一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器及其填充工具的制作方法

本发明涉及椎骨融合技术领域，尤其涉及一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器及其填充工具。

背景技术：

随着人口老龄化的加剧与现代都市人民生活习惯的改变，以颈椎病、颈椎间盘突出症、腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症等为代表的脊柱退行性疾病正严重影响人们的工作和生活。目前，上述病情在初期阶段时，大多采用保守的治疗方法例如药物治疗、理疗等。然而，随着患者病情的加重，需要考虑采用更有效的治疗方法例如椎骨融合术来抑制患者病情的加重。以腰椎间盘突出症为例，当椎间盘突出压迫椎管超过1/3或者出现下肢麻木、活动困难、大小便无力等情况时，这时保守的治疗方法的治疗效果已不明显，此时需要考虑对患者实施椎骨融合术。

专利号cn201510451399.x公开了用于植入脊椎的椎间融合器，形成为两侧形成有垂直孔a的日字形形状，且包括椎间融合器正面10、椎间融合器右侧面20、椎间融合器左侧面30、椎间融合器背面40、椎间融合器平面50、椎间融合器底面60；所述椎间融合器的正面10在左侧形成梯形形状的面，在右侧形成矩形面；所述椎间融合器的右侧面20位于所述椎间融合器正面的右侧，且形成为左侧垂直线长，而上部线和下部线倾斜，右侧垂直线短的梯形形状；所述椎间融合器的左侧面30位于所述椎间融合器正面的左侧，此发明最大限度地减少医疗消耗品的费用，该发明的融合器保留了现有的中间很大的植骨仓设计，整体融合器成一个支架结构，四周受力，容易造成椎体塌陷。此外，该种融合器不适合填充骨颗粒或者浆状型人工骨，容易产生脱落，目前市面上标准化的椎间融合器难以匹配不同患者的特殊需求，导致融合器植入体内后，发生沉降、疲劳失效、不融合等问题。

为此，我们提出一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器及其填充工具来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器及其填充工具。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，包括融合器，所述融合器包括第一板、第二板、第三板、第四板、第五板、第六板、空腔、穿插机构、植骨机构、通孔和通透孔，所述第一板、第二板、第三板、第四板、第五板与第六板之间构成一个完整的六面体结构，六面体结构内腔开设空腔，所述第一板、第二板、第三板、第四板、第五板与第六板的外端面均匀开设有通孔，所述第一板的侧端设置有通透孔。

优选的，所述穿插机构包括凸块、贯穿植骨口和工具连接口，所述第三板与第四板的外端面排列开设有凸块，所述第三板与第四板任意面均可设置贯穿植骨口，所述工具连接口的内腔壁设置为螺纹状结构。

优选的，所述植骨机构包括入料口和阻隔塞板，所述入料口的外端安装有阻隔塞板，所述第二板的端面开设有植骨机构。

优选的，所述通孔孔径范围可以为0.1mm—2mm，孔间距可以为0.2mm—5mm，所述通孔的阵列排布相邻行之间可以对比排布，和错位排布，所有小孔的形状可以是圆形，三角形，方形，菱形和椭圆形等。

优选的，所述第一板、第二板、第三板、第四板、第五板与第六板的相交处设置为圆角，所述六板之间的连接处均为圆角状结构。

优选的，所述贯穿植骨口的内腔壁与第二封帽的内圈均设置有螺纹状结构，第二封帽拧开，装载套件下端的螺纹口与贯穿植骨口进行螺纹配合连接。

优选的，所述贯穿植骨口、入料口与通透孔在融合器中仅设置单一结构。

本发明提出的另一种技术方案：提供一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器的填充工具：

优选的，所述融合器的侧端穿插设置有填装机构,所述填装机构包括封盖、推动轴、可视窗口、推杆、套筒、按压双耳块和人工骨装载器，所述封盖的一端安装有推动轴，所述推动轴的边缘处开设有可视窗口，所述推动轴与推杆螺纹连接，所述推杆的另一端安装于套筒的内腔，所述套筒的边缘两侧开设有按压双耳块，所述套筒的另一端安装有人工骨装载器，人工骨装载器包括装载套件、第一封帽和第二封帽，所述装载套件的侧端安装有第一封帽，所述装载套件的另一侧安装有第二封帽。

