椎间融合器

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种椎间融合器。

背景技术

椎间融合器作为骨科植入性医疗器械，是实现脊柱相邻椎间隙融合的主要植入物之一。现有的椎间融合器为了保证结构强度，一般为实心结构，实心结构较重。如何设计一种在保证结构强度的同时，能够减轻重量，提高融合效果，且便于夹持器夹持的椎间融合器是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明解决的技术问题在于提供一种在保证结构强度的同时，能够减轻重量，提高融合效果，且便于夹持器夹持的的椎间融合器。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种椎间融合器，包括：

主架体结构，所述主架体结构具有中空内腔，所述主架体结构包括前侧支撑部件、后侧支撑部件、左侧支撑部件、右侧支撑部件、上侧支撑部件和下侧支撑部件；所述左侧支撑部件、所述右侧支撑部件、所述上侧支撑部件和所述下侧支撑部件的前端均与所述前侧支撑部件连接，所述左侧支撑部件、所述右侧支撑部件、所述上侧支撑部件和所述下侧支撑部件的后端均与所述后侧支撑部件连接；所述上侧支撑部件、所述左侧支撑部件、所述下侧支撑部件和所述右侧支撑部件依次连接；所述上侧支撑部件上设有与所述中空内腔连通的上侧通孔，所述下侧支撑部件上设有与所述中空内腔连通的下侧通孔；所述主架体结构上设有夹持槽；

所述主架体结构的内部填充有多孔结构，所述多孔结构包括多个单胞结构，相邻的两个单胞结构连接，所有的单胞结构中的至少一个单胞结构与所述主架体结构连接；每个所述单胞结构包括多个支撑梁，每个所述单胞结构的所有的所述支撑梁围成内部中空的单体框架结构。

优选地，所述多孔结构具有中空植骨通道，所述中空植骨通道沿着上下方向贯通。

优选地，所述上侧支撑部件的外侧面和所述下侧支撑部件的外侧面均为向外凸出的弧形面。

优选地，沿着所述椎间融合器的由前向后的方向，所述上侧支撑部件的外侧面为向下倾斜的斜面，所述下侧支撑部件的外侧面为向上倾斜的斜面。

进一步地，所述夹持槽设置于所述后侧支撑部件的外侧面上，所述后侧支撑部件的外侧面上还设有第一安装孔。

进一步地，所述夹持槽设置于所述右侧支撑部件的外侧面上，所述前侧支撑部件的外侧面为向外凸出的弧形面，所述后侧支撑部件的外侧面向内凹陷的弧形面，后侧支撑部件的外侧面上设有第四安装孔。

进一步地，所述夹持槽设置于所述右侧支撑部件的外侧面上，所述右侧支撑部件的外侧面上设有第二安装孔。

进一步地，所述夹持槽设置于所述前侧支撑部件的外侧面上，所述前侧支撑部件的外侧面上设有第三安装孔。

优选地，所述上侧支撑部件的外侧面和所述下侧支撑部件的外侧面均为平面；所述夹持槽设置于所述右侧支撑部件的外侧面上，所述右侧支撑部件的外侧面上设有第二安装孔。

优选地，所述上侧支撑部件的外侧面和所述下侧支撑部件的外侧面均为平面；所述夹持槽设置于所述前侧支撑部件的外侧面上，所述前侧支撑部件的外侧面上设有第三安装孔。

如上所述，本发明的椎间融合器，具有以下有益效果：

本发明的椎间融合器，主架体结构保证了融合器的整体强度，主架体结构的内部填充有多孔结构，多孔结构包括多个单胞结构，由于每个单胞结构的所有的所述支撑梁围成内部中空的单体框架结构，则每个单胞结构具有供人工骨或自体骨生长的孔隙，这就有利于实现人工骨或自体骨的生长过程，加快融合速度，提高融合的成功率；夹持槽可供夹持器夹住该椎间融合器；使用该椎间融合器能够通过恢复椎间隙的高度，来恢复脊柱前、中柱的应力及稳定，恢复、维持、稳定脊柱固有生理凸起，扩大椎间孔，缓解神经根的受压；另一方面椎间融合器还能够为脊柱提供即刻和早期的融合稳定性；椎间融合器的多孔结构为松质骨的融合提供了良好的结构和力学环境，从而达到界面永久融合的目的。

