TWI624244B

TWI624244B - Spinal facet joint fusion fixture with three-dimensional mesh body

Info

Publication number: TWI624244B
Application number: TW103111836A
Authority: TW
Inventors: zhong-quan Ye
Original assignee: Paonan Biotech Co Ltd
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2018-05-21
Also published as: TW201536244A

Abstract

一種具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，係以金屬粉末積層(additive manufacturing或3D printing)一體成型，用以植入於兩相鄰椎體之上小面關節與下小面關節間，係包含：位於相對兩側之第一融合面及第二融合面；以及設於該第一融合面與第二融合面之立體網格體，各該立體網格體係含有多數呈多層堆疊狀之多數微孔，使本發明植入兩相鄰椎體的上小面關節與下小面關節間後，除可以撐開兩相鄰椎體，改善椎管狹窄症外，新生之骨細胞可以盤根錯節地深入位於各該立體網格體呈相互堆疊狀之各微孔內，使相鄰兩椎體可以獲得良好的融合。

Description

具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器

本發明係有關於一種具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，尤指於相對兩側的第一融合面及第二融合面上，分別設有立體網格體，該立體網格體是由多數呈多層堆疊狀之多數微孔所構成。

人體之脊椎是由多節的椎體所組成，各相鄰兩節椎體間是以上小面關節與下小面關節為支點，使人體在運動時可以向前彎曲或向後伸展。但是隨年齡增長而退化、長期不良姿勢或外力等影響，皆會造成兩相鄰上、下小面關節間的軟骨組織凋亡與上、下小面關節的磨損，而造成患者痠痛不適的症狀；另外，對於椎管狹窄的患者，也會因椎管內之神經受到壓迫而導致痠痛不適的症狀。

目前用以改善上述因小面關節病變所導致的不適症狀，可對病患施予融合手術，該項融合手術在進行中，係可如美國專第7,776,090號所示，於患部病灶之上小面關節與下小面關節間植入一植入件，以撐開兩相鄰上小面關節與下小面關節間之間距，以改善患者之病灶，且讓新生之骨組織可以附著在該植入件上，達到融合兩椎體的目的。

於上述該美國專利前案，用以植入於兩相鄰上、下小面關節間的植入件，雖然揭示在其表面，可以藉由燒結珠或以鑄造方式形成粗糙表面，使骨組織在重新生長時，可以比較容易附著在這燒結珠間或粗糙面上，以增進與上、下小面關節的融合效果。但是，由於骨細胞的外徑通常約為50μm，當以燒結方式於其表面形成燒結珠時，由於在成型時，各燒結珠是呈亂數排列、彼此相互依靠，由於各燒結珠之直徑並不相同，因此各燒結珠彼此間所形成的孔隙可能小於骨細胞的粒徑，而形成非適合新生骨細胞生長的孔隙，導致新生的骨細胞只能夠附著在植入件所形成之燒結珠或粗糙面最外層的表面，無法呈盤根錯結狀進入於該植入件內部，影響與患者脊椎融合的效果，而顯有改進的必要。

本案發明人有鑑於此，乃予以研究創新，揭示出本發明所示具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器。

本發明之目的旨在提供一種具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，係以金屬粉末積層(additive manufacturing或3D printing)一體成型，呈一塊狀體，用以植入於兩相鄰椎體之上小面關節與下小面關節間，其係包括：位於相對兩側之第一融合面及第二融合面；以及分別設於該第一融合面與該第二融合面上的立體網格體，令各該立體網格體含有多數呈多層堆疊狀之多數微孔者。使本發明植入兩相鄰椎體的上小面關節與下小面關節間後，除可以撐開兩相鄰椎體，改善椎管狹窄症外，新生之骨細胞可以盤根錯節地深入各該立體網格體呈相互堆疊狀之各微孔內，使相鄰兩椎體可以獲得良好的融合。

本發明所揭示具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，其中於該第一融合面之立體網格體與第二融合面的各該立體網格體間，係形成一實心之芯部，並於該芯部軸向地貫穿有一導引孔，供微創手術進行時供一導線穿入。

本發明所揭示具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，進一步含有：一通孔，軸向地貫穿該融合固定器，以容許一螺栓穿入，並使螺栓之螺栓頭部跨置於該通孔之頂端；兩扣臂，位於該通孔之相對兩側，且分別含有一自由端者；以及一呈錐體狀之擴張塞，穿設有一螺孔，以螺合該螺栓，令該擴張塞之最大外徑大於該兩扣臂間之間距，令操作地旋轉該螺栓後，可相對聯動該擴張塞上移，並藉該擴張塞迫使該兩扣臂向外張開，緊撐於該上、下小面關節間者。

