一种3D打印固定融合一体化后路颈枕融合假体的制作方法

一种3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体
技术领域
1.本发明涉及骨科体内植入物，具体涉及一种3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体。


背景技术：

2.在骨科临床诊疗过程中，经常可以见到由于创伤、肿瘤、炎症等各种疾病而导致的上颈椎损伤、失稳，需要进行后路颈枕融合手术来恢复患者的头颈部稳定性。
3.目前颈枕融合术主要包括两部分，一是通过钉棒或钉板系统固定颈椎及枕骨，但单纯钉棒或钉板固定稳定性相对差，术后可能出现植入物松动，移位甚至断裂；为了避免上述情况发生，通常在完成固定后，还会选择自体髂骨、异体或人工骨块置于枕骨与正常颈椎棘突和椎板之间，进行植骨融合以进一步增强术后头颈部的稳定性。
4.然而自体骨来源有限，且造成二次创伤；异体骨可能出现植骨排异反应、植骨吸收和愈合不良等后果。由于植骨融合自身的缺陷及局限性，导致目前颈枕融合的手术效果难以满足临床医生手术及患者自身的健康需求。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种无需进行植骨、集固定与融合功能于一体的3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
7.一种3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体，包括
8.安装于枕骨至棘突之间外形呈曲面形态的融合部，所述融合部为便于骨长入的多孔金属结构，所述融合部上端与枕骨结节下方的骨皮质贴附，所述融合部下端设有与棘突相卡合的燕尾形开口结构；
9.和位于所述融合部曲面上与所述融合部一体成型的固定部，所述固定部为实体金属结构，所述固定部包括位于所述融合部中轴线上的纵向梁和关于所述纵向梁对称的横向设置的横向连接梁；
10.所述纵向梁包括位于所述横向连接梁上端的置钉部和位于所述置钉部下端的承重梁，所述置钉部上开设有枕骨螺钉孔；
11.所述横向连接梁的两端设有颈椎连接棒接头，所述假体通过所述颈椎连接棒接头与颈椎钉棒系统固定连接。
12.进一步地，所述置钉部的上下表面分别与所述融合部的上下表面平滑衔接，所述承重梁和横向连接梁嵌设于所述融合部的上表面，且其上表面与所述融合部的上表面平滑衔接。
13.进一步地，所述置钉部上设有沿纵向排列的两个枕骨螺钉孔。
14.进一步地，所述颈椎连接棒接头为圆柱形结构，所述颈椎连接棒接头上设有供颈椎钉棒系统中的颈椎连接棒横向穿过的连接孔，所述颈椎连接棒通过连接螺钉与所述颈椎
连接棒接头固定连接。
15.进一步地，所述融合部与固定部中的纵向梁、横向连接梁和颈椎连接棒接头采用基于激光选区熔化或电子束熔融技术的金属3d打印技术一体化制备成型。
16.进一步地，所述承重梁的宽度为4-6mm，厚度为2-5mm。
17.本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
18.相比目前的后路颈枕融合术(包括2部分，1为颈椎与枕骨的固定，2为枕骨及颈椎之间的植骨融合)，本发明简化了手术过程，使颈椎-枕骨固定和枕颈融合可通过假体一次性完成；且通过颈椎连接棒接头，能将本发明的假体与传统的颈椎钉棒系统匹配使用，适用性强；而采用多孔结构的融合部利于结合界面的骨长入，避免了取自体骨植骨带来的医源性创伤以及大块异体骨植骨可能发生的植骨排异反应、植骨愈合不良、异体骨吸收等不良反应；并且金属假体的力学强度高于自体及异体骨块，颈枕融合术后短期的稳定性更好；就长期而言，多孔结构有利于枕骨以及颈椎棘突、椎板的骨长入，能够形成生物融合锁定，进一步增强了假体与内固定系统的稳定性，保证患者颈枕融合术后的长期安全稳定。
附图说明
19.图1为本发明实施例所涉及的3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体的结构示意图；