附图说明

图1显示为实施例1的椎间融合器的右侧立体结构示意图。

图2显示为实施例1的椎间融合器的左侧立体结构示意图。

图3显示为实施例1的椎间融合器的右侧结构示意图。

图4显示为实施例1的椎间融合器的单胞结构的立体结构示意图。

图5显示为实施例2的椎间融合器的立体结构示意图。

图6显示为实施例3的椎间融合器的右侧立体结构示意图。

图7显示为实施例3的椎间融合器的左侧立体结构示意图。

图8显示为实施例3的椎间融合器的右侧结构示意图。

图9显示为实施例4的椎间融合器的右侧立体结构示意图。

图10显示为实施例4的椎间融合器的后侧立体结构示意图。

图11显示为实施例4的椎间融合器的右侧结构示意图。

图12显示为实施例5的椎间融合器的前侧立体结构示意图。

图13显示为实施例6的椎间融合器的右侧立体结构示意图。

图14显示为实施例6的椎间融合器的左侧立体结构示意图。

图15显示为实施例6的椎间融合器的右侧结构示意图。

图16显示为实施例7的椎间融合器的立体结构示意图。

图17显示为实施例8的椎间融合器的右侧立体结构示意图。

图18显示为实施例8的椎间融合器的左侧立体结构示意图。

图19显示为实施例8的椎间融合器的右侧结构示意图。

图20显示为实施例9的椎间融合器的前侧立体结构示意图。

图21显示为实施例10的椎间融合器的右侧立体结构示意图。

图22显示为实施例10的椎间融合器的左侧立体结构示意图。

图23显示为实施例10的椎间融合器的右侧结构示意图。

图24显示为实施例11的椎间融合器的立体结构示意图。

图25显示为实施例12的椎间融合器的右侧立体结构示意图。

图26显示为实施例12的椎间融合器的左侧立体结构示意图。

图27显示为实施例12的椎间融合器的右侧结构示意图。

图28显示为实施例13的椎间融合器的立体结构示意图。

图29显示为实施例14的椎间融合器的左侧立体结构示意图。

图30显示为实施例14的椎间融合器的左侧结构示意图。

图31显示为实施例5的椎间融合器的后侧立体结构示意图。

图32显示为实施例9的椎间融合器的后侧立体结构示意图。

附图标号说明

100 主架体结构

101 中空内腔

102 夹持槽

110 前侧支撑部件

111 前侧支撑部件的外侧面

112 第三安装孔

120 后侧支撑部件

121 后侧支撑部件的外侧面

122 第一安装孔

123 第四安装孔

130 左侧支撑部件

131 左侧支撑部件的外侧面

140 右侧支撑部件

141 右侧支撑部件的外侧面

142 第二安装孔

150 上侧支撑部件

151 上侧通孔

152 上侧支撑部件的外侧面

160 下侧支撑部件

161 下侧通孔

162 下侧支撑部件的外侧面

170 贯通孔

200 多孔结构

210 单胞结构

211 支撑梁

220 中空植骨通道

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例的椎间融合器，包括：

主架体结构100，主架体结构100具有中空内腔101，主架体结构100包括前侧支撑部件110、后侧支撑部件120、左侧支撑部件130、右侧支撑部件140、上侧支撑部件150和下侧支撑部件160；左侧支撑部件130、右侧支撑部件140、上侧支撑部件150和下侧支撑部件160的前端均与前侧支撑部件110连接，左侧支撑部件130、右侧支撑部件140、上侧支撑部件150和下侧支撑部件160的后端均与后侧支撑部件120连接；上侧支撑部件150、左侧支撑部件130、下侧支撑部件160和右侧支撑部件140依次连接；上侧支撑部件150上设有与中空内腔101连通的上侧通孔151，下侧支撑部件160上设有与中空内腔101连通的下侧通孔161；主架体结构100上设有夹持槽102；

主架体结构100的内部填充有多孔结构200，多孔结构200包括多个单胞结构210，相邻的两个单胞结构210连接，所有的单胞结构210中的至少一个单胞结构210与主架体结构100连接；每个单胞结构210包括多个支撑梁211，每个单胞结构210的所有的支撑梁211围成内部中空的单体框架结构。

本发明的椎间融合器，主架体结构100保证了椎间融合器的整体强度，主架体结构100的内部填充有多孔结构200，多孔结构200包括多个单胞结构210，由于每个单胞结构210的所有的支撑梁211围成内部中空的单体框架结构，则每个单胞结构210具有供人工骨或自体骨生长的孔隙，这就有利于实现人工骨或自体骨的生长过程，加快融合速度，提高融合的成功率；夹持槽102可供夹持器夹住该椎间融合器；使用该椎间融合器能够通过恢复椎间隙的高度，来恢复脊柱前、中柱的应力及稳定，恢复、维持、稳定脊柱固有生理凸起，扩大椎间孔，缓解神经根的受压；另一方面椎间融合器还能够为脊柱提供即刻和早期的融合稳定性；椎间融合器的多孔结构200为松质骨的融合提供了良好的结构和力学环境，从而达到界面永久融合的目的。