本發明之可取實體，可由以下說明及所附各圖式而得以明晰之。

(10)‧‧‧脊椎小面關節融合固定器

(10a)‧‧‧銜接孔

(10b)‧‧‧凹部或穿孔

(11)‧‧‧第一融合面

(12)‧‧‧第二融合面

(13)‧‧‧立體網格體

(131)‧‧‧微孔

(14)‧‧‧芯部

(14’)‧‧‧芯部

(141)‧‧‧導引孔

(15)‧‧‧齒部

(16)‧‧‧邊緣

(17)‧‧‧通孔

(171)‧‧‧導槽部

(18)‧‧‧扣臂

(181)‧‧‧自由端

(182)‧‧‧扣齒

(182a)‧‧‧稜線

(183)‧‧‧凹溝

(20a)(20b)‧‧‧椎體

(21)‧‧‧上小面關節

(22)‧‧‧下小面關節

(30)‧‧‧螺栓

(40)‧‧‧擴張塞

(41)‧‧‧螺孔

(42)‧‧‧導軌部

(T)‧‧‧工具

第一圖：係本發明第一實施例之立體圖示意圖；第二圖：係第一圖2-2所示方向之剖面結構示意圖；第三圖；係本發明植入上、下小面關節間之示意圖；第四圖；係新生骨細胞進入立體網格體中生長之示意圖；第五圖：係本發明構成立體網格層之微孔堆疊狀態示意圖；第六圖：係本發明第二實施例之立體分解示意圖；第七圖：係第六圖所示實施例於組裝後之示意圖；第八圖：係第七圖8-8方向所示之局部立體剖面示意圖；第九圖：係第七圖9-9方向所示之剖面結構示意圖；第十圖：係顯示第六圖所示實施例向外撐開兩扣臂之操作示意圖；以及第十一圖：係本發明第三實施例之立體示意圖。

請參閱第一圖至第五圖所示，本發明係有關於一種具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器(10)，係以金屬粉末積層(additive manufacturing或3d printing)一體成型，呈一塊狀體，用以植入於兩相鄰椎體(20a、20b)之上小面關節(21)與下小面關節(22)間，係包含：位於相對兩側之第一融合面(11)及第二融合面(12)；以及分別設於該第一融合面(11)與第二融合面(12)上之立體網格體(13)，各該立體網格體(13)含有多數呈多層堆疊狀之多數微孔(131)，使本發明植入兩相鄰椎體(20a、20b)的上小面關節(21)與下小面關節(22)間後，除可以撐開兩相鄰椎體(20a、20b)，改善椎管狹窄症外，新生之骨細胞可以如第四圖箭頭方向所示，盤根錯節地進入位於該第一融合面(11)及第二融合面(12)上之各該立體網格體(13)呈相互堆疊狀之各微孔(131)內增生，使相鄰兩椎體(20a、20b)可以獲得良好的融合。

上述構成立體網格體(13)各該微孔(131)，如第五圖所示，可為多邊形之巢孔；或者可為圓孔、菱形孔…等幾何形狀之巢孔或呈不規則形狀之孔，本發明並不予自限。

本發明所揭示具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，其中各該立體網格體(13)所形成之微孔(131)，令其孔徑係介於100~500μm，以提供新生骨細胞進入生長，最佳為150μm、200μm與250μm；另外本發明所揭示之具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器(10)，於該第一融合面(11)與第二融合面(12)上，進一步設有多凹部或穿孔(10b)，以容許置放如骨粉(BMP,Bone Morphogenetic Protein、氫氧磷灰石與磷酸三鈣之混合物)或骨水泥等，以誘導骨質再生或使本發明緊固、接著於植入處。

如第一圖所示，本發明所揭示具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，進一步設有銜接孔(10a)，以供銜接一工具(T)，進行植入人體之操作。上述之銜接孔(10a)係可為螺孔、扣孔或扣接槽，本發明並不自限。

如第一、二圖所示，本發明所揭示具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，其中於該第一融合面(11)之立體網格體(13)與第二融合面(12)的立體網格體(13)間，係形成一實心之芯部(14)，且可於該實心之芯部(14)軸向地貫穿有一導引孔(141)，供微創手術進行時供一導線穿入。或者如第十一圖所示，其中於該第一融合面(11)之立體網格體(13)與第二融合面(12)的立體網格體(13)間，形成部分實心之結構(14’)，該部分實心之結構(14’)係可指由多數樑所構成之結構。

本發明所揭示具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，略呈一矩形體，於該第一融合面(11)與第二融合面(12)上，係分設有齒部(15)，且於其左、右兩邊的邊緣形成銳角的邊緣(16)，使本發明可以順利植入並緊嵌於該兩相鄰的上、下小面關節間。

