一種仿生骨小梁的頸椎融合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域,特別是涉及一種仿生骨小梁的頸椎融合器。
【背景技術(shù)】
[0002]脊柱節(jié)段失穩(wěn)是臨床頸椎外科疾病的核心病理基礎(chǔ),退行性改變、創(chuàng)傷及腫瘤是臨床常見的病因。節(jié)段融合是恢復(fù)脊柱穩(wěn)定性的重要手段,不同方式的融合技術(shù)使脊柱融合成功率不斷提高。椎間融合器的出現(xiàn)及椎間界面融合技術(shù)的發(fā)展,為臨床治療各類頸椎疾病提供了一種全面可靠的醫(yī)療手段。
[0003]骨小梁是骨皮質(zhì)在松質(zhì)骨內(nèi)的延伸部分,即骨小梁與骨皮質(zhì)相連接,在骨髓腔中呈不規(guī)則立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這種人體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)具有良好的支持作用;通過對骨小梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿生涉及,可以極大的提供現(xiàn)有椎間融合裝置的支撐性能。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種仿生骨小梁的頸椎融合器,根據(jù)骨小梁的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行設(shè)計以滿足椎間融合裝置的要求。
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種仿生骨小梁的頸椎融合器,該裝置主體呈六棱柱柱狀,內(nèi)部為立體網(wǎng)狀,上下和前后端面的中部均開有方形通孔。
[0007]所述裝置主體右側(cè)端面還設(shè)有圓形螺旋孔。
[0008]所述裝置上下面和左右面密集排布有圓形通孔,上下面上還有棱形齒紋。
[0009]所述裝置前后端面密集排布有扇形孔。
[0010]所述裝置主體材料采用Ti6A4V鈦合金粉末。
[0011]本實用新型采用上述技術(shù)方案所具有的技術(shù)效果是:
[0012]該裝置通過3D打印技術(shù)實現(xiàn)對骨小梁的內(nèi)部機(jī)構(gòu)的仿生設(shè)計,獨特的網(wǎng)狀構(gòu)造的椎間融合裝置能夠承受脊椎更大的擠壓力作用,具有良好的醫(yī)療恢復(fù)效果。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明
[0014]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖2為本實用新型的豎向剖面圖
[0016]圖3為本實用新型的俯視圖
[0017]圖4為本實用新型安裝示意圖
[0018]其中,1-方形通孔,2-螺旋孔,3-圓形通孔,4-棱形齒紋,5-扇形孔
【具體實施方式】
[0019]如圖1、圖2和圖3所示的一種仿生骨小梁的頸椎融合器,該裝置主體呈六棱柱柱狀,內(nèi)部為立體網(wǎng)狀,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為仿人體松質(zhì)骨結(jié)構(gòu),直徑為600um左右;上下和前后端面的中部均開有方形通孔I。
[0020]所述裝置主體右側(cè)端面還設(shè)有圓形螺旋孔2,用于尾端接把持器械。
[0021]所述裝置上下面和左右面密集排布有圓形通孔3,可以植入自體骨;上下面上還有棱形齒紋4,能夠增加該裝置在椎骨內(nèi)的摩擦,防止裝置滑動。
[0022]所述裝置前后端面密集排布有扇形孔5。
[0023]所述主體材料采用Ti6A4V鈦合金粉末。
[0024]所述一種仿生骨小梁的頸椎融合器制作方法,包括以下步驟:
[0025](一 )原始骨小梁參數(shù)測算:
[0026]對頸2至頸7椎體進(jìn)行全椎體的CT螺旋掃描,條件為120KV,210mA,I周/秒;選取椎體的正中橫斷以及運動終板近3mm處進(jìn)行Imm層厚上中下共三個層面成像;對取得的圖像進(jìn)行閾值為250HU的處理,使低于250HU的圖像像素隱匿,產(chǎn)生灰度圖形,進(jìn)一步采用該機(jī)的二值化處理功能,使圖像轉(zhuǎn)化成為二值圖像。
