CN107569309A - 一种能够植入长段骨的椎体假体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够植入长段骨的椎体假体，包括具有植骨槽的椎体主体，植骨槽设有供骨条放入的开放口，开放口上可拆卸地安装有植骨槽覆盖板，椎体主体连接设有髓腔保护板，髓腔保护板通过后路钉棒固定系统与人体生理椎体相固定，椎体主体的上、下两端还分别包括上终板和下终板，椎体主体为三维连通多孔结构。本发明的有益效果是：可实现植入长段骨，用于对受损脊柱椎体进行替代，其具有良好的术后骨长入特性以实现远期骨性融合的人工椎体。

Description

一种能够植入长段骨的椎体假体

技术领域

本发明涉及骨科植入领域，更具体地说涉及一种能够植入长段骨的椎体假体。

背景技术

在人类脊柱疾病的治疗中，由于脊柱肿瘤、结核和严重的骨折常引起椎体破坏，可能导致脊髓神经损害而不得不施行椎体切除术，椎体切除后的脊柱需重建其稳定性，人工椎体置换术的出现为治疗此类疾病提供了一种较为理想的方法。自上个世纪60年代末首次报道椎体肿瘤切除并以假体替代以来,人工椎体作为一类有效的椎体替代物在临床上得到了广泛应用。但在临床应用以及一系列的生物力学测试中显示出传统的人工椎体在某些方面尚存在一些需要解决的问题。

现有技术中，采用的是植入自体或异体骨颗粒以利于术后骨整合，但是若所需替换的椎体节段较长，则很难获得足够体积的自体骨颗粒，而植入同种异体骨颗粒其高昂的成本亦令人难以承受且来源有限，这给后续在人工椎体节段全长范围内建立完整的骨整合带来了极大困难；其次，为保证中心植骨孔的骨量，使人工椎体上下终板的设计面积缩小，支撑力度不足从而使得人工椎体陷入上下椎体的终板内，出现沉陷的现象，从而最终丧失理想高度。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种能够植入长段骨的椎体假体，用于对受损脊柱椎体进行替代，其具有良好的术后骨长入特性以实现远期骨性融合的人工椎体。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种能够植入长段骨的椎体假体，包括具有植骨槽的椎体主体，所述植骨槽设有供骨条放入的开放口，所述开放口上可拆卸地安装有植骨槽覆盖板，所述椎体主体连接设有髓腔保护板，所述髓腔保护板通过后路钉棒固定系统与人体生理椎体相固定。

进一步，所述椎体主体的横截面为U型，其上、下两端还分别包括上终板和下终板，所述椎体主体为三维连通多孔结构。

进一步，所述植骨槽覆盖板为光滑或者三维连通多孔结构。

进一步，所述髓腔保护板为整体式或者多节段式髓腔保护板。

进一步，所述髓腔保护板设置在所述椎体主体的单侧或双侧。

进一步，所述髓腔保护板的内表面为光滑表面，所述髓腔保护板的外表面为三维连通多孔结构。

进一步，所述髓腔保护板上设有使所述髓腔保护板内外两侧的软组织建立血运和组织连接的内外连通孔。

进一步，所述髓腔保护板在对应所述人体生理椎体上的原椎间孔位置处设置有开放式凹口。

进一步，所述后路钉棒固定系统包括设置在所述人体生理椎体的棘突两侧的纵向连接棒，所述纵向连接棒通过固定棒锁合机构固定在所述髓腔保护板上，所述人体生理椎体和各所述纵向连接棒之间用椎弓根螺钉固定。

进一步，所述椎体主体上设有连接部，所述后路钉棒固定系统包括将所述连接部和各所述纵向连接棒之间相连接的横向连接钉。

本发明的有益效果为：

1、本发明可植入骨条的椎体假体专为需要进行较长脊椎椎体置换的患者设计，使用自体腓骨骨条进行椎体主体内部的填充占位，可在术后较短时间内达成椎体主体全长范围内的骨融合以利于植入物的远期稳定；

2、本发明可植入骨条的椎体假体主体为多孔金属结构，其各个孔隙之间均为相互连通；所述多孔金属结构的孔隙其孔径设置为150μm～1000μm，这些相互联通的孔隙可促成微血管的建立与骨细胞的长入融合；