优选的，所述推杆包括杆体、内活塞环块和注射推头，所述杆体的侧端安装有内活塞环块，所述内活塞环块的另一端与注射推头活动连接，所述内活塞环块的设置直径与套筒内腔壁设置直径一致。

优选的，所述装载套件可以设计成很多种容量规格，比如5cc，2.5cc，1cc等填充人工骨，使用时根据融合器的规格选择相应容量的装载套件，所述装载套件一端连接套筒，另一端连接融合器。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明提出的一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，第一板、第二板、第三板、第四板、第五板与第六板的外端面均匀开设有通孔，融合器上下表面与椎体终板有更大的接触面积，受力更加均衡，能有效避免植入后出现沉降现象。

2、本发明提出的一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器的填充工具，工具连接口贯通外表面与内腔，该螺纹孔起到双用功能，一是作为植骨孔，可连接外置器械进行人工骨的填装，或者用注射器预填装好的人工骨直接通过螺纹孔往内腔推注，二是作为连接手术工具假体持取器的螺纹接口，由于是封闭内腔，浆状型人工骨，骨粒等骨材料均不产生脱落，流失现象，为了不影响骨长入，整体装置六面均设计了多孔结构，联通了外界与内腔，气血形成通路，保证了骨长入。

3、本发明提出的一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，空腔在前后端面和左右侧面的连接边采用圆角过渡，为避免融合器产生较大的应力集中点，整体受力均衡。

4、本发明提出的一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，为了不让堆积在内腔的人工骨材料从植骨口流出，可设计一个配套的阻隔塞板，其与入料口能够进行配合，与挡板配合的位置可以为楔形槽结构，对应的阻隔塞板两边也为楔形结构，安装时采用过盈配合，挡板不松动，保证整体融合器的支撑强度，挡板插入方向可以是竖直方向，也可以设计成横向插入方向。

5、本发明提出的一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，融合器本体不局限于上下表面平行的结构，可以设计成上下表面成楔形夹角β，夹角β可以为0°—10°；或者上下表面做成弧形，根据人体的生理曲度，与上下终板更加贴合。

6、本发明提出的一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，通孔内腔设置一种人体可吸收的可溶性膜将多组小孔覆盖密封，且随着时间的变化可溶性膜一点点消失，使得人工骨逐步裸露，血液与人工骨接触，诱导细胞分化成骨，促进生长。

7、本发明提出的一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，融合器内腔设置一种人体可吸收的可溶性膜将多组小孔覆盖密封。可溶性膜材料可以是甲壳素，蛋白质，聚乙二醇，变性淀粉，聚己内酯，二氧化碳基树脂，聚乳酸，壳聚糖，聚-β-羟丁酸，聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯共聚物、聚甲基乙撑碳酸酯、聚丁二酸丁二醇酯中的一种或者多种复合制成。

附图说明

图1为本发明提出的一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器及其填充工具的整体结构图；

图2为融合器结构示意图；

图3为融合器底部结构示意图；

图4为融合器剖视图；

图5为空腔内部结构示意图；

图6为填装机构结构示意图；

图7为填装机构局部剖视图；

图8为人工骨装载器结构示意图。

图中：1、融合器；11、第一板；12、第二板；13、第三板；14、第四板；15、第五板；16、第六板；17、空腔；18、穿插机构；181、凸块；182、贯穿植骨口；183、工具连接口；19、植骨机构；191、入料口；192、阻隔塞板；1a、通孔；1b、通透孔；2、填装机构；21、封盖；22、推动轴；23、可视窗口；24、推杆；241、杆体；242、内活塞环块；243、注射推头；25、套筒；26、按压双耳块；27、人工骨装载器；271、装载套件；272、第一封帽；273、第二封帽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1-4，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，包括融合器1，融合器1包括第一板11、第二板12、第三板13、第四板14、第五板15、第六板16、空腔17、穿插机构18、植骨机构19、通孔1a和通透孔1b，第一板11、第二板12、第三板13、第四板14、第五板15与第六板16之间构成一个完整的六面体结构，六面体结构内腔开设空腔17，第一板11、第二板12、第三板13、第四板14、第五板15与第六板16的外端面均匀开设有通孔1a，第一板11的侧端设置有通透孔1b，融合器1上下表面与椎体终板有更大的接触面积，受力更加均衡，能有效避免植入后出现沉降现象。

