阅读说明：本技术 一种下颈椎解剖型钛笼 (Anatomical titanium cage for lower cervical vertebra ) 是由 贺西京 顾鹏真 卢腾 贺高乐 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明属于医用假体制造技术领域,涉及一种下颈椎解剖型钛笼,包括：钛笼本体,钛笼本体的上端为穹隆结构,下端为斜型结构,穹隆结构与斜型结构之间设有网状结构,网状结构分别与穹隆结构、斜型结构相连接；网状结构包括相连接的第一前表面、第一后表面、第一左侧面及第一右侧面,第一前表面、第一后表面均呈弧形结构,第一左侧面、第一右侧面均呈平面结构。根据颈椎解剖数据测量结果对下颈椎解剖型钛笼的上端采用穹隆结构的设计,并且在对下颈椎解剖型钛笼的下端采用斜型结构的设计,模拟颈椎手术节段角度,从而扩大了钛笼与颈椎终板之间的接触面积,降低应力集中现象,使得应力均匀地分布在终板表面,进而降低钛笼塌陷的发生率。(The invention belongs to the technical field of medical prosthesis manufacturing, and relates to a lower cervical vertebra anatomical titanium cage, which comprises: the titanium cage comprises a titanium cage body, wherein the upper end of the titanium cage body is of a dome structure, the lower end of the titanium cage body is of an inclined structure, a net structure is arranged between the dome structure and the inclined structure, and the net structure is respectively connected with the dome structure and the inclined structure; the net structure comprises a first front surface, a first rear surface, a first left side surface and a first right side surface which are connected, the first front surface and the first rear surface are both arc-shaped structures, and the first left side surface and the first right side surface are both plane structures. The upper end of the lower cervical vertebra anatomical titanium cage is designed to be of a dome structure according to the measurement result of the cervical vertebra anatomical data, and the lower end of the lower cervical vertebra anatomical titanium cage is designed to be of an inclined structure, so that the angle of a cervical vertebra operation section is simulated, the contact area between the titanium cage and a cervical vertebra end plate is enlarged, the stress concentration phenomenon is reduced, the stress is uniformly distributed on the surface of the end plate, and the incidence rate of the titanium cage collapse is reduced.)

一种下颈椎解剖型钛笼

技术领域

本发明属于医用假体制造技术领域，涉及一种下颈椎解剖型钛笼。

背景技术

目前，颈椎椎体次全切除减压联合钛笼植骨融合术是治疗颈椎病、颈椎椎管狭窄、颈椎椎体骨折伴脊髓压迫者或陈旧性骨折脱位合并不完全性脊髓损伤等常用的手术方式。该手术方式采取经前路显露相应椎体及椎间盘，在拟切除之椎体相邻上下2个椎体分别安放椎体钉，放置椎体撑开器将上下椎体撑开一定高度。切除两端病变椎间盘，于双侧钩椎关节内侧行椎体次全切除该椎的大部椎体及后纵韧带，在减压槽内植入合适长度的钛笼(填充植骨粒)，选择合适颈前路钢板固定于上下椎体。大量临床研究已证实其具有较好的手术疗效。手术节段能获得术后即刻稳定性，为神经功能的恢复提供稳定的生物力学环境。

然而，相关术后随访研究发现部分患者出现钛笼下沉塌陷情况，影响患者术后疗效。Yu Chen等对300例实施颈椎椎体次全切除减压联合钛笼植骨融合术的患者进行术后随访。随访结果发现182(60.7％)位患者出现轻度钛笼塌陷(1-3mm)，57位患者出现重度钛笼塌陷(＞3mm)。与术后未出现钛笼塌陷的患者相比，存在钛笼塌陷的患者神经功能恢复情况明显低于钛笼未塌陷患者。此外，严重的钛笼塌陷会导致颈部疼痛、神经功能受损、固定失败等并发症的出现。(Chen Y,Chen DY,Guo YF,et al.Subsidence of Titanium MeshCage A Study Based on 300 Cases[J].Journal of Spinal Disorders & Techniques,2008,21(7):489-492.)引起钛笼术后塌陷一个重要的原因是钛笼与椎体终板的接触面积小。传统钛笼植入过程中，需要将钛笼的长度修剪至骨槽长度。钛笼未经裁剪一面为光滑结构，有6个平整的接触点，裁剪的一端多数情况下为12个锐利的接触点。这种点接触方式造成其椎体终板表面压力负荷较大，容易引起椎体终板结构破坏导致钛笼刺入椎体中，引起钛笼塌陷。(徐建伟，贾连顺，陈德玉，et al.颈椎前路椎体次全切除钛网植骨早期塌陷的探讨[J].中国矫形外科杂志，2002，10(z1):1267-1269.)

