[實用新型]3D打印人工椎體內固定裝置

有效

• 申請號: 201820741693.3
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN208989263U
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 李建民;紀玉清;吳玉仙
• 申請（專利權）人: 李建民
• 主分類號: A61F2/44
• 分類號: A61F2/44
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 雷斐

本實用新型涉及脊柱穩定器，尤其是一種3D打印人工椎體內固定裝置。包括可延長件和位于可延長件兩端的3D打印件，所述可延長件包括外套筒和分別位于外套筒兩端的支撐平臺，3D打印件位于支撐平臺的外側，且與支撐平臺固定連接；所述外套筒的筒壁包括套筒外壁和套筒內壁，套筒外壁呈多邊形，套筒內壁設有螺紋，外套筒的筒壁上均勻間隔設置數個長條形孔，長條形孔相對于外套筒的軸線對稱設置。該裝置采用3D打印件和非3D打印件模塊組配，并開發一種簡單且力學穩定的可延長方式，3D打印部分和非3D打印部分均有不同型號，且不同型號間可模塊化組配，利于節省打印材料，縮短打印時間，增加術中靈活性,減少人工椎體與骨界面的縫隙，促進融合，利于遠期穩定性。

技術領域

本實用新型涉及脊柱穩定器，尤其是一種3D打印人工椎體內固定裝置。

背景技術

脊柱椎體腫瘤、骨折、感染等病變是脊柱外科治療的難點，以上疾病的治療水平是各醫療單位脊柱外科水平高低的重要反映。近幾年，隨著我國脊柱外科水平的顯著提升，脊柱椎體腫瘤、骨折、感染等病變的治療也獲得了飛速發展。同時，臨床水平的提高也促進了科研創新的發展，尤其是隨著3D打印技術在各領域的應用和開展，為傳統疾病的治療提供了新的思路和可能。

脊柱椎體腫瘤、骨折、感染等病變的外科治療，主要步驟為減壓和固定，在減壓階段主要通過醫生的手術技巧去除腫瘤、病變骨骼、感染病灶，解除對脊髓、神經等周圍器官的壓迫，該部分手術技術及技巧已相對成熟，而固定階段主要通過內植物維持脊柱的即刻及長期穩定性。在固定時所使用的內植物中，人工椎體應用較為廣泛，作為一種椎體替代物，人工椎體可恢復脊柱的生理解剖結構，對脊柱重建較其他內植物效果突出。

隨著脊柱椎體重建及融合技術的發展，越來越多的生物力學測試和臨床應用顯示，現有的人工椎體在治療中仍然存在以下缺陷:(1)金屬人工椎體與上下椎體骨之間無法形成可靠的融合，金屬和骨的界面縫隙無法消除，導致植入物脫出、沉降、松動等，遠期穩定性差； (2)匹配性差，因不同患者疾病及骨骼具有個體性差異(如腫瘤大小差異、骨骼長短的差異)，導致切除骨骼后需要重建的部分具有大小差異，需要個體化的人工椎體，而現有的人工椎體無法滿足個體的差異，常發生術中人工椎體不符合患者需求的情況，影響手術效果；(3)現有的人工錐體長度不可控，無法兼顧放置方便和界面接觸密切，若人工椎體與病變切除后留有的空間相同大小，則雖骨與人工椎體界面接觸雖密切但放置不方便；若人工椎體小于病變切除后留有的空間，則雖放置方便但骨與人工椎體界面接觸密會留有縫隙；若人工椎體稍大于病變切除后留有的空間，則放置后利于界面接觸緊密但很難放入；(4)不能術中適當撐開，也就不能使骨與人工椎體間接觸緊密。

部分學者認識到以上問題，并進行了積極的探索，如可延長人工椎體來實現椎體長度可控，但多存有延長機制復雜、力學強度低、穩定性差的不足，雖通關過延長人工椎體可保證與骨界面接觸較緊密，但金屬與骨界面相容性差，無法形成可靠的融合，遠期穩定性差。

部分學者考慮3D打印骨小梁椎體來促進骨小梁的長入，可實現長期骨性融合，但目前的技術方案需要根據患者的骨骼長度臨時設計并打印，所耗時間較長，患者術前等待時間長，而且一旦打印完成，大小就已經固定，術中無法調整，一旦術中腫瘤切除范圍超過預期，則人工椎體和患者發生不匹配；同時，目前的3D打印骨小梁的椎體無法撐開及向兩側加壓，導致放入困難以及和骨的界面接觸不緊密，影響融合。

總結現有的人工錐體存在著無法實現3D打印與非打印模塊化區別化制造，無法實現3D 打印定制和靈活的術中可延長調節的有機融合，無法個體化和標準化制造有機融合，對內植物的產品注冊、規格劃定、個體化使用帶來困難，造成材料浪費、打印時間長、術中靈活性喪失等不足。

實用新型內容