CN116831790A - 3d打印组配式无级撑开人工椎体及其填骨工具 - Google Patents

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CN116831790A CN202310913544.6A CN202310913544A CN116831790A CN 116831790 A CN116831790 A CN 116831790A CN 202310913544 A CN202310913544 A CN 202310913544A CN 116831790 A CN116831790 A CN 116831790A
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马立泰
刘明岩
马宇立
罗云
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West China Hospital of Sichuan University
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Shanghai Sanyou Medical Co ltd
West China Hospital of Sichuan University
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Abstract

本发明提供一种3D打印组配式无级撑开人工椎体及其填骨工具，包括：可撑开柱体、上端盖和下端盖；可撑开柱体，包括螺柱、导套和驱动环；螺柱包括柱本体和外螺纹部；在柱本体上均布有至少两个导向槽；相邻两个导向槽之间形成柱体凸出部；导套包括套本体和至少两个插片部件，插片部件包括由上到下依次连接的上承接片、弧形片体和下连接片；相邻两个插片部件之间形成间隔部，柱体凸出部从间隔部伸出；驱动环的内侧面上设有环体内螺纹部；驱动环套在插片部件上，且驱动环处于上承接片和下连接片之间；上端盖安装于螺柱的上部；下端盖安装于导套的下部。3D打印组配式无级撑开人工椎体中，可撑开柱体采用3D打印技术制成，降低了加工及装配难度。

Description

3D打印组配式无级撑开人工椎体及其填骨工具
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种3D打印组配式无级撑开人工椎体及其填骨工具。
背景技术
人工椎体在治疗脊柱肿瘤、结核和骨折等疾病方面有较好治疗效果。目前市面上的人工椎体基本是基于传统机加工工艺制造，传统工艺加工复杂，生产时间长，生产成本高。现在虽然已有采用3D打印技术制造人工椎体，但是采用3D打印技术制造的人工椎体为不可调节高度人工椎体，所以现有的采用3D打印技术制造的人工椎体无法实现根据临床需求，高度可调节的功能。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明解决的技术问题在于提供一种采用3D打印技术制造，高度可调节的3D打印组配式无级撑开人工椎体及其填骨工具。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种3D打印组配式无级撑开人工椎体，包括：可撑开柱体、上端盖和下端盖；
所述可撑开柱体，包括螺柱、导套和驱动环；
所述螺柱包括柱本体和设置于所述柱本体的外侧面上设有外螺纹部；沿着所述柱本体的周向，在所述柱本体的外侧面上均布有至少两个导向槽；相邻两个所述导向槽之间形成柱体凸出部；
所述导套包括套本体和至少两个插片部件，所述插片部件包括由上到下依次连接的上承接片、弧形片体和下连接片；所述上承接片和所述下连接片均为相对于水平方向倾斜设置，所述上承接片的下端向内延伸，所述下连接片的下端向外延伸；所有的所述插片部件的下连接片的下端连接所述套本体的上端；所述套本体套在所述螺柱的外部；所述插片部件与所述导向槽一一对应，所述插片部插入于相应的所述导向槽中；相邻两个所述插片部件之间形成间隔部，所述柱体凸出部从所述间隔部伸出；
所述驱动环的内侧面上设有环体内螺纹部；所述驱动环套在所述插片部件上，且所述驱动环处于所述上承接片和所述下连接片之间；
所述上端盖安装于所述螺柱的上部；
所述下端盖安装于所述导套的下部。
优选地，所有的导向槽中，其中两个导向槽中设有凸台。