为了防止颈椎椎体次全切除减压联合钛笼植骨融合术后钛笼的塌陷，避免因钛笼塌陷导致颈部疼痛、神经功能受损、固定失败等并发症的出现，我们测量了颈椎上下终板前后径、左右径、矢状面弧度半径、冠状面弧度半径、颈椎手术节段高度、手术节段角度等解剖参数，并根据据此参数设计了一种下颈椎解剖型钛笼。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种下颈椎解剖型钛笼，通过增大钛笼与椎体终板的接触面积，降低了椎体终板表面的压强，减少了因压强过大引起的椎体终板破坏，从而克服了传统钛笼植入后存在的钛笼塌陷问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种下颈椎解剖型钛笼，包括：钛笼本体，所述钛笼本体的上端为穹隆结构，下端为斜型结构，所述穹隆结构与斜型结构之间设有网状结构，所述网状结构分别与穹隆结构、斜型结构相连接；所述网状结构包括依次连接的第一前表面、第一左侧面、第一后表面及第一右侧面，所述第一前表面、第一后表面均呈弧形结构，所述第一左侧面、第一右侧面均呈平面结构。

进一步地，所述钛笼整体呈方形结构，将钛笼设计为方形可以充分利用终板后方及后外方的强度优势，使得手术节段获得更好的力学性能，有利于防止钛笼塌陷；在相同直径下，方型设计相比于传统圆形设计具有更大的植骨容积，可容纳更多的松质骨颗粒，有利于手术节段的植骨融合；方形设计使得钛笼两侧面为平面，增大了与残留椎体之间的接触面积，有利于与其之间的骨性融合。

进一步地，所述第一左侧面及第一右侧面相互平行。

进一步地，所述穹隆结构包括相连接的前、后、左、右四个弧形结构；所述左弧形结构的顶点、右弧形结构的顶点分别位于对应弧形结构的后1/3位置处，向两侧递减，所述前弧形结构的顶点、后弧形结构的顶点分别位于对应弧形结构的正中间位置，并向两侧递减。

进一步地，所述网状结构沿周向分布有若干菱形结构层，相邻的菱形结构层交错排列，每层菱形结构层包括若干菱形网孔。

进一步地，所述菱形结构层的层数为六层，每层菱形网孔的数量为九个。

进一步地，所述网状结构的高度为19mm，宽度为2mm，厚度为2mm，该网状结构的设计，主要目的在于增大钛笼内植骨粒与周围骨质的接触面积，有利于手术区域骨质的早期融合。

进一步地，斜型结构包括依次连接的第二前表面、第二左侧面、第二后表面及第二右侧面，所述第二前表面、第二后表面均呈弧形结构，所述第二左侧面、第二右侧面均呈斜型结构。

进一步地，所述第二前表面的顶点、第二后表面的顶点分别位于第二前表面、第二后表面的中间位置处，且从顶点向两侧平滑递减，向上与网状结构相连。

进一步地，所述第二左侧面的顶点、第二右侧面的顶点分别位于对应斜型结构的后端，且所述第二左侧面、第二右侧面的高度分别从对应斜型结构的前端向后端递增，向上与网状结构相连。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：根据颈椎解剖数据测量结果对下颈椎解剖型钛笼的上端采用穹隆结构的设计，并且在对下颈椎解剖型钛笼的下端采用斜型结构的设计，模拟颈椎手术节段角度，从而扩大了钛笼与颈椎终板之间的接触面积，降低应力集中现象，使得应力均匀地分布在终板表面，进而降低钛笼塌陷的发生率。

此外，通过将下颈椎解剖型钛笼设计为方形，在手术节段融合及支撑强度方面具有巨大优势：将钛笼设计为方形可以充分利用终板后方及后外方的强度优势，使得手术节段获得更好的力学性能，有利于防止钛笼塌陷；在相同直径下，方型设计相比于传统圆形设计具有更大的植骨容积，可容纳更多的松质骨颗粒，有利于手术节段的植骨融合；方形设计使得钛笼两侧面为平面，增大了与残留椎体之间的接触面积，有利于与其之间的骨性融合。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的下颈椎解剖型钛笼的侧视图；

