椎间融合假体及椎间融合假体的加工方法

文档序号:1958778 发布日期:2021-12-14 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 椎间融合假体及椎间融合假体的加工方法 (Intervertebral fusion prosthesis and processing method thereof ) 是由 黄朝阳 魏崇斌 于 2021-09-03 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种椎间融合假体及椎间融合假体的加工方法,其中,椎间融合假体,包括:多个椎体本体,每个椎体本体的尺寸均不同,多个上终板,每个上终板的尺寸均不同,多个上终板择一地连接在一个椎体本体的顶部;多个下终板,每个下终板的尺寸均不同,多个下终板择一地连接在一个椎体本体的底部;第一紧固件,第一紧固件穿过上终板连接在椎体本体上;第二紧固件,第二紧固件穿过下终板连接在椎体本体上。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的一体结构的假体自身无法进行调整,使得弥补体内的椎体的差异的效果较差的问题。(The invention provides an intervertebral fusion prosthesis and a processing method thereof, wherein the intervertebral fusion prosthesis comprises: the size of each vertebral body is different, the size of each upper end plate is different, and the upper end plates are alternatively connected to the top of one vertebral body; the lower end plates are different in size and are alternatively connected to the bottom of a vertebral body; the first fastener penetrates through the upper end plate and is connected to the vertebral body; and a second fastener connected to the vertebral body through the inferior endplate. The technical scheme of the application has solved the prosthesis of integrative structure among the relevant art effectively and can&#39;t adjust for compensate the relatively poor problem of effect of the difference of internal centrum.)

椎间融合假体及椎间融合假体的加工方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域,具体而言,涉及一种椎间融合假体及椎间融合假体的加工方法。

背景技术

椎体肿瘤、骨折、结核等通常导致严重的椎体损坏,目前临床上应用的治疗方法有植骨重建,包括自体骨移植和异体骨移植。假体重建适用于椎体切除术中的椎体替代。

在假体重建中所用的钛网等植入物,由于假体的两端面大多为平面结构,无法与椎体终板形成良好的匹配,容易发生应力集中进而引起假体沉陷现象,影响融合效果。大多数假体为一体结构,在手术过程中需要一次性准备多种型号规格,在相近的型号规格中存在误用的风险。由于不同的人体,其体内的椎体也存在差异,植入假体时需要对其高度或者角度进行调节,以弥补体内的椎体的差异,虽然已经准备多种型号规格的假体,但是一体结构的假体自身无法进行调整,使得弥补体内的椎体的差异的效果较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种椎间融合假体及椎间融合假体的加工方法,以解决相关技术中的一体结构的假体自身无法进行调整,使得弥补体内的椎体的差异的效果较差的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种椎间融合假体,包括:多个椎体本体,每个椎体本体的尺寸均不同,多个上终板,每个上终板的尺寸均不同,多个上终板择一地连接在一个椎体本体的顶部;多个下终板,每个下终板的尺寸均不同,多个下终板择一地连接在一个椎体本体的底部;第一紧固件,第一紧固件穿过上终板连接在椎体本体上;第二紧固件,第二紧固件穿过下终板连接在椎体本体上。

进一步地,每个上终板通过一个第一插接结构与对应的椎体本体的顶部连接,第一插接结构包括第一插槽以及与第一插槽插接配合的第一插筋,第一插槽和第一插筋中的一个设置在椎体本体的顶部,另一个设置在上终板的底部;每个下终板通过一个第二插接结构与对应的椎体本体的底部连接,第二插接结构包括第二插槽以及与第二插槽插接配合的第二插筋,第二插槽和第二插筋中的一个设置在椎体本体的底部,另一个设置在下终板的顶部。

进一步地,第一插槽设置在椎体本体的顶部,第一插筋设置在上终板的底部,第二插槽设置在椎体本体的底部,第二插筋设置在下终板的顶部,其中,椎体本体包括筒状架体和填充在筒状架体的空隙中的多孔结构,第一插槽设置在筒状架体的顶部,第二插槽设置在筒状架体的底部。

