一种多孔钛椎间融合器的空隙结构部制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多孔钛椎间融合器的空隙结构部。该空隙结构部为通过3D打印机将钛合金材料一体打印成型的融合器的一部分，用于引导新骨长入。空隙结构部为由呈正四面体结构的空隙单元组合构成；每个空隙单元的4根钛柱的各自的一端共同连接在一起，各钛柱相互间间的夹角为109度28分，并且每根钛柱的另一端与相应一个相邻空隙单元的1根钛柱的另一端相连，且两者之间的夹角也是109度28分，也即空隙结构部的每根钛柱与相邻钛柱之间的连接方式按照类似于金刚石中的每个碳原子与相邻碳原子之间的化学键的分布形式来进行设置。本实用新型专利技术提供的多孔钛椎间融合器的空隙结构部强度较好且具有一定弹性，使用中具有较好的椎间治疗效果。

The void structure part of a porous titanium interbody fusion cage

The utility model discloses a void structure part of a porous titanium interbody fusion cage. The gap structure part is used to guide the new bone into a part of the titanium alloy material through a 3D printer. Void structure part is a gap unit tetrahedral structure positively; one end of each of the 4 columns each unit root of titanium gap joint together, the titanium column between the angle between 109 degrees 28 minutes, and 1 columns each titanium titanium column and the other end of the corresponding one of the adjacent gap unit the other end is connected with the angle between the two, and the 109 is 28 points, namely the connection between each department void structure and the adjacent titanium titanium column column according to the distribution form of chemical bonds between similar to that of diamond in each carbon atom with the adjacent carbon atoms to set. The void structure part of the porous titanium interbody fusion device provided by the utility model has good strength and a certain elasticity, and has good interbody treatment effect in use.

