一种用于羊颈椎ACDF动物实验的ACDF椎间融合器框架制造技术

本发明专利技术公开一种用于羊颈椎ACDF的椎间融合器框架，包括融合器和钢板，所述融合器和钢板为通过3D打印技术一体制作的钛合金结构，其中，所述融合器的上下表面均具有弧度，融合器的上表面贴合椎体的下终板，下表面贴合椎体的上终板，融合器上下表面在矢状位呈直线，冠状位呈弧形，所述融合器前、后、左、右面均匀实心结构覆盖，所述钢板左右对称位于融合器前方，在接触部位融合器与钢板下缘平齐，两者呈一定夹角。本发明专利技术的结构简单，更符合羊颈椎椎间隙的椎间融合器，降低手术难度，降低羊术后瘫痪率，增加实验效率。增加实验效率。增加实验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于羊颈椎ACDF动物实验的ACDF椎间融合器框架


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种用于羊颈椎ACDF的椎间融合器框架。

技术介绍

[0002]颈椎前路椎间盘切除融合术(Anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)常用于治疗颈椎椎间盘相关的退行性疾病、脊髓型及神经根型颈椎病和椎间不稳等疾病。然而目前融合率仍然有待提高。新型椎间融合器的融合效果需要经过和人体力学结构相类似的大动物体内实验进行验证。
[0003]绵羊头颈部作为具有攻击性的部位，肌肉较为发达，因此解剖结构清晰，内脏鞘内的食管及血管鞘内的动静脉容易分别，为手术操作提供便利。同时，由于绵羊整个颈椎较长，组织活动度大，便于操作。因此，绵羊是相对经济实惠又能够在解剖结构和力学情况类似的动物模型。
[0004]有研究者使用人ACDF椎间融合器及前路钢板进行部分参数修改来适应羊颈椎解剖结构(Yang H,Wang J,Xu H,Zhang F,Lyu F.Technical Notes for Establishing a Cervical Fusion Model in Goats Based on Distinctive Anatomy.Tissue Engineering Part C:Methods.Published online August 5,2022.doi:10.1089/ten.tec.2022.0133)。但这也行只适用于上颈椎，并且有一些限制。具体地，由于羊颈椎椎间隙从前至后逐渐向上倾斜，如图1A，导致需要更长的颈前路钢板来避免螺钉干扰椎间隙。然而更长的颈前路钢板又缺乏合适的位置固定，因为羊颈椎椎体中央横截面为呈三角形，切成角差异较大，如图1B、C、D箭头。并且椎体下部前缘可对前路钢板固定形成阻碍，导致在矢状位前缘呈波浪形，如图1A带线箭头，可降低前路钢板对椎间融合器向前部滑移的抵抗。
[0005]另外，绵羊颈椎解剖结构与人体有一定差异。在解剖结构方面，绵羊颈椎由于高度较高，整个颈椎较长，同时两个节段间的活动范围较大，因此椎间融合器容易向前方及两侧滑动，从而影响早期椎间融合，可影响实验结果，因此更加牢固的内固定方式是非常有必要的。同时，羊颈椎下终板与人体相似为向上凹形，即椎间隙为一开口向下的勺状；而上终板与人体差异较大为向上凸形，并且无明显的钩突结构；椎间隙呈左右侧厚中间薄的形态，并且相对于椎管的长轴来说是向下倾斜的。人类椎间隙相对于椎管的长轴来说是略向下倾斜，到C6/7椎间隙几乎垂直于椎管长轴。可见，羊作为实验动物使用人的椎间融合器外形需要不同程度的对椎间隙进行截骨。同时，羊椎体前缘呈锐角结构，而椎间隙部位“竹节样”形态较人更加明显，不适合使用颈前路钢板，会增加椎间融合器退出的可能性，导致实验失败，而对于高度较窄的椎间隙后部操作通常也需要更高的操作水平。
[0006]同时，金属椎间融合器一种存在一个诟病，即术后影像学随访的困难性。虽然PEEK材料在影像学检查中没有伪影的影响，但是在实验研究中有制作周期长的缺点，严重阻碍了实验进展。并且多孔金属椎间融合器的影像学伪影问题可通过Micro
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CT扫描缓解。且目前广泛使用的PEEK材料椎间融合器相关的并发症不容忽视，如骨不连或假关节形成、融合器下沉、松动、脱出等。因此，椎间融合器成为脊柱疾病相关融合的研究重点。

