椎间融合器的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种椎间融合器。


背景技术：

2.椎间融合器具有支撑、均分载荷等功能，能较好的恢复椎间隙高度和脊柱的生理曲度。但是，现有椎间融合器多由实体框架和通孔结构组成，无法根据弹性模量需求进行个性化定制。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种椎间融合器，能够解决现有椎间融合器无法根据弹性模量需求进行个性化定制的问题。
4.为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种椎间融合器。
5.本实用新型实施例的一种椎间融合器包括：第一支撑件、与所述第一支撑件相对设置的第二支撑件、第三支撑件以及第四支撑件；
6.所述第三支撑件和第四支撑件的两端分别与所述第一支撑件的一端和所述第二支撑件的一端连接，所述第三支撑件和第四支撑件均为位于所述第一支撑件和所述第二支撑件之间的弧形结构；所述第一支撑件的另一端和所述第二支撑件的另一端设置有凸起部，在所述第一支撑件和所述第二支撑件之间设置有孔隙部，所述第一支撑件和所述第二支撑件设置有贯穿所述第一支撑件和所述第二支撑件的第一通孔，所述第一通孔和所述孔隙部连通。
7.可选地，所述第一支撑件和所述第二支撑件采用相同结构，所述第一支撑件和所述第二支撑件均包括：第一连接部、第二连接部、第三连接部和第四连接部；
8.其中，所述第一连接部的两端分别与所述第二连接部的一端和所述第三连接部的一端连接，所述第四连接部的两端分别与所述第二连接部的另一端和所述第三连接部的另一端连接，所述第一连接部、第二连接部、第三连接部和第四连接部均为弧形结构。
9.可选地，所述第一连接部、第四连接部、第三连接部和第二连接部的弯曲度依次减小，所述第三支撑件位于靠近所述第四连接部的一侧，所述第三支撑件与所述第四连接部的弯曲度相同，所述第四支撑件位于靠近所述第一连接部的一侧，所述第四支撑件与所述第一连接部的弯曲度相同。
10.可选地，所述第三支撑件上设置有凹槽。
11.可选地，所述孔隙部包括：多个第二通孔以及围绕所述第二通孔设置的晶格结构，所述多个第二通孔阵列且交错设置。
12.可选地，所述晶格结构为四面体结构、八面体结构或球体。
13.可选地，所述第二通孔的直径为100μm
‑
1500μm，所述第二通孔的体积与所述孔隙部的体积比值为5％至90％，位于不同列且相邻的两个第二通孔之间的间距d
t
为1500μm≥d
t
＞800μm。
14.可选地，所述椎间融合器的刚度为1000n/mm
‑
100000n/mm。
15.可选地，所述凸起部为阵列设置的多个锯齿结构。
16.可选地，所述椎间融合器的弹性模量不超过20gpa。
17.根据本实用新型的技术方案，上述实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：
18.在本实用新型实施例中，通过所述第三支撑件和所述第四支撑件可以在所述第一支撑件和所述第二支撑件之间形成用于容纳孔隙部的间隙，所述将第一支撑件和所述第二支撑件之间并除去所述第三支撑架之外的位置填满所述孔隙部，并且可以根据不同弹性模量的需求对所述孔隙部进行个性化定制，以使该椎间融合器可以满足不同弹性模量的需求，并且在满足弹性模量要求的前提下，还可以增加孔隙率，骨长入的效果好。
19.上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
20.附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：
21.图1是本实用新型实施例的椎间融合器的示意图之一；
22.图2是本实用新型实施例的椎间融合器的示意图之二；
23.图3是本实用新型实施例的椎间融合器的示意图之三。
具体实施方式
24.以下结合附图对本实用新型的示范性实施例做出说明，其中包括本实用新型实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本实用新型的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
