專利名稱：寰椎融合假體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及骨科植入物領(lǐng)域，特別是一種替代自然寰樞關(guān)節(jié)的寰椎融合假體。
背景技術(shù)：
寰樞關(guān)節(jié)是連接顱骨與脊柱的非常特殊而重要的脊椎結(jié)構(gòu)。但是，由于各種原因如創(chuàng)傷、腫瘤、先天畸形、結(jié)核、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等病變而導(dǎo)致的寰椎損傷及缺失在骨科治療中時有遇到。由于寰樞關(guān)節(jié)所處部位及其解剖結(jié)構(gòu)極其特殊，常規(guī)的頸椎融合器無法適用， 目前尚沒有針對寰椎的假體植入替代方案。臨床中只能由醫(yī)生根據(jù)具體情況臨時采用自體或異體骨進(jìn)行植骨或者植入改造鈦籠或鈦網(wǎng)的辦法進(jìn)行骨融合，這種技術(shù)在手術(shù)后需要較長時間的頭頸肩部固定直至完全融合，給病人的生活帶來極大不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種寰椎融合假體，以解決現(xiàn)有的植骨和植入鈦籠造成的融合緩慢， 需長時間固定的問題。本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種寰椎融合假體，設(shè)置在枕骨和樞椎之間以替代生理寰椎，包括假體主體；上關(guān)節(jié)融合面，設(shè)置在假體主體上部，用于與枕骨的枕髁關(guān)節(jié)面貼合；下關(guān)節(jié)融合面，設(shè)置在假體主體下部，用于與樞椎的上關(guān)節(jié)面貼合。進(jìn)一步地，還包括，齒突結(jié)合凹面，設(shè)置在假體主體的側(cè)面，與生理寰椎的齒突結(jié)合凹面面形狀一致，用于容納樞椎的齒突。進(jìn)一步地，上關(guān)節(jié)融合面、下關(guān)節(jié)融合面和齒突結(jié)合面的表面具有微孔結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，微孔結(jié)構(gòu)是相互連通的多向微孔隙結(jié)構(gòu)，孔隙直徑為ΙΟΟμπι至 1800 μ HIo進(jìn)一步地，假體主體為醫(yī)用金屬制成的微孔結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，假體主體的形狀中不包括與生理寰椎的橫突和后弓對應(yīng)的凸起結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，假體主體在正前方的表面與生理寰椎正前方生理表面平齊或相對位于該生理寰椎正前方生理表面以內(nèi)。 進(jìn)一步地，假體主體上端設(shè)有上螺釘孔，假體主體下端設(shè)有下螺釘孔。進(jìn)一步地，寰椎融合假體的占位高度與生理寰椎一致。進(jìn)一步地，寰椎融合假體向下延伸直至替代樞椎或第三頸椎或更多的頸椎椎體， 下關(guān)節(jié)融合面與寰椎融合假體下方的頸椎椎體上關(guān)節(jié)面貼合。進(jìn)一步地，假體主體上設(shè)有多個植骨孔。進(jìn)一步地，植骨孔的孔徑為2mm至30mm。進(jìn)一步地，假體主體的表面和/或內(nèi)部設(shè)置有加強筋或加強板。進(jìn)一步地，假體主體的外表面和/或內(nèi)部表面的全部或局部涂敷有羥基磷灰石涂層。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的主要優(yōu)點是，植入具有與枕骨和樞椎契合的融合面的寰椎假體，替代生理寰椎，可以很快恢復(fù)寰椎的功能，促進(jìn)骨融合，達(dá)到重建頸椎穩(wěn)定的目的，有利于術(shù)后恢復(fù)。