一种脊柱钛质网状植骨融合器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种脊柱钛质网状植骨融合器，包括钛质网状柱体和组配在所述钛质网状柱体上的独立的端部，其端面的形状通过对待适配颈椎的终板的三维扫描确定，被设置为可与终板对应贴合，并由3D打印而成。

A titanium mesh bone graft fusion cage for spine and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种脊柱钛质网状植骨融合器及其制造方法
本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种脊柱钛质网状植骨融合器及其制造方法。
技术介绍
脊柱椎体次全切除减压植骨融合术(ACCF)在临床上被广泛应用于多种脊柱疾患的手术治疗，包括脊柱椎管狭窄、创伤、感染性疾病、肿瘤及类风湿性关节炎等，具有手术视野大、操作方便、减压彻底、疗效确切等众多优点。ACCF手术的关键一方面是彻底减压改善症状，另外一方面是良好的植骨融合，可以重建脊柱生理曲度和椎间高度，维持脊柱稳定性，保证手术的远期疗效。目前临床上所用的植骨方式主要有三种：1.自体骨(髂骨、肋骨或腓骨)；2.同种异体骨；3.采用钛网的原位植骨。虽然自体骨是一种理想的植骨材料，有良好的骨生长活性和较高的融合率，但会增加手术时间和术中出血量，并可能导致供骨区的感染、疼痛以及骨折等并发症。同种异体骨植骨虽可避免供骨区并发症，但其生物活性差、融合率低，植骨块易塌陷，并且存在一定的排异反应和传播疾病的风险。采用钛网的原位植骨方式由于操作方便，能避免供骨区并发症，具有较高的植骨融合率而受到脊柱外科医师的广泛应用。术中将椎体次全切除的碎骨块填充入钛网，植入减压槽中，可有效的重建脊柱生理曲度和椎间高度，维持颈椎稳定性，并充分利用局部减压后的碎骨达到自体骨植骨融合的目的。然而普通钛网在使用前需根据减压槽长度对两端进行修剪，修建后的钛网与终板的实际接触为点接触，应力传递集中。术后发生沉陷的比例相当高，钛网的沉陷可导致脊柱原有生理曲度和椎间高度的丢失，造成术后患者出现局部疼痛，神经功能恢复停止或再次加重，甚至出现脊柱后突畸形，融合固定失败等严重并发症，需要再次手术。中国专利申请CN201040010Y专利技术名称为一种完全接触式脊柱钛质网状植骨融合器，该专利技术公开的一种脊柱钛质网状植骨融合器是由钛质网状柱体及两端独特设计的全接触式上、下端面组成；上端面为环状穹隆形，在冠状面上拱形隆起，靠近端面部分的外壁加厚，类似一环形垫圈，一方面使钛网与终板呈面式接触，另一方面也增加了接触面上钛网的强度。下端面同样为环状，在矢状面上向后上倾斜，与下位椎体的上终板形态相匹配。该专利技术在一定程度上解决了脊柱椎体次全切除减压植骨融合术的术后钛网沉陷问题，但由于患者个体解剖学差异，按固定的规格型号生产的钛网其与脊柱椎体的接触面仍难以与终板完全贴合，仍未完全解决应力集中的问题，仍然存在钛网沉陷的风险。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何降低术后钛网沉陷的发生率的问题。有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术首先提供一种脊柱钛质网状植骨融合器，包括钛质网状柱体和组配在钛质网状柱体上的独立的端部，端部的端面的形状被设置为可与待适配颈椎的终板对应贴合。端部的端面的形状通过对终板的三维扫描确定，并由3D打印而成。优选地，端部和钛质网状柱体之间通过卡齿结构组配。优选地，端部的端面为多孔结构。本专利技术还提供了一种脊柱钛质网状植骨融合器的制造方法，包括以下步骤：(1)对待适配颈椎的终板进行三维扫描，获得终板的形状数据；(2)根据终板的形状数据，通过3D打印制得端部，使得端部的端面可与终板对应贴合；(3)制造钛质网状柱体，使得端部可组配在钛质网状柱体上。优选地，端部和钛质网状柱体之间通过卡齿结构组配。优选地，端部的端面为多孔结构。与现有技术相比，本专利技术具有如下具体的有益效果：1、与普通制造工艺成产的解剖适配型钛网相比，本专利技术能够解决不同患者间的个体差异带来的匹配度不够精确的问题，实现脊柱钛质网状植骨融合器与支撑终板的完全匹配和紧密贴合，最大程度的降低应力集中带来的钛网沉陷2、与普通的3D打印钛网相比，本专利技术通过组配式设计，使3D打印技术进用上下端结构的制造，而钛网柱状主体结构仍采用传统减材制造工艺。