人口的老龄化，腰椎退变性疾病及其他病变的发生率逐渐上升，因退变导致腰椎滑脱或不稳及其他椎间盘疾病，需要进行椎体间融合术。

中国专利文献CN203736351U（申请号201320816110.6）公开了一种经椎间孔入路的腰椎融合器，包括主体及显影针，所述主体包括前侧壁、后侧壁、上表面、下表面、前段及末端，所述主体的内部中空形成主体内腔：所述上表面、下表面在整体均成弧形凸面；所述前侧壁与后侧壁均成圆弧状面，前侧壁、后侧壁与末端的交汇处分别设有弧形凹槽。该专利文献公开的腰椎融合器除了融合器主体外，还需要用显影针来定位，设计较为复杂，且由于没有公开融合器主体的材质，故本领域技术人员难以实施。又由于融合器的力学性能受到结构的影响，而该专利文献对于其设置植骨窗所起到的作用，指出：“可以为融合器中的骨质提供营养及血液供应，为骨性融合提供良好的生理条件”。但是，由于该融合器已经在其主体内部设计出了中空的主体内腔，再设置植骨窗已属于多余设置，并且设置植骨窗会对融合器主体的结构稳定性造成不利影响。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于腰椎间的强度较好且在术后对骨质等的生长效果较好的腰椎间融合器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实施例的腰椎间融合器为通过3D打印机将钛合金材料一体打印成型的结构件，其特征在于：该椎间融合器由上下贯通的融合器本体以及被融合器本体包围所形成的植骨区组成，融合器本体的外围所围形状形整体呈腰肾形，并且融合器本体是由壁厚相同的环形壁构成，从而使得融合器本体的横截面是厚度相同的环形；融合器本体的环形壁上密集设置有与外界相通的通孔，并且融合器本体的孔隙率达到50%至80%。

所述的融合器本体的环形壁包括依次相连的前壁、左壁、后壁和右壁，右壁又与前壁相连；融合器本体的外表面分为上表面、下表面以及前后左右四周的外侧表面，融合器本体的内表面为由前壁、左壁、后壁和右壁的各自的内侧表面依次相连、且右壁的内侧表面与前壁内侧表面相连而构成；融合器本体的内表面为植骨区表面。

所述的融合器本体的环形壁上所密集设置的通孔为前后向通孔和上下向通孔；所述的上下向通孔沿上下方向设置在融合器本体的环形壁上，且所有上下向通孔均匀分布，各上下向通孔的上端口设置在上表面上，各上下向通孔的下端口设置在下表面上；所述的前后向通孔沿前后方向设置在前壁上和设置在后壁上。

所述的融合器本体的前壁的外侧面、前壁的内侧面、后壁的内侧面以及后壁的外侧面各自的沿铅垂向的投影依次为第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧和第四圆弧；第一圆弧至第四圆弧的圆心相同，半径从前至后依次增加；第一圆弧与第四圆弧之间的距离为宽H，H为8-12mm；第一圆弧与第二圆弧之间，以及第三圆弧与第四圆弧之间的间距即为壁厚，壁厚为2-4mm。

所述的第一圆弧的半径为第一半径R1，第一半径为8-10mm；第二圆弧的半径为第二半径R2，第二半径为10-13mm；第三圆弧的半径为第三半径R3，第三半径为15-17mm；第四圆弧的半径为第四半径R4，第四半径为18-22mm。

所述的融合器本体的上表面和下表面上各自分别设有多个防退的固定齿。

所述的融合器本体的左壁设有一个器械槽，器械槽的中央部位设有器械孔；所述器械孔为贯通左壁的通孔。

所述的融合器本体的后壁的高L15大于前壁的高度L13。融合器本体设有顶部表面和底部表面，所述的顶部表面与水平面的夹角为3至10度，所述的底部表面与水平面的夹角也是3至10度，并且融合器本体的顶部表面按照后高前低的方式设置，而融合器本体的底部表面则按照后低前高的方式设置。所述的融合器本体的顶部表面是一个假想的表面，是指融合器本体的位于上部的各个固定齿的顶部向相邻的固定齿的顶部延伸而得到的一个假想的平面。同理，所述的融合器本体的底部表面也是一个假想的表面，是指融合器本体的位于下部的各个固定齿的底部向相邻的固定齿的底部延伸而得到的一个假象的平面。