进一步地,筒状架体包括依次间隔设置的上环板、中环板以及下环板,筒状架体还包括设置在上环板和中环板之间的第一立梁以及设置在中环板和下环板之间的第二立梁,多孔结构包括连接在上环板和中环板之间的第一多孔结构层以及连接在下环板和中环板之间的第二多孔结构层;椎体本体还包括穿设在筒状架体内的连接柱,连接柱的轴线垂直于筒状架体的底面,筒状架体还包括连接上环板与连接柱的顶部侧壁的第一连接筋,第一插槽设置在第一连接筋上,筒状架体还包括连接下环板与连接柱的底部侧壁的第二连接筋,第二插槽设置在第二连接筋上。

进一步地,椎体本体还包括穿设在筒状架体内的连接柱,连接柱的轴线垂直于筒状架体的底面,多孔结构设置在筒状架体与连接柱之间的空隙中,第一紧固件穿过上终板连接在连接柱上,第二紧固件穿过下终板连接在连接柱上。

进一步地,上终板包括第一环体和设置在第一环体内的第三多孔结构层,第一插筋连接在第一环体和第三多孔结构层上,其中,第三多孔结构层包括多个相互交错设置的第一骨小梁结构,多个相互交错的第一骨小梁结构之间形成第一骨小梁结构孔,第一骨小梁结构远离椎体本体的外表面上设置有的多个第一凸起;下终板包括第二环体和设置在第二环体内的第四多孔结构层,第二插筋连接在第二环体和第四多孔结构层上,其中,第四多孔结构层包括多个相互交错设置的第二骨小梁结构,多个相互交错的第二骨小梁结构之间形成第二骨小梁结构孔,第二骨小梁结构远离椎体本体的外表面上设置有的多个第二凸起。

进一步地,第一骨小梁结构上间隔地设置有多个第一孔和多个第二孔,第一孔的直径大于第二孔的直径,第一凸起上设置有与第二孔连通的第三孔;第二骨小梁结构上间隔地设置有多个第四孔和多个第五孔,第四孔的直径大于第五孔的直径,第二凸起上设置有与第五孔连通的第六孔。

进一步地,第三多孔结构层上设置有与椎体本体的内部连通的第一植骨窗,第四多孔结构层上设置有与椎体本体的内部连通的第二植骨窗;椎体本体包括筒状架体和填充在筒状架体的空隙中的多孔结构,筒状架体包括依次间隔设置的上环板、中环板以及下环板,上环板、中环板以及下环板三者的形状相同,上环板包括首尾依次连接的第一外凸弧面、第二外凸弧面、第三外凸弧面以及第一内凹弧面,其中,第一外凸弧面、第二外凸弧面、第三外凸弧面以及第一内凹弧面依次在水平面上投影成第一外凸弧线、第二外凸弧线、第三外凸弧线以及第一内凹弧线,第一外凸弧线的弧度和第三外凸弧线的弧度相同,第二外凸弧线的弧度大于第一外凸弧线的弧度,第二外凸弧线的半径R1范围在5mm至15mm之间,设定垂直于筒状架体的轴线的横向平分面为对称面,上终板相对于对称面与下终板对称设置,上终板的形状具有中间高两侧低,上终板包括首尾依次连接的第五外凸弧面、第六外凸弧面、第七外凸弧面以及第二内凹弧面,其中,第五外凸弧面、第六外凸弧面、第七外凸弧面以及第二内凹弧面依次在水平面上投影成第五外凸弧线、第六外凸弧线、第七外凸弧线以及第二内凹弧线,第五外凸弧线的弧度和第七外凸弧线的弧度相同,第六外凸弧线的弧度大于第五外凸弧线的弧度,第六外凸弧线的半径R2范围在5mm至15mm之间,设定经过第六外凸弧线的中点与第二内凹弧线的中点的连线为对称线,对称线与上终板的底面之间形成夹角a,夹角a的范围在0°至12°之间。

根据本发明的另一方面,提供了一种椎间融合假体的加工方法,对上述的椎间融合假体进行加工,椎间融合假体的加工方法包括以下步骤:步骤S10:对上终板坯体、椎体本体坯体以及下终板坯体进行酸洗处理;步骤S20:对酸洗处理过的上终板坯体、椎体本体坯体以及下终板坯体进行阳极氧化表面处理;步骤S30:通过第一紧固件将阳极氧化表面处理过的上终板坯体与椎体本体坯体的顶部连接,通过第二紧固件将阳极氧化表面处理过的下终板坯体与椎体本体坯体的底部连接,以得到椎间融合假体。

