一种3D打印仿生防脱位可动型人工颈椎和椎间连接复合体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种3D打印仿生防脱位可动型人工颈椎和椎间连接复合体，包括：上终板，下终板，仿生椎体以及防脱位结构，仿生椎体包括中部镂空的椎体本体，椎体本体的上部设置上关节臼，下部设置下关节臼；上关节臼通过上终板关节结构与上终板相连，下部通过下关节结构与下终板相连；本实用新型专利技术具有足够的支撑结构，能够在颈椎前路椎体切除术后提供稳定支撑；本实用新型专利技术通过自身球关节的运动替代正常颈椎的运动功能，能够保留颈椎原有活动度，以及防止融合手术后导致的颈椎相邻节段病患的发生，并且本实用新型专利技术具有匹配的防脱位结构，放置在关节活动中脱位的发生。本实用新型专利技术植入手术难度较小，创伤小，便于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印仿生防脱位可动型人工颈椎和椎间连接复合体
本技术涉及一种3D打印仿生防脱位可动型人工颈椎和椎间连接复合体。
技术介绍
随着时代进步和工作形式转变，长时间伏案工作者人数逐年增多，并且社会人口老龄化趋势逐渐加重，因此颈椎疾患(如颈椎病、椎体肿瘤等)发病率逐年上升。颈椎疾患手术治疗的重点在于解除压迫，以及同时重建脊柱的稳定性。手术需要切除导致脊髓与神经根压迫的病理因素，并通过植入不同类型的脊柱植入物以获得即刻的稳定性，并长期保持。目前，颈椎椎体次全切除减压联合椎体融合术是治疗颈椎疾患的重要方法之一。该术式经颈前入路到达椎体及椎间盘，使用椎体撑开器将目标椎体的相邻上下两椎体撑开，切除病变椎间盘，次全切除双侧钩椎关节内大部椎体及后纵韧带，在缺损区植入合适脊柱植入物，并使用颈前路钢板固定。钛笼作为融合型人工椎体的一种，具有足够的支撑强度，以及良好的生物相容性，是颈椎融合术中常用的植入物之一。已有大量文献报道针对相应患者实施颈椎椎体次全切除减压联合钛笼植骨融合术，可以获得良好的临床效果(MorelandDB,AschHL,ClabeauxDE,etal.Anteriorcervicaldiscectomyandfusionwithimplantabletitaniumcage:initialimpressions,patientoutcomesandcomparisontofusionwithallograft.Thespinejournal:officialjournaloftheNorthAmericanSpineSociety.2004；4(2):184-191；discussion191)。1969年，Hamdi首次报告通过使用人工椎体代替切除椎体，治疗了一例浆细胞瘤患者和一例转移性腺癌患者(Hamdi,FA.Prosthesisforanexcisedlumbarvertebra:apreliminaryreport.CanMedAssocJ,1969,100,12:576-80.)。自此，各国学者围绕人工椎体进行了广泛的研究。人工椎体主要分为融合型人工椎体以及可动型人工椎体。融合型人工是目前临床常用的脊柱植入物，具有力学性能好、即刻稳定性强等优点，例如下颈椎3D打印钛笼(贺西京,卢腾,董军,等.一种下颈椎3D打印钛笼[P].中国，CN204931903U,2016-01-06)、Wingedadjustablereplacementsystem(孙俊凯,刘竞龙,黄剑候。带翼可调节置换系统在下颈椎骨折脱位中的应用(英文)[J].中国组织工程研究,2013,17(22):4025-4033.)等。但是研究发现植入融合型人工椎体后，脊柱原有正常生理活动度丧失，邻近椎间盘内应力增高，邻近椎间活动度增大(DmitrievAE,CunninghamBW,HuNB,etal.Adjacentlevelintradiscalpressureandsegmentalkinematicsfollowingacervicaltotaldiscarthroplasty-AnInVitrohumancadavericmodel.Spine.2005；30(10):1165-1172)、(HilibrandAS,CarlsonGD,PalumboMA,etal.Radiculopathyandmyelopathyatsegmentsadjacenttothesiteofapreviousanteriorcervicalarthrodesis.JBoneJointSurg-AmVol.1999；81A(4):519-528.)，长久以后会造成邻近椎间盘发生退变、椎体骨质增生(PhillipsFM,ReubenJ,Wetzelft.Intervertebraldiscdegenerationadjacenttoalumbarfusion.Anexperimentalrabbitmodel[J].JBoneJointSurgBr,2002,84(2):289-294.)(HilibrandAS,RobbinsM.Adjacentsegmentdegenerationandadjacentsegmentdisease:theconsequencesofspinalfusion？Thespinejournal:officialjournaloftheNorthAmericanSpineSociety.2004；4(6Suppl):190S-194S)。有研究发现有学者经过两年随访研究发现，对比融合术，维持颈椎活动可以有效防止邻近椎间出现症状性改变，并且减少了邻近椎间影像学指标的改变(RobertsonJT,PapadopoulosSM,TraynelisVC.Assessmentofadjacent-segmentdiseaseinpatientstreatedwithcervicalfusionorarthroplasty:aprospective2-yearstudy.JournalofNeurosurgery-Spine.2005；3(6):417-423)。