优选地，所述螺柱的顶面上设有多个柱体上端承接孔；所有的所述柱体上端承接孔，沿着所述螺柱的周向，依次设置；所述上端盖的底面上设有多个上盖连接柱，所有的上盖连接柱均为竖向设置，所有的上盖连接柱的中轴线的下端处于第一圆形基准线中；所有的所述上盖连接柱，沿着所述第一圆形基准线的周向，均匀设置；所有的所述上盖连接柱可插入相应的所述柱体上端承接孔中。
优选地，所述上端盖上设有两个上盖卡扣；每个所述螺柱的外侧面上设有可与所述上盖卡扣卡接的柱体卡槽。
优选地，所述套本体的底面上设有多个套体下端承接孔；所有的所述套体下端承接孔，沿着所述套本体的周向，均匀设置；所述下端盖的顶面上设有多个下盖连接柱，所有的下盖连接柱均为竖向设置，所有的下盖连接柱的中轴线的上端处于第二圆形基准线中；所有的所述下盖连接柱，沿着所述第二圆形基准线的周向，依次设置；所有的所述下盖连接柱可插入相应的所述套体下端承接孔中。
优选地，所述下端盖上设有两个下盖卡扣；所述套本体的外侧面上设有可与所述下盖卡扣卡接的套体卡槽。
优选地，所述弧形片体的外侧面和所述套本体的外侧面上均设有多个支撑通孔。
优选地，所述驱动环的外侧面上多个条形通孔；所有的所述条形通孔，沿着所述驱动环的周向，均匀布置；每个所述条形通孔相对于竖直方向为倾斜设置。
优选地，所述套本体的外侧面上还设有植骨窗。
本发明还涉及一种3D打印组配式无级撑开人工椎体的填骨工具，包括：填骨钳；所述填骨钳可插入于植骨窗中。
如上所述，本发明的3D打印组配式无级撑开人工椎体及其填骨工具，具有以下有益效果：
本发明的3D打印组配式无级撑开人工椎体中，处于未撑开状态的可撑开柱体，可沿竖直方向打印成型，此时，可撑开柱体是倒置于基板上的，螺柱的上端、导套的上端和驱动环的上端朝下，螺柱的上端、导套的上端和驱动环的上端对齐，该可撑开柱体能够采用自身结构进行支撑，避免去除3D打印中所需支撑结构的困难；该可撑开柱体为一体式打印成型，免装配；该可撑开柱体打印方向为竖直方向，螺柱相对导套运动方向与该可撑开柱体打印方向一致；在可撑开柱体打印成型后，将上端盖安装于螺柱的上部，将下端盖安装于导套的下部，形成3D打印组配式无级撑开人工椎体；当转动驱动环，螺柱可沿着竖直方向移动，螺柱的上端能够向着远离导套的方向移动，使得人工椎体的高度增加；由于外螺纹部与环体内螺纹部是螺纹连接，这就实现了无级调节人工椎体撑开的高度；该3D打印组配式无级撑开人工椎体中，可撑开柱体采用3D打印技术制成，实现了一体化打印组合件，降低了加工及装配难度。
附图说明
图1显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的立体结构示意图。
图2显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的可撑开柱体未撑开，且人工椎体未安装上端盖和下端盖，且螺柱的上端、导套的上端和驱动环的上端朝下时的立体结构示意图。
图3显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的上端盖的立体结构示意图。
图4显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的下端盖的立体结构示意图。
图5显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的可撑开柱体未撑开，且人工椎体未安装上端盖和下端盖，且螺柱的上端、导套的上端和驱动环的上端朝上时的立体结构示意图。
图6显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的可撑开柱体未撑开，且人工椎体未安装上端盖、下端盖和驱动环，且螺柱的上端和导套的上端朝上时的立体结构示意图。
图7显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的螺柱的立体结构示意图。
图8显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的驱动环的立体结构示意图。
图9显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的导套的立体结构示意图。
图10显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的可撑开柱体撑开后，且人工椎体未安装上端盖和下端盖，且螺柱的上端、导套的上端和驱动环的上端朝上时的立体结构示意图。