进一步地,在步骤S10中,使用硝酸和氢氟酸的混合溶液对上终板坯体、椎体本体坯体以及下终板坯体进行酸洗处理,其中,硝酸的浓度在60%至70%之间,氢氟酸浓度在45%至60%之间。

应用本发明的技术方案,椎间融合假体包括:多个椎体本体、多个上终板、多个下终板、第一紧固件和第二紧固件。每个椎体本体的尺寸均不同。每个上终板的尺寸均不同,多个上终板择一地连接在一个椎体本体的顶部。每个下终板的尺寸均不同,多个下终板择一地连接在一个椎体本体的底部。第一紧固件穿过上终板连接在椎体本体上。第二紧固件穿过下终板连接在椎体本体上。这样,植入椎间融合假体时需要对其高度或者角度进行调节的情况下,多个上终板能够择一地连接在一个椎体本体的顶部,能够对植入椎间融合假体的顶部进行调整,并通过第一紧固件进行紧固。同时,多个下终板能够择一地连接在一个椎体本体的底部,能够对植入椎间融合假体的底部进行调整,并通过第二紧固件进行紧固。这样,本申请的分体式的椎间融合假体的顶部和底部均能够作出调整,能够有效地弥补体内的椎体的差异,获得较好的弥补效果,进而保证手术正常进程。因此,本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的一体结构的假体自身无法进行调整,使得弥补体内的椎体的差异的效果较差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的椎间融合假体的实施例的分解结构示意图;

图2示出了图1的椎间融合假体的筒状架体的立体结构示意图;

图3示出了图1的椎间融合假体的椎体本体的俯视示意图;

图4示出了图1的椎间融合假体的上终板的俯视示意图;

图5示出了图4的上终板的侧视示意图;

图6示出了图1的椎间融合假体的第一骨小梁结构的立体结构示意图;

图7示出了图6的第一骨小梁结构的剖视示意图;

图8示出了图1的椎间融合假体的第二骨小梁结构的立体结构示意图;

图9示出了图8的第二骨小梁结构的剖视示意图;

图10示出了图1的椎体本体的剖视示意图;以及

图11示出了根据本发明的椎间融合假体的加工方法的实施例的流程图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、椎体本体;11、筒状架体;111、上环板;1111、第一外凸弧面;1112、第二外凸弧面;1113、第三外凸弧面;1114、第一内凹弧面;112、中环板;113、下环板;114、第一立梁;115、第二立梁;116、第三立梁;12、多孔结构;121、第一多孔结构层;122、第二多孔结构层;13、连接柱;14、第一连接筋;15、第二连接筋;20、上终板;21、第一环体;22、第三多孔结构层;221、第一骨小梁结构;2211、第一孔;2212、第二孔;222、第一凸起;2221、第三孔;223、第一植骨窗;23、第五外凸弧面;24、第六外凸弧面;25、第七外凸弧面;26、第二内凹弧面;28、第一安装孔;30、下终板;31、第二环体;32、第四多孔结构层;321、第二骨小梁结构;3211、第四孔;3212、第五孔;322、第二凸起;3221、第六孔;323、第二植骨窗;38、第二安装孔;40、第一紧固件;401、第一操作孔;41、第一插槽;42、第一插筋;43、第二插槽;44、第二插筋;50、第二紧固件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图4所示,本实施例的椎间融合假体包括:多个椎体本体10、多个上终板20、多个下终板30、第一紧固件40和第二紧固件50。每个椎体本体10的尺寸均不同。每个上终板20的尺寸均不同,多个上终板20择一地连接在一个椎体本体10的顶部。每个下终板30的尺寸均不同,多个下终板30择一地连接在一个椎体本体10的底部。第一紧固件40穿过上终板20连接在椎体本体10上。第二紧固件50穿过下终板30连接在椎体本体10上。

应用本实施例的技术方案,植入椎间融合假体时需要对其高度或者角度进行调节的情况下,多个上终板20能够择一地连接在一个椎体本体10的顶部,能够对植入椎间融合假体的顶部进行调整,并通过第一紧固件40进行紧固。同时,多个下终板30能够择一地连接在一个椎体本体10的底部,能够对植入椎间融合假体的底部进行调整,并通过第二紧固件50进行紧固。这样,本实施例的分体式的椎间融合假体的顶部和底部均能够作出调整,能够有效地弥补体内的椎体的差异,获得较好的弥补效果,进而保证手术正常进程。因此,本实施例的技术方案有效地解决了相关技术中的一体结构的假体自身无法进行调整,使得弥补体内的椎体的差异的效果较差的问题。