3、本发明可植入骨条的椎体假体主体上的植骨槽根据需要设置在椎体假体的前方、后方或者侧方，也可以在前、后、侧的不同部位混合设计植骨槽，以方便手术的实施；

4、在植骨槽覆盖板的边缘或内部设有加强边框以及加强筋，可保证植骨槽覆盖板的强度；

5、植骨槽覆盖板面向后方的表面设计成光滑的表面以避免对脊髓硬脊膜造成摩擦损伤；

6、髓腔保护板上设有内外连通孔，可以使髓腔保护板内外两侧的软组织建立血运并形成组织连接以产生相互悬吊的作用；

7、本发明可植入骨条的椎体假体，其椎体假体主体、植骨槽覆盖板、髓腔保护板均采用金属3D打印技术制造，制作过程简单快速，通常设计制作可在24小时内完成，有利于患者的及时手术并早期固定。

附图说明

图1是椎体主体的结构示意图；

图2是三维连通多孔结构髓腔保护板的结构示意图；

图3是髓腔保护板加强筋的结构示意图；

图4是整体式髓腔保护板的结构示意图；

图5是多阶段式髓腔保护板的结构示意图；

图6是后路钉棒固定系统的结构示意图；

图7是实施例1使用过程示意图；

图8是实施例1使用状态示意图；

图9是植骨槽设置在椎体假体的侧方的实施例结构示意图

图中：

1、上终板；2、下终板；3、植骨槽；4、加强边框；5、植骨槽覆盖板加强筋；6、三维连通多孔结构；7、开放式凹口；8、内外连通孔；9、多节段式髓腔保护板；10、固定棒锁合机构；11、纵向连接棒；12、椎体主体；13、髓腔保护板；14、人体生理椎体；15、椎弓根螺钉；16、骨条；17、植骨槽覆盖板；18、螺钉；19、开放口。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例1

如图1-8所示，一种能够植入长段骨的椎体假体，包括具有植骨槽3的椎体主体12，植骨槽3设有供骨条放入的开放口19，开放口19上可拆卸地覆盖有植骨槽覆盖板17，椎体主体12连接设有髓腔保护板13，髓腔保护板13通过后路钉棒固定系统与人体生理椎体14相固定；

植骨槽覆盖板17通过螺钉18固定于椎体主体12上；

植骨槽3设置在可植入骨条16的椎体主体12的前方、后方或者侧方，也可以根据需要在前、后侧的不同部位混合设计植骨槽3；可植入的骨条16可以取自患者腓骨，术中由医护人员将取出的腓骨段用专用工具进行外形的修整以方便的装入可植入骨条的椎体主体上的植骨槽3中；在术后较短时间内达成椎体主体全长范围内的骨融合以利于植入物的远期稳定；也可以选择通过处理过的长段异体骨进行植入；整段长条骨直接植入代替了以往骨粉的植入，解决了自体骨颗粒不足、异体骨颗粒昂贵的问题。

椎体主体12的上、下两端还分别包括上终板1和下终板2，椎体主体12为三维连通多孔结构6；因为采用整个骨条直接植入，上终板1、下终板2可以保留住最大的面积，同时上终板1、下终板2、骨条16都可以起到支撑作用，且上终板1、下终板2为三维连通多孔结构6在起到支撑作用的同时更利于骨长入，从而形成更加稳定的支撑，使得植入的椎体假体能够坚强，避免沉陷现象的产生，保持良好的理想高度。

植骨槽覆盖板17为光滑或者三维连通多孔结构6，植骨槽覆盖板17的目的是将骨条16固定限制在植骨槽3内以防其移位或脱出，为加强植骨槽覆盖板17的强度，在其上设置有加强边框4以及植骨槽覆盖板加强筋5；

三维连通多孔结构6的孔径设计为150μm～1000μm以有利于骨细胞的长入；

当植骨槽3设置在椎体主体12的后方时，如果手术仅仅移除了患部椎体的骨质部分而继续保留了后纵韧带，此时植骨槽覆盖板17上的三维连通多孔结构6可为后纵韧带细胞长入性结合预留了空间与通道；

