椎间融合装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种椎间融合装置，包括结构陶瓷体。该结构陶瓷体具有底面、顶面、衔接底面与顶面之间的外周面、以及贯通底面与顶面的至少一个通孔。通孔的内侧表面是内凸型曲面或者所述通孔是漏斗状通孔。在具有内凸型曲面的通孔中，通孔的孔径由所述通孔的中心往底面与顶面逐步扩大。在所述漏斗状通孔中，所述通孔的孔径由所述底面往所述顶面逐步扩大。所述结构陶瓷体的外周面是波浪状或是锯齿状。瓷体的外周面是波浪状或是锯齿状。瓷体的外周面是波浪状或是锯齿状。

【技术实现步骤摘要】
椎间融合装置


[0001]本专利技术涉及一种植入脊椎骨间的装置，且特别涉及一种刚度低并且内部应力分布均匀的椎间融合装置。

技术介绍

[0002]脊柱是人体中最重要的骨骼。脊柱一般由26个脊椎骨组成，包含7个颈椎脊椎骨、12个胸椎脊椎骨以及5个腰椎脊椎骨。脊柱与肌肉和韧带一起提供整个人体体重的支撑。
[0003]在脊椎动物的脊椎骨之间有椎间盘。这些椎间盘相对较软，它们为脊椎动物的脊椎骨之间的滑动提供了润滑。每个脊椎动物的脊椎骨之间的滑动会逐渐引起椎间盘的磨损，严重的会导致椎间盘的塌陷或变形，进而压迫神经，产生疼痛。因此，在脊椎骨之间植入椎间融合器是减轻患者痛苦的常见方法之一。
[0004]金属如钛合金或不锈钢是传统用作椎间融合器的材料之一，但是由于不锈钢可能会释放一些有毒离子(例如镍)到血液系统中，因此，钛合金制成的椎间融合器在临床上比较常用。不过，钛合金的弹性模数(elastic modulus)约为114GPa，高于骨骼的弹性模数。为了降低刚度(stiffness)，钛合金椎间融合器通常在中心处有一个大的孔洞，且孔洞是贯穿的。而通孔的位置可置入自体填充物或人造骨填充物(bone graft)。
[0005]尽管钛合金椎间融合器透过一个中心通孔,刚度已经降低，但是因为所有应力皆集中在钛合金椎间融合器的边缘上，仍有在移植一段时间后发生椎体塌陷(subsidence)的问题。而且，因为钛合金是金属材料，所以会与电磁波相互作用，因此当以X光、磁共振成像(MRI)和电脑断层(CT)扫描观察植入后的钛合金椎间融合器，融合器周围的影像模糊，导致术后观察困难。
[0006]另一种聚合物椎间融合器也被研发出来。用作聚合物椎间融合器的材料通常是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚醚醚酮(PEEK)。PEEK的弹性模数约5GPa，接近骨骼的刚度。PEEK的强度也很高，但是PMMA与PEEK是以聚合单体方式制作，在人体中长时间下会有极少量的有毒单体释放到人体中。
[0007]因此，椎间融合器的临床需求仍然有：
[0008]1.刚度与附近的脊椎骨刚度互相匹配；
[0009]2.椎间融合器的强度足够支撑体重；
[0010]3.需要通孔来提供骨填充物的置入；
[0011]4.不影响X光、MRI、CT等电磁波。