所述的融合器本体的环形壁的右壁的内表面上设有两个沿前后向设置的长方形的盲孔，该两个盲孔分上下设置；另外，在融合器本体的环形壁的左壁的内表面上也设有2个长方形的盲孔，该2个盲孔分别位于左壁器械孔的上下方向。

本发明具有的积极效果：（1）本发明提供的腰椎间融合器的融合器本体呈腰肾形，故具有与腰椎间相匹配的生理弧度外形，用于腰椎间融合器植入初期的力学支撑，具有优异的抗疲劳力学性能。在放置腰椎间融合器之前，先将椎间残余的软骨和碎骨进行破碎至适宜大小，同时还进行打磨而得到很细的骨粉。放入融合器之前，则将所述的骨粉撒入融合器环形壁上作为植骨孔的通孔中，并将破碎后的软骨和碎骨放入植骨区内，从而植骨区在植入后期配合在融合器本体的环形壁上设置密集的与外界相通的植骨孔中的骨粉，能够更好地完成骨质的再生与重建，从而新生长的骨质能够与融合器本体结构一起共同承担腰椎部位的生理载荷。（2）本发明的腰椎间融合器的融合器本体的孔隙率达到50%至80%，这使得融合器本体在上下方向和前后方向都有植骨孔的存在，实际上融合器本身就是一个开放性的空间结构，具有了能够让骨质在后期生长上向有关的方向延伸的可能，能够更好地让腰椎间融合器融入椎间。（3）本发明的腰椎间融合器的融合器本体由于孔隙率较大，使得原本由于是钛合金一体成型的融合器结构具有一定的弹性，弥补了原本钛合金材料弹性模量过高会给骨质带来损伤的缺陷。还由于融合器本体的材质为钛合金，故具有显影作用，无需另外设置显影针。（4）本发明的腰椎融合器的融合器本体在临近左右壁的融合器内部分别设置有盲孔，这些盲孔主要用于在融合器安装至人体内后，随着骨质的生长，部分骨质能够进入盲孔，附着在融合器上，更好地实现骨质与融合器结合。

附图说明

图1 为本发明的腰椎间融合器的一种立体示意图。

图2为将图1沿图纸所在平面旋转180度后得到的立体示意图。

图3为图1的俯视示意图。

图4为图1的前视示意图。

图5为图1的左视示意图。

图6为沿图3中的A-A面剖视后的示意图，图中的A-A面与纸面垂直。

图7为将图1所示的腰椎间融合器安放在腰椎间盘之间时的立体示意图。

上述附图中的附图标记如下：

融合器1，上表面11，下表面12，前壁13，第一圆弧13-1，第二圆弧13-2，左壁14，器械槽14-1，器械孔14-2，后壁15，第三圆弧15-1，第四圆弧15-2，右壁16，植骨区17，植骨孔18，前后向通孔18-1，上下向通孔18-2，固定齿19，第一半径R1，第二半径R2，第三半径R3，第四半径R4，总宽H，长方形盲孔20, 后壁的高L15，前壁的高度L13。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

（实施例1）

如图1和图2所示，本实施例的腰椎间融合器为通过3D打印机将钛合金材料一体打印成型的结构件。该椎间融合器由上下贯通的融合器本体1以及被融合器本体1包围所形成的植骨区17组成，也即融合器本体1是由壁厚相同的环形壁构成，从而使得融合器本体1的横截面是厚度相同的环形。融合器本体1的外围所围形状形似腰肾的外形，并且融合器本体1的孔隙率达到50%至80%。融合器本体1的环形壁包括依次相连的前壁13、左壁14、后壁15和右壁16，右壁16又与前壁13相连。融合器本体1的外表面可分成植骨区表面和非植骨区表面，非植骨区表面可分为上表面11、下表面12以及前后左右的四周表面。融合器本体1的内表面为由前壁13、左壁14、后壁15和右壁16的各自的内侧表面依次相连、且右壁16的内侧表面与前壁13内侧表面相连而构成。融合器本体1的内表面为植骨区表面。

