CN108685628A - 一种椎间融合器及扩张支架制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种椎间融合器及扩张支架制备方法，涉及椎间融合器技术领域，用以解决现有的椎间融合器存在结构复杂，尺寸大，高度固定以及操作比较麻烦的问题。包括：扩张支架，移动圆柱体，螺钉以及固定块；扩张支架包括上楔形面，下楔形面和固定端；移动圆柱体设置在上楔形面和下楔形面之间，螺钉设置在固定端上，且螺钉分别与固定端，移动圆柱体同轴设置；移动圆柱体与下楔形面相切的位置设置有第一凹槽，固定块设置在第一凹槽内；下楔形面上设置有第二凹槽，第二凹槽位于移动圆柱体和固定端之间，且第二凹槽与移动圆柱体之间的距离小于第二凹槽与固定端之间的距离。
Description
技术领域
本发明涉及椎间融合器技术领域，更具体的涉及一种椎间融合器及扩张支架制备方法。
背景技术
椎间融合器痛通常用于治疗腰椎退变和不稳定等病症，可以恢复椎间高度，扩大椎间孔，支撑前柱以及增加融合阶段稳定性。现有的大多数椎间融合器外形是长方体模型，结构外形固定，病患的椎骨间距较小，放置于椎体间较困难。另外，椎间融合器与椎骨之间的融合效果较差，人体组织和血液很难快速与椎间融合器融合，容易出现错位和松动。
综上所述，现有的椎间融合器存在结构复杂，尺寸大，高度固定以及操作比较麻烦的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种椎间融合器及扩张支架制备方法，用以解决现有的椎间融合器存在结构复杂，尺寸大，高度固定以及操作比较麻烦的问题。
本发明实施例提供一种椎间融合器，包括：扩张支架，移动圆柱体，螺钉以及固定块；
所述扩张支架包括上楔形面，下楔形面和分别与所述上楔形面和所述下楔形面连接的固定端；
所述移动圆柱体设置在所述上楔形面和所述下楔形面之间，所述螺钉设置在所述固定端上，且所述螺钉分别与所述固定端，所述移动圆柱体同轴设置；
所述移动圆柱体与所述下楔形面相切的位置设置有第一凹槽，所述固定块设置在所述第一凹槽内；
所述下楔形面上设置有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述移动圆柱体和所述固定端之间，且所述第二凹槽与所述移动圆柱体之间的距离小于所述第二凹槽与所述固定端之间的距离。
优选地，所述第二凹槽的深度小于所述固定块的高度；所述固定块的高度小于所述第一凹槽的深度。
优选地，所述移动圆柱体中间径向方向设置有螺纹通孔，所述螺钉通过设置在所述固定端上的沉头圆柱孔分别与所述固定端，所述移动圆柱体同轴设置，所述螺钉和所述移动圆柱体通过所述螺纹通孔连接。
优选地，所述上楔形面上设置有多孔融合结构，所述下楔形面上设置有多孔融合结构；所述多孔融合结构形成连续波纹曲面。
优选地，所述椎间融合器由钛及钛合金或者钽及钽合金材料制备。
本发明实施例还提供一种扩张支架制备方法，包括：
建立扩张支架的三维模型，将所述三维模型切层得到多个二维模型，将所述二维模型导入粉床电子束3D打印设备中；
根据所选用的粉末，设置打印工艺参数；
根据多个所述二维模型通过所述粉床电子束3D打印设备打印所述扩张支架。
优选地，所述粉末包括钛及钛合金粉末；或者钽及钽合金粉末；
所述钛及钛合金粉末打印工艺参数包括：
| 参数 | 前预热 | 轮廓扫描 | 熔化 | 后保温 |
| 功率(mA) | 20-30 | 6-10 | 10-15 | 20-30 |
| 速度(mm/s) | 15-25 | 0.5-0.8 | 5-8 | 15-25 |
所述钽及钽合金粉末打印工艺参数包括：
| 参数 | 前预热 | 轮廓扫描 | 熔化 | 后保温 |
| 功率(mA) | 20-30 | 20-25 | 15-35 | 20-30 |
| 速度(mm/s) | 15-25 | 0.2-1 | 5-10 | 15-25 |
优选地，当所述粉末为钛及钛合金粉末时，所述粉床电子束3D打印设备内的由316L材料制备的底板预热到750℃左右；或者
当所述粉末为钽及钽合金粉末时，所述粉床电子束3D打印设备内的由钼材料制备的底板预热到600℃左右；
优选地，所述根据所选用的粉末，设置打印工艺参数之后，还包括：
将所述粉床电子束3D打印设备内的底板下降0.3-0.5mm。
优选地，所述根据多个所述二维模型通过所述粉床电子束3D打印设备打印所述扩张支架之后，还包括：
将打印得到的所述扩张支架包括的多余支撑部分去除，且根据所述扩张支架的表面平整度要求对所述椎间融合器进行表面抛光。
