[發(fā)明專利]一種無規(guī)則多孔椎間融合器及其加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210864864.2
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115192272A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李素麗;趙京生;馬凱悅;高狀;熊杰;王聰;徐超
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué);西安泰輝機械科技有限公司
• 主分類號: A61F2/44
• 分類號: A61F2/44
• 代理公司: 安徽宏鐸知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34250
• 代理人: 菅秀君

本發(fā)明公開了一種無規(guī)則多孔椎間融合器，包括融合器本體，所述融合器本體包括上表面和下表面，所述上表面和下表面之間的相對兩側(cè)面分別為第一側(cè)面和第二側(cè)面，所述上表面和下表面均形成傾斜坡面，兩個所述傾斜坡面的較低端之間形成第一弧面，兩個所述傾斜坡面的較高端之間形成第二弧面，所述融合器的上表面、下表面、第一側(cè)面、第二側(cè)面、第一弧面和第二弧面上均開設(shè)有若干通孔，若干通孔中的任意兩個或多個通孔貫通形成若干無規(guī)則通道，若干無規(guī)則通道基于泰格多邊形晶格構(gòu)建。本發(fā)明實現(xiàn)融合器良好的彈性，達(dá)到穩(wěn)定融合效果，促進骨細(xì)胞在結(jié)構(gòu)多個表面的黏附和骨長入，解決目前椎間融合器的結(jié)構(gòu)達(dá)不到預(yù)定融合效果和沉降性過高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無規(guī)則多孔椎間融合器及其加工方法。

背景技術(shù)

脊柱融合己成為脊柱外科的常規(guī)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于腰椎退變、頸椎不穩(wěn)定、椎間盤損傷和脊柱畸形的治療。一般來說，脊柱融合手術(shù)是實現(xiàn)脊柱穩(wěn)定和神經(jīng)減壓的有效方法。脊柱融合主要是利用自體骨、異體骨或者人工假體進行植入手術(shù)，但由于自體骨的植入會受到自體骨的一些缺點的限制，包括額外的外科創(chuàng)傷、術(shù)后并發(fā)癥(如感染、血腫和供體部位疼痛)的風(fēng)險增加以及供應(yīng)有限，目前金屬植入物越來越受到醫(yī)療領(lǐng)域的青睞，利用椎間融合器來維持椎間間隙高度并減輕神經(jīng)壓迫或刺激，從而使脊柱達(dá)到穩(wěn)定及良好的骨組織生長的效果。

傳統(tǒng)機械加工方法無法制造植入物的多孔結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生應(yīng)力屏障。而3D打印技術(shù)作為一種新興的前沿技術(shù)，不需要傳統(tǒng)的刀具、夾具及多道加工工序，利用三維設(shè)計數(shù)據(jù)在一臺設(shè)備上可快速而精確地制造出任意復(fù)雜形狀的零件，從而實現(xiàn)“自由制造”，解決應(yīng)力屏障問題。

過去，醫(yī)療領(lǐng)域都是利用帶螺紋的融合器去促進骨組織融合、生長緊湊，但隨著時間的推移，螺紋融合器的沉降率很高，對融合效果有一定的缺陷。國內(nèi)自主設(shè)計融合器結(jié)構(gòu)普遍是部分區(qū)域規(guī)則的點陣孔徑結(jié)構(gòu)并開設(shè)大尺寸孔洞，不利于融合器的支撐性和阻礙細(xì)胞的物質(zhì)交換，影響成骨能力，如專利CN111529134A中所設(shè)計的融合器結(jié)構(gòu)只是在上下端面和內(nèi)外弧面開設(shè)通孔和窗口，而多孔結(jié)構(gòu)只在其內(nèi)外弧面某一區(qū)域，其余全為實體，可能會存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，導(dǎo)致融合器力學(xué)性能與自體骨不匹配造成傳力不均勻且不利于融合器多方位進行融合長入。目前無螺紋的椎間融合器也越來越興起，但是與人體骨骼力學(xué)性能相匹配且具有無規(guī)則多孔的個性化融合器結(jié)構(gòu)設(shè)計研究尚少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的在于提出一種無規(guī)則多孔椎間融合器及其加工方法，本發(fā)明利用增材制造打印工藝的靈活性，打印出與人體骨骼力學(xué)相配的復(fù)雜無規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)的脊柱椎間融合器，通過結(jié)構(gòu)與材料的有機結(jié)合，避免結(jié)構(gòu)過剛性，實現(xiàn)融合器良好的彈性，達(dá)到穩(wěn)定融合效果，促進骨細(xì)胞在結(jié)構(gòu)多個表面的黏附和骨長入，解決目前椎間融合器的結(jié)構(gòu)達(dá)不到預(yù)定融合效果和沉降性過高的問題。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一種無規(guī)則多孔椎間融合器及其加工方法，

具體地，一種無規(guī)則多孔椎間融合器，包括融合器本體，所述融合器本體包括上表面和下表面，所述上表面和下表面之間的相對兩側(cè)面分別為第一弧面和第二弧面，所述上表面和下表面均形成傾斜坡面，兩個所述傾斜坡面的較低端之間形成第一弧面，兩個所述傾斜坡面的較高端之間形成第二弧面，所述融合器的上表面、下表面、第一側(cè)面、第二側(cè)面、第一弧面和第二弧面上均開設(shè)有若干通孔，若干通孔中的任意幾個通孔貫通形成若干無規(guī)則通道，若干無規(guī)則通道基于泰格多邊形晶格構(gòu)建。

在上述方案的基礎(chǔ)上，若干所述通孔的孔徑范圍為0.5mm-1mm。

在上述方案的基礎(chǔ)上，所述上表面和下表面上均設(shè)置有若干棱齒狀的防滑凸起。

在上述方案的基礎(chǔ)上，兩個所述傾斜坡面的較低端之間形成第一側(cè)面，兩個所述傾斜坡面的較高端之間形成第二側(cè)面。

在上述方案的基礎(chǔ)上，兩個所述傾斜坡面的較低端的延伸線之間形成的夾角的角度范圍為6°-10°，兩個所述傾斜坡面與水平面之間的夾角的角度范圍均為3°-5°。