图11显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的可撑开柱体撑开后，且人工椎体未安装上端盖和下端盖，且凸台与下连接片接触时的内部结构示意图。
图12显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的可撑开柱体撑开后，且人工椎体未安装上端盖、下端盖和驱动环，且螺柱的上端和导套的上端朝上时的结构示意图。
图13显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的套本体上设置植骨窗的结构示意图。
图14显示为本实施例的填骨钳插入套本体的植骨窗的结构示意图。
图15显示为本实施例的填骨钳的结构示意图。
图16显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的下端盖的俯视结构示意图。
图17显示为本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的上端盖的仰视结构示意图。
附图标号说明
100 螺柱
110 柱本体
120 外螺纹部
130 导向槽
131 凸台
1311 凸台的倾斜面
140 柱体凸出部
141 柱体卡槽
150 柱体上端承接孔
160 平台结构
161 凸条结构
200 导套
210 套本体
211 套体卡槽
220 插片部件
221 上承接片
222 弧形片体
223 下连接片
230 间隔部
240 套体下端承接孔
250 支撑通孔
260 植骨窗
270 套部安装孔
280 圆环形平台
300 驱动环
310 环体内螺纹部
320 条形通孔
330 齿槽
340 倒角部
400 上端盖
410 上盖连接柱
420 上盖卡扣
421 上盖连接板
422 上盖扣部
430 上盖扇形挡板
500 下端盖
510 下盖连接柱
520 下盖卡扣
521 下盖连接板
522 下盖扣部
530 下盖扇形挡板
600 填骨钳
700 棘突
800 锁紧螺钉
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图17所示，本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体及其填骨工具，包括：可撑开柱体、上端盖400和下端盖500；
所述可撑开柱体，包括螺柱100、导套200和驱动环300；
所述螺柱100包括柱本体110和设置于所述柱本体110的外侧面上设有外螺纹部120；沿着所述柱本体110的周向，在所述柱本体110的外侧面上均布有至少两个导向槽130；相邻两个所述导向槽130之间形成柱体凸出部140；
所述导套200包括套本体210和至少两个插片部件220，所述插片部件220包括由上到下依次连接的上承接片221、弧形片体222和下连接片223；所述上承接片221和所述下连接片223均为相对于水平方向倾斜设置，所述上承接片221的下端向内延伸，所述下连接片223的下端向外延伸；所有的所述插片部件220的下连接片223的下端连接所述套本体210的上端；所述套本体210套在所述螺柱100的外部；所述插片部件220与所述导向槽130一一对应，所述插片部插入于相应的所述导向槽130中；相邻两个所述插片部件220之间形成间隔部230，所述柱体凸出部140从所述间隔部230伸出；
所述驱动环300的内侧面上设有环体内螺纹部310；所述驱动环300套在所述插片部件220上，且所述驱动环300处于所述上承接片221和所述下连接片223之间；
所述上端盖400安装于所述螺柱100的上部；
所述下端盖500安装于所述导套200的下部。
本发明的3D打印组配式无级撑开人工椎体中，可撑开柱体可采用3D打印技术制成，处于未撑开状态的可撑开柱体，可沿竖直方向打印成型，此时，可撑开柱体是倒置于基板上的，螺柱100的上端、导套200的上端和驱动环300的上端朝下，螺柱100的上端、导套200的上端和驱动环300的上端对齐，该可撑开柱体能够采用自身结构进行支撑，避免去除3D打印中所需支撑结构的困难；该可撑开柱体为一体式打印成型，免装配；该可撑开柱体打印方向为竖直方向，螺柱100相对导套200运动方向与该可撑开柱体打印方向一致；在可撑开柱体打印成型后，将上端盖400安装于螺柱100的上部，将下端盖500安装于导套200的下部，形成3D打印组配式无级撑开人工椎体；当转动驱动环300，螺柱100可沿着竖直方向移动，螺柱100的上端能够向着远离导套200的方向移动，使得人工椎体的高度增加，此时，人工椎体处于撑开状态；由于外螺纹部120与环体内螺纹部310是螺纹连接，这就实现了无级调节人工椎体撑开延长的高度；人工椎体可调节到任意高度，适配患者不同的临床撑开高度需求，使得人工椎体更适配；该3D打印组配式无级撑开人工椎体中，可撑开柱体采用3D打印技术制成，实现了一体化打印组合件，降低了加工及装配难度。