技术实现思路

[0012]本专利技术是针对一种椎间融合装置，能满足以上需求，且特别是能配合个别病人的需求来调整其刚度。
[0013]根据本专利技术的实施例，一种椎间融合装置包括结构陶瓷体，其具有底面、顶面、衔接所述底面与所述顶面之间的外周面、以及贯通所述底面与所述顶面的至少一个通孔，其
中通孔的内侧表面是内凸型曲面或者通孔是漏斗状通孔。在具有内凸型曲面的通孔中，通孔的孔径由所述通孔的中心往所述底面与所述顶面逐步扩大。在漏斗状通孔的情况中则是通孔的孔径由底面往顶面逐步扩大。结构陶瓷体的外周面是波浪状或是锯齿状。
[0014]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，上述结构陶瓷体的材料包括氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铈(CeO2)、氧化钇(Y2O3)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、生物活性玻璃(Bioglass)、氮化硅(silicon nitride)、碳化硅(silicon carbide)、或前述材料的复合材料。
[0015]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，上述结构陶瓷体的材料包括钇安定正方晶氧化锆(Yttria
‑
tetragonal zirconia polycrystal，Y
‑
TZP)、铈安定正方晶氧化锆(Ceria
‑
tetragonal zirconia polycrystal，Ce
‑
TZP)、钇安定正方晶氧化锆与氧化铝的复合材料(Y
‑
TZP/Al2O3)、或铈安定正方晶氧化锆与氧化铝的复合材料(Ce
‑
TZP/Al2O3)。
[0016]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，上述结构陶瓷体的底面与顶面互相平行。
[0017]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，上述结构陶瓷体的底面与顶面互不平行。
[0018]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，上述结构陶瓷体具有薄侧及厚侧，越靠近所述薄侧的所述通孔的平均直径越小，越靠近所述厚侧的所述通孔的平均直径越大。
[0019]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，上述外周面与顶面及底面的转角均为圆角，且所述通孔的内侧表面与顶面及底面的转角也是圆角。
[0020]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，上述结构陶瓷体的通孔中填充有骨填充物(bone graft)。
[0021]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，所述通孔在所述顶面的总开口面积占所述顶面的面积分率(area fraction)为10％以上。
[0022]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，所述通孔在所述顶面的总开口面积占所述顶面的面积分率为50％以上。
[0023]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，上述结构陶瓷体的外周面为圆弧状。
[0024]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，上述结构陶瓷体的所述底面与所述顶面均为波浪状或锯齿状。
[0025]在根据本专利技术的实施例的椎间融合装置中，上述至少一个通孔是多个通孔，且所述多个通孔是均匀分布于结构陶瓷体中。
[0026]基于上述，本专利技术使用结构陶瓷体作为椎间融合装置的基本材料，并且在其中设计至少一个具有特定形状的通孔，因此能调整椎间融合装置的刚度，使其接近骨骼的刚度，并且可因应每个患者的需求，通过通孔的数量与大小来改变或调整椎间融合装置的刚度，同时因为椎间融合装置的材料是陶瓷，所以不但对人体无害也足以承受身体的重量，还不会影响X光、MRI、CT等电磁波，利于术后追踪。由于本专利技术的结构陶瓷体的外周面是波浪状或是锯齿状，所以可阻止椎间融合装置在植入脊椎骨间后产生滑脱，增加了椎间融合装置与脊椎骨的嵌合。
附图说明
[0027]图1是依照本专利技术的第一实施例的一种椎间融合装置的上视图。
[0028]图2A是图1的椎间融合装置的一种侧视图。
[0029]图2B是图1的椎间融合装置的另一种侧视图。
[0030]图2C是图1的椎间融合装置的再一种侧视图。
[0031]图2D是图1的椎间融合装置的又一种侧视图。
[0032]图3是依照本专利技术的第二实施例的一种椎间融合装置的上视图。
[0033]图4是依照本专利技术的第三实施例的一种椎间融合装置的上视图。
[0034]图5是比对组1的结构体的上视图。
[0035]图6是比对组2的结构体的上视图。
[0036]图7是实验例1的结构体的上视图。
[0037]图8是实验例2的结构体的上视图。
[0038]附图标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种椎间融合装置，其特征在于，包括：结构陶瓷体，其具有底面、顶面、衔接所述底面与所述顶面之间的外周面、以及贯通所述底面与所述顶面的至少一个通孔，其中所述通孔的内侧表面是内凸型曲面或者所述通孔是漏斗状通孔，在具有所述内凸型曲面的所述通孔中，所述通孔的孔径由所述通孔的中心往所述底面与所述顶面逐步扩大，在所述漏斗状通孔中，所述通孔的孔径由所述底面往所述顶面逐步扩大，且所述外周面为波浪状或锯齿状。2.根据权利要求1所述的椎间融合装置，其特征在于，所述结构陶瓷体的材料包括氧化锆、氧化铝、氧化铈、氧化钇、氧化镁、氧化钛、氧化硅、氧化锌、生物活性玻璃、氮化硅、碳化硅、或前述材料的复合材料。3.根据权利要求1所述的椎间融合装置，其特征在于，所述结构陶瓷体的材料包括钇安定正方晶氧化锆、铈安定正方晶氧化锆、钇安定正方晶氧化锆与氧化铝的复合材料、或铈安定正方晶氧化锆与氧化铝的复合材料。4.根据权利要求1所述的椎间融合装置，其特征在于，所述结构陶瓷体的所述底面与所述顶面互相平行。5.根据权利要求1所述的椎间融合装置，其特征在于，所述底面与所述顶面互不...

【专利技术属性】
技术研发人员：段维新，
申请(专利权)人：段维新，
类型：发明
国别省市：