这样一方面可以通过制作不同尺寸的柱状主体结构，解决钛网长度设计难以通过术前规划完成的问题，可临时尝试不同尺寸来最终确定；另一方面，避免了整体打印设计需要准备多个长度假体，最终只选择一个假体，其他假体因上下端面特异性不能用于其他患者，带来的巨大成本浪费。组配式假体中特异性的上下端结构无需调换，选择剩余的柱状主体还可以继续与其他患者的上下端结构匹配使用，大大节约了制造成本3、本钛质网状植骨融合器上下端表面的多孔设计，有利于骨组织张入，提高了植骨融合率，并增加了假体的牢固度。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1为本专利技术的一种具体实施方式的脊柱钛质网状植骨融合器的示意图；图2为本专利技术的一种具体实施方式的脊柱钛质网状植骨融合器的组配示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明。根据本专利技术的的一个具体实施例如图1和2所示。脊柱钛质网状植骨融合器整体为组合拼装结构，包括钛质网状柱体1、上端部2和下端部3组成。钛质网状柱体1为中空设计，横断面为两侧边缘为直线，前后为弧形的类椭圆形，周壁为菱形或三角形网状镂空结构11，两端与上、下端部相连接。上端部2和下端部3通过增材制造技术3D打印获得。上端部2大致呈环状，在矢状面上向上拱起呈穹隆形，其上端面12通过对适配颈椎的三维CT扫描获取的数据设计成型，上层为适于骨生长的多孔结构，另一端与钛质网状柱体整齐拼接，内壁伸出四个卡齿结构21以卡紧接合部位。下端部3同样为环状，在矢状面上呈向后上方倾斜的斜面状，其下端面32也通过对适配颈椎的三维CT扫描获取的数据设计成型，与下位椎体上终板完全贴合，上层为适于骨生长的多孔结构，另一端同样与网状柱体整齐拼接，内壁伸出四个卡齿结构31以卡紧接合部位。钛质网状柱体1可以是包括多个尺寸规格的套件。根据椎体、上下终板及手术减压槽的相应数据，该脊柱钛质网状植骨融合器的常用的规格如下：钛质网状柱体1的高度20～50mm，最大横径10～30mm，最大前后径10～30mm，厚度1～2mm，菱形或三角形镂空1.1边长为4～6mm。上端部2和下端部3的尺寸和形状由每位患者术前CT三维扫描数据设计并3D打印制成。其表面多孔层厚2mm，卡齿厚度2mm，高度2～3mm。在制造时，钛质网状柱体1一般通过普通减材制造工艺生产，当然也可通过3D打印制造，不过成本较高。在制造上端部2和下端部3时，需先对待适配颈椎的上下终板进行三维扫描如CT，获得上下终板的形状数据，然后根据上下终板的形状数据，通过3D打印制得上下端部，使得上下端部的上下端面可与上下终板对应贴合。钛质网状柱体一般由钛合金制成。以颈椎手术为例，在使用时，首先应按常规手术步骤施行颈前路椎体次全切除减压术，至彻底减压、减压槽修整完毕后，在上位椎体的正前方椎体下缘使用枪状咬骨钳咬开一小口，Casper撑开器适当撑开，测量减压槽的长度及横径，选取合适型号的钛质网状柱体1，与上端部2和下端部3拼接形成钛质网状植骨融合器整体，使其长度恰好与减压槽匹配，填充满碎骨块，用血管钳或把持器将钛质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脊柱钛质网状植骨融合器，其特征在于，包括钛质网状柱体和组配在所述钛质网状柱体上的独立的端部，所述端部的端面的形状被设置为可与待适配颈椎的终板对应贴合。/n

【技术特征摘要】
1.一种脊柱钛质网状植骨融合器，其特征在于，包括钛质网状柱体和组配在所述钛质网状柱体上的独立的端部，所述端部的端面的形状被设置为可与待适配颈椎的终板对应贴合。


2.如权利要求1所述的脊柱钛质网状植骨融合器，其中，所述端面的形状通过对所述终板的三维扫描确定，并由3D打印而成。


3.如权利要求1所述的脊柱钛质网状植骨融合器，其中，所述端部和所述钛质网状柱体之间通过卡齿结构组配。


4.如权利要求1所述的脊柱钛质网状植骨融合器，其中，所述端面为多孔结构。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，田海军，孙晓江，程晓非，张凯，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：上海;31