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了本發(fā)明的寰椎融合假體的立體示意圖；圖2示出了本發(fā)明的寰椎融合假體的與上下骨結(jié)構(gòu)配合示意圖；圖3示出了本發(fā)明的寰椎融合假體與下部樞椎配合的連接狀態(tài)示意圖；以及圖4示出了本發(fā)明的寰椎融合假體的延伸加長實施例的狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。圖1中示出了本發(fā)明的一個實施例的寰椎融合假體，包括寰椎融合假體主體10， 在寰椎融合假體主體10上設(shè)有上關(guān)節(jié)融合面20和下關(guān)節(jié)融合面。上下關(guān)節(jié)融合面是分別提取枕骨下部的枕髁關(guān)節(jié)面和樞椎上關(guān)節(jié)面的曲面數(shù)據(jù)后由數(shù)控機(jī)床加工，也可以利用激光燒結(jié)或高能電子束熔融等快速成型技術(shù)建造具有曲面高度擬合特性的表面，寰椎融合假體上關(guān)節(jié)融合面20依據(jù)枕骨的枕髁關(guān)節(jié)面數(shù)據(jù)建造并與枕骨的枕髁關(guān)節(jié)面良好吻合，寰椎融合假體下關(guān)節(jié)融合面依據(jù)樞椎上關(guān)節(jié)面數(shù)據(jù)建造并與樞椎上關(guān)節(jié)面良好吻合。寰椎融合假體正面內(nèi)側(cè)位置設(shè)置有與原寰椎齒突凹形狀一致的可以容納樞椎齒突的齒突結(jié)合凹面30。關(guān)節(jié)融合面和齒突結(jié)合凹面30表面為微孔結(jié)構(gòu)，該微孔結(jié)構(gòu)是一種相互連通的多向微孔隙結(jié)構(gòu)，孔隙直徑為100 μ m 1800 μ m，該孔隙有利于骨細(xì)胞爬行長入，術(shù)后寰椎融合假體齒突結(jié)合面將與樞椎齒突發(fā)生骨融合以達(dá)到長期穩(wěn)定。如圖2所示，出于手術(shù)入路的需要，該寰椎融合假體可以不保留橫突、后弓結(jié)構(gòu)， 除必要的功能性設(shè)計改變外該寰椎融合假體在尺寸上與患者原生理寰椎椎體保持基本一致，寰椎融合假體植入人體后其總體占位高度與原生理寰樞關(guān)節(jié)一致，以保證頸椎周圍組織保持原有位置狀態(tài)。所述樞椎融合假體上下兩端均設(shè)有關(guān)節(jié)融合面分別與枕骨40的枕髁關(guān)節(jié)面和樞椎50的上關(guān)節(jié)面51良好吻合；所述寰椎融合假體設(shè)有植骨孔80可以容納自體或異體骨塊和骨顆粒，術(shù)前或術(shù)中在該植骨孔內(nèi)植入自體或異體骨塊和骨顆?？梢云鸬秸T導(dǎo)骨細(xì)胞爬行長入促進(jìn)骨融合的作用；所述寰椎融合假體在術(shù)中直接固定于枕骨40下方與樞椎50上方以替代寰椎，所述寰椎融合假體上下兩端分別設(shè)有螺釘孔70、90以與枕骨 40和樞椎50通過螺釘60固定進(jìn)行早期穩(wěn)定，待骨融合完成后即可達(dá)到重建頸椎穩(wěn)定的目的。如圖3所示，所述寰椎融合假體在植入后其正前方表面不突出于原寰椎正前方生理表面即醫(yī)學(xué)界所說的零切跡，因此對寰椎前方各種軟組織解剖位置無任何不良影響。如圖4所示，所述寰椎融合假體前弓左右兩側(cè)設(shè)置有1 2個斜向后上方的上螺釘孔70，所述寰椎融合假體下端對應(yīng)于樞椎上關(guān)節(jié)面的位置上亦設(shè)有1 3個斜向后下方的下螺釘孔90，術(shù)中通過螺釘60固定以達(dá)到與枕骨40和樞椎50之間的早期穩(wěn)定。優(yōu)選地，如圖4所示，當(dāng)患者寰椎、樞椎或更多頸椎階段均需要由假體替代時，所述寰椎融合假體主體1可根據(jù)患者個體需要向下延伸加長以涵蓋替代樞椎乃至第三頸椎直至更多的頸椎椎體節(jié)段。此時所述寰椎融合假體將與第三或其他節(jié)段頸椎椎體銜接固定，其固定融合方式與上述與樞椎對接固定的方式相同。優(yōu)選地，所述寰椎融合假體主體1上設(shè)有若干植骨孔80，植骨孔80孔徑為2mm 30mm,植骨孔之間相互貫通或通過微孔連接，所述微孔孔徑100 μ m 1800 μ m。