如第六圖至第十圖所示，係本發明之第二實施例，該具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，係包含：位於相對兩側之第一融合面(11)及第二融合面(12)；分別設置於該第一、二融合面(11、12)之立體網格體(13)，各該立體網格體(13)係由多數呈多層堆疊之多數微孔(131)所構成；一通孔(17)，軸向地貫穿該融合固定器(10)，以容許一螺栓(30)穿入，並使螺栓之螺栓頭(31)部跨置於該通孔(17)之頂端；兩扣臂(18)，位於該通孔(17) 之相對兩側，且分別含有一自由端(181)者；以及一呈錐體狀之擴張塞(40)，穿設有一螺孔(41)，以螺合該螺栓(30)，令該擴張塞(40)之最大外徑大於該兩扣臂(18)間之間距，令操作地旋轉該螺栓(30)後，可如第十圖(U)方向所示，聯動該擴張塞(40)上移，並藉該擴張塞(40)迫使該兩扣臂(18)分別向外朝(P)方向張開，以緊撐於該上、下小面關節(21、22)間者。

如第八、十圖所示，其中，於各該扣臂(18)之頂端外緣，係凹設一凹溝(183)，形成一應力集中處，使各該扣臂(18)可為擴張塞(40)向外頂推時，可依該凹溝(183)順利地向外偏動。

如第九圖所示，上述之該通孔(17)之底端，設有導槽部(171)，而該擴張塞(40)係突設有導軌部(42)，令該擴張塞(40)之導軌部(42)係吻合地滑合於該通孔(17)之導槽部(171)中，以沿該導槽部(171)呈線性滑移。

如第七、八圖所示，本發明所揭示之各該扣臂(18)外緣，係分別設有扣齒(182)，令該扣齒(182)之稜線(182a)係呈向下且向外漸斜狀，使本發明植入兩相鄰上、下面關節(21、22)間，並藉由旋轉該螺栓(30)驅使擴張塞(40)將兩該扣臂(18)之扣齒稜線(182a)迫入該兩上、下小面關節(21、22)後，猶如一錐楔，緊嵌於該上、下小面關節(21、22)間，使本發明無法再向外滑出，而穩固地植入於該兩相鄰上、下小面關節(21、22)間。

由於本發明所揭示之第二實施例中，其中藉由旋轉螺栓(30)以聯動該擴張塞(40)朝融合固定器(10)內部移動，將兩側扣臂(18)向外撐開的結構，在撐開扣臂(18)的操作過程，並不會導致螺栓(30)上昇或下降，即螺栓(30)的兩端位置不會改變，因此不會阻礙骨組織的運動；另外，本發明所揭示之第二實施例中，由金屬粉末積層(additive manufacturing或3D Printing)一體成型的融合固定器，其主體並未直接螺合該螺栓(30)，因此螺栓(30)在迫緊擴張塞(40)向外撐張兩扣臂(18)時，不易造成融合固定器(10)主體的崩裂或滑牙的情況，而顯本發明此一實施例之新穎性及進步性。

本發明所揭示之形狀、結構，可於不違本發明之精神與範疇下予以修飾應用，本發明並不予自限。

Claims

一種具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，係以金屬粉末積層一體成型，呈一塊狀體，用以植入於兩相鄰椎體之上小面關節與下小面關節間，係包含：位於相對兩側之第一融合面及第二融合面；以及分別設於該第一融合面與第二融合面上之立體網格體，各該立體網格體含有多數呈多層堆疊狀之多數微孔，且令各該微孔之孔徑介於100~500μm。
如請求項1所述具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，其中於該第一融合面之立體網格體與第二融合面的立體網格體間，係形成一實心之芯部，且該芯部軸向地貫穿有一導引孔。
如請求項1所述具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，其中於該第一融合面之立體網格體與第二融合面的立體網格體間，係形成部分實心之結構。
如請求項1所述具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，於該第一融合面與第二融合面上，係分設有齒部，另於其左、右兩邊的邊緣係形成銳角的邊緣。
如請求項1所述具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，進一步含有：一通孔，軸向地貫穿該融合固定器，以容許一螺栓穿入，並使螺栓之螺栓頭部跨置於該通孔之頂端；兩扣臂，位於該通孔之相對兩側，且分別含有一自由端者；以及一呈錐體狀之擴張塞，穿設有一螺孔，螺合該螺栓，令該擴張塞之最大外徑大於該兩扣臂間之間距。
如請求項5所述具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，該通孔之底端，設有導槽部，而該擴張塞係突設有導軌部，令該擴張塞之導軌部係吻合地滑合於該通孔之導槽部中。
如請求項5所述具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，其中各該扣臂外緣，係分別設有扣齒，令該扣齒之稜線係呈向下且向外漸斜狀。
如請求項1所述具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，其中該第一、二融合面上進一步設有多凹部或穿孔，以容置骨粉或骨水泥。
如請求項1所述具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，進一步設有銜接孔，以銜接一工具，該銜接孔係為螺孔、扣孔或扣接槽。
如請求項5所述具立體網格體之脊椎小面關節融合固定器，其中各該扣臂之頂端外緣，係凹設一凹溝。