如图1至图4所示,每个上终板20通过一个第一插接结构与对应的椎体本体10的顶部连接。第一插接结构包括第一插槽41以及与第一插槽41插接配合的第一插筋42。第一插槽41设置在椎体本体10的顶部,第一插筋42设置在上终板20的底部。这样,第一插槽41与第一插筋42插接配合使得每个上终板20快速地与对应的椎体本体10的顶部连接,且第一插槽41能够对第一插筋42进行限位,防止每个上终板20相对于对应的椎体本体10的顶部发生移位,以使椎间融合假体能够进行稳定地支撑。具体地,每个第一插筋42均为等厚结构,每个第一插槽41均为等宽结构,这样,多个上终板20择一地连接在一个椎体本体10的顶部的过程中,在上下方向上进行插接配合方便,便于装拆,有利于提高更换效率。

在图中未示出的实施例中,第一插筋可以设置在椎体本体的顶部,第一插槽可以设置在上终板的底部。

如图1至图4所示,每个下终板30通过一个第二插接结构与对应的椎体本体10的底部连接,第二插接结构包括第二插槽43以及与第二插槽43插接配合的第二插筋44,第二插槽43设置在椎体本体10的底部,第二插筋44设置在下终板30的顶部。这样,第二插槽43与第二插筋44插接配合使得每个下终板30快速地与对应的椎体本体10的底部连接,且第二插槽43能够对第二插筋44进行限位,防止每个下终板30相对于对应的椎体本体10的底部发生移位,以使椎间融合假体能够进行稳定地支撑。具体地,每个第二插筋44均为等厚结构,每个第二插槽43均为等宽结构,这样,多个下终板30择一地连接在一个椎体本体10的底部的过程中,在上下方向上进行插接配合方便,便于装拆,有利于提高更换效率。

在图中未示出的实施例中,第二插筋可以设置在椎体本体的底部,第二插槽可以设置在下终板的顶部。

如图1至图4所示,第一插槽41设置在椎体本体10的顶部,第一插筋42设置在上终板20的底部,第二插槽43设置在椎体本体10的底部。第二插筋44设置在下终板30的顶部。其中,椎体本体10包括筒状架体11和填充在筒状架体11的空隙中的多孔结构12,第一插槽41设置在筒状架体11的顶部,第二插槽43设置在筒状架体11的底部。筒状架体11的形状类似于人体的椎体的形状,这样能够提供均匀地支撑力,以使每个上终板20和每个下终板30均能够提供稳定地支撑力。多孔结构12的设置可引导骨组织长入到椎间融合假体中,使椎间融合假体具有更好的骨长入效果,从而获得更好的植入稳定性。

如图1至图4所示,筒状架体11包括依次间隔设置的上环板111、中环板112以及下环板113。筒状架体11还包括设置在上环板111和中环板112之间的第一立梁114以及设置在中环板112和下环板113之间的第二立梁115。多孔结构12包括连接在上环板111和中环板112之间的第一多孔结构层121以及连接在下环板113和中环板112之间的第二多孔结构层122。这样,第一多孔结构层121可引导骨组织长入到上环板111和中环板112之间的空隙中,使椎体本体10具有更好的骨长入效果,从而获得更好的植入稳定性。同时第二多孔结构层122可引导骨组织长入到下环板113和中环板112之间的空隙中,使椎体本体10具有更好的骨长入效果,从而获得更好的植入稳定性。上环板111、中环板112、第一立梁114、下环板113以及第二立梁115的设置使得筒状架体11具有足够的结构强度,以提供良好的支撑力。椎体本体10还包括穿设在筒状架体11内的连接柱13,连接柱13的轴线垂直于筒状架体11的底面,筒状架体11还包括连接上环板111与连接柱13的顶部侧壁的第一连接筋14,第一插槽41设置在第一连接筋14上。筒状架体11还包括连接下环板113与连接柱13的底部侧壁的第二连接筋15,第二插槽43设置在第二连接筋15上。连接柱13的设置便于在筒状架体11的内部搭建起第一连接筋14和第二连接筋15,以使第一连接筋14和第二连接筋15稳定且可靠地连接在筒状架体11的内部。第一插槽41设置在第一连接筋14上能够减少第一插槽41设置在其他位置处(如第一立梁114)而造成削弱筒状架体11的结构强度的可能性,以保证筒状架体11的结构的稳定性。第二插槽43设置在第二连接筋15上能够减少第二插槽43设置在其他位置处(如第二立梁115)而造成削弱筒状架体11的结构强度的可能性,以保证筒状架体11的结构的稳定性。