該植骨孔可以容納自體或異體骨塊和骨顆粒，術(shù)前或術(shù)中在該植骨孔內(nèi)植入自體或異體骨塊和骨顆?？梢云鸬秸T導(dǎo)骨細(xì)胞爬行長入促進(jìn)骨融合的作用。優(yōu)選地，所述寰椎融合假體主體為醫(yī)用金屬制成的微孔結(jié)構(gòu)，該微孔結(jié)構(gòu)的表面及內(nèi)部孔隙相互貫通，所述微孔結(jié)構(gòu)的孔隙直徑IOOym 1800μπι，因此其具有良好生物相容性。優(yōu)選地，所述寰椎融合假體主體表面和/或內(nèi)部設(shè)置有加強筋或加強板。優(yōu)選地，所述寰椎融合假體的主體表面和/或內(nèi)部的全部或局部涂敷有羥基磷灰石涂層，具有誘導(dǎo)骨細(xì)胞生長的功能。該羥基磷灰石涂層的加工方法是采用常規(guī)的等離子噴涂法或電化學(xué)沉積法以及燒結(jié)法形成。本發(fā)明所述寰椎融合假體的加工方法是獲得患者頸椎部位CT/MRI/UCT等斷層掃描數(shù)據(jù)一在計算機(jī)中建立頸椎病變部位的三維數(shù)據(jù)模型一提取寰椎模型并進(jìn)行修改設(shè)計生成寰椎融合假體三維數(shù)據(jù)模型一用寰椎融合假體三維數(shù)據(jù)模型模擬替代生理寰椎以檢查并驗證設(shè)計方案一加工成型。根據(jù)目前的加工技術(shù)有兩條較理想的加工路徑a.采用數(shù)控加工機(jī)床依據(jù)在計算機(jī)中生成的寰椎融合假體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成的加工程序進(jìn)行加工成型，然后使用電火花加工、化學(xué)腐蝕、機(jī)械鉆孔切削、高溫等離子金屬噴涂等方法鉆銑加工以及涂覆出所需要的植骨孔、螺釘孔與微孔結(jié)構(gòu)；b.利用激光燒結(jié)或高能電子束熔融等快速成型技術(shù)熔融成型，具體方法如下a)使用專業(yè)軟件對在計算機(jī)中設(shè)計建造的寰椎融合假體三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分層， 以獲得一系列單層切片的輪廓數(shù)據(jù)；b)向激光或高能電子束快速成型設(shè)備輸入上述系列層片數(shù)據(jù)；c)在激光或高能電子束快速成型設(shè)備加工艙內(nèi)鋪設(shè)與前述三維數(shù)據(jù)模型分層時層高相應(yīng)厚度的醫(yī)用金屬粉末；d)由計算機(jī)控制激光束或高能電子束對醫(yī)用金屬粉末進(jìn)行掃描并有選擇的熔化；e)重復(fù)前述鋪設(shè)粉末、掃描熔化步驟以使各層被選擇熔化的材料相互熔結(jié)成整體；f)完成全部層面的熔融過程后去除未熔融的粉末即可得到所需要形狀結(jié)構(gòu)的寰椎融合假體；g)由于在建造寰椎融合假體三維數(shù)據(jù)模型時已經(jīng)將所需要的實體、植骨孔、螺釘孔、微孔等等結(jié)構(gòu)一并設(shè)計在數(shù)據(jù)文件中，因此上述各種結(jié)構(gòu)在激光燒結(jié)或高能電子束熔融過程中將一次性完成制造。根據(jù)本發(fā)明的寰椎融合假體，具有如下有益效果
在尺寸上與患者原生理寰椎椎體保持一致，保證頸椎周圍組織保持原有位置狀態(tài)；寰椎融合假體關(guān)節(jié)融合面依據(jù)枕骨和樞椎關(guān)節(jié)面數(shù)據(jù)建造并與其關(guān)節(jié)面良好吻合；假體植入人體后將與樞椎的齒突良好嵌合并形成骨融合以達(dá)到長期穩(wěn)定。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種寰椎融合假體，設(shè)置在枕骨GO)和樞椎(50)之間以替代生理寰椎，其特征在于，包括假體主體(10)；上關(guān)節(jié)融合面(20)，設(shè)置在所述假體主體(10)上部，用于與所述枕骨GO)的枕髁關(guān)節(jié)面貼合；下關(guān)節(jié)融合面，設(shè)置在所述假體主體(10)下部，用于與所述樞椎(50)的上關(guān)節(jié)面(51) 貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寰椎融合假體，其特征在于，還包括，齒突結(jié)合凹面(30)，設(shè)置在所述假體主體(10)的側(cè)表面上，與所述生理寰椎的齒突結(jié)合凹面形狀一致，用于容納所述樞椎(50)的齒突。