《一种关节融合器.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种关节融合器.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103720527 A (43)申请公布日 2014.04.16 CN 103720527 A (21)申请号 201410038103.7 (22)申请日 2014.01.26 A61F 2/44(2006.01) A61B 17/70(2006.01) (71)申请人 北京大学第三医院 地址 100191 北京市海淀区花园北路 49 号 (72)发明人 王圣林 王超 刘忠军 闫明 范东伟 (74)专利代理机构 北京律智知识产权代理有限 公司 11438 代理人 阚梓瑄 (54) 发明名称 一种关节融合器 (57) 摘要 本发明公开了一种关节融合器， 包括托块和 锁。
2、紧螺钉， 所述托块为一楔形块， 所述托块上设置 有一个或多个融合孔， 所述锁紧螺钉用于固定所 述托块。 本发明的托块上设置融合孔， 可方便置入 松质骨或供植入部位相邻的骨质长入， 从而实现 骨与植入物的融合， 一次手术实现固定和融合， 而 且采用楔形块结构， 使得松质骨受压应力， 利于融 合。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103720527 A CN 103720527 A 1/1 页 2 1. 一种关节融合器， 其特征在于，。
3、 包括托块和锁紧螺钉， 所述托块为一楔形块， 所述托 块上设置有一个或多个融合孔， 所述锁紧螺钉用于固定所述托块。 2. 如权利要求 1 所述的关节融合器， 其特征在于， 还包括翼部， 所述翼部呈片状， 连接 设置在所述托块的下部一侧， 与所述托块一起的剖面呈 L 型， 所述托块与所述翼部上均设 置有用于穿过所述锁紧螺钉的通孔。 3. 如权利要求 2 所述的关节融合器， 其特征在于， 所述翼部为等厚的片体， 且下部为弧 形。 4. 如权利要求 2 所述的关节融合器， 其特征在于， 所述翼部连接设置在所述托块的较 厚一面的下部， 且包括两上部连接在一起的两片。 5. 如权利要求 4 所述的关节融。
4、合器， 其特征在于， 所述托块的所述较厚一面上设置有 向上斜穿到上邻面的第一通孔， 所述翼部的所述两片上设置有第二通孔。 6. 如权利要求 5 所述的关节融合器， 其特征在于， 所述第一通孔和所述第二通孔为光 孔。 7. 如权利要求 4 所述的关节融合器， 其特征在于， 所述翼部与所述托块一体形成， 且所 述翼部的外侧面与所述托块的所述较厚一面平齐。 8. 如权利要求 4 所述的关节融合器， 其特征在于， 所述托块上还设置有把持孔， 所述把 持孔位于所述托块的所述较厚一面上。 9. 如权利要求 1-8 任一所述的关节融合器， 其特征在于， 所述融合孔为一大孔， 所述融 合孔贯穿所述托块的上下两。
5、面。 10. 如权利要求 1 所述的关节融合器， 其特征在于， 所述托块采用 3D 打印技术制作。 权 利 要 求 书 CN 103720527 A 2 1/4 页 3 一种关节融合器 技术领域 0001 本发明涉及关节融合领域， 尤其与寰枢侧块关节融合中植入物的结构有关。 背景技术 0002 寰枢关节脱位 （atlantoaxial dislocation， AD） 是指颈椎的第一节 （寰椎） 、 第二 节 （枢椎） 之间的关节失去正常的对合关系， 从而引起延髓、 高位颈脊髓受压， 椎动脉走向和 血流动力学改变 ； 轻则出现眩晕或晕厥， 严重情况下可以导致四肢瘫痪、 甚至呼吸衰竭而死 亡。由。
6、于其致残、 致死率高， 寰枢关节脱位在世界范围内是脊柱外科研究的热点和难点之 一。 0003 寰枢关节融合术是目前公认的治疗寰枢关节脱位的最有效方法。 寰枢关节后路融 合术暴露方便且操作空间大， 临床应用较广。 该手术方法包括内固定和植骨融合两个内容。 内固定是指采用内固定器械包括钢丝、 椎板夹、 椎弓根螺钉及钉板 （或棒） 。植骨融合是指由 后入路在寰椎 （C1） 后弓与枢椎 （C2） 椎板间植骨。该手术成功的关键标准是” 植骨是否融 合” 。寰枢关节融合术的器械研发始终围绕着” 固定、 融合” 这两个目标。自 1939 年 Gallie 报道了用钢丝在寰枢椎后弓间绑扎固定的寰枢关节融合术方。