在本实施例中,第一连接筋14和第二连接筋15均为三个,三个第一连接筋14呈放射状布置在上环板111内,三个第二连接筋15呈放射状设置在下环板113内,以使筒状架体11能够提供均匀的支撑力。当然,在图中未示出的实施例中,第一连接筋和第二连接筋的数量不限于三个,还可以是两个、四个、五个及以上。

如图1和图2所示,在本实施例中,为了保证筒状架体11的支撑效果的稳定性,第一立梁114为三个,三个第一立梁114沿上环板111的周向间隔设置,第二立梁115为三个,三个第二立梁115沿下环板113的周向间隔设置,且三个第一立梁114与三个第二立梁115一一对应地设置。为了分散集中在连接柱13处的应力,筒状架体11还包括第三立梁116,第三立梁连接在第一连接筋14和第二连接筋15之间,第三立梁116能够分散连接柱13处的应力,以使筒状架体11能够提供均匀的支撑力,避免上终板20或者下终板30发生沉陷的现象。当然,在图中未示出的实施例中,第一立梁和第二立梁的数量不限于三个,还可以是两个、四个、五个及以上。

如图1至图4所示,椎体本体10还包括穿设在筒状架体11内的连接柱13。连接柱13的轴线垂直于筒状架体11的底面。多孔结构12设置在筒状架体11与连接柱13之间的空隙中。这样,多孔结构12可引导骨组织长入到筒状架体11与连接柱13之间的空隙中,使椎体本体10具有更好的骨长入效果,从而获得更好的植入稳定性。第一紧固件40穿过上终板20连接在连接柱13上,第二紧固件50穿过下终板30连接在连接柱13上。这样,连接在连接柱13上的第一紧固件40能够提高第一紧固件40与椎体本体10的连接强度,连接在连接柱13上的第二紧固件50能够提高第二紧固件50与椎体本体10的连接强度,以增加椎体本体10植入的稳定性。

如图1和图2所示,在本实施例中,为了便于连接,连接柱13为管状结构,连接柱13的第一端与第一紧固件40之间设置有第一螺纹结构,连接柱13的第二端与第二紧固件50之间设置有第二螺纹结构。为了减重,连接柱13的侧壁上设置有多个镂空孔。

如图1、图4至图9所示,上终板20包括第一环体21和设置在第一环体21内的第三多孔结构层22,第一插筋42连接在第一环体21和第三多孔结构层22上。第一环体21的形状类似于人体的椎体的形状,这样能够提供均匀地支撑力,避免上终板20发生沉陷的现象。第三多孔结构层22可引导骨组织长入到第一环体21内的空隙中,使上终板20具有更好的骨长入效果,从而获得更好的植入稳定性。具体地,第三多孔结构层22能够充分覆盖在第一环体21远离椎体本体10的表面,与人体骨组织充分接触,同时具有防移位,获得较好的支撑稳定性。

如图1、图4至图9所示,在本实施例中,第三多孔结构层22上设置有供第一紧固件40穿过的第一安装孔28。其中,第三多孔结构层22包括多个相互交错设置的第一骨小梁结构221,多个相互交错的第一骨小梁结构221之间形成第一骨小梁结构孔,第一骨小梁结构221远离椎体本体10的外表面上设置有的多个第一凸起222。多个第一凸起222能够增加摩擦,防止上终板20与体内椎体的接触的表面之间产生相对的滑动,防止椎间融合假体发生偏斜,避免椎间融合假体脱离植入位置。具体地,第一安装孔28为第一沉头孔,第一紧固件40优选为第一沉头螺栓,第一沉头螺栓的螺栓头位于第一沉头孔内,以使第一沉头螺栓的螺栓头不凸出于第一骨小梁结构221远离椎体本体10的外表面,避免第一沉头螺栓与体内的椎体发生干涉。同时,第一沉头螺栓的螺栓头内填塞骨质,以诱导骨长入第一沉头螺栓的内部,充分增加骨结合,增加椎间融合假体的植入稳定性。第一沉头螺栓具有第一操作孔401。