图2为本发明提供的下颈椎解剖型钛笼的前视图；

图3为本发明提供的下颈椎解剖型钛笼的俯视图；

图4为本发明提供的下颈椎解剖型钛笼的仰视图；

图5为本发明提供的下颈椎解剖型钛笼的后视图；

图6为本发明提供的下颈椎解剖型钛笼的正等轴侧视图。

其中：1为穹隆结构；2为斜型结构；3为网状结构；4为第一前表面；5为第一后表面；6为第一左侧面；7为第一右侧面；8为菱形网孔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

参见图1-6所示，本发明提供了一种下颈椎解剖型钛笼，该解剖型钛笼包括：钛笼本体，钛笼本体的上端为穹隆结构1，下端为斜型结构2，穹隆结构1与斜型结构2之间设有网状结构3，网状结构3分别与穹隆结构1、斜型结构2相连接；网状结构3包括依次连接的第一前表面4、第一左侧面6、第一后表面5及第一右侧面7，第一前表面4、第一后表面5均呈弧形结构，第一左侧面6、第一右侧面7均呈平面结构。

进一步地，钛笼整体呈方形结构，在手术节段融合及支撑强度方面具有巨大优势：将钛笼设计为方形可以充分利用终板后方及后外方的强度优势，使得手术节段获得更好的力学性能，有利于防止钛笼塌陷；在相同直径下，方型设计相比于传统圆形设计具有更大的植骨容积，可容纳更多的松质骨颗粒，有利于手术节段的植骨融合；方形设计使得钛笼两侧面为平面，增大了与残留椎体之间的接触面积，有利于与其之间的骨性融合。

进一步地，第一左侧面6及第一右侧面7相互平行。优选地，第一左侧面6及第一右侧面7在整个钛笼本体后1/3处的中线上的高度为19mm，向两侧逐渐递减，由内向外厚度为2mm。平面结构的设计，增大了钛笼本体与残留椎体的之间接触面积，有利于钛笼与其之间的骨性融合。

进一步地，穹隆结构1包括相连接的前、后、左、右四个弧形结构；所述左弧形结构的顶点A、右弧形结构的顶点B分别位于对应弧形结构的后1/3位置处，向两侧递减，所述前弧形结构的顶点C、后弧形结构的顶点D分别位于对应弧形结构的正中间位置，并向两侧递减。该穹窿结构1，向下与网状结构3相连。优选地，穹隆结构1的前后径、左右径为12mm，由内向外厚度为2mm。

进一步地，网状结构3沿周向分布有若干菱形结构层，相邻的菱形结构层交错排列，每层菱形结构层包括若干菱形网孔8。

进一步地，菱形结构层的层数为六层，每层菱形网孔8的数量为九个。

进一步地，网状结构3的高度为19mm，宽度为2mm，厚度为2mm，该网状结构的设计，主要目的在于增大钛笼内植骨粒与周围骨质的接触面积，有利于手术区域骨质的早期融合。

优选地，网状结构3在钛笼本体的正中线上的高度为19mm，向两侧逐渐递减，由内向外厚度为2mm，这增大了钛笼本体与颈椎椎体下面的接触面积，减少了颈椎椎体下面所承受的压强，从而有效预防塌陷情况的发生。

进一步地，斜型结构2包括依次连接的第二前表面、第二左侧面、第二后表面及第二右侧面，所述第二前表面、第二后表面均呈弧形结构，所述第二左侧面、第二右侧面均呈斜型结构。

进一步地，第二前表面的顶点、第二后表面的顶点分别位于第二前表面、第二后表面的中间位置处，且从顶点向两侧平滑递减，向上与网状结构3相连。

进一步地，所述第二左侧面的顶点、第二右侧面的顶点分别位于对应斜型结构的后端，且所述第二左侧面、第二右侧面的高度分别从对应斜型结构的前端向后端递增，向上与网状结构3相连。