在实现椎间融合器的支撑稳定功能的前提下，主架体结构100的内部填充有多孔结构200，多孔结构200对椎间融合器内部进行填充。多孔结构200填充入上侧通孔151和下侧通孔161中，多孔结构200能够有更大面积的填充区域，椎间融合器除主架体结构100以及夹持槽102区域外均设置了一体连续成形的多孔结构200。

上侧支撑部件的外侧面152和下侧支撑部件的外侧面162均为向外凸出的弧形面，该结构使得椎间融合器支撑稳定且具有促进融合的作用。

夹持槽102设置于后侧支撑部件的外侧面121上，后侧支撑部件的外侧面121上还设有第一安装孔122。本实施例的椎间融合器是后方入路及经椎间孔入路融合器。

左侧支撑部件的外侧面131和右侧支撑部件的外侧面141上均设有与中空内腔101连通的贯通孔170。多孔结构200填充入贯通孔170中，增强结构强度且促进融合。

为了便于加工，且使得单胞结构210具有较好的结构强度，支撑梁211的横截面包括至少两个弧形线段，所有的弧形线段依次连接，形成封闭结构。本实施例中，支撑梁211的横截面为两个半圆形的弧线连接形成的圆形结构，圆形结构的支撑梁211便于加工。

每个单胞结构210中，至少三个支撑梁211的端部连接在一个结点上。该结构使得单胞结构210是立体框架结构，单胞结构210具有结构强度的同时也形成了人工骨或自体骨长入所需要的孔隙。本实施例中，四个支撑梁211的端部连接在一个结点上。相邻设置的单胞结构210具有共用的支撑梁211。所有的单胞结构210排布方式根据实际需要确定，每个单胞结构210的形状根据实际需要确定，以满足不同孔隙率和强度等性能的要求。

本实施例的椎间融合器采用3D打印工艺制成，这就能够实现复杂结构一体成型，这就给椎间融合器结构设计提供了极大自由度。多孔结构200可以在保证产品强度的前提下减轻重量，自由调节融合器弹性模量并对骨融合起到促进作用。采用3D打印工艺使得椎间融合器的制造可根据需求选择选择多种原材料，原材料可为聚醚醚酮、钛合金等。钛合金为TC4、Ti6Al4V ELI等。因此通过3D打印工艺制造具备多孔结构200的椎间融合器的设计开发具有重要意义。

实施例2

如图5所示，本实施例与实施例1区别在于，多孔结构200具有中空植骨通道220，中空植骨通道220沿着上下方向贯通。当手术治疗方案需要植骨时，在椎间融合器的顶部设置有中空植骨通道220，中空植骨通道220内植入的骨组织可直接与多孔结构200接触，促进骨融合。

为了提高中空植骨通道220处的结构强度，中空植骨通道220的上端和中空植骨通道220的下端均设置支撑环221。本实施例利用多孔结构200的骨细胞易攀附长入的结构特性，可以只设置两个支撑环，中空植骨通道220内部也是多孔结构200形成的接触面。

实施例3

如图6至图8所示，本实施例与实施例2区别在于，沿着椎间融合器的由前向后的方向，上侧支撑部件的外侧面152为向下倾斜的斜面，下侧支撑部件的外侧面162为向上倾斜的斜面。该结构能够增加椎间融合器的矫形功能，上侧支撑部件的外侧面152和下侧支撑部件的外侧面162就是椎间融合器与椎体的接触面，该结构能够使高度丢失的椎体重新维持前凸的生理曲度。从椎间融合器左侧或者右侧看，椎间融合器为楔形结构。

实施例4

如图9至图11所示，本实施例与实施例1区别在于，夹持槽102设置于右侧支撑部件的外侧面141上，右侧支撑部件的外侧面141上设有第二安装孔142。本实施例的椎间融合器是侧方入路融合器。

前侧支撑部件的外侧面111和后侧支撑部件的外侧面121上均设有与中空内腔101连通的贯通孔170。多孔结构200填充入贯通孔170中，增强结构强度且促进融合。

实施例5

如图12和图31所示，本实施例与实施例2区别在于，夹持槽102设置于右侧支撑部件的外侧面141上，右侧支撑部件的外侧面141上设有第二安装孔142。本实施例的椎间融合器是侧方入路融合器。

前侧支撑部件的外侧面111和后侧支撑部件的外侧面121上设有与中空内腔101连通的贯通孔170。多孔结构200填充入贯通孔170中，增强结构强度且促进融合。

实施例6

如图13至图15所示，本实施例与实施例3区别在于，夹持槽102设置于右侧支撑部件的外侧面141上，右侧支撑部件的外侧面141上设有第二安装孔142。本实施例的椎间融合器是侧方入路融合器。

前侧支撑部件的外侧面111和后侧支撑部件的外侧面121上设有与中空内腔101连通的贯通孔170。多孔结构200填充入贯通孔170中，增强结构强度且促进融合。

实施例7

如图16所示，本实施例与实施例6区别在于，上侧支撑部件的外侧面152和下侧支撑部件的外侧面162均为平面。本实施例的椎间融合器能够起到为支撑维稳及促进融合的作用。