所述的融合器本体1的环形壁上设有密集设置的通孔，包括前后向通孔18-1和上下向通孔18-2；其中上下向通孔18-2沿上下方向设置在融合器本体1的环形壁上，所有上下向通孔18-2均匀分布，各上下向通孔18-2的上端口设置在上表面11上，各上下向通孔18-2的下端口设置在下表面12上；所述的前后向通孔18-1沿前后方向设置在前壁13上和设置在后壁15上。

如图3所示，前壁13的外侧面、前壁13的内侧面、后壁15的内侧面以及后壁15的外侧面各自的沿铅垂向的投影依次为第一圆弧13-1、第二圆弧13-2、第三圆弧15-1和第四圆弧15-2；第一圆弧13-1至第四圆弧15-2的圆心相同，半径从前至后依次增加；本实施例中其中第一圆弧13-1的半径为第一半径R1，第一半径为9mm；第二圆弧13-2的半径为第二半径R2，第二半径为11.5mm；第三圆弧的半径为第三半径R3，第三半径为16.5mm；第四圆弧15-2的半径为第四半径R4，第四半径为19mm；第一圆弧13-1与第四圆弧15-2之间的距离为宽H，H为10mm；第一圆弧13-1与第二圆弧13-2之间，以及第三圆弧15-1与第四圆弧15-2之间的间距即为壁厚，本实施例中壁厚为3mm。这样的整体设置符合人体腰椎结构的生理曲线，能够方便融合器完美融入腰椎间。

如图4所示，所述的融合器本体1的上表面11和下表面12上各自分别设有多个防退的固定齿19。

如图5所示，所述的左壁14设有一个器械槽14-1，器械槽14-1的中央部位设有器械孔14-2，所述的器械孔14-2为贯通左壁14的通孔。这样的设置是为方便配合输送工具将融合器送入椎间指定位置。

本实施例中，如图5所示，所述的融合器本体1的后壁15的高L15大于前壁13的高度L13。融合器本体设有顶部表面和底部表面，所述的顶部表面与水平面的夹角为3至10度，所述的底部表面与水平面的夹角也是3至10度，并且融合器本体1的顶部表面按照后高前低的方式设置，而融合器本体1的底部表面则按照后低前高的方式设置。所述的融合器本体1的顶部表面是一个假想的表面，是指融合器本体的位于上部的各个固定齿的顶部向相邻的固定齿的顶部延伸而得到的一个假想的平面。同理，所述的融合器本体1的底部表面也是一个假想的表面，是指融合器本体1的位于下部的各个固定齿的底部向相邻的固定齿的底部延伸而得到的一个假象的平面。这样的设计符合人体腰椎间的生理结构，能够更好的让融合器融入腰椎。

如图6所示，在融合器本体1的环形壁的右壁16的内表面上设有两个沿前后向设置的长方形的盲孔20，该两个盲孔20分上下设置。另外，在融合器本体1的环形壁的左壁14的内表面上也设有2个长方形的盲孔20，该2个盲孔20分别位于左壁14的器械孔14-2的上下方向。在融合器安装至人体内后，随着骨质的生长，部分骨质进入盲孔，附着在融合器上，更好地实现骨质与融合器的结合。

图7为本实施例的腰腰椎间融合器在椎间（L1-S1间）的装配示意图，实际在装配过程中，首先将椎间残余的软骨和碎骨打磨适宜至融合器的尺寸，然后将残余的软骨和碎骨装入腰椎间融合器的植入区17以及植骨孔18中，接着用输送器械将腰椎间融合器输送至指定位置即可。

Claims

1.一种腰椎间融合器，为通过3D打印机将钛合金材料一体打印成型的结构件，其特征在于：该椎间融合器由上下贯通的融合器本体（1）以及被融合器本体（1）包围所形成的植骨区（17）组成，融合器本体（1）的外围所围形状形整体呈腰肾形，并且融合器本体（1）是由壁厚相同的环形壁构成，从而使得融合器本体（1）的横截面是厚度相同的环形；融合器本体（1）的环形壁上密集设置有与外界相通的通孔，并且融合器本体（1）的孔隙率达到50%至80%；

