3D打印椎间融合器的制作方法

本实用新型涉及融合器技术领域，特别是涉及一种3D打印椎间融合器。

背景技术：

胸腰椎融合器在椎间隙中发生移位现象(即，通过纤维环切口退出到椎管压迫神经的现象)，主要是由于相邻两个椎体间存在活动，即使在融合器辅助后路钉棒固定的情况下，也会存在1-3度的微动。如果不使用后路钉棒辅助固定，仅依靠现有融合器产品固定结构，则椎体间存在更大的活动度。

目前，胸腰椎融合器在临床实践中发生术后融合器移位现象并不少见，由此会产生严重的并发症，需要立即进行翻修手术。即使不从纤维环中退出，发生移位后也会影响椎间隙的骨骼愈合，造成融合手术的失败。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以有效避免出现移位现象的3D打印椎间融合器。

一种3D打印椎间融合器，包括：

固定架，呈中空状；

调节杆，一端贯穿所述固定架且伸入所述固定架内；

导向架，位于所述固定架内，所述调节杆穿设于所述导向架内；及

两个锁定架，位于所述固定架内，所述锁定架包括锁定板及锁定凸台，所述导向架嵌入所述锁定板内，所述锁定架与所述导向架通过导向槽与导向块相配合，所述锁定凸台突出于所述锁定板上，且两个所述锁定架上的锁定凸台相互背向设置，所述锁定凸台具有尖端；

其中，所述调节杆能够推动所述导向架相对于所述固定架沿第一方向移动，所述导向架通过所述导向块及所述导向槽带动两个所述锁定架相对于所述固定架沿第二方向移动，以使所述尖端伸出于所述固定架的侧壁，所述第一方向与所述第二方向呈预设角度设置。

在其中一个实施例中，还包括两个安装块，所述安装块设置于所述固定架内，所述安装块包括融合板及固定凸台，所述固定凸台设置于所述融合板的一表面上，所述固定凸台嵌入所述锁定板及所述导向架内，所述调节杆穿设于两个所述固定凸台上，所述固定架的侧壁上开设有敞口，所述融合板对应于所述敞口，所述锁定凸台的尖端能够通过所述敞口伸出于所述固定架的侧壁。

在其中一个实施例中，所述融合板镂空以形成多孔结构，所述多孔结构具有多个微孔单元；和/或

所述固定架的侧壁上形成有多孔结构，所述多孔结构具有多个微孔单元，所述多孔结构的厚度范围为0.1mm～3mm。

在其中一个实施例中，所述敞口的相对两侧壁上设置有卡槽和/或卡扣，所述融合板上设置有与所述卡槽相配合的卡扣和/或与所述卡扣相匹配的卡槽。

在其中一个实施例中，所述固定架相对的两端分别开设有第一通孔及第二通孔，所述调节杆包括导向轴及驱动轴，所述导向轴对应于所述第一通孔，所述驱动轴位于所述导向轴的一端，且所述驱动轴的直径大于所述导向轴的直径。

在其中一个实施例中，所述调节杆还包括限位凸台，所述限位凸台位于所述驱动轴与所述导向轴之间，所述驱动轴设置有外螺纹，所述第二通孔为螺纹孔，且所述驱动轴的直径大于所述限位凸台的直径。

在其中一个实施例中，所述导向架呈中空状，且相对的两端分别开设有第三通孔及第四通孔，所述第三通孔与所述第一通孔相对设置，所述第二通孔与所述第四通孔相对设置，所述导向轴依次伸入所述第四通孔及所述第三通孔内，所述驱动轴的端面能够与所述导向架的端面相抵靠，所述导向架上开设有贯穿其相对两侧面的第一安装孔。

在其中一个实施例中，所述锁定板上开设有贯穿其相对两表面的第二安装孔，所述导向架穿入所述第二安装孔内，位于下方的所述导向槽与所述导向块均沿靠近所述第一通孔的方向向上倾斜设置，位于上方的所述导向槽与所述导向块均沿靠近所述第一通孔的方向向下倾斜设置。

在其中一个实施例中，所述锁定板上开设有导向槽，所述导向架的外壁突出设置有导向块，所述导向块与所述导向槽相配合。

在其中一个实施例中，所述锁定板上突出设置有导向块，所述导向架的外壁上开设有导向槽，所述导向块与所述导向槽相配合。

上述3D打印椎间融合器至少具有以下优点：

将两个锁定架背向设置，使导向架的顶部和底部分别嵌入两个锁定板上，锁定架与导向架通过导向槽与导向块相配合。然后将装配好的锁定架及导向架放入固定架内，使调节杆的一端贯穿固定架并伸入固定架内，得到装配好的3D 打印椎间融合器。