实施例2

参照图1，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，整体装置形成了一个封闭的植骨内腔，可通过第一板11的工具连接口183进行植骨，工具连接口183贯通外表面与内腔，该螺纹孔起到双用功能，一是作为植骨孔，可连接外置器械进行人工骨的填装，或者用注射器预填装好的人工骨直接通过螺纹孔往内腔推注，二是作为连接手术工具假体持取器的螺纹接口，由于是封闭内腔，浆状型人工骨，骨粒等骨材料均不产生脱落，流失现象，整体装置六面均设计了多孔结构，联通了外界与内腔，气血形成通路，保证了骨长入。

实施例3

参照图1-4，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，第一板11、第二板12、第三板13、第四板14、第五板15与第六板16的相交处设置为圆角状结构，空腔17在前后端面和左右侧面的连接边采用圆角过渡，为避免融合器1产生较大的应力集中点，整体受力均衡。

实施例4

参照图1-4，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，整体装置六面设计了分散小孔排列结构，所有小孔孔径范围可以为0.1mm—2mm，孔间距可以为0.2mm—5mm，所有小孔的阵列排布相邻行之间可以对比排布，和错位排布，所有小孔的形状可以是圆形，三角形，方形，菱形和椭圆形等。

实施例5

参照图5，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，融合器几乎为封闭的内腔设计，相比现有的融合器具有更好的支撑强度，优化结构设计的情况下可以获得更大的植骨空间，以融合器总体积计，空腔17的体积所占百分比为20％—80％。四周小孔的孔径、孔的形状，排布方式及数量其可根据结构强度设计进行调整。

实施例6

参照图2，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，融合器1针对植骨口设计，可存在较多的变形设计，当椎间融合器设计的整体高度低时，只需要连接手术工具假体持取器的螺纹接口的功能，把植骨口开在上表面位置，孔径大于周边排列的小孔，通常可以设计成满足注射器预填装好的人工骨推注用，或者大于人工骨颗粒的粒径需要即可，植骨口只需要开在上下表面任意一面即可。

实施例7

参照图3，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，植骨机构19包括入料口191和阻隔塞板192，入料口191的外端安装有阻隔塞板192，贯穿植骨口182、工具连接口183与入料口191均与空腔17形成相通，为了不让堆积在内腔的人工骨材料从植骨口流出，可设计一个配套的阻隔塞板192，其与入料口191能够进行配合，与挡板配合的位置可以为楔形槽结构，对应的阻隔塞板192两边也为楔形结构，安装时采用过盈配合，挡板不松动，保证整体融合器的支撑强度，挡板插入方向可以是竖直方向，也可以设计成横向插入方向。

实施例8

参照图1-4，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，融合器1可以选用常见的植入级钛合金、植入级peek(聚醚醚酮)、peek和ha的复合材料制造，可用的加工方式可以是模具制造、机加工或者3d打印工艺，或者选用任意组合的方式加工，在加工实施例7说描述的椎间融合器模型时，此种椎间融合器模型设计便于利用传统的机加工方式实现。

实施例9

参照图1-4，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器，融合器1本体不局限于上下表面平行的结构，可以设计成上下表面成楔形夹角β，夹角β可以为0°—10°；或者上下表面做成弧形，根据人体的生理曲度，与上下终板更加贴合，融合器1内腔设置一种人体可吸收的可溶性膜将多组小孔覆盖密封，且随着时间的变化可溶性膜一点点消失。

实施例10

参照图2和8，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器的填充工具，穿插机构18包括凸块181、贯穿植骨口182和配合连接口183，第三板13与第四板14的外端面排列开设有凸块181，第三板13与第四板14任意面均可设置贯穿植骨口182，贯穿植骨口182的内腔壁与第二封帽273的内圈均设置有螺纹状结构，第二封帽273拧开，装载套件271下端的螺纹口与贯穿植骨口182进行螺纹配合连接，在需要对装置进行长时间固定的情况下，使贯穿植骨口182与第二封帽273进行螺纹配合，能够使融合器1与填装机构2之间保持固定，在仅需要临时配合时，取下第二封帽273，将装载套件271顶端与贯穿植骨口182直接接触。