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述上關(guān)節(jié)融合面(20)、所述下關(guān)節(jié)融合面和所述齒突結(jié)合面(30)的表面具有微孔結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述微孔結(jié)構(gòu)是相互連通的多向微孔隙結(jié)構(gòu)，孔隙直徑為100 μ π!至1800 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述假體主體(10)為醫(yī)用金屬制成的微孔結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述假體主體(10)的形狀中不包括與所述生理寰椎的橫突和后弓對應(yīng)的凸起結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述假體主體(10)在正前方的表面與所述生理寰椎正前方生理表面平齊或相對位于所述生理寰椎正前方生理表面以內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述假體主體(10)上端設(shè)有上螺釘孔(70)，所述假體主體(10)下端設(shè)有下螺釘孔(90)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述寰椎融合假體的占位高度與所述生理寰椎一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述寰椎融合假體向下延伸直至替代所述樞椎(50)或第三頸椎或更多的頸椎椎體，所述下關(guān)節(jié)融合面與所述寰椎融合假體下方的頸椎椎體上關(guān)節(jié)面貼合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述假體主體(10)上設(shè)有多個植骨孔(80)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述植骨孔(80)的孔徑為 2mm 至 30mmo
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述假體主體(10)的表面和/ 或內(nèi)部設(shè)置有加強筋或加強板。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寰椎融合假體，其特征在于，所述假體主體(10)的外表面和 /或內(nèi)部表面的全部或局部涂敷有羥基磷灰石涂層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種寰椎融合假體，設(shè)置在枕骨和樞椎之間以替代生理寰椎，包括假體主體；上關(guān)節(jié)融合面，設(shè)置在假體主體上部，用于與枕骨的枕髁關(guān)節(jié)面貼合；下關(guān)節(jié)融合面，設(shè)置在假體主體下部，用于與樞椎的上關(guān)節(jié)面貼合。本發(fā)明的主要優(yōu)點是，植入具有與枕骨和樞椎契合的融合面的寰椎假體，替代生理寰椎，可以很快恢復(fù)寰椎的功能，促進(jìn)骨融合，達(dá)到重建頸椎穩(wěn)定的目的，有利于術(shù)后恢復(fù)。
文檔編號A61F2/44GK102429747SQ201110448519
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者劉忠軍 申請人:北京愛康宜誠醫(yī)療器材股份有限公司