3d打印骨小梁腰椎棘突间融合装置
技术领域
1.本发明涉及一种脊柱医疗器械，具体而言，涉及一种3d打印骨小梁腰椎棘突间融合装置。
背景技术：2.腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症等腰椎退行性疾病是骨科的常见病和多发病。目前临床上治疗轻中度腰椎管狭窄、退变性腰椎滑脱、神经根管狭窄和腰椎不稳的患者，最常用的手术方式是腰椎减压融合术。该术式包括后外侧融合术和椎体间融合术。传统的腰椎后外侧融合术可以通过钉棒系统撑开复位等方式，在不进入椎管的情况下实现间接减压，缓解、解除症状，但对后方韧带，椎旁肌肉等损伤较大，且后外侧植骨需求量大，融合率低。椎体间融合术包括plif、tlif、dlif、olif、alif和axiallif等。plif和tlif需要进入椎管，一定程度侵扰了神经，术后会继发神经周围瘢痕，有可能引起神经根性疼痛。dlif、olif、alif和axiallif虽然不进入椎管，但手术入路的解剖和操作步骤复杂，发生严重并发症的机率高，多数脊柱外科医生很难熟练掌握。如果我们通过微创椎弓根钉棒系统撑开椎间隙实现间接减压，同时施以棘突间融合术，则能够在不侵入椎管，不破坏腰椎后部结构的情况下，实现椎管内减压的目的，同时实现手术节段获得长期稳定的需求，从而维持长期的减压效果，但目前面世的棘突间融合器的融合率普遍较低。
技术实现要素：3.针对上述问题，本发明提供了一种3d打印技术制备骨小梁新型腰椎棘突间融合装置，整体由两块模块化的侧板连接而成，结构合理，植入后可与相邻棘突紧密贴合，形成近包裹式固定。
4.本发明是这样实现的：3d打印骨小梁腰椎棘突间融合装置，整体外形在冠状面呈“h”形，左侧板（2）和右侧板（3）沿中线对称，左侧板（2）和右侧板（3）的内侧面中间位置为中央连接部位（1），左侧板（2）和右侧板（3）中部有贯穿孔作为锁定通道(4)，锁定螺钉通过锁定通道（4）锁定该装置。
5.进一步地，所述中央连接部位（1），左侧板（2）、右侧板（3）和锁定螺钉均采用钛合金等材料通过3d打印技术制成。所述中央连接部位（1）的尺寸要求是当该装置植入后其中央连接部位（1）位于上位棘突的下缘与下位棘突的上缘之间，棘突间无需植骨，植入后可与相邻棘突紧密结合，形成骨-内植物的紧密结合体，其可诱导骨生长，促进棘突间融合。所述左侧板（2）和右侧板（3）的内侧面为内凹表面，也可更好的贴合相邻棘突的侧面。
6.进一步地，所述中央连接部位（1）与左侧板（2）和右侧板（3）的内侧面均采用多孔网状结构与人体骨小梁结构相似。所述多孔网状结构是通过3d电子束熔融技术将钛合金等材料粉末层层烧结致密的实体多孔网状结构，孔隙率为70-80%，孔径300-800μm。该设计有利于骨细胞黏附、增殖及初始稳定性；内部孔道相互交联，便于骨细胞增殖、迁移及血管化形成，以实现植入装置与骨组织的生物固定，为骨细胞迁移和增殖提供最佳结构，无需植
骨，即可达到棘突间融合的目的，维持脊柱的长期稳定。
7.与现有技术相比，本发明的有益效果是： 1.该装置采用钛合金但不限于钛合金等材料制成，生物组织相容性更高，且通过还原人正常松质骨小梁结构，模拟了骨组织的成长环境，有利于成骨细胞的生长，进一步提高了骨融合率；2.该装置采用钛合金等材料模拟骨小梁结构，解决了其他类型融合器弹性模量与骨组织弹性模量差异大的问题，有利于腰椎间的应力传导，降低发生棘突脆性骨折，装置与骨组织间形成假关节等并发症的机会；3.该装置通过3d打印技术制成，可最大程度地适配人体腰椎的解剖结构，解决了其他类型棘突间融合器与不同腰椎节段的复杂解剖结构适配程度低的缺点，从而提高了融合器与植骨面的贴合，促进了骨组织的长入。该装置整体由两块模块化的侧板连接而成，左右侧板内侧面为内凹表面，也可更好的贴合相邻棘突的侧面，植入后其中央连接部位位于上位棘突的下缘与下位棘突的上缘之间，棘突间无需植骨，即可实现棘突间融合，该结构合理，植入后可与相邻棘突紧密贴合，形成近包裹式固定，手术创伤小，术中可保留棘上韧带，植入过程简单，可有效地实现棘突间固定，促进棘突间融合。该装置通过3d电子束熔融技术将钛合金等材料粉末层层烧结致密的实体多孔网状结构，孔隙率为70-80%，孔径300-800μm。该设计有利于骨细胞黏附、增殖及初始稳定性；内部孔道相互交联，便于骨细胞增殖、迁移及血管化形成，以实现植入装置与骨组织的生物固定，为骨细胞迁移和增殖提供最佳结构，无需植骨，即可达到棘突间融合的目的，维持脊柱的长期稳定。
附图说明
8.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
9.图1是该装置的整体结构图。
10.图2是该装置的剖视图。