【技术实现步骤摘要】
一种多孔钛椎间融合器的空隙结构部
本技术涉及用于脊椎骨的植入物，属于椎间融合内固定领域，具体涉及一种多孔钛椎间融合器的部位。
技术介绍
腰椎间盘突出和颈椎病等症状的椎间盘退变性疾病是现代社会中的一种常见病和多发病，严重影响患者的生活质量。脊柱融合是脊柱外科应用最广泛的技术之一，主要通过建立脊柱即刻稳定及植入物骨生成作用、骨诱导作用、骨传导作用来促进脊柱骨性融合。目前，椎间融合已成为治疗腰椎不稳、腰椎管狭窄、退变性椎体滑脱、退变性脊柱侧弯、假关节及退变性椎间盘疾病等疾患的主要手段。现有技术中的融合器根据术后骨质生长的方式的不同主要分为两种类型，第一类是设有植骨区的融合器，第二类是不设植骨区的融合器。中国专利文献CN204683846U（申请号201520112316.X）公开了一种弧形前方入路脊柱椎体间融合器。该融合器整体为椭圆形结构，上下面上设有渐进性波浪棱齿；融合器还对称开有沿上下方向设置的两个近似半圆形的通孔，且该两个通孔可以方便植入自体骨。该装置采用超大直径设计，能够提高椎体间稳定性，也能提高承受压缩的力学强度。该技术公开的融合器尽管具备较为稳定的支撑结构，但是骨质的重新生长的效果不够理想。该文献公开的融合器属于第一类融合器。中国专利文献CN201529176U（申请号200920247060.8）公开了一种用于椎体融合时植入的骨小梁椎间融合器，其具有由钛合金粉末经电子束熔融成型的网状多孔结构，形状可为楔形、方形、半圆形或三角形，或根据患者病变部位的具体情况进行设计。该骨小梁椎间融合器的中间有一通孔，而网状结构的孔径为50－900微米，孔隙率为40－90%，表面还可具有羟基磷灰石涂层。该技术公开的融合器虽然能够在一定程度上降低应力屏蔽带来的不利影响，且采用单一的网状多孔结构，但骨质的重新生长的效果仍然不够理想。该文献公开的融合器属于第一类融合器。中国专利文献CN204581605U（申请号201520265012.7）公开了一种椎间融合器，包括近似长方体的融合器本体，所述融合器本体内设置有竖直贯通的植骨孔，融合器本体的上表面和下表面均匀设置有齿牙；融合器本体的前端面逐渐向内收缩通过导圆边光滑过渡，融合器本体的后端面设置有植入定位孔和植入定位槽；融合器本体的两侧边镂空贯穿，镂空处设置有生长网。但是，由于其本体的上侧和下侧的四周占有一定的空间，对于术后骨质的生长造成不利的影响。中国专利文献CN104706446A（申请号201510129242.5）所公开的融合器也与该融合器相类似。该两篇文献公开的融合器属于第一类融合器。中国专利文献CN102293693A（申请号201110146497.4）公开了一种具有生物活性多孔钛合金人颈椎间融合器及其制备方法。此专利技术专利制备的椎间融合器具有与自然骨组织相近的弹性模量，多孔结构及其内部生物活性因子缓释系统能诱导新生骨组织长入。该专利虽然解决了融合器弹性模量与自然骨组织相匹配以及骨长入的问题，但这种单一的多孔结构（也即融合器的孔隙结构部）缺乏抗疲劳能力，在动态循环应力的作用下容易断裂，不能满足远期临床的需求。该文献公开的融合器属于第二类融合器。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述问题，提供一种强度较好且具有一定弹性的多孔钛椎间融合器的空隙结构部。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本技术的椎间融合器的空隙结构部为通过3D打印机将钛合金材料一体打印成型的融合器的一部分，用于引导新骨长入；其结构特点是：所述的空隙结构部为由呈正四面体结构的空隙单元组合构成；每个空隙单元均由4根长度相同的长方体柱形的钛柱连接构成，也即4根钛柱的各自的一端共同连接在一起，各钛柱相互之间的夹角为109度28分，并且4根钛柱的各自的另一端与相应一个相邻空隙单元的1根钛柱的另一端相连，这种相连的2根钛柱之间的夹角也是109度28分，也即空隙结构部的每根钛柱与相邻钛柱之间的连接方式按照类似于金刚石中的每个碳原子与相邻碳原子之间的化学键的分布形式来进行设置。所述的空隙结构部为由呈正四面体结构的空隙单元组合构成；其中，结构单元均由4根长度相同的长方体柱形的钛柱连接构成，也即各钛柱相互之间的夹角为109度28分。所述的空隙结构部中的每根钛柱的长度为0.3mm至0.6mm，宽度为0.1mm至0.3mm厚度0.1mm至0.3mm。所述的空隙结构部的孔隙率为70%至90%。本技术具有的积极效果：（1）具有本技术空隙结构部的融合器在使用中，似人体椎间盘的作用，具有良好的弹性和韧性，且空隙结构部的微孔适合新骨的长入，促进上下椎体与多孔钛融合器的骨性融合。在植入后期，随着骨组织在微观孔隙内的再生与重建的完成，形成理想的骨-多孔钛嵌合结构，与力学支撑结构共同承担脊柱部位的生理载荷，这种结构的椎间融合器可以有效的用于临床上椎间盘退变性疾病的治疗。（2）本技术的空隙结构部在用于融合器时，优选的总体结构是支撑结构部位于中间位置，而空隙结构部则设置在支撑结构部位的周边的大部分区域，并且空隙结构部在上下方向上的露出外界的部位占融合器的上下侧面的大部分，当更优选优选以十字板结构的左右支架作为支撑结构部的主体结构时，不仅确保了结构强度，而且形成了上下前后和后侧的开放性空间，空隙结构部则位于所述的开放性空间中，不仅能够有效地保证椎间融合器前期进入体内的力学支撑，而且在融合器植入人体后，为骨质等的有效生长提供了开放式的生长空间，更加有益于融合器融入椎间。（3）本技术的融合器的空隙结构部不仅强度较高，而且具有良好的弹性和韧性，这是因为采用了呈正四面体结构的空隙单元组合构成，空隙单元之间按照金刚石结构中碳原子的连接方式相类似的连接方式设计，从而赋予该多孔钛以一定的弹性，够将传统钛合金融合器的骨整合性能（是指将钛与患者的骨骼结合在一起，骨细胞与钛两者相容的性能）以及PEEK材料融合器的低弹性模量集成于一体，弥补了传统钛合金合金融合器和PEEK材料融合器各自的不足。（4）为了能够实现多孔钛椎间融合器的一体成型，够得到孔径合适、孔隙率高的空隙结构，所采用的激光功率相比较用于力学支撑结构的功率要小，为其0.5～0.875倍；采用的扫描速度要慢，为其0.13～0.3倍；而扫描间距要比用于力学支撑结构的要大的多，为其为1.3～2.5倍，从而保证了融合器的两个功能部位既能独立行使自己的功能，又相互配合达到椎间治疗的效果的目的。附图说明图1为使用本技术的空隙结构部的椎间融合器的一种立体示意图。图2为图1中的支撑结构部的立体示意图。图3为图2的俯视示意图。图4为从图2的前方观察时的示意图。图5为图1中的空隙结构部的立体示意图。图6为图5中的空隙结构部的正四面体结构单元组合件的示意图。上述附图中的附图标记如下：支撑结构部1，空隙结构部2，安装部11，器械槽11-1，器械孔11-2，左支架12，左上架12-1，左下架12-2，左中立柱12-3，连接部13，前立柱13-1，后立柱13-2右支架14，右上架14-1，右下架14-2，右中立柱14-3，右前立柱15，右后立柱16，长L，宽W，高H，钛柱21，长l，宽w，高h。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例作详细说明：以下实施例在以本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔钛椎间融合器的空隙结构部，为通过3D打印机将钛合金材料一体打印成型的融合器的一部分，用于引导新骨长入；其特征在于：所述的空隙结构部（2）为由呈正四面体结构的空隙单元组合构成；每个空隙单元均由4根长度相同的长方体柱形的钛柱（21）连接构成，也即4根钛柱（21）的各自的一端共同连接在一起，各钛柱（21）相互之间的夹角为109度28分，并且4根钛柱（21）的各自的另一端与相应一个相邻空隙单元的1根钛柱的另一端相连，这种相连的2根钛柱之间的夹角也是109度28分，也即空隙结构部的每根钛柱（21）与相邻钛柱之间的连接方式按照类似于金刚石中的每个碳原子与相邻碳原子之间的化学键的分布形式来进行设置。

【技术特征摘要】
1.一种多孔钛椎间融合器的空隙结构部，为通过3D打印机将钛合金材料一体打印成型的融合器的一部分，用于引导新骨长入；其特征在于：所述的空隙结构部（2）为由呈正四面体结构的空隙单元组合构成；每个空隙单元均由4根长度相同的长方体柱形的钛柱（21）连接构成，也即4根钛柱（21）的各自的一端共同连接在一起，各钛柱（21）相互之间的夹角为109度28分，并且4根钛柱（21）的各自的另一端与相应一个相邻空隙单元的1根钛柱的另一端相连，这种相连的2根钛柱之间的夹角也是109...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，吴忆峰，陈文涛，
申请(专利权)人：常州华森医疗器械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32