实施例11

参照图6和7，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器的填充工具，推杆24包括杆体241、内活塞环块242和注射推头243，杆体241的侧端安装有内活塞环块242，内活塞环块242的另一端与注射推头243活动连接，内活塞环块242的设置直径与套筒25内腔壁设置直径一致，融合器1与填装机构2连接好后，向下推动推杆24，此时推动轴22上的可视窗口23可以看到指示灯变亮，灯光为绿色，表示电路启动，当融合器1内腔填充满的时候，压电传感器件感应到较大反作用力，指示灯变红色，同时蜂鸣报警器发出蜂鸣声，此刻停止向下推射，此种状态代表人工骨已经填满，所以该填充工具能精准的控制人工骨的填充量，不会因为过多填充的人工骨对空腔产生内压应力，并迫使浆状的人工骨从周边小孔挤压流出，压电传感器、指示灯与蜂鸣报警器之间电性连接，压电传感器型号为26pcafa6d，指示灯型号为f3arg9hw/a，蜂鸣报警器型号为sf-5231。

实施例12

参照图6和8，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器的填充工具，填装机构2包括封盖21、推动轴22、可视窗口23、推杆24、套筒25、按压双耳块26和人工骨装载器27，封盖21的一端安装有推动轴22，推动轴22的边缘处开设有可视窗口23，推动轴22的另一端安装于套筒25的内腔，套筒25的边缘两侧开设有按压双耳块26，套筒25的另一端安装有人工骨装载器27，人工骨装载器27包括装载套件271、第一封帽272和第二封帽273，装载套件271的侧端安装有第一封帽272，装载套件271的另一侧安装有第二封帽273。

实施例13

参照图1-5，一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器的填充工具，融合器1内腔设置一种人体可吸收的可溶性膜将多组小孔覆盖密封。可溶性膜材料可以是甲壳素，蛋白质，聚乙二醇，变性淀粉，聚己内酯，二氧化碳基树脂，聚乳酸，壳聚糖，聚-β-羟丁酸，聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯共聚物、聚甲基乙撑碳酸酯、聚丁二酸丁二醇酯中的一种或者多种复合制成。

综上所述：本发明提出的一种适合填充浆状人工骨的椎间融合器及其填充工具，第一板11、第二板12、第三板13、第四板14、第五板15与第六板16的外端面均匀开设有通孔1a，融合器1上下表面与椎体终板有更大的接触面积，受力更加均衡，能有效避免植入后出现沉降现象，工具连接口183贯通外表面与内腔，该螺纹孔起到双用功能，一是作为植骨孔，可连接外置器械进行人工骨的填装，或者用注射器预填装好的人工骨直接通过螺纹孔往内腔推注，二是作为连接手术工具假体持取器的螺纹接口，由于是封闭内腔，浆状型人工骨，骨粒等骨材料均不产生脱落，流失现象，整体装置六面均设计了多孔结构，联通了外界与内腔，气血形成通路，保证了骨长入，空腔17在前后端面和左右侧面的连接边采用圆角过渡，为避免融合器1产生较大的应力集中点，整体受力均衡，为了不让堆积在内腔的人工骨材料从植骨口流出，可设计一个配套的阻隔塞板192，其与入料口191能够进行配合，与挡板配合的位置可以为楔形槽结构，对应的阻隔塞板192两边也为楔形结构，安装时采用过盈配合，挡板不松动，保证整体融合器的支撑强度，挡板插入方向可以是竖直方向，也可以设计成横向插入方向，融合器1本体不局限于上下表面平行的结构，可以设计成上下表面成楔形夹角β，夹角β可以为0°—10°；或者上下表面做成弧形，根据人体的生理曲度，与上下终板更加贴合，融合器1内腔设置一种人体可吸收的可溶性膜将多组小孔覆盖密封。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。