11.图3是该装置植入棘突间后的模拟效果图。
12.图4是3d打印的多孔网状结构的示意图。
13.图中：1、中央连接部位；2、左侧板；3、右侧板；4、锁定通道。
具体实施方式
14.以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
15.如图1-2所示，3d打印骨小梁腰椎棘突间融合装置，整体外形在冠状面呈“h”形，左侧板2和右侧板3沿中线对称，左侧板2和右侧板3的内侧面中间位置为中央连接部位1，左侧板2和右侧板3中部有贯穿孔作为锁定通道4，锁定螺钉通过锁定通道4锁定该装置。
16.所述中央连接部位1，左侧板2、右侧板3和锁定螺钉均采用钛合金但不限于钛合金等材料通过3d打印技术制成。所述中央连接部位1的尺寸要求是当该装置植入后其中央连
接部位1位于上位棘突的下缘与下位棘突的上缘之间，植入后可与相邻棘突紧密结合，形成骨-内植物的紧密结合体，其可诱导骨生长，促进棘突间融合。
17.所述中央连接部位1与左侧板2和右侧板3的内侧面均采用多孔网状结构与人体骨小梁结构相似。目前的研究表明：允许骨组织长入的最小孔径是100μm，毛细血管生成的临界尺寸为300-400μm，而骨长入效果在孔径为300-1000μm范围时具有更好的表现，多孔钛结构中孔隙相互连通有利于骨生长。本装置采用多孔网状结构如图4所示，是通过3d电子束熔融技术将合金粉末层层烧结致密的实体多孔网状结构，孔隙率为70-80%，孔径300-800μm。该设计有利于骨细胞黏附、增殖及初始稳定性；内部孔道相互交联，便于骨细胞增殖、迁移及血管化形成，以实现植入装置与骨组织的生物固定，为骨细胞迁移和增殖提供最佳结构，无需植骨，即可达到棘突间融合的目的，维持脊柱的长期稳定。
18.图3是该装置植入棘突间后的模拟效果图。 所述装置完全可用于多节段手术。本装置针对不同腰椎节段的复杂解剖结构制造不同构造的棘突间融合装置，并针对不同人群的脊椎大小，制造各类大小型号的棘突融合器，从而实现新型棘突间融合装置的批量化生产，加速棘突间融合技术在临床中的普及推广。手术时根据术中试模情况选定合适规格的融合装置即可。
19.以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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。
技术特征：1.3d打印骨小梁腰椎棘突间融合装置，其特征在于，整体外形在冠状面呈“h”形，左侧板（2）和右侧板（3）沿中线对称，左侧板（2）和右侧板（3）的内侧面中间位置为中央连接部位（1），左侧板（2）和右侧板（3）中部有贯穿孔作为锁定通道(4)，锁定螺钉通过锁定通道（4）锁定该装置。2.根据权利要求1所述的3d打印骨小梁腰椎棘突间融合装置，其特征在于，所述中央连接部位（1）的尺寸要求是当该装置植入后其中央连接部位（1）位于上位棘突的下缘与下位棘突的上缘之间。3.根据权利要求1所述的3d打印骨小梁腰椎棘突间融合装置，其特征在于，所述左侧板（2）和右侧板（3）的内侧面为内凹表面，可更好的贴合相邻棘突的侧面。4.根据权利要求1所述的3d打印骨小梁腰椎棘突间融合装置，其特征在于，所述中央连接部位（1），左侧板（2）、右侧板（3）和锁定螺钉均采用钛合金通过3d打印技术制成。5.根据权利要求1所述的3d打印骨小梁腰椎棘突间融合装置，其特征在于，所述中央连接部位（1）与左侧板（2）和右侧板（3）的内侧面均采用多孔网状结构与人体骨小梁结构相似。6.根据权利要求5所述的3d打印骨小梁腰椎棘突间融合装置，其特征在于，所述多孔网状结构是通过3d电子束熔融技术将钛合金等材料粉末层层烧结致密的实体多孔网状结构，孔隙率为70-80%，孔径300-800μm。
技术总结本发明公开了一种3D打印骨小梁腰椎棘突间融合装置，整体外形在冠状面呈“H”形，左侧板和右侧板沿中线对称，左侧板和右侧板的内侧面中间位置为中央连接部位，左侧板和右侧板中部有贯穿孔作为锁定通道，锁定螺钉通过锁定通道锁定该装置。该装置结构合理，手术创伤小，植入后可形成近包裹式固定，术中可保留棘上韧带，植入过程简单，可有效地实现棘突间固定，促进棘突间融合。采用钛合金但不限于钛合金等材料制成，生物组织相容性更高，采用钛合金等材料模拟骨小梁结构，解决了其他类型融合器弹性模量与骨组织弹性模量差异大的问题，通过3D打印技术制成，可最大程度地适配人体腰椎的解剖结构；多孔网络结构设计有利于骨细胞黏附、增殖及初始稳定性。及初始稳定性。及初始稳定性。
技术研发人员：王宏 王玲 刘行健 杨冠英 胡云祥 韩钧 江剑 王奥博
受保护的技术使用者：大连市中心医院
技术研发日：2022.02.16
技术公布日：2022/7/5