然后将装配好的3D打印椎间融合器装配固定到宿主体内，转动调节杆，调节杆能够推动导向架相对于固定架沿第一方向移动，导向架通过导向块及导向槽带动两个锁定架相对于固定架沿第二方向移动，以使尖端伸出于固定架的侧壁，第一方向与第二方向呈预设角度设置，从而使锁定凸台的尖端嵌入宿主的椎体内，从而将该融合器固定，可以有效避免融合器产生移位现象。

附图说明

图1为一实施方式中的3D打印椎间融合器的装配示意图，其中锁定凸台的尖端未突出于固定架；

图2为图1所示3D打印椎间融合器的另一状态的装配示意图，其中锁定凸台突出于固定架；

图3为图2所示3D打印椎间融合器的分解图；

图4为图3所示3D打印椎间融合器的另一视角的分解图；

图5为图3所示3D打印椎间融合器的局部示意图，省去了固定架；

图6为图5中的局部示意图，省去了导向架；

图7为图3中的固定架的结构示意图；

图8为图7所示固定架的另一视角的结构示意图；

图9为图3中的导向架的结构示意图；

图10为图9所示导向架的另一视角的结构示意图；

图11为图3中锁定架的结构示意图；

图12为图3中安装块的结构示意图；

图13为图12所示安装块的另一视角的结构示意图；

图14及图15为一实施方式中3D打印椎间融合器的装配过程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

请参阅图1及图2，一实施方式中的3D打印椎间融合器10，当装配好后置入宿主体内时，能够嵌入相邻两个椎体内，从而将3D打印椎间融合器10固定于相邻两个椎间之间。通过锁定凸台的尖端插入相邻两个椎间上，防止融合器 10出现滑退现象，增加椎间隙融合的概率，避免产生活动，从而有效避免出现移位现象。

请一并参阅图3至图6，3D打印椎间融合器10包括固定架100、调节杆200、导向架300、两个锁定架400及两个安装块500。具体地，固定架100呈中空状，调节杆200的一端贯穿固定架100且伸入固定架100内。导向架300位于固定架100内，调节杆200穿设于导向架300内。

具体到本实施方式中，3D打印椎间融合器10的固定架100及安装块500 采用3D打印的方式制成，因此继承了3D打印技术对于构建具有类似于骨小梁微孔结构的个体化融合器10的优势，同时提高了融合器10的结构强度，能够在保证融合器10形态与患者个体化骨骼相配合，并在实现融合器10与宿主骨骼直接融合的情况下，长期、安全的置于体内。

具体地，固定架100相对的两端分别开设有第一通孔110及第二通孔120，固定架100的相对两侧面开设有敞口130。具体地，第二通孔120的直径大于第一通孔110的尺寸，且第二通孔120为具有内螺纹的螺纹孔。

请一并参阅图7及图8，具体到本实施方式中，固定架100开设有敞口130 的侧面上设置有锯齿状凸起140，因此该侧面为粗糙面，以增加初始稳定性。固定架100的侧壁上还形成有多孔结构，多孔结构具有多个微孔单元，多孔结构的厚度范围0.1mm～3mm。

例如，在本实施方式中，多孔结构形成在固定架开设有敞口的侧壁上，且侧壁的其中一部分形成有多孔结构，侧壁未形成多孔结构的部分形成支撑梁，支撑梁用于支撑多孔结构，以与多孔结构结合，增大整个融合器10的稳固性。

多孔结构可以为规则的结构，也可以为不规则的结构，骨骼重新生长后，可以使得骨骼长入多孔结构中，有利于3D打印椎间融合器10与宿主骨骼直接融合，从而固定住融合器10。例如，多孔结构包括结合在一起的多个边长相同和形态相同的微孔单元。当然，多孔结构还可以包括随机的微孔单元，这些微孔单元的变成不同和形态也不同。

当然，在其它的实施方式中，还可以在固定架与敞口相邻的侧壁上形成多孔结构，以增大多孔结构与宿主骨骼的接触面积，进一步提高融合程度。

具体到本实施方式中，固定架100的外侧壁还开设有夹持槽150，夹持槽 150位于靠近第二通孔120的端部。例如，固定架100的相对两外侧壁均开设有夹持槽150，夹持槽150用于方便外部夹持工具夹持固定架100，以将整个3D 打印椎间融合器10植入宿主体内。当然，在其它的实施方式中，还可以省去夹持槽150，而通过外部夹持工具直接夹持固定架100。

调节杆200包括导向轴210及驱动轴220，导向轴210对应于第一通孔110，驱动轴220位于导向轴210的一端，且驱动轴220的直径大于导向轴210的直径。驱动轴220设置有外螺纹，因此驱动轴220与第二通孔120之间通过螺纹方式相配合，方便转动驱动轴220。具体地，驱动轴220的远离导向轴210的端面还开设有配合槽200a，配合槽200a可以为梅花形或者内六角形，方便与转动工具相配合，使驱动轴220在第二通孔120内产生转动。

