[發明專利]一種仿生椎間融合器

在審

• 申請號: 201611083348.7
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106943213A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 葉雷
• 申請（專利權）人: 重慶潤澤醫藥有限公司
• 主分類號: A61F2/44
• 分類號: A61F2/44
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司50209
• 代理人: 李靖

技術領域

本發明涉及一種椎間固定裝置，尤其涉及一種仿生椎間融合器。

背景技術

目前，脊柱退變引起的椎間盤突出和椎體間不穩，是當今社會困擾人類的常見病和多發病。對此，臨床上通過植入人工椎間融合器的手術方式是目前常采用的選擇，其不僅能大大提高椎間融合的效果，同時使得維持椎體間正常高度成為了可能。

雖然植入椎間融合器可獲得較為滿意的短期療效，但是其仍存在：產品前期植入后穩定性較差，常需要鎖定螺釘輔助固定，結構復雜；產品的彈性模量較高，與椎體的彈性模量差距過大，后期產生應力遮擋，導致骨吸收、骨退化和上下椎體異常運動或退變；骨組織無法進入其內部，達不到良好的骨整合，結合強度不高，易松動；產品的韌性較差，在外力作用下或過于堅硬或容易變形等技術難題。此外，現有的椎間融合器產品還普遍存在選材生物相容性較差，無法滿足血液、組織液的浸潤、傳輸，也無法實現蛋白質降解產物及新陳代謝產物的排出，導致其自身無法實現生物再生這一技術難題。

針對以上部分技術難題，現有報道中已有采用多孔結構設置的椎間融合器。雖然多孔結構的椎間融合器具有能通過誘導成骨作用，使得骨組織長入，以增加生物相容性和結合強度，并通過控制孔徑和孔隙率等參數來調節彈性模量，以避免產生應力遮擋等諸多有益之處，但是現有的多孔材料結構較為簡單，多為單一均勻孔隙，不能滿足多種功能需求，如其孔徑大小和連通性難以控制，這將使材料不能充分、準確地完成所需功能。

近年來，新型多級孔材料，由于其獨特的性能，已成為國際上研究的熱點。多級孔材料同時具有各級孔的優勢，又同時具有單一孔的材料所不具備的優勢，比如，具有三維有序的大孔-介孔-微孔結構的分子篩，結合了多級孔道結構及分子篩納米晶兩者的優勢，賦予了分子篩更開放的三維孔道結構，同時納米分子篩晶體大大縮短了物質傳輸路徑，有效地提高了所得分子篩的催化活性。然而現有的多級孔材料，其結構中的各級孔結構設置不合理，制備過程中也不能真正有效控制各級孔的尺寸，因此不能滿足作為仿生骨修復體的功能要求。此外，作為仿生人工骨，在應用中需要其材料本身均勻，即孔徑大小、孔的分布均勻，使得性能均勻一致，但實際上，大多多級孔材料達不到該要求，其均勻性不足；盡管有的材料自稱達到了較高的均勻性，但其均勻性仍是大體積尺度下的均勻性，若用小體積尺度進行衡量比較，比如在材料上任取多塊體積不大于一立方厘米的三維體，分別測其質量，其不均勻程度差異仍然非常大，因此造成多級孔材料的各種性能如強度、彈性模量等的不均勻，從而嚴重影響其功能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種仿生椎間融合器，其結構簡化，彈性模量適宜，連接穩固。

本發明目的通過如下技術方案來實現：

一種仿生椎間融合器，包括融合器主體，其特征在于：所述融合器主體分為上部、中部和下部三層；所述上部的上端面和所述下部的下端面均為凸型弧面；所述中部的兩個相對側面上設有多排交錯分布的通孔；所述上部和所述下部均由多孔金屬材料制成。

作為進一步優化，上述中部上與設有通孔的側面相鄰的另外兩個相對的側面上，設置有夾持孔。

作為進一步優化，上述夾持孔與位于上述多排交錯分布的通孔中部的相鄰兩排通孔相互貫通。通過將位于多排交錯分布的通孔中部的相鄰兩排通孔與夾持孔相互結合貫通設置，賦予了融合器主體一定的韌性，使其既堅韌又富有彈性，有利于承受外力作用。

作為進一步優化，上述夾持孔為兩個。

作為更進一步優化，為了使得該仿生椎間融合器具有優異的生物相容性，使其在植入人體組織后，有序地引導生物組織均勻長入，以滿足血液、組織液的浸潤、傳輸，實現蛋白質降解產物及新陳代謝產物的排出，使其正真實現生物再生，上述多孔金屬材料優選采用多級多孔金屬材料，具有三級孔，其材料本體是以材料孔徑大小進行分級的孔腔，及圍繞形成孔腔的腔壁構成；其中，均勻分布、相互貫通的第一級孔腔的腔壁上有均勻分布、相互貫通的第二級孔腔，第二級孔腔的腔壁上有均勻分布、相互貫通的第三級孔腔；且各級孔腔相互間也彼此貫通，所述的貫通為三維貫通；每級多孔材料自為一連續結構體，每一級多孔材料的最大外邊界與整個材料本體的空間邊界相當，且每級多孔材料具有獨自的物化性能。這樣的結構可以使得各級多孔材料的物化性能有所差異，在相對固定的材料整個空間中具有不同的物化性能，更好地滿足多方面的獨特功能需求。

作為再進一步優化，上述多級多孔金屬材料，同一級孔腔的一特定尺寸范圍的孔的數量占該級孔總數的80％以上，從而可以使同一級孔腔的孔徑大小尺寸在一特定尺寸范圍集中度高，使其滿足需要一特定尺寸孔腔的特別要求。