上端盖400和下端盖500均可设置多种规格，选择合适规格的上端盖400和下端盖500装配在可撑开柱体上，以满足不同的临床需求；所以人工椎体是组配式结构。
导向槽130与插片部件220一一对应，则转动驱动环300，螺柱100与导套200之间可在竖直方向实现相对运动，避免螺柱100与导套200之间出现相对转动的情况。导向槽130的底部为封闭结构，可避免植骨从导向槽130中掉出。本实施例中，导向槽130和插片部件220的数量均为三个。
上端盖400的顶面和下端盖500的底面均为模拟椎体终板孤度的曲面、平面、或带角度的斜面；上端盖400的水平横截面为椭圆形或圆形，根据手术入路方式可进行选择，扩大了上端盖400和下端盖500与终板的接触面积，防止沉陷。
上端盖400和下端盖500上均设有多孔结构，多孔结构的孔隙率大于60％，多孔结构的每个孔部的孔喉径平均为400～500μm。多孔结构中具有多个相连接的骨小梁结构，骨小梁结构的直径为0.5mm。上端盖400和下端盖500的弹性模量与人体骨骼接近，能够提高植骨融合能力。上端盖400和下端盖500上均设置了2个棘突700，上端盖400的2个棘突700高出于上端盖400的顶面，下端盖500的2个棘突700高出于下端盖500的底面，以提供临床使用中所需达到的即刻稳定性。
其中一个插片部件220的下连接片223与套本体210的连接处设置有套部安装孔270，驱动环300的下端设有齿部，所述齿部的所有的齿槽330沿着驱动环300的周向均匀设置；当套部安装孔270与其中一个齿槽330孔对准时，锁紧螺钉800能够依次穿过齿槽330和套部安装孔270，锁紧螺钉800安装在套部安装孔270中，锁紧螺钉800的螺钉头部能够处于套部安装孔270中。
当人工椎体处于撑开状态时，可撑开柱体形成中空结构，锁紧螺钉800的螺钉头部向外移动到齿槽330中，则锁紧螺钉800的螺钉头部能够阻挡驱动环300转动。
所有的导向槽130中，其中两个导向槽130中设有凸台131。当螺柱100升高且凸台131与插片部件220的下连接片223接触时，螺柱100无法继续升高。凸台131起到防止螺柱100在升高时脱出的效果。每个凸台131处于导向槽130的槽底面的下部，凸台131具有倾斜45度的倾斜面，下连接片223也具有倾斜45度的片体斜面，凸台131的倾斜面1311与下连接片223的片体斜面接触时，螺柱100无法继续升高。螺柱100中的凸台131能够自支撑成型。下连接片223为45度坡体自支撑结构，下连接片223与凸台131匹配，以阻挡螺柱100脱出。
导套200的上承接片221形成倒扣结构，上承接片221相对于水平方向为倾斜设置，上承接片221相对于水平方向的倾斜角度为45度，上承接片221能够利用3D打印自支撑角度，对于上承接片221的加工能够免去支撑；由于驱动环300的内侧面的上边缘设有倒角部340，倒角部340相对于水平方向为倾斜设置，倒角部340相对于水平方向的倾斜角度为45度。上承接片221处于倒角部340上，该结构使得驱动环300的倒角部340与上承接片221相匹配，可防止导套200从驱动环300脱出。
所述螺柱100的顶面上设有多个柱体上端承接孔150；所有的所述柱体上端承接孔150，沿着所述螺柱100的周向，依次设置；所述上端盖400的底面上设有多个上盖连接柱410，所有的上盖连接柱410均为竖向设置，所有的上盖连接柱410的中轴线的下端处于第一圆形基准线L1中；所有的所述上盖连接柱410，沿着所述第一圆形基准线L1的周向，均匀设置；所有的所述上盖连接柱410可插入相应的所述柱体上端承接孔150中。上端盖400沿着圆周旋转，将安装上端盖400至螺柱100的顶面，同时部分上盖连接柱410会插入对应的柱体上端承接孔150中，上端盖400的安装角度能够调整。
