CN107822747A - 一种3d打印枕颈融合固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种3D打印枕颈融合固定装置，包括：枕骨托板（7）以及一组导向螺钉孔（8）；枕骨托板下部两侧分别设有弧形过渡板（4）；一对与颈椎匹配的颈椎固定板（1）以及椎弓根导向螺钉孔（2）；另设有一个与颈椎棘突表面匹配贴附的V型的桥板（5），V型的桥板（5）的中间部位设有相连的V型的弧形围挡部（6），以上结构均为金属3D打印成型的一体结构。本发明的优点在于3D打印个体化定制枕颈融合固定装置作为内植入物，手术中不需要再次裁剪，具有良好的解剖形态匹配及帖附，实现真正意义的个体化和精准化治疗，有效降低传统椎弓根螺钉置入的风险，增加成功率，减少术中透视时间。

Description

一种3D打印枕颈融合固定装置

技术领域

本发明涉及医疗仪器领域，特别涉及骨科治疗中的一种枕颈融合固定装置。

背景技术：

上颈椎手术是脊柱外科领域的难点之一，该部位解剖结构复杂多变，毗邻重要神经、血管，手术时间长，术中需要反复透视，对外科医生临床技术和经验要求极高。目前颈枕部内固定装置包括枕骨螺钉及钢板、枢椎螺钉、颈枕部连接棒。其中枢椎椎弓根比邻脊髓及椎动脉，置钉风险大；枕骨螺钉及钢板的位置大多都是依手术医师术中对枕骨解剖关系所决定，主观性强，术后出现螺钉锥破枕骨内板、硬膜下出血、螺钉松动等并发症，特别是颈椎椎弓根螺钉易穿破椎弓根壁，导致脊髓或椎动脉损伤的风险；连接棒的长度和弧度大多都是依手术医师术中临时断棒和折弯的，主观性强，术中出现反复多次断棒和预弯，多次反复透视，术后颈枕部矢状位角度仍不理想，患者直立行走时视觉不满意等，因此这些一直是临床是较为棘手的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有的颈枕部内固定装置存在的操作难度大、固定效果差的缺点，提供的一种3D打印枕颈融合固定装置。

本发明的技术方案如下：

一种3D打印枕颈融合固定装置，其特征在于包括：

a.一个与枕骨粗隆部表面匹配贴附的枕骨托板，枕骨托板上分布设置一组导向螺钉孔；枕骨托板下部两侧分别设有相连的呈一定扭曲角度的弧形过渡板；枕骨托板的形状可以是圆形、半圆形、矩形、三角形、弧形、三叶草形等几何形状，可以根据具体情况设计。

b.一对与颈椎双侧棘突根部匹配贴附的颈椎固定板，每个颈椎固定板上分别设有一组与对应颈椎椎弓根配合的椎弓根导向螺钉孔；所述颈椎固定板的长度可以向下方椎体继续延长，可以是一个椎体节段、两个或两个以上椎体节段，颈椎固定板每个节段位置各有一个导向螺钉孔。

另设有一个与颈椎棘突表面匹配贴附的V型的桥板，桥板两端分别与每个颈椎固定板上部内侧相连接，桥板的V型顶端设有与颈椎凸起配合的凸起压板；

V型的桥板的中间部位设有相连的V型的弧形围挡部；

c.枕骨托板上的每个弧形过渡板的下边分别连接在桥板的一侧以及颈椎固定板的上边，弧形围挡部的上边与枕骨托板下部中间部位连接、两侧分别与对应的弧形过渡板内侧连接。

进一步的方案，枕骨托板、颈椎固定板上与骨接触的一面均设有微孔状融合面。

进一步的方案，弧形围挡部上设有全层通透的网孔状融合面。

进一步的方案，枕骨托板、弧形过渡板、弧形围挡部以及颈椎固定板均为3D打印成型的一体结构。

进一步的方案，微孔状融合面、网孔状融合面均为3D打印成型的一体结构。

本发明上述技术方案中，将现代影像学、计算机三维重建逆向工程原理及快速成型技术相结合，以钛（或其它金属材料）粉末为3D打印材料在医用工业级3D打印机上打印个体化带导向、锁定螺钉孔的枕颈融合固定装置，既能导向椎弓根螺钉植入，又做到了枕颈内固定，同时又因其骨接触面的微孔设计而利于骨长入。因此，该后路3D打印枕颈融合器，结合了个性化导向与个性化多孔金属植骨融合的优势，使其同时具备了导板、固定、植骨融合的三合一功能，一个手术步骤完成了传统手术需要三步才能完成的工作，既可达到快速准确的置钉，又能即刻获得颈椎后路坚强固定，大大减少X光机反复透视曝光次数，提高植钉效率，显著降低上颈椎手术风险，同时个性化3D打印多孔材料其优良的骨长入能力，能有效快速地融合，提高融合率，减少内植物断裂的风险。

本发明的优点在于：

3D 打印个体化定制枕颈融合固定装置作为内植入物，较传统植入物最大的优势是真正做到“量体裁衣”，术中不需要再次裁剪，具有良好的解剖形态匹配及帖附，并且能够打印出与植入物一体的仿生骨小梁微孔结构，从而有利于骨长入，术中无需或只需取少许自体髂骨直入即可。实现真正意义的个体化和精准化治疗。同时3D个体化定制枕颈融合固定系统的螺钉孔术前即设计其与椎弓根螺钉进针点及方向相一致，术中其螺钉孔可直接起到类似导板作用，直接通过螺钉孔置入椎弓根螺钉，有效降低传统椎弓根螺钉置入的风险，增加成功率，减少术中透视时间。