为了保留脊柱原有的生理活动度，以及降低邻近椎间发生疾患的可能，非融合、可动的观念逐渐成为主流。非融合手术，例如人工椎间盘置换术，仅切除病变椎间盘并用人工椎间盘代替，是非融合手术的典型代表。但是人工椎间盘置换术适应范围狭窄，仅适用于单节段、颈椎生理弯曲存在的疾患治疗，并不适用于椎体存在病变以及多阶段病变的情况(SekhonLH.Cervicalarthroplastyinthemanagementofspondyloticmyelopathy[J].JSpinalDisordTech,2003,16(4):307-313)。为了解决非融合手术中存在的问题，可动型人工椎体成为研究的热点。目前常见的可动型人工椎体包括Artificialdiscandvertebrasystem(Dong,J,LUM,LUT,etal.Artificialdiscandvertebrasystem:anovelmotionpreservationdeviceforcervicalspinaldiseaseaftervertebralcorpectomy[J].CLINICS,2015,70(7):493-499.)，artificialcervicaljointcomplex(YUJ,LIULT,ZHAOJN.Designandpreliminarybiomechanicalanalysisofartificialcervicaljointcomplex[J].ArchOrthopTraumaSurg,2013,133(6):735-743.)。但是这些可动人工椎体仍存在以下问题，例如可动关节面保护不足，有关节脱位的风险；人工椎体结构设计上与骨质接触面过少，不利于骨细胞长入；人工椎体固定部分超出椎体范围，可能会造成局部组织器官压迫与损伤。3D打印是一种通过计算机辅助设计，以数字模型为基础，通过激光烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印仿生防脱位可动型人工颈椎和椎间连接复合体，其特征在于，包括：/n上终板(1)，所述上终板(1)的底部通过上终板关节结构与仿生椎体(2)相连；/n下终板(3)，所述下终板(3)的顶部通过下终板关节结构与仿生椎体(2)相连；/n仿生椎体(2)，所述仿生椎体(2)包括中部镂空的椎体本体(12)，椎体本体(12)的上部设置上关节臼(10)，下部设置下关节臼(15)；上关节臼(10)通过上终板关节结构与上终板(1)相连，下部通过下关节结构与下终板(3)相连；椎体本体(12)的正面和背面开设若干菱形通孔，两侧面开设有植骨窗(14)；/n防脱位结构，所述防脱位结构包括分别设置于上关节臼(10)和下关节臼(15)上的上限位齿(11)和下限位齿(16)，以及分别开设在上终板关节结构和下终板关节结构上的若干数量与位置均与上限位齿(11)和下限位齿(16)对应的第一卡槽(9)和第二卡槽(17)；上限位齿(11)等间距分布在上关节臼(10)上端台面处，下限位齿(16)等间距分布在下关节臼(15)下端台面处；/n所述上终板(1)、下终板(3)和仿生椎体(2)均由3D打印制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印仿生防脱位可动型人工颈椎和椎间连接复合体，其特征在于，包括：
上终板(1)，所述上终板(1)的底部通过上终板关节结构与仿生椎体(2)相连；
下终板(3)，所述下终板(3)的顶部通过下终板关节结构与仿生椎体(2)相连；
仿生椎体(2)，所述仿生椎体(2)包括中部镂空的椎体本体(12)，椎体本体(12)的上部设置上关节臼(10)，下部设置下关节臼(15)；上关节臼(10)通过上终板关节结构与上终板(1)相连，下部通过下关节结构与下终板(3)相连；椎体本体(12)的正面和背面开设若干菱形通孔，两侧面开设有植骨窗(14)；
防脱位结构，所述防脱位结构包括分别设置于上关节臼(10)和下关节臼(15)上的上限位齿(11)和下限位齿(16)，以及分别开设在上终板关节结构和下终板关节结构上的若干数量与位置均与上限位齿(11)和下限位齿(16)对应的第一卡槽(9)和第二卡槽(17)；上限位齿(11)等间距分布在上关节臼(10)上端台面处，下限位齿(16)等间距分布在下关节臼(15)下端台面处；
所述上终板(1)、下终板(3)和仿生椎体(2)均由3D打印制成。


2.根据权利要求1所述的3D打印仿生防脱位可动型人工颈椎和椎间连接复合体，其特征在于，上终板(1)包括第一平台(4)，所述第一平台(4)的前段开设一对轴线平行且对称分部的第一钉道(6)，两第一钉道(6)的轴线与第一平台(4)的平面设置有夹角，用于方便螺钉的固定；所述第一平台(4)的上表面设置有圆弧形的支撑结构(5)。


3.根据权利要求2所述的3D打印仿生防脱位可动型人工颈椎和椎间连接复合体，其特征在于，所述两个第一钉道(6)开设于第一平台(4)的前结构区，支撑结构(5)设置于第一平台(4)的后结构区，且支撑结构(5)的圆弧最高点位于第一平台(4)的后处，弧面高度向四周平滑递减。


4.根据权利要求1所述的3D打印仿生防脱位可动型人工颈椎和椎...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺西京，李家良，欧阳鹏荣，魏馨雨，梁辉，卢腾，王一斌，秦杰，
申请(专利权)人：西安交通大学医学院第二附属医院，
类型：新型
国别省市：陕西;61