本实施例中，上盖连接柱410的数量大于等于柱体上端承接孔150的数量；柱体上端承接孔150的数量三个；所有的所述柱体上端承接孔150，沿着所述螺柱100的周向，均匀设置；所述上端盖400的底面上设有八个上盖连接柱410。
八个上盖连接柱410设置在上端盖400的底板上，上端盖400的底板为实体板件；该螺柱100上部为平台结构160，平台结构160为棘型，平台结构160的顶面为平面。柱体上端承接孔150设置在平台结构160的顶面上，柱体上端承接孔150为深孔。三个柱体上端承接孔150设置在螺柱100的顶面上，三个柱体上端承接孔150的排布能够匹配上端盖400的底面的八个上盖连接柱410。上端盖400沿着圆周以45度为单位旋转，将安装上端盖400至螺柱100的顶面，同时八个上盖连接柱410中三个上盖连接柱410会插入对应三个柱体上端承接孔150中，根据手术的入路方式的不同，该装配结构可确保上端盖400方向与手术入路方式要求一致，并能抵抗在临床上的扭转。
所述上端盖400上设有两个上盖卡扣420；每个所述螺柱100的外侧面上设有可与所述上盖卡扣420卡接的柱体卡槽141。上盖卡扣420卡接在柱体卡槽141上，使得上端盖400与螺柱100能够稳定地连接。
平台结构160的外缘上设有三个凸条结构161，凸条结构161的下端设置柱体卡槽141。每个上盖卡扣420包括上盖连接板421和上盖扣部422；上端盖400的底面连接上盖连接板421的上端，上盖连接板421的下端连接上盖扣部422，上盖扣部422为弧形结构。上端盖400安装至平台结构160上时，两个上盖卡扣420的上盖扣部422微弹性变形，上盖扣部422经过凸条结构161后，形变消失，上盖扣部422卡接在柱体卡槽141中，上盖扣部422的上表面与凸条结构161的下表面接触，形成倒扣机构，防止上端盖400脱出。上端盖400的底面上设有两个上盖扇形挡板430，上盖扇形挡板430处于上盖连接柱410的外侧；每个上盖扇形挡板430处于两个上盖卡扣420之间；当上端盖400与螺柱100连接时，两个上盖扇形挡板430能够同时包裹住未与上盖扣部422连接与剩余凸条结构161的外侧竖直面，通过摩擦力进一步辅助防止上端盖400脱出及扭转。
所述套本体210的底面上设有多个套体下端承接孔240；所有的所述套体下端承接孔240，沿着所述套本体210的周向，均匀设置；所述下端盖500的顶面上设有多个下盖连接柱510，所有的下盖连接柱510均为竖向设置，所有的下盖连接柱510的中轴线的上端处于第二圆形基准线L2中；所有的所述下盖连接柱510，沿着所述第二圆形基准线L2的周向，依次设置；所有的所述下盖连接柱510可插入相应的所述套体下端承接孔240中。下端盖500可沿着圆周旋转，安装下端盖500至圆环形平台280上，同时所有的下盖连接柱510插入对应的套体下端承接孔240中，下端盖500的安装角度能够调整。
本实施例中，套体下端承接孔240的数量大于等于下盖连接柱510的数量；套体下端承接孔240的数量为八个；下盖连接柱510的数量为四个，所有的下盖连接柱510的中轴线的上端处于第二圆形基准线L2中；所有的所述下盖连接柱510，沿着所述第二圆形基准线L2的周向，均匀设置。
四个下盖连接柱510设置在下端盖500的顶板上，下端盖500的顶板为实体板件。导套200的下端的外侧面上设有圆环形平台280，圆环形平台280的顶面为平面，八个套体下端承接孔240设置在圆环形平台280的底面上，套体下端承接孔240为深孔；八个套体下端承接孔240的排布匹配上端盖400的四个下盖连接柱510。下端盖500可沿着圆周以45度为单位旋转，安装下端盖500至圆环形平台280上，同时四个下盖连接柱510插入对应的八个套体下端承接孔240的其中四个套体下端承接孔240中，根据手术的入路方式不同，该装配结构能够确保下端盖500的方向与手术入路方式要求一致，并抵抗在临床上的扭转。
所述下端盖500上设有两个下盖卡扣520；所述套本体210的外侧面上设有可与所述下盖卡扣520卡接的套体卡槽211。下盖卡扣520卡接在套体卡槽211上，使得下端盖500与套本体210能够稳定地连接。