如图1、图4至图9所示,下终板30包括第二环体31和设置在第二环体31内的第四多孔结构层32,第二插筋44连接在第二环体31和第四多孔结构层32上。第二环体31的形状类似于人体的椎体的形状,这样能够提供均匀地支撑力,避免下终板30发生沉陷的现象。在本实施例中,第四多孔结构层32上设置有供第二紧固件50穿过的第二安装孔38。第四多孔结构层32可引导骨组织长入到第二环体31内的空隙中,使下终板30具有更好的骨长入效果,从而获得更好的植入稳定性。具体地,第四多孔结构层32能够充分覆盖在第二环体31远离椎体本体10的表面,与人体骨组织充分接触,同时具有防移位,获得较好的支撑稳定性。

如图1、图4至图9所示,第四多孔结构层32包括多个相互交错设置的第二骨小梁结构321,多个相互交错的第二骨小梁结构321之间形成第二骨小梁结构孔,第二骨小梁结构321远离椎体本体10的外表面上设置有的多个第二凸起322。多个第二凸起322能够增加摩擦,防止下终板30与体内椎体的接触的表面之间产生相对的滑动,防止椎间融合假体发生偏斜,避免椎间融合假体脱离植入位置。具体地,第二安装孔38为第二沉头孔,第二紧固件50优选为第二沉头螺栓,第二沉头螺栓的螺栓头位于第二沉头孔内,以使第二沉头螺栓的螺栓头不凸出于第二骨小梁结构321远离椎体本体10的外表面,避免第二沉头螺栓与体内的椎体发生干涉。同时,第二沉头螺栓的螺栓头内填塞骨质,以诱导骨长入第二沉头螺栓的内部,充分增加骨结合,增加椎间融合假体的植入稳定性。第二沉头螺栓具有第二操作孔。

如图1、图4至图9所示,第一骨小梁结构221上间隔地设置有多个第一孔2211和多个第二孔2212,第一孔2211的直径大于第二孔2212的直径。第一凸起222上设置有与第二孔2212连通的第三孔2221。这样,第一凸起222位于第二孔2212处,而没有位于第一孔2211处,使得第一凸起222具有足够的支撑强度,以使第一凸起222提供稳定的摩擦力,多个第三孔2221、多个第一孔2211以及多个第二孔2212能够引导骨组织长入第一骨小梁结构221中,进一步增加了椎间融合假体的稳定性。

在本实施例中,第一骨小梁结构221的直径在700微米至900微米之间,第一孔2211的直径在200微米至300微米的范围内,第一凸起222的高度在0.5mm至0.8mm之间。第一骨小梁结构221的直径优选为700微米或者800微米或者900微米。第一孔2211的直径优选为200微米或者250微米或者300微米。第一凸起222的高度优选为0.5mm或者0.6mm或者0.8mm。

如图1、图4至图9所示,第二骨小梁结构321上间隔地设置有多个第四孔3211和多个第五孔3212,第四孔3211的直径大于第五孔3212的直径,第二凸起322上设置有与第五孔3212连通的第六孔3221。这样,第二凸起322位于第五孔3212处,而没有位于第四孔3211处,使得第二凸起322具有足够的支撑强度,以使第二凸起322提供稳定的摩擦力,多个第四孔3211、多个第五孔3212以及多个第六孔3221能够引导骨组织长入第二骨小梁结构321中,进一步增加了椎间融合假体的稳定性。

在本实施例中,第二骨小梁结构321的直径在700微米至900微米之间,第四孔3211的直径在200微米至300微米的范围内,第二凸起322的高度在0.5mm至0.8mm之间。第二骨小梁结构321的直径优选为700微米或者800微米或者900微米。第四孔3211的直径优选为200微米或者250微米或者300微米。第二凸起322的高度优选为0.5mm或者0.6mm或者0.8mm。

如图1和图4所示,第三多孔结构层22上设置有与椎体本体10的内部连通的第一植骨窗223。第四多孔结构层32上设置有与椎体本体10的内部连通的第二植骨窗323。这样,通过第一植骨窗223能够向椎体本体10内填塞骨质,通过第二植骨窗323能够向椎体本体10内填塞骨质,进而以诱导骨长入椎体本体10内部,充分增加骨结合,增加椎间融合假体的植入稳定性。

