专利名称：寰椎融合假体的制作方法
技术领域：
本发明涉及骨科植入物领域，特别是一种替代自然寰枢关节的寰椎融合假体。
背景技术：
寰枢关节是连接颅骨与脊柱的非常特殊而重要的脊椎结构。但是，由于各种原因如创伤、肿瘤、先天畸形、结核、类风湿关节炎等病变而导致的寰椎损伤及缺失在骨科治疗中时有遇到。由于寰枢关节所处部位及其解剖结构极其特殊，常规的颈椎融合器无法适用， 目前尚没有针对寰椎的假体植入替代方案。临床中只能由医生根据具体情况临时采用自体或异体骨进行植骨或者植入改造钛笼或钛网的办法进行骨融合，这种技术在手术后需要较长时间的头颈肩部固定直至完全融合，给病人的生活带来极大不便。
发明内容
本发明提供一种寰椎融合假体，以解决现有的植骨和植入钛笼造成的融合缓慢， 需长时间固定的问题。本发明通过如下技术方案实现一种寰椎融合假体，设置在枕骨和枢椎之间以替代生理寰椎，包括假体主体；上关节融合面，设置在假体主体上部，用于与枕骨的枕髁关节面贴合；下关节融合面，设置在假体主体下部，用于与枢椎的上关节面贴合。进一步地，还包括，齿突结合凹面，设置在假体主体的侧面，与生理寰椎的齿突结合凹面面形状一致，用于容纳枢椎的齿突。进一步地，上关节融合面、下关节融合面和齿突结合面的表面具有微孔结构。进一步地，微孔结构是相互连通的多向微孔隙结构，孔隙直径为ΙΟΟμπι至 1800 μ HIo进一步地，假体主体为医用金属制成的微孔结构。进一步地，假体主体的形状中不包括与生理寰椎的横突和后弓对应的凸起结构。进一步地，假体主体在正前方的表面与生理寰椎正前方生理表面平齐或相对位于该生理寰椎正前方生理表面以内。 进一步地，假体主体上端设有上螺钉孔，假体主体下端设有下螺钉孔。进一步地，寰椎融合假体的占位高度与生理寰椎一致。进一步地，寰椎融合假体向下延伸直至替代枢椎或第三颈椎或更多的颈椎椎体， 下关节融合面与寰椎融合假体下方的颈椎椎体上关节面贴合。进一步地，假体主体上设有多个植骨孔。进一步地，植骨孔的孔径为2mm至30mm。进一步地，假体主体的表面和/或内部设置有加强筋或加强板。进一步地，假体主体的外表面和/或内部表面的全部或局部涂敷有羟基磷灰石涂层。通过上述技术方案，本发明的主要优点是，植入具有与枕骨和枢椎契合的融合面的寰椎假体，替代生理寰椎，可以很快恢复寰椎的功能，促进骨融合，达到重建颈椎稳定的目的，有利于术后恢复。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1示出了本发明的寰椎融合假体的立体示意图；图2示出了本发明的寰椎融合假体的与上下骨结构配合示意图；图3示出了本发明的寰椎融合假体与下部枢椎配合的连接状态示意图；以及图4示出了本发明的寰椎融合假体的延伸加长实施例的状态示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图1中示出了本发明的一个实施例的寰椎融合假体，包括寰椎融合假体主体10， 在寰椎融合假体主体10上设有上关节融合面20和下关节融合面。上下关节融合面是分别提取枕骨下部的枕髁关节面和枢椎上关节面的曲面数据后由数控机床加工，也可以利用激光烧结或高能电子束熔融等快速成型技术建造具有曲面高度拟合特性的表面，寰椎融合假体上关节融合面20依据枕骨的枕髁关节面数据建造并与枕骨的枕髁关节面良好吻合，寰椎融合假体下关节融合面依据枢椎上关节面数据建造并与枢椎上关节面良好吻合。寰椎融合假体正面内侧位置设置有与原寰椎齿突凹形状一致的可以容纳枢椎齿突的齿突结合凹面30。关节融合面和齿突结合凹面30表面为微孔结构，该微孔结构是一种相互连通的多向微孔隙结构，孔隙直径为100 μ m 1800 μ m，该孔隙有利于骨细胞爬行长入，术后寰椎融合假体齿突结合面将与枢椎齿突发生骨融合以达到长期稳定。如图2所示，出于手术入路的需要，该寰椎融合假体可以不保留横突、后弓结构， 除必要的功能性设计改变外该寰椎融合假体在尺寸上与患者原生理寰椎椎体保持基本一致，寰椎融合假体植入人体后其总体占位高度与原生理寰枢关节一致，以保证颈椎周围组织保持原有位置状态。