[發明專利]一種可調節型自應力刺激椎間融合器

在審

• 申請號: 202010365881.2
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111419486A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 馬立泰;楊毅;劉浩
• 申請（專利權）人: 四川大學華西醫院
• 主分類號: A61F2/44
• 分類號: A61F2/44
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 曾克;李安霞

本發明公開一種可調節型自應力刺激椎間融合器，包括外套筒、內套筒；外套筒、內套筒均為一端開口，另一端具有端面，外套筒的開口端套裝在內套筒的開口端，外套筒、內套筒滑動配合，外套筒與內套筒之間通過可調節彈性支撐結構支撐；外套筒和內套筒內設有交叉彈片，所述交叉彈片的形變方向為外套筒、內套筒的軸向，交叉彈片支撐在外套筒、內套筒的內端面，外套筒和/或內套筒的側壁設有植骨孔。本發明能夠提供軸向應力和徑向應力，有利于骨骼的生長和融合，并且在患者平臥時也能夠提供應力刺激。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，尤其涉及一種可調節型自應力刺激椎間融合器。

背景技術

現階段的融合器，無法準確調節融合器與椎骨的應力大小，無法在患者術后平臥位的時候實現應力刺激，不利于植骨融合和快速康復；無法根據椎間應力大小準確調節融合器的高度，在手術的時候，有時候植入假體后，發現高度不合適，需要取出，換另外一個規格融合器，這樣做消毒成本增加、且存在倫理爭議。

目前的融合器，需要設計很多種規格的尺寸，來適配不同的椎間隙高度尺寸，生產成本高，模具用量大，部分規格用量少，浪費大。

應力刺激，人體骨組織的生長發育和骨病康復過程中不斷地發生著塑建和重建以適應周圍的環境。骨只有在不斷地適應承受外力產生應力刺激的力學環境中，才能不斷進行骨結構自身的改建、塑形以適應外部環境的變化。

骨的應力適應性又稱骨的功能適應性，具體表現就是，當骨需要增加時，有骨形成增加它們完成其功能的本領；當需要減少時，有骨吸收，降低它們完成其功能的本領，可見骨的生長、發育、萎縮和消退等變化與其承受的應力有密切的關系。活體骨不斷進行著生長、加強和再吸收，這個過程叫骨的重建。骨重建的目標總是使內部結構和外部形態適應于其載荷環境的變化，分為兩種：表面重建和內部重建。表面重建是指在骨表面上發生的骨材料的再吸收或沉積，是一個長期緩慢的過程，一般要延續數月或數年；內部重建是指骨組織內部礦物質含量及孔隙度的變化引起的骨組織體積密度和質量改變，可在很短時間內完成。對人來說，骨受傷重建的時間較短，量級為幾周。

俄羅斯和美國的一項研究表明，10個月以上的太空飛行將導致全身骨量丟失，骨盆和股骨分別下降12％和8.2％，但頭蓋骨由于在失重狀態下血液重新進行了分配，流向頭部增多，血流應力刺激使頭部骨量得到補償，所以其骨量沒有明顯下降。

骨生物力學中的應力遮擋效應，應力遮擋的現象是骨重建效應的重要體現。在骨骼中，骨組織中的成骨細胞和破骨細胞通過感受力學刺激來對骨的生長或吸收進行調控。當骨的應變低于50-100微應變、應力低于1-2MPa時，骨組織發生吸收；當骨的應變高于1000-1500微應變、應力高于約20MPa時，骨組織發生生長；而當骨的應變進一步高于約3000微應變、應力高于約60MPa時，骨組織發生損傷。

當骨組織中發生應力遮擋時，骨上的應力水平往往長期處于較低的水平，從而使得骨組織逐漸發生吸收，造成骨折部位的骨質疏松，成為術后再骨折的重要誘因。

Wolff定律：骨骼的功能是承受活動期間骨組織的機械應變，骨骼具有適應這些功能需要的能力，這一現象在一個世紀前就被認識到，稱之為Wolff定律(伍爾夫定律)。骨力求達到一種最佳結構，即骨骼的形態與物質受個體活動水平的調控，使之足夠承擔力學負載，但并不增加代謝轉運的負擔。

骨骼是生物體，有其自身變化的規律。Wolff定律指出：骨骼的生長會受到力學刺激影響而改變其結構。用之則強，廢用則弱。