本发明实施例提供一种椎间融合器及扩张支架制备方法，该椎间融合器包括：扩张支架，移动圆柱体，螺钉以及固定块；所述扩张支架包括上楔形面，下楔形面和分别与所述上楔形面和所述下楔形面连接的固定端；所述移动圆柱体设置在所述上楔形面和所述下楔形面之间，所述螺钉设置在所述固定端上，且所述螺钉分别与所述固定端，所述移动圆柱体同轴设置；所述移动圆柱体与所述下楔形面相切的位置设置有第一凹槽，所述固定块设置在所述第一凹槽内；所述下楔形面上设置有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述移动圆柱体和所述固定端之间，且所述第二凹槽与所述移动圆柱体之间的距离小于所述第二凹槽与所述固定端之间的距离。本发明实施例提供的椎间融合器，通过螺钉的转动，可以带动移动圆柱体靠近扩张支架的固定端，从而使得扩张支架能够上下面张开，实现了支撑锥骨和扩张间隙的作用，进一步地，由于移动圆柱体上设置第一凹槽，下楔形面上设置有第二凹槽，则当移动圆柱体的固定块落入下楔形面上的第二凹槽时，使得扩张支架和移动圆柱相互固定，可以防止扩张支架上下面高度缩小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种椎间融合器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种椎间融合器的剖视示意图；
图3为本发明实施例提供的一种椎间融合器的扩张支架的轴侧示意图；
图4为本发明实施例提供的一种椎间融合器的扩张支架的正面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种椎间融合器的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种椎间融合器的剖视示意图，图3为本发明实施例提供的一种椎间融合器的扩张支架的轴测示意图，图4为本发明实施例提供的一种椎间融合器的扩张支架的正面示意图。如图1，图2，图3和图4所示，该椎间融合器主要包括：扩张支架1，移动圆柱体2，螺钉3以及固定块4。
具体地，扩张支架1包括上楔形面，下楔形面和分别与上楔形面和下楔形面连接的固定端；在具体应用中，移动圆柱体2设置在上楔形面和下楔形面之间，螺钉3设置在固定端上，由于移动圆柱体2中间径向方向设置有螺纹通孔，螺钉3通过设置在固定端上的沉头圆柱孔1-4分别与固定端，移动圆柱体2同轴设置，即通过螺钉3的旋转，可以使得移动圆柱体2在扩张支架1上移动。
进一步地，当移动圆柱体2在扩张支架1上移动时，为了确保移动圆柱体2能够支撑扩张支架1，优选地，在移动圆柱体2与下楔形面相切的位置设置有第一凹槽，并将固定块4设置在第一凹槽内，在下楔形面上设置有第二凹槽1-3。其中，第二凹槽1-3位于移动圆柱体2和固定端之间，且第二凹槽1-3与移动圆柱体2之间的距离小于第二凹槽1-3与固定端之间的距离。
进一步地，为了能够使得固定块4同时嵌入到第一凹槽和第二凹槽1-3内，优选的，第二凹槽1-3的深度小于固定块4的高度，且固定块4的高度小于第一凹槽的深度。
在实际应用中，为了阻止椎间融合器的移动，防止松动，在扩张支架1包括的上楔形面和下楔形面上均设置有多孔融合结构1-1，且上楔形面和下楔形面上设置有多孔融合结构1-1形成连续波纹曲面，从而可以阻止椎间融合的移动。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种扩张支架的制备方法，需要说明的是，在实际应用中，椎间融合器主要包括有扩张支架，移动圆柱体，螺钉以及固定块。本发明实施例中，移动圆柱体，螺钉以及固定块均可以采用现有的制备方法制备，在此不进行详细介绍。
本发明实施例提供的扩张支架的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤101，建立扩张支架的三维模型，将所述三维模型切层得到多个二维模型，将所述二维模型导入粉床电子束3D打印设备中；
步骤102，根据所选用的粉末，设置打印工艺参数；
步骤103，根据多个所述二维模型通过所述粉床电子束3D打印设备打印所述扩张支架。
在步骤101中，根据实际要求，可以建立一个扩张支架的三维模型，为了将三维模型导入到粉床电子束3D打印设备中，需要先将三维模型切层得到多个二维模型，然后再将切层得到的二维模型导入到粉床电子束3D打印设备中。
在步骤102中，在将二维模型导入到粉床电子束3D打印设备之后，需要在向粉床电子束3D打印设备的粉箱内装入3D打印粉末，然后根据装入的3D打印粉末来设定3D打印机的工艺参数。
具体地，在本发明实施例中，装入粉床电子束3D打印设备的粉箱内的粉末包括有钛及钛合金粉末，或者钽及钽合金粉末两类。相应地，不同的粉末对应不同的打印工艺参数，图1和图2分别对应钛及钛合金粉末打印工艺参数和钽及钽合金粉末打印工艺参数。
图1钛及钛合金粉末打印工艺参数
| 参数 | 前预热 | 轮廓扫描 | 熔化 | 后保温 |
| 功率(mA) | 20-30 | 6-10 | 10-15 | 20-30 |
| 速度(mm/s) | 15-25 | 0.5-0.8 | 5-8 | 15-25 |
图2钽及钽合金粉末打印工艺参数
| 参数 | 前预热 | 轮廓扫描 | 熔化 | 后保温 |
| 功率(mA) | 20-30 | 20-25 | 15-35 | 20-30 |
| 速度(mm/s) | 15-25 | 0.2-1 | 5-10 | 15-25 |