所述枢椎融合假体上下两端均设有关节融合面分别与枕骨40的枕髁关节面和枢椎50的上关节面51良好吻合；所述寰椎融合假体设有植骨孔80可以容纳自体或异体骨块和骨颗粒，术前或术中在该植骨孔内植入自体或异体骨块和骨颗粒可以起到诱导骨细胞爬行长入促进骨融合的作用；所述寰椎融合假体在术中直接固定于枕骨40下方与枢椎50上方以替代寰椎，所述寰椎融合假体上下两端分别设有螺钉孔70、90以与枕骨 40和枢椎50通过螺钉60固定进行早期稳定，待骨融合完成后即可达到重建颈椎稳定的目的。如图3所示，所述寰椎融合假体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医学界所说的零切迹，因此对寰椎前方各种软组织解剖位置无任何不良影响。如图4所示，所述寰椎融合假体前弓左右两侧设置有1 2个斜向后上方的上螺钉孔70，所述寰椎融合假体下端对应于枢椎上关节面的位置上亦设有1 3个斜向后下方的下螺钉孔90，术中通过螺钉60固定以达到与枕骨40和枢椎50之间的早期稳定。优选地，如图4所示，当患者寰椎、枢椎或更多颈椎阶段均需要由假体替代时，所述寰椎融合假体主体1可根据患者个体需要向下延伸加长以涵盖替代枢椎乃至第三颈椎直至更多的颈椎椎体节段。此时所述寰椎融合假体将与第三或其他节段颈椎椎体衔接固定，其固定融合方式与上述与枢椎对接固定的方式相同。优选地，所述寰椎融合假体主体1上设有若干植骨孔80，植骨孔80孔径为2mm 30mm,植骨孔之间相互贯通或通过微孔连接，所述微孔孔径100 μ m 1800 μ m。该植骨孔可以容纳自体或异体骨块和骨颗粒，术前或术中在该植骨孔内植入自体或异体骨块和骨颗粒可以起到诱导骨细胞爬行长入促进骨融合的作用。优选地，所述寰椎融合假体主体为医用金属制成的微孔结构，该微孔结构的表面及内部孔隙相互贯通，所述微孔结构的孔隙直径IOOym 1800μπι，因此其具有良好生物相容性。优选地，所述寰椎融合假体主体表面和/或内部设置有加强筋或加强板。优选地，所述寰椎融合假体的主体表面和/或内部的全部或局部涂敷有羟基磷灰石涂层，具有诱导骨细胞生长的功能。该羟基磷灰石涂层的加工方法是采用常规的等离子喷涂法或电化学沉积法以及烧结法形成。本发明所述寰椎融合假体的加工方法是获得患者颈椎部位CT/MRI/UCT等断层扫描数据一在计算机中建立颈椎病变部位的三维数据模型一提取寰椎模型并进行修改设计生成寰椎融合假体三维数据模型一用寰椎融合假体三维数据模型模拟替代生理寰椎以检查并验证设计方案一加工成型。根据目前的加工技术有两条较理想的加工路径a.采用数控加工机床依据在计算机中生成的寰椎融合假体数据转换成的加工程序进行加工成型，然后使用电火花加工、化学腐蚀、机械钻孔切削、高温等离子金属喷涂等方法钻铣加工以及涂覆出所需要的植骨孔、螺钉孔与微孔结构；b.利用激光烧结或高能电子束熔融等快速成型技术熔融成型，具体方法如下a)使用专业软件对在计算机中设计建造的寰椎融合假体三维数据模型进行分层， 以获得一系列单层切片的轮廓数据；b)向激光或高能电子束快速成型设备输入上述系列层片数据；c)在激光或高能电子束快速成型设备加工舱内铺设与前述三维数据模型分层时层高相应厚度的医用金属粉末；d)由计算机控制激光束或高能电子束对医用金属粉末进行扫描并有选择的熔化；e)重复前述铺设粉末、扫描熔化步骤以使各层被选择熔化的材料相互熔结成整体；f)完成全部层面的熔融过程后去除未熔融的粉末即可得到所需要形状结构的寰椎融合假体；g)由于在建造寰椎融合假体三维数据模型时已经将所需要的实体、植骨孔、螺钉孔、微孔等等结构一并设计在数据文件中，因此上述各种结构在激光烧结或高能电子束熔融过程中将一次性完成制造。根据本发明的寰椎融合假体，具有如下有益效果