7、法以来， 经过 60 多年的临床 实践， 不断改进， 寰枢椎内固定技术有了长足的发展， 出现了 C1、 C2 关节突螺钉、 后路 C1-C2 钉板、 C1-C2 钉棒等技术。经过上述的内固定以后， 再实施植骨术 （采用后路寰、 枢椎板间植 骨融合） 。 0004 上述技术存在以下缺点 ： 0005 1、 手术步骤多。该手术方法需要在寰枢椎完成内固定后才能实施。能否完成寰枢 关节的骨融合， 很大程度上依赖于前期的内固定手术是否坚强。 0006 2、 生物力学不理想。植骨融合中的植骨部分， 后方植骨块或植骨粒承受生物力学 的张应力， 而张应力是不利于融合的 （相反的， 压应力促进骨融合） ； 同时。
8、需要的植骨距离 远， 爬行替代距离长， 需要的植骨量大 （取髂骨区并发症增加） ； 0007 3、 特殊病例无法进行完成。 在颅椎区骨性畸形、 或者寰椎后弓缺如的情况下 （比如 发育缺如或手术切除以后） ， 就无法完成该手术。 发明内容 0008 针对现有技术中存在的问题， 本发明的目的为提供一种能够仅通过一次手术完成 固定融合且融合生物力学好的关节融合器。 0009 为实现上述目的， 本发明的技术方案如下 ： 0010 一种关节融合器， 包括托块和锁紧螺钉， 所述托块为一楔形块， 所述托块上设置有 一个或多个融合孔， 所述锁紧螺钉用于固定所述托块。 0011 进一步， 还包括翼部， 所述翼部。
9、呈片状， 连接设置在所述托块的下部一侧， 与所述 托块一起的剖面呈 L 型， 所述托块与所述翼部上均设置有用于穿过所述锁紧螺钉的通孔。 0012 进一步， 所述翼部为等厚的片体， 且下部为弧形。 说 明 书 CN 103720527 A 3 2/4 页 4 0013 进一步， 所述翼部连接设置在所述托块的较厚一面的下部， 且包括两上部连接在 一起的两片。 0014 进一步， 所述托块的所述较厚一面上设置有向上斜穿到上邻面的第一通孔， 所述 翼部的所述两片上设置有第二通孔。 0015 进一步， 所述第一通孔和所述第二通孔为光孔。 0016 进一步， 所述翼部与所述托块一体形成， 且所述翼部的外侧。
10、面与所述托块的所述 较厚一面平齐。 0017 进一步， 所述托块上还设置有把持孔， 所述把持孔位于所述托块的所述较厚一面 上。 0018 进一步， 所述融合孔为一大孔， 所述融合孔贯穿所述托块的上下两面。 0019 进一步， 所述托块采用 3D 打印技术制作。 0020 本发明与现有技术相比， 本发明的托块上设置融合孔， 可方便置入松质骨或供植 入部位相邻的骨质长入， 从而实现骨与植入物的融合， 一次手术实现固定和融合， 而且采用 楔形块结构， 使得松质骨受压应力， 利于融合。 附图说明 0021 下面结合附图对本发明作进一步详细说明 ： 0022 图 1 为本发明的关节融合器的结构示意图 ；。
11、 0023 图 2 为本发明的关节融合器的使用状态示意图。 具体实施方式 0024 体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。 应理解的是本 发明能够在不同的实施例上具有各种的变化， 其皆不脱离本发明的范围， 且其中的说明及 附图在本质上是当作说明之用， 而非用以限制本发明。 0025 本发明的关节融合器用于寰枢侧块关节融合， 也可应用于结构相近的其他部位的 关节融合。如图 1 所示， 本发明的关节融合器包括托块 1、 翼部 2 和锁紧螺钉 3、 4。本申请 中所述的上、 下等方位是本发明应用于人体后按照人体站立时所处的位置确定。该融合器 的规格由高度 4mm 到 10mm 均。
12、可， 根据患者的术前 CT 扫描测量， 依实际侧块关节间隙大小进 行 3D 打印。 0026 托块 1 为一楔形块， 基本为六面体结构 （六个面可为平面或曲面） ， 托块 1 在两相互 垂直的竖直面内的截面分别为梯形和矩形 （该梯形和矩形的某个边或为曲线） ， 上下两面分 别贴合需要固定的两骨部。托块 1 在植入人体寰枢侧块间时， 较厚的一面 11 位于前部 （相 对于人体正面） ， 较薄的一面12位于后部 （相对于人体背面） 。 通常， 较厚的一面11的高度为 6-8 毫米， 较薄的一面 11 高度为 4-6 毫米， 托块 1 的宽度 12 毫米左右， 长度 15 毫米左右。 0027 托块。
13、1上设置有一个或多个融合孔14， 该融合孔14内可置入松质骨， 也可为空孔， 根据实际需要确定。本实施例中， 融合孔 14 为一大孔， 融合孔 14 贯穿托块 1 的上下两面。 0028 托块 1 的较厚一面 11 上设置有向上斜穿到上邻面的第一通孔 13， 该第一通孔 13 为光孔 （也可根据需要设置为螺纹孔） 。本实施例中， 第一通孔 13 为两个， 用于穿过螺钉 3， 将本发明的关节融合器固定在寰椎 5 上， 如图 2 所示， 第一通孔 13 斜穿角度根据需要确定。 说 明 书 CN 103720527 A 4 3/4 页 5 第一通孔 13 的设置可保证特殊病例的顺利完成。在颅椎区骨性。