25.图1至图3是本实用新型实施例的椎间融合器的示意图，参见图1 至图3，该椎间融合器可以应用在人体的腰椎上。该椎间融合器具体可以包括：第一支撑件1、与所述第一支撑件1相对设置的第二支撑件2、第三支撑件3和第四支撑件4；其中，所述第三支撑件3和第四支撑件 4的两端分别与所述第一支撑件1的一端和所述第二支撑件2的一端连接，所述第三支撑件3和第四支撑件4均为位于所述第一支撑件1和所述第二支撑件2之间的弧形结构；所述第一支撑件1的另一端和所述第二支撑件2的另一端设置有凸起部11，在所述第一支撑件1和所述第二支撑件2之间设置有孔隙部12，所述第一支撑件1和所述第二支撑件2设置有贯穿所述第一支撑件1、所述第二支撑件2、所述第三支撑件3、所述第四支撑件4以及孔隙部12的第一通孔13，所述第一通孔13和所述孔隙部12连通。
26.在本实用新型实施例中，通过所述第三支撑件3和所述第四支撑件4可以在所述第一支撑件1和所述第二支撑件2之间形成用于容纳孔隙部12的间隙，所述将第一支撑件1和所述第二支撑件2之间并除去所述第三支撑架之外的位置填满所述孔隙部12，并且可以根据不同弹性模量的需求对所述孔隙部12进行个性化定制，以使该椎间融合器可以满足不同弹性模量的需求，并且在满足弹性模量要求的前提下，还可以增加孔隙率，骨长入的效果好。
27.在本实用新型实施例中，所述第一通孔13用于植入碎骨，有利于骨长入和骨融合。所述第一通孔13的形状可以为圆形或矩形等规则形状或不规则形状。为了保证所述第一通孔13的周围壁厚一致，可以将所述第一通孔13的形状与所述第一支撑件1和第二支撑件2的外形形状设置为类似的。可以理解的是，所述第一支撑件1和所述第二支撑件2为环形的板状结构，例如：所述第一支撑件1和所述第二支撑件2 均为月牙形弯曲结构。
28.在一些实施方式中，所述第一支撑件1和所述第二支撑件2可以采用相同结构。例如：继续参见图1，所述第一支撑件1和所述第二支撑件2均包括：第一连接部14、第二连接部15、第三连接部16和第四连接部17；其中，所述第一连接部14的两端分别与所述第二连接部 15的一端和所述第三连接部16的一端连接，所述第四连接部17的两端分别与所述第二连接部15的另一端和所述第三连接部16的另一端连接，所述第一连接部14、第二连接部15、第三连接部16和第四连接部17均为弧形结构。
29.继续参见图1，所述第一连接部14、第四连接部17、第三连接部 16和第二连接部15的弯曲度依次减小，所述第一连接部14、第二连接部15、第三连接部16和第四连接部17共同组成月牙型弯曲结构(或称为腰肾形结构)，以使得该椎间融合器可以与腰椎关节的形状吻合。
30.继续参见图1，进一步地，所述第三支撑件3位于靠近所述第四连接部17的一侧，所述第三支撑件3与所述第四连接部17的弯曲度相同，所述第四支撑件4位于靠近所述第一连接部14的一侧，所述第四支撑件4与所述第一连接部14的弯曲度相同。
31.继续参见图1至图3，为了便于将该椎间融合器植入腰椎中，可以在所述第三支撑件3上设置凹槽31，其中所述凹槽31可以为通孔或盲孔，所述凹槽31的其中一个开口可以指向背离所述第四支撑件4的一侧。可以理解的是，所述凹槽31用于在安装所述椎间融合器时以便于输送工具夹持，所述凹槽31的形状可以根据输送工具的形状确定。优选地，参见图2和图3，所述凹槽31为矩形凹槽，以便于输送工具从所述第四连接部17的一侧插装到所述凹槽31中，来夹持所述椎间融合器。
32.由于所述椎间融合器的表面的摩擦系数小，在将椎间融合器植入所述腰椎后，会造成后期产生松动和移位的问题。为了解决该问题，所述第一支撑件1和所述第二支撑件2为与腰椎接触的部分，在所述第一支撑件1和所述第二支撑件2上设置凸起部11，可以理解的是，所述凸起部11设置在所述第一支撑件的远离所述第二支撑件的一侧面以及所述第二支撑件远离所述第一支撑件的一侧面上。所述凸起部11 为阵列设置的多个锯齿结构，通过阵列设置的多个锯齿结构可以起到防滑的作用。