如图1和图4所示,为了便于加工,成型方便,椎体本体10包括筒状架体11和填充在筒状架体11的空隙中的多孔结构12,筒状架体11包括依次间隔设置的上环板111、中环板112以及下环板113,上环板111、中环板112以及下环板113三者的形状相同。上环板111包括首尾依次连接的第一外凸弧面1111、第二外凸弧面1112、第三外凸弧面1113以及第一内凹弧面1114。这样,筒状架体11设计为与人体椎体相匹配的形状,能够有效分散应力,避免椎间融合假体发生沉陷的现象。

如图1至图3所示,第一外凸弧面1111、第二外凸弧面1112、第三外凸弧面1113以及第一内凹弧面1114依次在水平面上投影成第一外凸弧线、第二外凸弧线、第三外凸弧线以及第一内凹弧线,第一外凸弧线的弧度和第三外凸弧线的弧度相同,第二外凸弧线的弧度大于第一外凸弧线的弧度,第二外凸弧线的半径R1范围在5mm至15mm之间。上述的半径R1范围内的第二外凸弧线使得椎体本体10能够根据体内的椎体的形状,选择不同角度规格的椎体本体10,以实现和人体椎体的最优解剖匹配。每个椎体本体10的角度尺寸以2mm为倍数递增,如最小半径的椎体本体10的尺寸为5mm,以2mm为倍数递增得到下一个椎体本体10的尺寸为7mm,依次类推,最后得到最大半径的椎体本体10的尺寸为15mm。多个椎体本体10准备了多种角度,在手术过程中可直接配备角度规格不同的椎体本体即可,对植入的椎间融合假体的角度进行调节,同时也能够减少所需准备的椎间融合假体的数量。

如图1至图3以及图10所示,椎体本体10的高度H在10mm至120mm的范围内,每个椎体本体10的高度尺寸以2mm为倍数递增,如最低的椎体本体10的尺寸为10mm,以2mm为倍数递增得到下一个椎体本体10的尺寸为12mm,依次类推,最后得到最高的椎体本体10的尺寸为120mm。多个椎体本体10准备了多种高度,在手术过程中可直接配备高度规格不同的椎体本体即可,对植入的椎间融合假体的高度进行调节,同时也能够减少所需准备的椎间融合假体的数量。

如图1所示,设定垂直于筒状架体11的轴线的横向平分面为对称面,上终板20相对于对称面与下终板30对称设置,上终板20的形状具有中间高两侧低。这样,上终板20的形状与人体椎体的上终板的形状更加的匹配,以实现和人体椎体的最优解剖匹配。

如图1至图4所示,上终板20包括首尾依次连接的第五外凸弧面23、第六外凸弧面24、第七外凸弧面25以及第二内凹弧面26。这样,上终板20设计为与人体椎体的上终板相匹配的形状以及下终板30设计为与人体椎体的下终板相匹配的形状,能够有效分散应力,避免上终板20和下终板30发生沉陷的现象。其中,第五外凸弧面23、第六外凸弧面24、第七外凸弧面25以及第二内凹弧面26依次在水平面上投影成第五外凸弧线、第六外凸弧线、第七外凸弧线以及第二内凹弧线,第五外凸弧线的弧度和第七外凸弧线的弧度相同,第六外凸弧线的弧度大于第五外凸弧线的弧度,第六外凸弧线的半径R2范围在5mm至15mm之间。上述的半径R2范围内的第六外凸弧线使得上终板20能够根据人体椎体的上终板的形状,选择不同角度规格的上终板,以实现和人体椎体的最优解剖匹配。第六外凸弧线的半径R2范围在5mm至15mm之间,每个上终板20的角度尺寸以2mm为倍数递增,如最小半径的上终板20的尺寸为5mm,以2mm为倍数递增得到下一个上终板20的尺寸为7mm,依次类推,最后得到最大半径的上终板20的尺寸为15mm。多个上终板20准备了多种角度,在手术过程中可直接配备角度规格不同的上终板即可,对植入的椎间融合假体的角度进行调节,同时也能够减少所需准备的椎间融合假体的数量。