14、畸形、 或者寰椎后弓缺如的 情况下 （比如发育缺如或手术切除以后） ， 如不设置该第一通孔 13 就无法完成该手术。该螺 钉 3 通常选用直径 3 毫米， 长度 14 毫米的规格。 0029 托块1上还设置有把持孔15， 把持孔15位于托块1的较厚一面11上， 也就是与第 一通孔 13 的入口在同一操作面上， 便于对融合器进行把持操作。在本实施例中， 该把持孔 15 具有十字结构。 0030 翼部 2 呈片状， 连接设置在托块 1 的下部一侧， 与托块 1 一起的纵向剖面呈 L 型。 翼部 2 连接设置在托块 1 的较厚一面 11 的下部， 翼部 2 与托块 1 一体形成， 且翼部 2 的外 。
15、侧面与托块 1 的较厚一面 11 平齐。该翼部 2 可以是一片整体， 也可以是分设两片， 在本实 施例中为分设为上部相连的两片 21、 22， 以便于柔性安装。 0031 翼部 2 上设置有第二通孔 23， 第二通孔 23 位于第一通孔 13 下方。该第二通孔 23 为光孔 （也可根据需要设置为螺纹孔） ， 数量为两个 （每一片 21、 22 上设置一个孔 23） ， 用于 穿过螺钉 4， 螺钉 4 将本发明的关节融合器固定在枢椎 6 的椎体上。该螺钉 4 通常选用直径 3 毫米， 长度 10 毫米的规格。 0032 本发明的关节融合器采用 3D 打印技术制作， 即采用钛金属粉末做为原材料通过。
16、 EBM（Electron Beam Melting 电子束熔融） 技术制成 3D 产品。用 3D 打印技术制作脊柱内 植物的主要步骤包括 ： 1、 将设计好的脊柱内植物模型数据输入 EBM 专门设备 ； 2、 将钛合金 粉末注入EBM专门设备 ； 3、 启动EBM专门设备， 经3D打印程序产出所需成品。 采用EBM技术 制成的 3D 打印产品具有与理想脊柱内植物密切关联的三项重要特质 ： 其一为可制作特殊 形状的物体， 电脑设计出的任何复杂图形均可经专门设备一次性打印成实物， 此项特质使 制作符合脊柱解剖结构或符合个体特点的内植物成为现实 ； 其二为产品制作的速成性， 可 在几小时内获得所需。
17、内植物， 使个体脊柱内植物的定制成为可能 ； 其三可制作孔隙， 此孔隙 可供植入部位相邻的骨质长入， 从而实现骨与内植物的融合。电子束熔融技术产生金属颗 粒堆铸形成的钛合金多孔型金属骨植入材料 （简称 TTM） ， 在结构和力学特性上都十分接近 天然骨小梁结构。 材料平均空隙大小约为650um， 孔隙率40%95%， 抗压弹性模量为0.5 1.3Gpa， 介于松质骨和皮质骨之间， 具有优异的生物兼容性和力学特性， 并且与骨有很高的 摩擦稳定性。因此作为骨植入材料， TTM 可对骨组织提供结构性支持， 并且符合生理性应力 分布， 没有应力遮挡， 其柱状结构在内部互相连接形成的蜂窝状构造使得骨质能。
18、够快速、 牢 靠的长入， 在没有自体或异体骨组织植入或者植骨量不足的情况下亦可快速达到骨性融合 效果， 并且避免了骨移植带来的并发症。 0033 本发明具有以下优点 ： 1、 一次性完成内固定和植骨融合， 简化手术步骤， 即术后即 刻稳定、 术后远期关节融合。2、 创造良好的植骨融合的力学环境。需要的植骨量少， 不需要 广泛暴露和剥离肌肉和椎板， 大大减少手术创伤。3、 本设计使用 3D 打印， 设计灵活、 符合个 体特点。4、 第一通孔 13 的固定方式使得在颅椎区骨性畸形、 或者寰椎后弓缺如的情况下也 可以手术， 可以治疗以往无手术机会的病人。5、 3D 打印技术提供的孔隙可供植入部位相邻 的骨质长入， 从而实现骨与内植物的融合。 可以取消自体髂骨的取骨手术， 避免取骨区的并 发症。 0034 本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。 本领域技术人员应当意识到在不脱 离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰， 均属 说 明 书 CN 103720527 A 5 4/4 页 6 本发明的权利要求的保护范围之内。 说 明 书 CN 103720527 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103720527 A 7 。