实施例8

如图17至图19所示，本实施例与实施例1区别在于，夹持槽102设置于前侧支撑部件的外侧面111上，前侧支撑部件的外侧面111上设有第三安装孔112。本实施例的椎间融合器是前方及侧前方入路融合器。

后侧支撑部件的外侧面121上设有与中空内腔101连通的贯通孔170。多孔结构200填充入贯通孔170中，增强结构强度且促进融合。

实施例9

如图20和图32所示，本实施例与实施例2区别在于，夹持槽102设置于前侧支撑部件的外侧面111上，前侧支撑部件的外侧面111上设有第三安装孔112。本实施例的椎间融合器是前方及侧前方入路融合器。

后侧支撑部件的外侧面121上设有与中空内腔101连通的贯通孔170。多孔结构200填充入贯通孔170中，增强结构强度且促进融合。

实施例10

如图21至图23所示，本实施例与实施例3区别在于，夹持槽102设置于前侧支撑部件的外侧面111上，前侧支撑部件的外侧面111上设有第三安装孔112。本实施例的椎间融合器是前方及侧前方入路融合器。

后侧支撑部件的外侧面121上设有与中空内腔101连通的贯通孔170。多孔结构200填充入贯通孔170中，增强结构强度且促进融合。

实施例11

如图24所示，本实施例与实施例10区别在于，上侧支撑部件的外侧面152和下侧支撑部件的外侧面162均为平面。本实施例的椎间融合器能够起到为支撑维稳及促进融合的作用。

实施例12

如图25至图27所示，本实施例与实施例1区别在于，夹持槽102设置于右侧支撑部件的外侧面141上，前侧支撑部件的外侧面111为向外凸出的弧形面，后侧支撑部件的外侧面121向内凹陷的弧形面，后侧支撑部件的外侧面121上设有第四安装孔123。本实施例的椎间融合器是经椎间孔旋转入路融合器。椎间融合器可通过手术工具在进入椎间隙内进行一定角度的旋转放置。

前侧支撑部件的外侧面111和后侧支撑部件的外侧面121上设有与中空内腔101连通的贯通孔170。多孔结构200填充入贯通孔170中，增强结构强度且促进融合。

实施例13

如图28和图29所示，本实施例与实施例2区别在于，夹持槽102设置于右侧支撑部件的外侧面141上，前侧支撑部件的外侧面111为向外凸出的弧形面，后侧支撑部件的外侧面121向内凹陷的弧形面，后侧支撑部件的外侧面121上设有第四安装孔123。本实施例的椎间融合器是经椎间孔旋转入路融合器。椎间融合器可通过手术工具在进入椎间隙内进行一定角度的旋转放置。

前侧支撑部件的外侧面111和后侧支撑部件的外侧面121上设有与中空内腔101连通的贯通孔170。多孔结构200填充入贯通孔170中，增强结构强度且促进融合。

实施例14

如图30所示，本实施例与实施例13区别在于，沿着椎间融合器的由前向后的方向，上侧支撑部件的外侧面152为向下倾斜的斜面，下侧支撑部件的外侧面162为向上倾斜的斜面。该结构能够增加椎间融合器的矫形功能，上侧支撑部件的外侧面152和下侧支撑部件的外侧面162就是椎间融合器与椎体的接触面，该结构能够使高度丢失的椎体重新维持前凸的生理曲度。从椎间融合器左侧或者右侧看，椎间融合器为楔形结构。

本发明的各种型式的椎间融合器的配合尺寸规格进行参数化调整，以适应不同使用场景。

本发明的各种型式的椎间融合器能够适用于多种手术方式，根据椎间融合器在矢状面上与椎板的接触面形状，设计了支撑融合和矫形融合两种应用目的椎间融合器结构。

本发明的椎间融合器具有多孔结构200，多孔结构200包括多个支撑梁211，能够促进骨融合，一体连续的多孔结构200填充椎间融合器中，能够有利于提高椎间融合器的力学性能。

通过调整多孔结构200的形状、支撑梁211的直径等，能够按照需求调整椎间融合器，为了椎间融合器提高良好的结构和力学环境。

通过对椎间融合器模型的参数化调节快速响应不同治疗方案对产品的定制化需求，包括椎间融合器的外部结构、规格、植骨需求等。

弧面型、平面型融合器的椎间支撑融合作用以及楔面型的椎间融合器额外的矫形作用为医生在不同病例下选择融合器提供了多样的选择。

利用多孔结构200特性，提供了适用于无需植骨手术治疗方案的融合器型式，在保持良好的骨融合前提下简化了手术过程。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。