技术实现思路

[0007]专利技术目的：为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种用于羊颈椎ACDF的椎间融合器框架，提供一种实验通用的椎间融合器框架系统，降低实验人员使用难度，降低羊术后瘫痪率，增加实验效率。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供一种用于羊颈椎ACDF的椎间融合器框架，其包括融合器和钢板，所述融合器和钢板为通过3D打印(激光选区熔融)技术一体制作的钛合金结构，其中，所述融合器的上下表面均具有弧度，融合器的上表面贴合椎体的下终板，下表面贴合椎体的上终板，融合器上下表面在矢状位呈直线，冠状位呈弧形，所述融合器前、后、左、右面均匀实心结构覆盖，中间设置有容置空间，所述钢板位于融合器正中前方，在接触部位，融合器下表面与钢板的下缘平齐。钢板要拧螺钉，向下拧，由于椎间融合器比钢板厚，如果融合器下表面和钢板的下缘中间有空腔会不稳定。同时，为了便于操作，融合器和钢板两者呈一定夹角。
[0009]其中，所述融合器的上表面冠状位呈半径为16mm圆弧，下表面冠状位呈半径为10mm弧形，纵向高度为3
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6mm。在该尺寸下的上表面和下表面的弧度适用于大多数情况。
[0010]在具体的实施方式中，所述融合器的上表面冠状位呈半径为16mm圆弧，下表面冠状位呈半径为10mm弧形，纵向高度为3mm、4mm、5mm或6mm中的任意一种。
[0011]具体地，所述钢板大小为6*6*1.5mm，前缘为半圆形结构，中间设置有用于置入固定螺钉的孔，所述孔与固定螺钉相适配。
[0012]其中，所述孔直径为4mm。
[0013]所述容置空间大小为11*11mm，所述容置空间内设置有多孔结构。
[0014]在一种实施方式中，所述多孔结构设计为正十二边形，孔隙率为70％，与框架一体通过3D打印技术制作。该多孔结构内可直接加入半液态控释载体进行药物控释相关研究，也可替换其他多孔结构进行多孔结构研究。
[0015]优选地，所述钢板与融合器向下呈30
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45度夹角。
[0016]更优选地，所述所述钢板与融合器向下呈30度夹角。
[0017]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0018](1)依据羊颈椎CT扫描数据，设计出符合羊颈椎椎间隙的椎间融合器上下表面，增加椎间融合器与终板贴附面积，避免截骨对实验结果的影响，增加椎间融合器植入的稳定性；
[0019](2)使用3D打印(激光选区熔融)技术一体制作椎间融合器及钢板，同时椎间融合器和钢板可呈30
‑
45
°
夹角，使钢板在不同羊颈椎椎体解剖差异下能够贴附椎体前缘，便于螺钉固定，该设计降低了椎间融合器设计的复杂性，方便设计及植入，适用性广，同时使椎间融合器的固定更加牢固；
[0020](3)椎间融合器与钢板成30
‑
45
°
角，有利于钢板在固定的前提下与椎体贴附，该角度可适应大多数绵羊椎间隙，进一步阻止融合器移动；
[0021](4)该椎间融合器可设计不同高度，并且设计简单，可适应不同椎间隙大小；
[0022](5)该椎间融合器系统设计植入部位为羊颈椎椎间隙前部平台，可避免椎体后缘操作，手术操作简单、风险低，降低羊术后瘫痪率，可增加实验效率；
[0023](5)通过3D打印技术，降低了该椎间融合器制作的成本。
附图说明
[0024]图1为绵羊颈椎横断位解剖，其中，A为矢状位，B为C2横断位，C为C3横断位，D为C4横断位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于羊颈椎ACDF的椎间融合器框架，其特征在于，包括融合器和钢板，所述融合器和钢板为通过3D打印技术一体制作的钛合金结构，其中，所述融合器的上下表面均具有弧度，融合器的上表面贴合椎体的下终板，下表面贴合椎体的上终板，融合器上下表面在矢状位呈直线，冠状位呈弧形，所述融合器前、后、左、右面均匀实心结构覆盖，中间设置有容置空间，所述钢板位于融合器正中前方，在接触部位，融合器下表面与钢板的下缘平齐，两者呈一定夹角。2.根据权利要求1所述的椎间融合器框架，其特征在于，所述融合器的上表面冠状位呈半径为16mm圆弧，下表面冠状位呈半径为10mm弧形，纵向高度为3
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6mm。3.根据权利要求1所述的椎间融合器框架，其特征在于，所述融合器的上表面冠状位呈半径为16mm圆弧，下表面冠状位呈半径为10mm弧形，纵向高度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海俊，李光燊，
申请(专利权)人：泰州市人民医院，
类型：发明
国别省市：