[0027]確立以椎體中心旁開10mm,共400mm2的圖像分析的目標(biāo)測量區(qū),并長度定標(biāo)。采用TJTY-300V1.0顆粒定量系統(tǒng),圖像顯分辨率1024X1024X8bit,lM楨存的動靜態(tài)圖形采集卡,圖像的輸入采用攝像方式,攝像頭型號為Min Tron的CXD-MTV-1881CB,其分辨率為625線,50場/秒。采用其全自動功能以減少主觀因素的干擾。圖像中的松質(zhì)骨骨小梁顆粒定義為顆粒。圖像分析的指標(biāo)包括:(I)目標(biāo)測量區(qū)內(nèi)小梁顆粒數(shù)量(Total Numberof Objects, TNO) ; (2)小梁顆粒直徑(Mean Diameter, MD) ; (3)小梁顆粒平均長軸(MeanMax-Axis, MMA) ; (4)小梁顆粒平均短軸(Mean Min-Axis, MNA) ; (5)小梁顆粒平均細(xì)長度(Thin-D)。
[0028]通過測量,計算出頸椎松質(zhì)骨骨小梁的平均孔徑和孔隙率以及骨小梁的結(jié)構(gòu),最后得出頸椎骨小梁的平均孔徑和空隙率。
[0029]( 二 )建立目標(biāo)模型
[0030]使用三維設(shè)計軟件UG,設(shè)計擬制作的骨小梁融合器的模型,如圖1和圖2所示。
[0031](三)在目標(biāo)模型的邊界范圍內(nèi)無序堆積特定的孔單元體,設(shè)定孔單元體的尺寸、孔單元之間的距離、孔單元體內(nèi)部筋的尺寸、孔單元體之間連接筋的尺寸及整體骨小梁結(jié)構(gòu)精度、外觀精度,最后刪除原有目標(biāo)模型,保留填充后的骨小梁結(jié)構(gòu)。
[0032]本發(fā)明產(chǎn)品的性能指標(biāo):(I)孔隙率不小于70%,孔徑范圍400-600 μπι:本發(fā)明以人體松質(zhì)骨為數(shù)據(jù)模型,精確測定松質(zhì)骨骨小梁各參數(shù)區(qū)間,通過調(diào)整骨小梁孔徑、孔隙率、骨小梁直徑工藝參數(shù),實現(xiàn)對骨融合器孔隙結(jié)構(gòu)的控制,使孔隙率不小于70%、孔徑400-600 μmD
[0033]如圖1、圖2所示將孔單元體填充后效果;如圖3所示參數(shù)設(shè)定完成后,刪除原有填充目標(biāo)體后即形成骨小梁結(jié)構(gòu),形成骨小梁體后需測量微孔直徑、整體孔隙率,若無法滿足要求,則需重新設(shè)計參數(shù)、重新填充,完成后重新測量;圖4所示添加致密結(jié)構(gòu),即為最終軟骨墊骨小梁模型。
[0034]應(yīng)當(dāng)說明的是,本實用新型的上述【具體實施方式】僅用于示例性說明或解釋本實用新型的原理,而不構(gòu)成對本實用新型的限制。因此,在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外,本實用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改。
【主權(quán)項】
1.一種仿生骨小梁的頸椎融合器,其特征是:該裝置主體呈六棱柱柱狀,內(nèi)部為立體網(wǎng)狀,上下和前后端面的中部均開有方形通孔(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生骨小梁的頸椎融合器,其特征是:所述裝置主體右側(cè)端面還設(shè)有圓形螺旋孔(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生骨小梁的頸椎融合器,其特征是:所述裝置上下面和左右面密集排布有圓形通孔(3),上下面上還有棱形齒紋(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生骨小梁的頸椎融合器,其特征是:所述裝置前后端面密集排布有扇形孔(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生骨小梁的頸椎融合器,其特征是:所述裝置主體材料采用Ti6A4V鈦合金粉末。
【專利摘要】本實用新型公開了一種仿生骨小梁的頸椎融合器,其特征是:該裝置主體呈六棱柱柱狀,內(nèi)部為立體網(wǎng)狀,上下和前后端面的中部均開有方形通孔(1)。該裝置通過3D打印技術(shù)實現(xiàn)對骨小梁的內(nèi)部機(jī)構(gòu)的仿生設(shè)計,獨特的網(wǎng)狀構(gòu)造的椎間融合裝置能夠承受脊椎更大的擠壓力作用,具有良好的醫(yī)療恢復(fù)效果。
【IPC分類】A61F2-44
【公開號】CN204521061
【申請?zhí)枴緾N201520169337
【發(fā)明人】李鵬
【申請人】李鵬
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月24日