[发明专利]一种个体化钽金属颈椎椎间融合器及其设计方法

说明书

本发明公开了一种个体化钽金属颈椎椎间融合器及其设计方法，涉及脊椎骨植入物技术领域，目的是提供有利于骨生长和骨融合的个体化钽金属颈椎椎间融合器，以及一种高度匹配个体化人体力学特性的颈椎椎间融合器的设计方法。本发明的主要技术方案为：个体化钽金属颈椎椎间融合器，包括：上融合面为向上凸起的拱形面体，下融合面为向下凸起的拱形面体，拱形面体边缘的厚度大于拱形面体中心的厚度，拱形面体的边缘，拱形面体的四周区域环形均匀分布有多个通孔，拱形面体的中部区域设有中心孔和环绕于中心孔的多个条形孔，周侧壁设有多个植骨侧孔；点阵结构均布于上融合面的内侧面、下融合面的内侧面和周侧壁的内侧面。

技术领域

本发明涉及脊椎骨植入物技术领域，尤其涉及一种个体化钽金属颈椎椎间融合器及其设计方法。

背景技术

颈椎椎间融合器是用来治疗颈椎退行性病变、脊柱外伤等脊柱疾病的一种常用人体植入物，在术中将其放置于取出椎间盘后的脊椎间隙中，能够起到恢复椎间正常高度、纠正脊柱病理畸形、促进上下椎体骨性融合的作用。

目前，常用颈椎椎间融合器的类型可分为金属型和非金属型这两大类，这两大类型的椎间融合器各有优点。金属型颈椎椎间融合器发展比较成熟的是以钛合金为材料的椎间融合器，其优点是具有良好的力学稳定性，但金属型颈椎椎间融合器普遍存在弹性模量过高，与正常骨组织不匹配而在植入椎间隙后易产生严重的应力遮蔽效应，容易发生融合器沉降、移位或椎体骨折等问题。另外钛合金生物活性差，不能与骨界面发生骨融合。非金属类椎间融合器的代表是以聚醚醚酮为材料的椎间融合器，其具有可透X线、弹性模量接近于骨组织等优点，但是聚醚醚酮为生物惰性材料，植入人体后融合器逐渐被纤维组织包裹，而无法与骨界面融合，导致在植入后期容易因融合器微动而引发沉降或位移。

申请号CN201710000029.3公开了一种多孔钛椎间融合器，该融合器由支撑结构和孔隙结构两部分组成，相互呈一体状固定连接在一起，支撑部分用于承担载荷，孔隙部分用于引导新骨长入，支撑结构仅占融合器总体积的10％，虽然提供了更大的骨生长空间，但是未预留植骨空间。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种个体化钽金属颈椎椎间融合器及其设计方法，主要目的是提供一种有利于骨生长和骨融合的钽金属颈椎椎间融合器，以及一种高度匹配个体化人体力学特性的钽金属颈椎椎间融合器的设计方法。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种个体化钽金属颈椎椎间融合器，其包括：壳体部和点阵结构；

所述壳体部包括上融合面、下融合面和周侧壁，所述上融合面为与上位椎体的下表面形状相匹配的、向上凸起的拱形面体，所述下融合面为与下位椎体的上表面形状相匹配的、向下凸起的拱形面体，所述拱形面体边缘的厚度大于所述拱形面体中心的厚度，所述拱形面体的四周区域环形均布有多个通孔，所述拱形面体的中部区域设有中心孔和环绕于所述中心孔的多个条形孔，所述周侧壁设有多个植骨侧孔；

所述点阵结构均布于所述上融合面的内侧面、所述下融合面的内侧面和所述周侧壁的内侧面。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，所述植骨侧孔包括第一植骨侧孔和第二植骨侧孔，所述第一植骨侧孔位于所述周侧壁的前侧面，所述第二植骨侧孔位于所述周侧壁的左侧面和右侧面。

可选的，所述上融合面的外侧面和所述下融合面的外侧面分别矩阵排布有多个棱尖体。

可选的，所述点阵结构呈网格状，用于在所述上融合面的内侧面、所述下融合面的内侧面和所述周侧壁的内侧面形成孔洞。

可选的，所述孔洞的孔径为400微米。

可选的，所述上融合面、所述下融合面、所述周侧壁和所述点阵结构均采用金属钽材质制备。