当植骨槽3设置在椎体主体12的后方时，如果手术将患部椎体的骨质部分以及后纵韧带全部移除了，此时植骨槽覆盖板17面向后方的表面设计成光滑的表面以避免对脊髓硬脊膜造成摩擦损伤；

如图9所示，本发明可植入骨条的椎体假体主体上的植骨槽3根据需要设置在椎体假体的前方、后方或者侧方，也可以在前、后、侧的不同部位混合设计植骨槽3，以方便手术的实施。

髓腔保护板13设置在椎体主体12的单侧或双侧；髓腔保护板13将失去椎体保护的脊髓神经围护在内以避免外部组织的接触与侵入；

髓腔保护板13为整体或者多节段式髓腔保护板9；

髓腔保护板13的内表面为光滑表面，髓腔保护板13的外表面为三维连通多孔结构6；髓腔保护板16内表面为抛光的光滑表面以避免对脊髓硬脊膜造成摩擦损伤，髓腔保护板16外表面设置有三维连通多孔结构6以便于周围软组织细胞的附着和长入以增加髓腔保护板13的稳定；

髓腔保护板13上设有内外连通孔8，可以使髓腔保护板13内外两侧的软组织建立血运并建立组织连接以产生相互悬吊的作用；

髓腔保护板13在对应原人体生理椎体14上椎间孔位置设置有开放式凹口7，开放式凹口7让开神经根。

所述后路钉棒固定系统包括设置在人体生理椎体14棘突两侧的纵向连接棒11，纵向连接棒11通过固定棒锁合机构10固定在髓腔保护板13上，人工椎体主体14和各纵向连接棒11之间用椎弓根螺钉15进一步固定。

本发明可植入骨条的椎体假体其制作过程是：

1.首先依据患者的CT或MRI等医学三维断层扫描数据并使用交互式的医学影像控制系统在计算机中建立患者病患部位的三维模型；

2.参照三维模型以及手术方案设计可植入骨条的椎体假体的整体形态以及各个零部件的具体形态；

3.设计所需多孔金属结构的孔隙孔径三维模型；

4.设计各部所需加强结构；

5.将已完成的设计文件输入到金属3D打印设备中直接打印成型，所使用的金属材料均为可植入人体的各种材料例如钴合金、钛合金、医用不锈钢等等；

6.打印完成后进行适当后续整理清洗灭菌加工即可用于手术。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种能够植入长段骨的椎体假体，其特征在于：包括具有植骨槽的椎体主体，所述植骨槽设有供骨条放入的开放口，所述开放口上可拆卸地安装有植骨槽覆盖板，所述椎体主体连接设有髓腔保护板，所述髓腔保护板通过后路钉棒固定系统与人体生理椎体相固定。

2.根据权利要求1所述的能够植入长段骨的椎体假体，其特征在于：所述椎体主体的横截面为U型，其上、下两端还分别包括上终板和下终板，所述椎体主体为三维连通多孔结构。

3.根据权利要求1所述的能够植入长段骨的椎体假体，其特征在于：所述植骨槽覆盖板为光滑或者三维连通多孔结构。

4.根据权利要求2所述的能够植入长段骨的椎体假体，其特征在于：所述髓腔保护板为整体式或者多节段式髓腔保护板。

5.根据权利要求4所述的能够植入长段骨的椎体假体，其特征在于：所述髓腔保护板设置在所述椎体主体的单侧或双侧。

6.根据权利要求5所述的能够植入长段骨的椎体假体，其特征在于：所述髓腔保护板的内表面为光滑表面，所述髓腔保护板的外表面为三维连通多孔结构。

7.根据权利要求6所述的能够植入长段骨的椎体假体，其特征在于：所述髓腔保护板上设有使所述髓腔保护板内外两侧的软组织建立血运和组织连接的内外连通孔。

8.根据权利要求7所述的能够植入长段骨的椎体假体，其特征在于：所述髓腔保护板在对应所述人体生理椎体上的原椎间孔位置处设置有开放式凹口。

9.根据权利要求1所述的能够植入长段骨的椎体假体，其特征在于：所述后路钉棒固定系统包括设置在所述人体生理椎体的棘突两侧的纵向连接棒，所述纵向连接棒通过固定棒锁合机构固定在所述髓腔保护板上，所述人体生理椎体和各所述纵向连接棒之间用椎弓根螺钉固定。