请一并参阅图9及图10，导向架300呈中空状，且相对的两端分别开设有第三通孔310及第四通孔320，第三通孔310与第一通孔110相对设置，第二通孔120与第四通孔320相对设置。导向轴210依次伸入第四通孔320及第三通孔310内，驱动轴220的端面能够与导向架300的端面相抵靠。驱动轴220上能够与导向架300相抵靠的端面为靠近导向轴210的端面，而非开设有配合槽 200a的端面。

导向架300上开设有贯穿其相对两侧面的第一安装孔330，第一安装孔330 与敞口130相对设置。导向架300上与第三通孔310及第一安装孔330相邻的侧壁上还开设有贯穿孔340，贯穿孔340可以贯穿该侧壁的相对两表面，也可以贯穿该侧壁的其中一表面。开设贯穿孔340的目的主要是减轻导向架300的整体重量。

请一并参阅图11，两个锁定架400位于固定架100内。单个锁定架400包括锁定板410及锁定凸台420，锁定板410上开设有贯穿其相对两表面的第二安装孔411，第二安装孔411与第一安装孔330相对设置。第二安装孔411的尺寸大于导向架300的尺寸，导向架300穿入第二安装孔411内。具体地，导向架 300的顶部和底部分别穿入两个第二安装孔411内。

锁定凸台420突出于锁定板410上，且两个锁定架400上的锁定凸台420 相互背向设置，锁定凸台420具有尖端421。例如，单个锁定架400上具有四个锁定凸台420，四个锁定凸台420分别位于锁定板410的四个角落，每个锁定凸台420具有一尖端421。

锁定架400与导向架300通过导向槽与导向块相配合。具体地，锁定板410 的第二安装孔411的内壁与导向架300的外壁通过导向槽与导向块相配合，位于下方的导向槽与导向块均沿靠近第一通孔110的方向向上倾斜设置，位于上方的导向槽与导向块均沿靠近第一通孔110的方向向下倾斜设置。

具体到本实施方式中，第二安装孔411的内壁上开设有导向槽412，导向架 300的外壁上突出设置有导向块350。位于上方的锁定架400的第二安装孔411 的内壁开设有两个间隔分布的导向槽412，该两个导向槽412沿靠近第一通孔 110的方向向下倾斜设置。位于下方的锁定架400的第二安装孔411的内壁也开设有两个间隔分布的导向槽412，该两个导向槽412沿靠近第一通孔110的方向向上倾斜设置。

对应地，导向架300的外壁顶部突出设置有两个间隔分布的导向槽412，该两个导向槽412沿靠近第一通孔110的方向向下倾斜设置。导向架300的外壁底部突出设置有两个间隔分布的导向槽412，该两个导向槽412沿靠近第一通孔 110的方向向上倾斜设置。

当然，在其它的实施方式中，也可以在第二安装孔411的内壁上突出设置有导向块350，在导向架300的外壁上开设有导向槽412，导向块350与导向槽 412相配合。

其中，调节杆200能够推动导向架300相对于固定架100沿第一方向移动，导向架300通过导向块及导向槽带动两个锁定架400相对于固定架100沿第二方向移动，以使锁定凸台的尖端伸出于固定架100的侧壁，第一方向与第二方向呈预设角度设置。在本实施方式中，第一方向与第二方向相互垂直。需要指出的是，本文所指的“垂直”并不仅限于绝对垂直，还应该允许一定的误差存在。例如，第一方向为横向，第二方向为竖向。当然，在其它的实施方式中，第一方向与第二方向还可以为其它预设角度，例如锐角或者钝角，只要是非平角即可。

请一并参阅图12及图13，两个安装块500位于固定架100内。安装块500 包括融合板510及固定凸台520，固定凸台520设置于融合板510的一表面上。固定凸台520嵌入锁定板410及导向架300内，调节杆200穿设于两个固定凸台520上。具体地，固定凸台520伸入第二安装孔411及第一安装孔330内，导向轴210贯穿固定凸台520。融合板510覆盖第二安装孔411且对应于敞口 130。例如，融合板510盖在敞口130处，融合板510始终相对于固定架100不产生移动。当然，在其它的实施方式中，还可以省去两个安装块500。

融合板510背向于固定凸台520的另一表面设置有锯齿状凸起140，因此融合板510的该表面也为粗糙面，融合板510覆盖敞口130，因此能够进一步增加初始稳定性。融合板510设置有锯齿状凸起140的表面与固定架100设置有锯齿状凸起140的表面朝向相同，固定架100上的锯齿状凸起140与融合板510 上的锯齿状凸起140沿同一方向延伸。