20.图2为本发明实施例所涉及的3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体的侧视图；
21.图3为本发明实施例所涉及的3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体在使用状态下的正视图；
22.图4为本发明实施例所涉及的3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体在使用状态下的侧视图。
23.图中：1、融合部；2、承重梁；3、置钉部；4、颈椎连接棒接头；5、枕骨螺钉孔；6、横向连接梁；7、连接螺钉；8、颈椎连接棒；9、颈椎螺钉。
具体实施方式
24.以下结合附图及实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。
25.参照图1-4，本实施例提供一种3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体，包括安装于枕骨至棘突之间外形呈曲面形态的融合部1，融合部1的具体大小、弧度依据患者颈椎三维ct及手术方案进行个体化设计；其中，融合部1为便于骨长入的多孔金属结构，融合部1的上端与枕骨结节下方的骨皮质贴附，融合部1的下端设有与棘突相卡合的燕尾形开口结构，开口结构的具体开口角度、形状、大小及与棘突和椎板之间的融合界面形貌依据患者颈椎三维ct个体化设计，以保证假体与棘突卡合且贴附牢固、紧密便于融合；
26.和位于融合部1曲面上与融合部1一体成型的固定部，固定部为实体金属结构，用于增强假体的支撑强度；固定部包括位于融合部1中轴线上的纵向梁和关于所述纵向梁对称的横向设置的横向连接梁6；
27.纵向梁包括位于横向连接梁6上端的置钉部3和位于置钉部3下端的承重梁2，置钉部3上设有沿纵向排列的两个枕骨螺钉孔5，通过枕骨螺钉孔5可将假体固定于枕骨结节下
方，枕骨螺钉孔5的具体开设位置，依据颈椎三维ct建模于术前进行设计；置钉部3的上下表面分别与融合部1的上下表面平滑衔接，即置钉部3的下表面同样与枕骨结节下方的骨皮质贴附，这使得假体与枕骨的固定更为牢固；承重梁2和横向连接梁6嵌设于融合部1的上表面，且承重梁2和横向连接梁6的上表面与融合部1的上表面平滑衔接；优选的，承重梁2的宽度为4-6mm，厚度为2-5mm；
28.横向连接梁6的两端设有颈椎连接棒接头4，假体通过颈椎连接棒接头4与颈椎钉棒系统固定连接；其中，颈椎钉棒系统是现有技术中用于固定颈椎的装置，包括颈椎连接棒8和颈椎螺钉9；具体的，颈椎连接棒接头4为垂直于其周围融合部1的圆柱形结构，颈椎连接棒接头4上设有供颈椎连接棒8横向穿过的连接孔，颈椎连接棒接头4的顶部设有螺纹孔，颈椎连接棒8通过与螺纹孔匹配的连接螺钉7抵接固定。
29.融合部1与固定部中的纵向梁、横向连接梁6和颈椎连接棒接头4采用基于激光选区熔化或电子束熔融技术的金属3d打印技术一体化制备成型。
30.本实施例中提供的3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体所选用的基础材料一般为钛合金，依据手术设计需求可更换为钽金属或其他医用金属材料；
31.此外，为了促进假体与宿主骨之间的融合，本发明还涉及对假体与骨质接触的多孔性界面进行表面改性及复合成骨因子。
32.本发明所涉及的3d打印固定融合一体化后路颈枕融合假体的设计制备程序为：
33.术前根据患者的颈椎三维ct(扫描层厚0.625mm)建模，依据其解剖结构及手术方案在计算机中使用mimcs软件设计后路颈枕融合假体的三维模型；最后将数字化的三维模型导入钛合金或钽金属3d打印设备中一体化制备生产。
34.此外，针对急诊患者，考虑到假体设计制备周期较长，且本发明所涉及的假体结构简单适应性强，因此可依据正常人群的上颈椎解剖结构，预制大中小3种规格的假体便于临床使用。