在尺寸上与患者原生理寰椎椎体保持一致，保证颈椎周围组织保持原有位置状态；寰椎融合假体关节融合面依据枕骨和枢椎关节面数据建造并与其关节面良好吻合；假体植入人体后将与枢椎的齿突良好嵌合并形成骨融合以达到长期稳定。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种寰椎融合假体，设置在枕骨GO)和枢椎(50)之间以替代生理寰椎，其特征在于，包括假体主体(10)；上关节融合面(20)，设置在所述假体主体(10)上部，用于与所述枕骨GO)的枕髁关节面贴合；下关节融合面，设置在所述假体主体(10)下部，用于与所述枢椎(50)的上关节面(51) 贴合。
2.根据权利要求1所述的寰椎融合假体，其特征在于，还包括，齿突结合凹面(30)，设置在所述假体主体(10)的侧表面上，与所述生理寰椎的齿突结合凹面形状一致，用于容纳所述枢椎(50)的齿突。
3.根据权利要求2所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述上关节融合面(20)、所述下关节融合面和所述齿突结合面(30)的表面具有微孔结构。
4.根据权利要求3所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述微孔结构是相互连通的多向微孔隙结构，孔隙直径为100 μ π!至1800 μ m。
5.根据权利要求1所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述假体主体(10)为医用金属制成的微孔结构。
6.根据权利要求1所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述假体主体(10)的形状中不包括与所述生理寰椎的横突和后弓对应的凸起结构。
7.根据权利要求1所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述假体主体(10)在正前方的表面与所述生理寰椎正前方生理表面平齐或相对位于所述生理寰椎正前方生理表面以内。
8.根据权利要求1所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述假体主体(10)上端设有上螺钉孔(70)，所述假体主体(10)下端设有下螺钉孔(90)。
9.根据权利要求1所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述寰椎融合假体的占位高度与所述生理寰椎一致。
10.根据权利要求1所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述寰椎融合假体向下延伸直至替代所述枢椎(50)或第三颈椎或更多的颈椎椎体，所述下关节融合面与所述寰椎融合假体下方的颈椎椎体上关节面贴合。
11.根据权利要求1所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述假体主体(10)上设有多个植骨孔(80)。
12.根据权利要求11所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述植骨孔(80)的孔径为 2mm 至 30mmo
13.根据权利要求1所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述假体主体(10)的表面和/ 或内部设置有加强筋或加强板。
14.根据权利要求1所述的寰椎融合假体，其特征在于，所述假体主体(10)的外表面和 /或内部表面的全部或局部涂敷有羟基磷灰石涂层。
全文摘要
本发明提供了一种寰椎融合假体，设置在枕骨和枢椎之间以替代生理寰椎，包括假体主体；上关节融合面，设置在假体主体上部，用于与枕骨的枕髁关节面贴合；下关节融合面，设置在假体主体下部，用于与枢椎的上关节面贴合。本发明的主要优点是，植入具有与枕骨和枢椎契合的融合面的寰椎假体，替代生理寰椎，可以很快恢复寰椎的功能，促进骨融合，达到重建颈椎稳定的目的，有利于术后恢复。
文档编号A61F2/44GK102429747SQ201110448519
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者刘忠军 申请人:北京爱康宜诚医疗器材股份有限公司