所述的融合器本体（1）的环形壁包括依次相连的前壁（13）、左壁（14）、后壁（15）和右壁（16），右壁（16）又与前壁（13）相连；融合器本体（1）的外表面分为上表面（11）、下表面（12）以及前后左右四周的外侧表面，融合器本体（1）的内表面为由前壁（13）、左壁（14）、后壁（15）和右壁（16）的各自的内侧表面依次相连、且右壁（16）的内侧表面与前壁（13）内侧表面相连而构成；融合器本体（1）的内表面为植骨区表面。

2.根据权利要求1所述的腰椎间融合器，其特征在于：所述的融合器本体（1）的环形壁上所密集设置的通孔为前后向通孔（18-1）和上下向通孔（18-2）；所述的上下向通孔（18-2）沿上下方向设置在融合器本体（1）的环形壁上，且所有上下向通孔（18-2）均匀分布，各上下向通孔（18-2）的上端口设置在上表面（11）上，各上下向通孔（18-2）的下端口设置在下表面（12）上；所述的前后向通孔（18-1）沿前后方向设置在前壁（13）上和设置在后壁（15）上。

3.根据权利要求1所述的腰椎间融合器，其特征在于：所述的融合器本体（1）的前壁（13）的外侧面、前壁（13）的内侧面、后壁（15）的内侧面以及后壁（15）的外侧面各自的沿铅垂向的投影依次为第一圆弧（13-1）、第二圆弧（13-2）、第三圆弧（15-1）和第四圆弧（15-2）；第一圆弧（13-1）至第四圆弧（15-2）的圆心相同，半径从前至后依次增加；第一圆弧（13-1）与第四圆弧（15-2）之间的距离为宽H，H为8-12mm；第一圆弧（13-1）与第二圆弧（13-2）之间，以及第三圆弧（15-1）与第四圆弧（15-2）之间的间距即为壁厚，壁厚为2-4mm。

4.根据权利要求3所述的腰椎间融合器，其特征在于：第一圆弧（13-1）的半径为第一半径R1，第一半径为8-10mm；第二圆弧（13-2）的半径为第二半径R2，第二半径为10-13mm；第三圆弧的半径为第三半径R3，第三半径为15-17mm；第四圆弧（15-2）的半径为第四半径R4，第四半径为18-22mm。

5.根据权利要求1所述的腰椎间融合器，其特征在于：所述的融合器本体（1）的上表面（11）和下表面（12）上各自分别设有多个防退的固定齿（19）。

6.根据权利要求1所述的腰椎间融合器，其特征在于：所述的融合器本体（1）的左壁（14）设有一个器械槽（14-1），器械槽（14-1）的中央部位设有器械孔（14-2）；所述器械孔（14-2）为贯通左壁（14）的通孔。

7.根据权利要求1所述的腰椎间融合器，其特征在于：所述的融合器本体（1）的后壁（15）的高L15大于前壁（13）的高度L13；融合器本体（1）设有顶部表面和底部表面，所述的顶部表面与水平面的夹角为3至10度，所述的底部表面与水平面的夹角也是3至10度，并且融合器本体（1）的顶部表面按照后高前低的方式设置，而融合器本体（1）的底部表面则按照后低前高的方式设置；所述的融合器本体（1）的顶部表面是一个假想的表面，是指融合器本体（1）的位于上部的各个固定齿的顶部向相邻的固定齿的顶部延伸而得到的一个假想的平面；同理，所述的融合器本体（1）的底部表面也是一个假想的表面，是指融合器本体（1）的位于下部的各个固定齿的底部向相邻的固定齿的底部延伸而得到的一个假象的平面。

8.根据权利要求1所述的腰椎间融合器，其特征在于：所述的融合器本体（1）的环形壁的右壁16的内表面上设有两个沿前后向设置的长方形的盲孔（20），该两个盲孔（20）分上下设置；另外，在融合器本体1的环形壁的左壁（14）的内表面上也设有2个长方形的盲孔（20），该2个盲孔（20）分别位于左壁（14）器械孔（14-2）的上下方向。