[實用新型]一種仿生骨小梁的頸椎融合器

有效

• 申請號: 201520169337.5
• 申請日: 2015-03-24
• 公開（公告）號: CN204521061U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 李鵬
• 申請（專利權）人: 李鵬
• 主分類號: A61F2/44
• 分類號: A61F2/44
• 代理公司: 北京彭麗芳知識產權代理有限公司 11407
• 代理人: 彭麗芳

技術領域

本實用新型涉及醫療器械領域，特別是涉及一種仿生骨小梁的頸椎融合器。

背景技術

脊柱節段失穩是臨床頸椎外科疾病的核心病理基礎，退行性改變、創傷及腫瘤是臨床常見的病因。節段融合是恢復脊柱穩定性的重要手段，不同方式的融合技術使脊柱融合成功率不斷提高。椎間融合器的出現及椎間界面融合技術的發展，為臨床治療各類頸椎疾病提供了一種全面可靠的醫療手段。

骨小梁是骨皮質在松質骨內的延伸部分，即骨小梁與骨皮質相連接，在骨髓腔中呈不規則立體網狀結構，這種人體內部的結構具有良好的支持作用；通過對骨小梁結構進行仿生涉及，可以極大的提供現有椎間融合裝置的支撐性能。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種仿生骨小梁的頸椎融合器，根據骨小梁的結構特點進行設計以滿足椎間融合裝置的要求。

本實用新型所要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種仿生骨小梁的頸椎融合器，該裝置主體呈六棱柱柱狀，內部為立體網狀，上下和前后端面的中部均開有方形通孔。

所述裝置主體右側端面還設有圓形螺旋孔。

所述裝置上下面和左右面密集排布有圓形通孔，上下面上還有棱形齒紋。

所述裝置前后端面密集排布有扇形孔。

所述裝置主體材料采用Ti6A4V鈦合金粉末。

本實用新型采用上述技術方案所具有的技術效果是：

該裝置通過3D打印技術實現對骨小梁的內部機構的仿生設計，獨特的網狀構造的椎間融合裝置能夠承受脊椎更大的擠壓力作用，具有良好的醫療恢復效果。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖

圖2為本實用新型的豎向剖面圖

圖3為本實用新型的俯視圖

圖4為本實用新型安裝示意圖

其中，1-方形通孔，2-螺旋孔，3-圓形通孔，4-棱形齒紋，5-扇形孔

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示的一種仿生骨小梁的頸椎融合器，該裝置主體呈六棱柱柱狀，內部為立體網狀，網狀結構為仿人體松質骨結構，直徑為600um左右；上下和前后端面的中部均開有方形通孔1。

所述裝置主體右側端面還設有圓形螺旋孔2，用于尾端接把持器械。

所述裝置上下面和左右面密集排布有圓形通孔3，可以植入自體骨；上下面上還有棱形齒紋4，能夠增加該裝置在椎骨內的摩擦，防止裝置滑動。

所述裝置前后端面密集排布有扇形孔5。

所述主體材料采用Ti6A4V鈦合金粉末。

所述一種仿生骨小梁的頸椎融合器制作方法，包括以下步驟：

(一)原始骨小梁參數測算：

對頸2至頸7椎體進行全椎體的CT螺旋掃描，條件為120KV，210mA，1周/秒；選取椎體的正中橫斷以及運動終板近3mm處進行1mm層厚上中下共三個層面成像；對取得的圖像進行閾值為250HU的處理，使低于250HU的圖像像素隱匿，產生灰度圖形，進一步采用該機的二值化處理功能，使圖像轉化成為二值圖像。

確立以椎體中心旁開10mm，共400mm²的圖像分析的目標測量區，并長度定標。采用TJTY-300V1.0顆粒定量系統，圖像顯分辨率1024×1024×8bit，1M楨存的動靜態圖形采集卡，圖像的輸入采用攝像方式，攝像頭型號為Min?Tron的CCD-MTV-1881CB，其分辨率為625線，50場/秒。采用其全自動功能以減少主觀因素的干擾。圖像中的松質骨骨小梁顆粒定義為顆粒。圖像分析的指標包括：(1)目標測量區內小梁顆粒數量(Total?Number?of?Objects,TNO)；(2)小梁顆粒直徑(Mean?Diameter,MD)；(3)小梁顆粒平均長軸(Mean?Max-Axis,MMA)；(4)小梁顆粒平均短軸(Mean?Min-Axis,MNA)；(5)小梁顆粒平均細長度(Thin-D)。

通過測量，計算出頸椎松質骨骨小梁的平均孔徑和孔隙率以及骨小梁的結構，最后得出頸椎骨小梁的平均孔徑和空隙率。

(二)建立目標模型

使用三維設計軟件UG，設計擬制作的骨小梁融合器的模型，如圖1和圖2所示。

(三)在目標模型的邊界范圍內無序堆積特定的孔單元體，設定孔單元體的尺寸、孔單元之間的距離、孔單元體內部筋的尺寸、孔單元體之間連接筋的尺寸及整體骨小梁結構精度、外觀精度，最后刪除原有目標模型，保留填充后的骨小梁結構。