融合板510镂空以形成多孔结构，多孔结构具有多个微孔单元。多孔结构可以为规则的结构，也可以为不规则的结构，骨骼重新生长后，可以使得骨骼长入多孔结构中，有利于3D打印椎间融合器10与宿主骨骼直接融合，从而固定住融合器10。例如，多孔结构包括结合在一起的多个边长相同和形态相同的微孔单元。当然，多孔结构还可以包括随机的微孔单元，这些微孔单元的变成不同和形态也不同。

具体到本实施方式中，固定凸台520包括至少两个间隔相对设置的凸耳521，当固定凸台520穿入第一安装孔330内时，两个固定凸台520的凸耳521交错设置，其中一个固定凸台520的凸耳521嵌入另一固定凸台520的相邻两个凸耳521之间的间隔处，有利于合理利用空间，而且配合更牢固。凸耳521上分别开设有轴孔522，轴孔522供导向轴210贯穿凸耳521，轴孔522的直径通常要大于导向轴210的外径。

具体到本实施方式中，调节杆200还包括限位凸台230，限位凸台230位于驱动轴220与导向轴210之间，且驱动轴220的直径大于限位凸台230的直径。限位凸台230的直径小于第二通孔120及第四通孔320的直径，因此限位凸台 230能够通过第二通孔120及第四通孔320伸入导向架300内，以与安装块500 的固定凸台520相抵靠，固定凸台520对限位凸台230进行限位，防止调节杆 200过渡伸入固定架100内。当然，在其它的实施方式中，还可以省去限位凸台 230。

具体到本实施方式中，敞口130的相对两侧壁上设置有卡槽170和卡扣160，融合板510上设置有与卡槽170相配合的卡扣160和与卡扣160相匹配的卡槽 170。因此，融合板510覆盖敞口130时，与敞口130的配合更牢固。当然，在其它的实施方式中，还可以在敞口130的相对两侧壁均设置卡槽170或者卡扣 160，对应地，在融合板510上设置有与卡槽170相配合的卡扣160，或与卡扣 160相配合的卡槽170。

还提供一种3D打印椎间融合器10的装配固定方法，包括以下步骤：

一)提供一固定架100，固定架100通过3D打印的方式形成，固定架100 呈中空状。具体地，固定架100相对的两端分别开设有第一通孔110及第二通孔120，固定架100的相对两侧面开设有敞口130。

二)提供两个锁定架400。锁定架400包括锁定板410及锁定凸台420，锁定凸台420突出于锁定板410上，且两个锁定架400上的锁定凸台420相互背向设置，锁定凸台420具有尖端421。

三)提供一导向架300，使导向架300嵌入锁定板410内，锁定架400与导向架300通过导向槽与导向块相配合。

四)将装配好的两个锁定架400及导向架300整体置于固定架100内。

五)提供一调节杆200，将调节杆200的一端贯穿固定架100并伸入固定架 100内。

六)转动调节杆200，推动导向架300相对于固定架100沿第一方向移动，导向架300通过导向块及导向槽带动两个锁定架400相对于固定架100沿第二方向移动，以使尖端421伸出于固定架100的侧壁，第一方向与第二方向呈预设角度设置。

需要指出的是，步骤一)与步骤二)之间的顺序也可以相互调换。

上述3D打印椎间融合器10及其装配固定方法至少具有以下优点：

将安装块500的固定凸台520伸入锁定板410上的第二安装孔411内，融合板510覆盖第二安装孔411，并将两个锁定架400背向设置，使导向架300的顶部和底部分别穿入两个锁定板410的第二安装孔411内，并使固定凸台520 穿入锁定架400上的第一安装孔330内，第二安装孔411的内壁与导向架300 的外壁通过导向槽412与导向块350相配合。然后将装配好的安装块500、锁定架400及导向架300从敞口130放入固定架100内，使调节杆200的导向轴210 从第二通孔120伸入固定架100内，并依次贯穿导向架300上的第四通孔320、两个固定凸台520及导向架300上的第三通孔310，得到装配好的3D打印椎间融合器10。

然后将装配好的3D打印椎间融合器10装配固定到宿主体内，请参阅图14，通过外部工具转动驱动轴220，使驱动轴220的端面与导向架300的端面相抵靠，并驱使导向架300沿水平方向移动，由于导向架300与锁定架400通过导向槽 412与导向块350相配合，位于下方的导向槽412与导向块350均沿靠近第一通孔110的方向向上倾斜设置，位于上方的导向槽412与导向块均沿靠近第一通孔110的方向向下倾斜设置，请参阅图15，因此锁定架400及安装块500产生竖直方向的移动，从而使融合板510覆盖敞口130，锁定凸台420突出于固定架 100，从而使锁定凸台420的尖端421嵌入宿主的椎体内，从而将该融合器10 固定，可以有效避免融合器10产生移位现象。

通过上述3D打印椎间融合器10，能够使得融合器10在不划伤相邻椎体的情况下置于固定位置，且能够将融合器10有效地固定于椎体间。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。