进一步地，当设定好打印工艺参数之后，则需要根据粉末的类型，对3D打印机内的底板进行加热，具体地，若打印钛及钛合金零件，则采用316L制备的底板，并对底板加热到750℃左右；若打印钽及钽合金零件，采用钼材料制备的底板，并对底板加热到600℃左右。进一步地，由于底板在加热过程中会膨胀，则在底板调平后，并下降0.3-0.5mm左右，再开始加热底板。
再者，当对底板进行预热之前，需要将粉床电子束3D打印设备进行抽真空操作，从而使得粉床电子束3D打印设备形成室和电子枪真空度分别达到5×10-3Pa和5×10-4Pa时。
在步骤103中，当粉床电子束3D打印设备的底板预热完成之后，则可以根据多个二维模型通过粉床电子束3D打印设备打印扩张支架。在本发明实施例中，完成扩张支架打印之后，需要将扩张支架内多余的支撑部分去除，然后根据扩张支架的表面平整度要求对椎间融合器进行表面抛光，需要说明的是，在本发明实施例中，对扩张支架的表面平整度不做具体的限定。
综上所述，本发明实施例提供一种椎间融合器及扩张支架制备方法，该椎间融合器，通过螺钉的转动，可以带动移动圆柱体靠近扩张支架的固定端，从而使得扩张支架能够上下面张开，实现了支撑锥骨和扩张间隙的作用，进一步地，由于移动圆柱体上设置第一凹槽，下楔形面上设置有第二凹槽，则当移动圆柱体的固定块落入下楔形面上的第二凹槽时，使得扩张支架和移动圆柱相互固定，可以防止扩张支架上下面高度缩小。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种椎间融合器，其特征在于，包括：扩张支架，移动圆柱体，螺钉以及固定块；
所述扩张支架包括上楔形面，下楔形面和分别与所述上楔形面和所述下楔形面连接的固定端；
所述移动圆柱体设置在所述上楔形面和所述下楔形面之间，所述螺钉设置在所述固定端上，且所述螺钉分别与所述固定端，所述移动圆柱体同轴设置；
所述移动圆柱体与所述下楔形面相切的位置设置有第一凹槽，所述固定块设置在所述第一凹槽内；
所述下楔形面上设置有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述移动圆柱体和所述固定端之间，且所述第二凹槽与所述移动圆柱体之间的距离小于所述第二凹槽与所述固定端之间的距离。
2.如权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于，所述第二凹槽的深度小于所述固定块的高度；所述固定块的高度小于所述第一凹槽的深度。
3.如权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于，所述移动圆柱体中间径向方向设置有螺纹通孔，所述螺钉通过设置在所述固定端上的沉头圆柱孔分别与所述固定端，所述移动圆柱体同轴设置，所述螺钉和所述移动圆柱体通过所述螺纹通孔连接。
4.如权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于，所述上楔形面上设置有多孔融合结构，所述下楔形面上设置有多孔融合结构；所述多孔融合结构形成连续波纹曲面。
5.如权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于，所述椎间融合器由钛及钛合金或者钽及钽合金材料制备。
6.一种扩张支架制备方法，其特征在于，包括：
建立扩张支架的三维模型，将所述三维模型切层得到多个二维模型，将所述二维模型导入粉床电子束3D打印设备中；
根据所选用的粉末，设置打印工艺参数；
根据多个所述二维模型通过所述粉床电子束3D打印设备打印所述扩张支架。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述粉末包括钛及钛合金粉末；或者钽及钽合金粉末；
所述钛及钛合金粉末打印工艺参数包括：
所述钽及钽合金粉末打印工艺参数包括：
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述粉末为钛及钛合金粉末时，所述粉床电子束3D打印设备内的由316L材料制备的底板预热到750℃左右；或者
当所述粉末为钽及钽合金粉末时，所述粉床电子束3D打印设备内的由钼材料制备的底板预热到600℃左右。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所选用的粉末，设置打印工艺参数之后，还包括：
将所述粉床电子束3D打印设备内的底板下降0.3-0.5mm。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据多个所述二维模型通过所述粉床电子束3D打印设备打印所述扩张支架之后，还包括：
将打印得到的所述扩张支架包括的多余支撑部分去除，且根据所述扩张支架的表面平整度要求对所述椎间融合器进行表面抛光。
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-
2018
- 2018-06-26 CN CN201810666667.3A patent/CN108685628B/zh active Active
Patent Citations (5)
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