[發明專利]一種3D打印的仿生人工頸椎間關節

有效

• 申請號: 202010114115.9
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111317597B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 王奉濤;王新家;楊守華;郭嘉楠;蔡雄航
• 申請（專利權）人: 汕頭大學;汕頭大學醫學院第二附屬醫院
• 主分類號: A61F2/44
• 分類號: A61F2/44
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 周增元;曹江

本發明實施例公開了一種3D打印的仿生人工頸椎間關節，包括上結合體、髓核、下結合體，所述上結合體、下結合體為上下對稱結構，所述髓核包括上球面、加強筋、下球面、連接所述上球面、下球面的連接柱，所述加強筋設置于所述上球面、下球面與所述連接柱之間；所述上結合體包括上椎體與上終板，所述下結合體包括下椎體與下終板，所述上終板與下終板的相對面上設置有與所述上球面、下球面形狀吻合的凹面，所述上椎體的上表面、所述下椎體的下表面側邊設置有側向的固定孔。采用本發明，有效地解決了以往傳統的人工頸椎間盤假體置換手術后產生的異位骨化以及上下椎體間融合的問題，具有可操作性高、安全度高、較好的經濟性等優點。

技術領域

本發明涉及醫療假體和3D打印技術領域，尤其涉及一種3D打印的仿生人工頸椎間關節。

背景技術

近年來，我國頸椎疾病發病率逐年升高，且趨于年輕化。據統計，我國頸椎的患病人群有數億人。頸椎共有7塊頸椎骨和六塊椎間盤，是脊柱中最復雜、最特殊的部分，既要承受頭部載荷，還要進行屈伸、旋轉多方位活動，最易勞損和拉傷。頸椎間盤主要由上終板、髓核、下終板三部分組成，它是椎體之間的主要連接方式，其生理功能是緩沖減震、維持椎體序列以及增加頸椎活動度，由于自然老化、頸部壓力以及應力作用，頸椎間盤會出現損傷或者退變，椎間盤高度的丟失或髓核脫出均可引起頸髓或脊神經根受壓，引發頸部疼痛、單側上肢或手部麻木或劇烈疼痛，上肢無力等一系列臨床癥狀，嚴重者可致截癱。針對頸椎病的治療，人工頸間盤置換術是近年來治療頸椎間盤疾病的新方法，目前已有的人工頸椎間盤假體只是單一的替換掉病變或者退化的頸椎間盤，對椎體部分切除少量薄層骨組織以便人工頸椎間盤的植入，由于上下椎體截骨范圍過小，沒有切除增生的骨贅，沒有徹底清除掉分泌成骨誘導因子的組織，導致術后異位骨化。同時軟骨下終板的硬化骨沒有徹底切除，會影響假體愈合，形成脫位。椎間隙過窄容易導致上下椎體融合。

3D打印技術，即快速成型技術的一種。它是先通過計算機建模軟件建立三維數字模型文件，再將建好的模型經過切片處理，指導打印機進行逐層堆疊將模型的實體構造出來的一種技術，運用到的材料主要是粉末狀的金屬或塑料等可粘合材料。隨著3D打印技術以及生物醫療技術的發展，3D打印技術將被廣泛地應用到生物醫療業，針對上述所說的人工頸椎間盤，目前市場上已有的人工頸椎間盤形式單一，每一位患者的頸椎終板形狀都存在差異，用一個現成的標準植入物不可能匹配所有患者的生理參數，難以適應個性化的需求以及柔性制造的要求。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種3D打印的仿生人工頸椎間關節。可解決現有人工頸椎間盤置換術后存在的異位骨化、假體脫位、上下椎體融合以及個性化匹配等問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種3D打印的仿生人工頸椎間關節，包括上結合體、髓核、下結合體，所述上結合體、下結合體為上下對稱結構，所述髓核包括上球面、加強筋、下球面、連接所述上球面、下球面的連接柱，所述加強筋設置于所述上球面、下球面與所述連接柱之間；所述上結合體包括上椎體與上終板，所述下結合體包括下椎體與下終板，所述上終板與下終板的相對面上設置有與所述上球面、下球面形狀吻合的凹面，所述上椎體的上表面、所述下椎體的下表面側邊設置有側向的固定孔。

其中，所述上椎體的上表面、下椎體的下表面設置有若干圓柱小孔，所述若干圓柱小孔用于裝入成骨誘導因子。

其中，所述固定孔為一對。

其中，所述上椎體與上終板之間具有階梯，所述下椎體與下終板之間具有階梯。

實施本發明實施例，具有如下有益效果：

(1)本發明有效地解決了以往傳統的人工頸椎間盤假體置換手術后產生的異位骨化以及上下椎體間融合的問題。

(2)與傳統人工頸椎間盤的結構相比，本發明創新性的設計出人工頸椎間關節，采用整體替換的思想，大大的提高了手術的可操作性以及安全性，通過切除掉人體頸椎上下椎體結構的三分之一部分，安裝人工頸椎間關節，大大的降低了術后下終板硬化以及頸椎間盤脫位等問題。