圆环形平台280为凸出结构，凸出结构的上部设有套体卡槽211。每个下盖卡扣520包括下盖连接板521和下盖扣部522；下端盖500的顶面连接下盖连接板521的下端，下盖连接板521的上端连接下盖扣部522，下盖扣部522为弧形结构。下端盖500安装至圆环形平台280上时，两个下盖卡扣520的下盖扣部522微弹性变形，下盖扣部522经过凸出结构后，形变消失，下盖扣部522卡接在套体卡槽211中，下盖扣部522的下表面与凸出结构的上表面接触，形成倒扣机构，防止下端盖500脱出。下端盖500的顶面上设有两个下盖扇形挡板530，下盖扇形挡板530处于下盖连接柱510的外侧；每个下盖扇形挡板530处于两个下盖卡扣520之间；当下端盖500与套本体210连接时，两个下盖扇形挡板530能够同时包裹住未与下盖扣部522连接与剩余凸出结构的外侧竖直面，通过摩擦力进一步辅助防止下端盖500脱出及扭转。
弧形片体222的外侧面和套本体210的外侧面上均设有多个支撑通孔250。支撑通孔250为竖直椭圆形孔部；在弧形片体222上，所有的支撑通孔250均匀分布；在套本体210上，所有的支撑通孔250均匀分布；支撑通孔250能够自支撑成型，支撑通孔250在防止植骨后碎骨掉出的同时，能够增加骨接触面积，并提供了血运通道。
所述驱动环300的外侧面上多个条形通孔320；所有的所述条形通孔320，沿着所述驱动环300的周向，均匀布置；每个所述条形通孔320相对于竖直方向为倾斜设置。条形通孔320可自支撑成型，免除去支撑，条形通孔320可降低产品重量，并排出多余粉末。本实施例中，条形通孔320是异性通孔。
所述套本体210的外侧面上还设有植骨窗260。该导套200上，导套200的供手术工具夹持的侧面上设有增加植骨窗260，在人工椎体植入人体，根据需求调节高度后，人工椎体内部形成的空腔，空腔里可植入碎骨，提高骨融合效果。植骨窗260的上端面和植骨窗260的下端面为拱桥结构，则植骨窗260能够免除去支撑的步骤。
本实施例的3D打印组配式无级撑开人工椎体的填骨工具，包括：填骨钳600；所述填骨钳600可插入于植骨窗260中。临床中，人工椎体撑开后出现空腔，利用填骨钳600补充植骨，满足应力刺激，促进骨生长。
本实施例的人工椎体，能够根据3D打印的设计自由，及成型效果的特点，设计出贴合椎体终板的曲面，实现个性化定制需求，为维持脊柱高度和生理曲线，提供了一种更好的解决方案。
本实施例的人工椎体的填骨工具使用时，在植入前，根据临床手术入路方式，将上端盖400和下端盖500调整至所需角度，将上端盖400中的所有的所述上盖连接柱410可插入相应的螺柱100上的柱体上端承接孔150中，下端盖500的四个下盖连接柱510插入对应的导套200的八个套体下端承接孔240的其中四个套体下端承接孔240中。利用手术工具将异体骨装入人工椎体中的空腔里，填满压实；然后利用手术工具夹持已植骨的人工椎体植入人体，利用工具上的齿轮与驱动环300上的齿轮啮合，逆时针旋转工具，驱动螺柱100沿着导套200的竖直方向上升，不会影响上端盖400和下端盖500的预设角度及配合面。待人工椎体升高到临床预期高度后，利用工具起子将预埋入的锁紧螺钉800旋出，卡在驱动环300的齿槽330里，禁止驱动环300旋转，从而锁定人工椎体，防止高度丢失；植入后，人工椎体达到预期高度后，会出现空腔，利用填骨钳600将异体骨通过侧面植骨窗260，补充剩余空腔，填满压实。
3D打印组配式无级撑开人工椎体的加工工艺为增材制造中选择性激光熔化。人工椎体能够模拟椎体上下终板弧度，实现个性化定制，扩大上端盖400和下端盖500的接触面积，人工椎体结合骨小梁结构形成多孔结构，增加骨组织与人工椎体的接触面积，能够很好骨性融合，减少植入物沉降，更好维持脊柱高度与生理曲度。3D打印组配式无级撑开人工椎体为一体式打印成型，避免了传统机加工困难，装配等工序，3D打印组配式无级撑开人工椎体在植骨区域避免所填碎骨掉落同时，又增加了与周围骨组织结合；3D打印一体式3D打印组配式无级撑开人工椎体，解决了目前3D打印不可调节问题，可根据临床需求，调节人工椎体高度，缩短了手术时间。一次性打印出各种规格产品，快速响应，在满足临床个性化定制需求的同时，减少库存，降低生产成本。3D打印组配式无级撑开人工椎体增加了植骨窗260，正对手术操作方向，并设计填骨钳600工具，弥补临床将人工椎体撑开后出现空腔无法或难以补充植骨的不足，利于骨性融合。3D打印组配式无级撑开人工椎体能够模拟椎体生理曲线等复杂形状，扩大人工椎体与终板的接触面积，避免现有技术中出现的人工椎体沉陷，高度丢失的问题。
由于3D打印的设计自由及成型方式，可根据病患需求，个性化定制符合椎体曲度的人工椎体，则能够更好的稳定脊柱高度和维持生理曲度，取得更好的治疗效果。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种3D打印组配式无级撑开人工椎体，其特征在于，包括：可撑开柱体、上端盖(400)和下端盖(500)；