如图1至图5所示,设定经过第六外凸弧线的中点与第二内凹弧线的中点的连线为对称线,对称线与上终板20的底面之间形成夹角a,夹角a的范围在0°至12°之间。这样,每个上终板20的角度尺寸以2°为倍数递增,如最小角度的上终板20的尺寸为0°,以2°为倍数递增得到下一个上终板20的尺寸为2°,依次类推,最后得到最大角度的上终板20的尺寸为12°。多个上终板20准备了多种角度,在手术过程中可直接配备角度规格不同的上终板即可,对植入的椎间融合假体的角度进行调节,同时也能够减少所需准备的椎间融合假体的数量。

本实施例的上终板20、椎体本体10以及下终板30采用电子束熔融技术和选择性激光熔化技术制造而成。第一紧固件40和第二紧固件50采用3D打印技术加工得到。椎间融合假体的材质为钛合金或者钽。

发明人发现,假体加工过程中需要通过阳极氧化技术处理,在阳极氧化技术处理之前,需要通过喷砂对假体进行处理。假体在喷砂过程中,假体的内部无法喷砂到,使得内部的未熔融粉末无法清理出来,且砂子可能会残留在内部,假体替换至椎体位置后,假体上的未熔融粉末及砂子会对人体的组织器官产生危害。

为了解决上述问题,本申请还提供了一种椎间融合假体的加工方法,如图11所示,对上述的椎间融合假体进行加工。椎间融合假体的加工方法包括以下步骤:步骤S10:对上终板坯体、椎体本体坯体以及下终板坯体进行酸洗处理;步骤S20:对酸洗处理过的上终板坯体、椎体本体坯体以及下终板坯体进行阳极氧化表面处理;步骤S30:通过第一紧固件将阳极氧化表面处理过的上终板坯体与椎体本体坯体的顶部连接,通过第二紧固件将阳极氧化表面处理过的下终板坯体与椎体本体坯体的底部连接,以得到椎间融合假体。由于上述的椎间融合假体能够解决相关技术中的一体结构的假体自身无法进行调整,使得弥补体内的椎体的差异的效果较差的问题,使得采用本实施例的椎间融合假体的加工方法得到椎间融合假体也能够解决同样的技术问题。

并且,采用上述的椎间融合假体的加工方法,使得椎间融合假体在进行阳极氧化表面处理前,对上终板坯体、椎体本体坯体以及下终板坯体进行酸洗处理的过程中,椎间融合假体的钛离子与酸洗处理中的氢离子发生反应(2Ti+6HF=2TiF3+3H2↑),能够腐蚀掉上终板坯体的内部的未熔融粉末、腐蚀掉椎体本体坯体的内部的未熔融粉末以及腐蚀掉下终板坯体的内部的未熔融粉末,进而能够清除椎间融合假体内部的未熔融粉末。这样,椎间融合假体无需进行喷砂处理,避免砂子残留在上终板坯体的内部、椎体本体坯体的内部以及下终板坯体的内部,椎间融合假体替换至椎体位置后,也能够避免未熔融粉末及砂子残留在椎间融合假体的内部对人体的组织器官产生风险。因此,本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的假体替换至椎体位置后,假体上的未熔融粉末及砂子会对人体的组织器官产生危害的问题。

如图11所示,在步骤S20中,对酸洗处理过的上终板坯体、椎体本体坯体以及下终板坯体进行阳极氧化表面处理,使得不同规格的上终板坯体和下终板坯体处理为不同的颜色,以增加辨识度,避免相近规格的误用,如蓝色、红色、金黄色或者紫色。同时阳极氧化表面处理还可提高椎间融合假体的生物相容性。

如图11所示,为了使酸洗完的椎间融合假体后,能够保证尺寸以及第一多孔结构层、第二多孔结构层、第三多孔结构层以及第四多孔结构层的尺寸符合标准要求,在步骤S10中,使用硝酸和氢氟酸的混合溶液对上终板坯体、椎体本体坯体以及下终板坯体进行酸洗处理,其中,硝酸的浓度在60%至70%之间,氢氟酸浓度在45%至60%之间。其中,硝酸和氢氟酸的混合溶液中含有硝酸、氢氟酸以及水,硝酸与水的配比的范围在1:2.4-1:3之间,氢氟酸与水的配比的范围在1:60-1:68之间。具体地,硝酸在350ml-500ml之间,氢氟酸在15ml-20ml之间,水在1000ml-1200ml之间。

在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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