优选地，斜型结构2的前后径、左右径为12mm，由内向外厚度为2mm。

综上，该下颈椎解剖型钛笼，总高度25mm，前后径、左右径为12mm。其上面最高点位于后1/3处，向两侧逐渐递减；其下面从前向后逐渐升高。本发明的下颈椎解剖型钛笼适用于颈椎椎体次全切除减压联合钛笼植骨融合术治疗的疾病，例如：神经根型或脊髓性脊椎病、颈椎椎管狭窄、相邻两节段颈椎间盘突出症、颈椎后凸畸形、椎体肿瘤、椎体结核、非神经功能受损的颈椎体爆裂性骨折、压缩性骨折等。以下就椎间盘摘除、椎体次全切及本钛笼植入术具体的实施方式予以说明：

对具备该术式适应症的患者行常规术前检查，并行推移气管和食管、床上排尿、排便练习。术中患者取仰卧位，患者气管内插管麻醉完成后，双肩垫以软枕，头颈自然向后仰伸，后枕部垫以软头圈，消毒铺巾后，在颈前中线偏右侧行横切口，切口长度一般为3～5cm。逐层向下钝性分离软组织，使用颈椎拉钩将气管、食管及向右侧牵拉保护，颈动脉鞘稍向两侧牵拉保护。抵达椎体和椎间盘前部后，使用C型臂确定需行椎体次全切的颈椎节段。于需行椎体次全切的椎体的上下位椎体中央分别拧入撑开器螺钉，在撑开螺钉上套入椎体撑开器，向上下两端撑开，撑开距离一般为4mm。确定相应椎体的上下方椎间盘，用尖刀切开纤维环，髓核钳取出破碎的椎间盘组织。在需行椎体次全切的椎体上纵行开槽减压，开槽宽度为两侧颈长肌内侧缘偏外侧1～2mm，以及相邻椎间盘直至后纵韧带表面。如存在后纵韧带骨化则先用后纵韧带钩在后纵韧带上开口，与硬膜间钝性分离后使用长喙状冲击式咬骨钳咬除，并扩大切除纵形骨槽，四周底边的骨质作潜行减压，包括切除上椎体后下缘、下椎体的后上缘和骨槽两侧椎体的骨赘，刮至相邻椎体终板软骨面呈点状出血。量取骨槽的长度后选取合适长度的这种下颈椎解剖型钛笼。钛笼内腔填充减压获得的碎骨块并嵌紧，然后将此钛网植入减压槽内，钛网周围辅以多余的碎骨。去除椎体前方的椎体撑开器及撑开落定，选取合适大小的颈前路钢板，采用专用器械按步骤安放并锁定，放置引流管后逐层关闭切口。术后常规护理，1天后拔出引流管。术后严格佩戴颈托3月，3月后摘除。

由于下颈椎椎体高度和大小在人群中存在差异，所以我们设计了10种不同型号以满足不同下颈椎椎体高度和大小的需求。包括1号、2号、3号、4号、5号、6号、7号、8号、9号、10号十种型号。标准型号即3号(钛笼总高度为25mm，前后径、左右径为12mm)已在上述实施例中进行了详细阐述。1号是在这种下颈椎解剖型钛笼标准型号的基础上将高度减少4mm；2号是在这种下颈椎解剖型钛笼标准型号的基础上将高度减少2mm；4号是在这种下颈椎解剖型钛笼标准型号的基础上将高度增加4mm；5号是在这种下颈椎解剖型钛笼标准型号的基础上将高度增加2mm；6号在这种下颈椎解剖型钛笼标准型号的基础上将前后径及左右径增加2mm，并将高度减少4mm；7号在这种下颈椎解剖型钛笼标准型号的基础上将前后径及左右径增加2mm，并将高度减少2mm；8号在这种下颈椎解剖型钛笼标准型号的基础上将前后径及左右径增加2mm；9号在这种下颈椎解剖型钛笼标准型号的基础上将前后径及左右径增加2mm，并将高度增加2mm；10号在这种下颈椎解剖型钛笼标准型号的基础上将前后径及左右径增加2mm，并将高度增加4mm。

该下颈椎解剖型钛笼，根据颈椎解剖数据测量结果对下颈椎解剖型钛笼的上端采用穹隆结构的设计，并且在对下颈椎解剖型钛笼的下端采用斜型结构的设计，模拟颈椎手术节段角度，从而扩大了钛笼与颈椎终板之间的接触面积，降低应力集中现象，使得应力均匀地分布在终板表面，进而降低钛笼塌陷的发生率。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。