33.在本实用新型实施例中，通过将输送工具插装在所述凹槽31中，可以有利于将融合器送入椎间指定位置，然后再通过所述凸起部11将椎间融合器进行固定，可以防止在使用过程中产生松动和移位的问题。
34.在本实用新型实施例中，所述孔隙部12同样可以起到支撑作用。继续参见图1至图3，所述孔隙部12包括：多个第二通孔121以及围绕所述第二通孔121设置的晶格结构122，所述多个第二通孔121阵列且交错设置，所述第二通孔121可以有利于骨长入与骨融合；通过所述孔隙部12可以在满足弹性模量要求和打印及安全强度要求的前提下，可以保证孔隙率最大。并且可以根据需要个性定制所述第二通孔的孔径和孔隙率，来满足不同弹性模量的要求。其中孔隙率是指所述第二通孔121体积与所述孔隙部12整体所占体积的比值。
35.需要说明的是，该椎间融合器的弹性模量非常小，不超过20gpa。该椎间融合器的弹性模量可以根据患者患处的需求进行定制，可以理解的是，该椎间融合器的弹性模量不局限不超过20gpa，本实用新型实施例并不具体限定椎间融合器弹性模量。
36.并且，所述椎间融合器的弹性模量与所述孔隙部12的孔隙率以及晶格结构122的形状有关。所述第二通孔121的大小以及形状、晶格结构122的形状均可以根据患处要求确定。也就是说可以根据患处的弹性模量的要求以及相关算法定制所述第二通孔121的大小以及形状、晶格结构122的形状。优选地，所述第二通孔121为圆形通孔，所述晶格结构122可以为四面体结构或八面体结构，当然并不仅限于此。
37.为了使得该椎间融合器能够与腰椎的形状适配，所述第二通孔121 的直径d可以为100μm
‑
1500μm，所述第二通孔121的体积与所述孔隙部12的体积比值可以为5％至90％，位于不同列且相邻的两个第二通孔121之间的间距d
t
(或称为杆径)可以为100μm
‑
1500μm。并且椎间融合器的压缩刚度应接近人体骨骼的刚度，减少应力遮挡作用，椎间融合器的刚度可以为1000n/mm
‑
100000n/mm。优选地，为了满足弹性模量的要求，所述第二通孔121的直径d可以为100μm
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1500μm，所述第二通孔121的体积与所述孔隙部12的体积比值可以为5％至 90％，位于不同列且相邻的两个第二通孔121之间的间距d
t
可以为1500 μm≥d
t
＞800μm。
38.需要说明的是，以上有关所述第二通孔121的直径、所述第二通孔121的体积与所述孔隙部12的体积比以及位于不同列且相邻的两个第二通孔121之间的间距d
t
取值范围的描述只是示例并非限定，可以理解的是，本实用新型实施例并不具体限定所述第二通孔121的直径、所述第二通孔121的体积与所述孔隙部12的体积比以及位于不同列且相邻的两个第二通孔121之间的间距d
t
的取值范围。
39.在本实用新型实施例中，所述椎间融合器可以通过3d打印的工艺方式一体成型。
40.所述椎间融合器可以采用聚醚醚酮(peek)和钛合金等材料，其中由peek材料制成的椎间融合器不具有生物活性，且与上下骨性终板组织不能实现真正的融合，大多数表面被纤维组织覆盖，容易产生微动，进而影响椎体间的生物力学稳定性，即会导致整体结构的稳定性得不到保证。钛合金材料制成的椎间融合器具有较好的生物相容性和支撑强度。可以理解的是，本实用新型实施例的椎间融合器的材质优先选用钛合金。需要说明的是，以上有关所述椎间融合器材质的描述只是示例并非限定。
41.在本实用新型实施例中，该椎间融合器可以由钛合金3d打印一体成型，该椎间融合器的弹性模量接近人骨弹性模量，避免发生应力遮挡。通过将输送工具插装在所述凹槽31中，可以有利于将融合器送入椎间指定位置，然后再通过所述凸起部11将椎间融合器进行固定，可以防止在使用过程中产生松动和移位的问题。通过在所述椎间融合器的四周设置孔隙部12，可以增加孔隙率，有利于骨质生长以及促进骨融合，能够满足颈椎间融合手术的需求。
42.上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。