所述可撑开柱体，包括螺柱(100)、导套(200)和驱动环(300)；
所述螺柱(100)包括柱本体(110)和设置于所述柱本体(110)的外侧面上设有外螺纹部(120)；沿着所述柱本体(110)的周向，在所述柱本体(110)的外侧面上均布有至少两个导向槽(130)；相邻两个所述导向槽(130)之间形成柱体凸出部(140)；
所述导套(200)包括套本体(210)和至少两个插片部件(220)，所述插片部件(220)包括由上到下依次连接的上承接片(221)、弧形片体(222)和下连接片(223)；所述上承接片(221)和所述下连接片(223)均为相对于水平方向倾斜设置，所述上承接片(221)的下端向内延伸，所述下连接片(223)的下端向外延伸；所有的所述插片部件(220)的下连接片(223)的下端连接所述套本体(210)的上端；所述套本体(210)套在所述螺柱(100)的外部；所述插片部件(220)与所述导向槽(130)一一对应，所述插片部插入于相应的所述导向槽(130)中；相邻两个所述插片部件(220)之间形成间隔部(230)，所述柱体凸出部(140)从所述间隔部(230)伸出；
所述驱动环(300)的内侧面上设有环体内螺纹部(310)；所述驱动环(300)套在所述插片部件(220)上，且所述驱动环(300)处于所述上承接片(221)和所述下连接片(223)之间；
所述上端盖(400)安装于所述螺柱(100)的上部；
所述下端盖(500)安装于所述导套(200)的下部。
2.根据权利要求1所述的3D打印组配式无级撑开人工椎体，其特征在于：所有的导向槽(130)中，其中两个导向槽(130)中设有凸台(131)。
3.根据权利要求1所述的3D打印组配式无级撑开人工椎体，其特征在于：所述螺柱(100)的顶面上设有多个柱体上端承接孔(150)；所有的所述柱体上端承接孔(150)，沿着所述螺柱(100)的周向，依次设置；所述上端盖(400)的底面上设有多个上盖连接柱(410)，所有的上盖连接柱(410)均为竖向设置，所有的上盖连接柱(410)的中轴线的下端处于第一圆形基准线中；所有的所述上盖连接柱(410)，沿着所述第一圆形基准线的周向，均匀设置；所有的所述上盖连接柱(410)可插入相应的所述柱体上端承接孔(150)中。
4.根据权利要求1所述的3D打印组配式无级撑开人工椎体，其特征在于：所述上端盖(400)上设有两个上盖卡扣(420)；每个所述螺柱(100)的外侧面上设有可与所述上盖卡扣(420)卡接的柱体卡槽(141)。
5.根据权利要求1所述的3D打印组配式无级撑开人工椎体，其特征在于：所述套本体(210)的底面上设有多个套体下端承接孔(240)；所有的所述套体下端承接孔(240)，沿着所述套本体(210)的周向，均匀设置；所述下端盖(500)的顶面上设有多个下盖连接柱(510)，所有的下盖连接柱(510)均为竖向设置，所有的下盖连接柱(510)的中轴线的上端处于第二圆形基准线中；所有的所述下盖连接柱(510)，沿着所述第二圆形基准线的周向，依次设置；所有的所述下盖连接柱(510)可插入相应的所述套体下端承接孔(240)中。
6.根据权利要求1所述的3D打印组配式无级撑开人工椎体，其特征在于：所述下端盖(500)上设有两个下盖卡扣(520)；所述套本体(210)的外侧面上设有可与所述下盖卡扣(520)卡接的套体卡槽(211)。
7.根据权利要求1所述的3D打印组配式无级撑开人工椎体，其特征在于：所述弧形片体(222)的外侧面和所述套本体(210)的外侧面上均设有多个支撑通孔(250)。
8.根据权利要求1所述的3D打印组配式无级撑开人工椎体，其特征在于：所述驱动环(300)的外侧面上多个条形通孔(320)；所有的所述条形通孔(320)，沿着所述驱动环(300)的周向，均匀布置；每个所述条形通孔(320)相对于竖直方向为倾斜设置。
9.根据权利要求1所述的3D打印组配式无级撑开人工椎体，其特征在于：所述套本体(210)的外侧面上还设有植骨窗(260)。
10.一种如权利要求9所述的3D打印组配式无级撑开人工椎体的填骨工具，其特征在于，包括：填骨钳(600)；所述填骨钳(600)可插入于植骨窗(260)中。
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