附图说明：

图1是本发明的正面立体图，其表面的曲线组及网格线为制图软件生成的表面辅助线；

图2是本发明的背面立体图，其表面的曲线组及网格线为制图软件生成的表面辅助线；

图3是本发明颈椎固定板的正面立体图；

图4是本发明颈椎固定板的背面立体图；

图5是本发明枕骨托板的正面立体图；

图6是本发明枕骨托板的背面立体图；

图7是图3的A部放大图；

图8是本发明的使用状态图。

具体实施方式：

本发明提供的一种3D打印枕颈融合固定装置，包括以下部分：

a.如图1、图2、图5、图6及图8所示，一个与枕骨9粗隆部表面匹配贴附的圆形的枕骨托板7，其厚度根据需要，可在2-8mm之间选择。枕骨托板上在一个圆周上分布设置一组5个导向螺钉孔8，所述导向螺钉孔8具有对枕骨9打孔导向作用，并用螺钉8a将枕骨托板7与枕骨9固定。枕骨托板7下部两侧分别设有相连的呈一定向后扭曲角度的弧形过渡板4，弧形过渡板的扭曲端部4a与颈椎固定板1的 V型桥板5连接后，使得枕骨托板7与颈椎固定板1呈一定后仰角度，该角度与人的枕骨9与颈椎10的相对角度一致。

b.如图1、图2、图3、图4及图8所示， 一对与颈椎10双侧棘突根部匹配贴附的的颈椎固定板1，其厚度根据需要，可在2-8mm之间选择。每个颈椎固定板上设有两个颈椎（可以是C1-T2之间连续2个以上节段）椎弓根导向螺钉孔2，两个螺钉孔2分别与上述颈椎节段相对应；所述导向螺钉孔2具有对颈椎打孔导向作用，并用螺钉3a将颈椎固定板1与颈椎10固定。

c.另设有一个V型的桥板5，桥板5的两端分别与每个颈椎固定板1上部一侧连接，桥板5的V型顶端设有与颈椎凸起11配合的凸起压板5a；V型的桥板5的中间部位向上设有相连的V型的弧形围挡部6，主要起到支撑枕骨托板7的作用。

V型的桥板5连接颈椎固定板1后，使得两个颈椎固定板1形成一定的角度，该角度与该角度与人的颈椎两侧的相对角度一致。

d.如图1、如图2所示，每侧弧形过渡板4的下边分别连接在桥板5的一侧以及颈椎固定板的上边，弧形围挡部的上边与枕颈托板7下部中间部位连接、两侧分别与对应的弧形过渡板4内侧连接。

e.如图3、图4、图5及图7所示，枕颈托板7、颈椎固定板1的骨接触面均设有微孔状融合面3，弧形围挡部6中部设有网状融合面12，网状融合面12是前后全层通透贯通的，即网状融合面12区域只有3D打印的金属网。

f.枕骨托板7、弧形过渡板5、弧形围挡部6以及颈椎固定板1均为金属3D打印成型的一体结构。所述网孔状融合面11、12也是金属3D打印同时成型的。

本发明的使用过程如下（参见图8）：

（1）对患者枕骨9及上颈椎10进行64排螺旋CT扫描，获取DICOM数据：

（2）将数据导入三维建模软件-Mimics，重建枕骨及上颈椎三维模型；

（3）采用计算机三维模型逆向重建工程原理生成本发明的枕颈融合固定装置三维模型，以钛（或其它金属）粉末为3D打印材料在医用工业级3D打印机上打印本发明的枕颈融合固定装置。

（4）如图8所示，手术中，将枕颈部进行预复位处理，并按特殊要求处理骨表面后，将本发明的枕颈融合固定装置安放在对应位置，沿着导向螺钉孔颈椎椎弓根处打孔，用螺钉3a固定于椎弓根处，继之牵引头颅例枕颈（或寰枢关节）复位，沿着导向螺钉孔8在枕颈9上打孔，用螺钉8a固定于枕骨处。

Claims (5)

1.一种3D打印枕颈融合固定装置，其特征在于包括：

一个与枕骨粗隆部表面匹配贴附的枕骨托板（7），枕骨托板上分布设置一组导向螺钉孔（8）；枕骨托板（7）下部两侧分别设有相连的呈一定扭曲角度的弧形过渡板（4）；

一对与颈椎双侧棘突根部匹配贴附的颈椎固定板（1），每个颈椎固定板上分别设有一组与对应颈椎椎弓根配合的椎弓根导向螺钉孔（2）；

另设有一个与颈椎棘突表面匹配贴附的V型的桥板（5），桥板（5）两端分别与每个颈椎固定板（1）上部内侧相连接，桥板（5）的V型顶端设有与颈椎凸起配合的凸起压板（5a）；

V型的桥板（5）的中间部位设有相连的V型的弧形围挡部（6）；

枕骨托板（7）上的每个弧形过渡板（4）的下边分别连接在桥板（5）的一侧，弧形围挡部的上边与枕骨托板（7）下部中间部位连接、两侧分别与对应的弧形过渡板（4）内侧连接。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印枕颈融合固定装置，其特征在于：枕骨托板（7）、颈椎固定板（1）上与骨接触的一面均设有微孔状融合面（3）。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印枕颈融合固定装置，其特征在于：弧形围挡部（6）上设有全层通透的网孔状融合面（12）。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种3D打印枕颈融合固定装置，其特征在于：枕骨托板（7）、弧形过渡板（5）、弧形围挡部以及颈椎固定板（1）均为3D打印成型的一体结构。

5.根据权利要求2或3所述的一种3D打印枕颈融合固定装置，其特征在于：微孔状融合面（3）、网孔状融合面（12）均为3D打印成型的一体结构。