專利名稱：融合型脊柱內固定螺釘的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及脊柱內固定領域，更具體地，涉及一種融合型脊柱內固定螺釘。
背景技術：
脊柱是人體的中軸支柱，上部與顱骨底部的枕骨相連、下部直達尾骨末端。脊柱由椎骨、骶骨和尾骨借助椎間盤、椎間關節(jié)及諸多韌帶連接，是軀干的活動中心和力學傳遞的樞紐，承擔著支持體重、減震、保護中樞神經系統(tǒng)、提供身體上半部分的前后伸屈、側彎、扭轉等運動功能。由于現代人類生活方式的變化，生活節(jié)奏的加快，導致脊柱及周圍組織的負載加劇，損傷機會大為增加，脊柱發(fā)病的幾率不斷上升。常見的脊柱疾病如創(chuàng)傷、腫瘤、先天畸形、結核、類風濕關節(jié)炎等等病變所導致的脊椎椎體損傷及缺失時有發(fā)生。脊柱內固定技術已經日漸成為治療脊柱骨折、椎體滑脫、脊柱腫瘤、畸形矯正等等的常規(guī)治療手段，通常使用的脊柱內固定系統(tǒng)包括脊柱前后路釘板系統(tǒng)、釘棒系統(tǒng)以及椎間融合與椎體融合系統(tǒng)，目的是提供早期穩(wěn)定以利于脊柱的骨性融合，但遠期仍存在螺釘退行脫位的風險。在眾多固定系統(tǒng)中大多要用到各種金屬骨螺釘例如鋼板螺釘、椎弓根螺釘等，此類骨螺釘通常設計有與骨質結合的螺紋以及與相關部件進行對接、連接的釘帽結構?，F有的骨螺釘的骨螺紋表面光滑，易于旋進旋出，利于手術，但也加大了后期松動退釘從而導致內固定系統(tǒng)失效的風險。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種防止螺釘的松動和退行的融合型脊柱內固定螺釘。根據本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘，包括釘帽段和與釘帽段相連接的骨結合段，骨結合段包括實體部和固定設置在實體部的表面上的孔隙融合部，孔隙融合部上具有用于與脊柱骨質相貼合的孔隙結構。進一步地，實體部包括沿固定螺釘的軸向方向延伸的實體加強芯和呈螺旋形設置在實體加強芯周圍的螺紋牙型部。進一步地，孔隙融合部設置在螺紋牙型部的螺距空間內。進一步地，孔隙融合部分布在螺紋牙型部的遠離釘帽段的一端。進一步地，孔隙融合部內側的實體加強芯上設置有融合孔，融合孔為沿固定螺釘的軸向貫穿一個或者多個螺紋牙型的孔。進一步地，螺紋牙型部的牙頂突出于所述融合部的外表面。進一步地，孔隙融合部為多層的孔隙結構，孔隙結構包括多個相互連通的孔隙。進一步地，孔隙結構的孔徑為D，其中，50μπι彡D彡1200 μ m。進一步地，實體加強芯的第一端與釘帽段相連接且其第一端呈錐形，實體加強芯與螺紋牙型部之間具有骨長入空間。進一步地，螺紋牙型部纏繞在實體加強芯上并在其牙型的根部與實體加強芯相連接。
進一步地，骨結合段的表面的全部或局部具有羥基磷灰石涂層。采用本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘，骨結合段的孔隙融合部設計為孔隙結構， 該孔隙結構在融合型脊柱內固定螺釘植入到骨質中后有利于骨細胞向孔隙結構內部長入而形成骨質與螺釘的融合，最終形成的骨融合狀態(tài)可達到長久有效地防止該融合型脊柱內固定螺釘發(fā)生松動退行脫位的作用。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1是根據本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘的第一實施例的結構示意圖；圖2是圖1的融合型脊柱內固定螺釘的實體部的結構示意圖；圖3是根據本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘的第二實施例的結構示意圖；圖4是圖3的融合型脊柱內固定螺釘的實體部的結構示意圖；圖5是根據本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘的第三實施例的結構示意圖；圖6是圖5的融合型脊柱內固定螺釘的實體部的結構示意圖；圖7是根據本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘的第四實施例的結構示意圖；圖8是根據本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘的第五實施例的結構示意圖；圖9是根據本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘的第六實施例的結構示意圖；圖10是根據本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘的孔隙結構層的結構示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。如圖1所示的本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘，包括釘帽段20和與釘帽段20相連接的骨結合段10，其特征在于，骨結合段10包括實體部12和固定設置在實體部12的表面上的孔隙融合部11，孔隙融合部11上具有孔隙結構，孔隙融合部11與脊柱骨質相貼合。本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘針對現有技術的缺陷提出將與骨質相貼合的骨結合段10的孔隙融合部11設計為孔隙結構，該孔隙結構在融合型脊柱內固定螺釘植入到骨質中后有利于骨細胞向孔隙結構內部長入而形成骨質與螺釘的融合，由此徹底防止未來螺釘的松動和退行。根據本發(fā)明的第一實施例，如圖1所示，一種融合型脊柱內固定螺釘，其包括骨結合段10與釘帽段20，融合型脊柱內固定螺釘采用醫(yī)用金屬制成，因此其具有良好的生物相容性。骨結合段10設有實體部12與孔隙融合部11，實體部12由金屬實體構成，該實體部12處于骨結合段10的主應力負荷區(qū)。如圖2所示，實體部12包括沿固定螺釘的軸向方向延伸的實體加強芯122和呈螺旋形設置在實體加強芯122周圍的螺紋牙型部121。優(yōu)選地，實體部12在骨結合段10的軸向中心設有實體加強芯122，螺紋牙型部121的芯部亦為實體金屬，螺紋牙型部121螺旋盤繞在實體加強芯122周圍并與實體加強芯相連接，由此以使融合型脊柱內固定螺釘獲得足夠的機械強度，同時還可有效調整融合型脊柱內固定螺釘整體的彈性模量以與人體松質骨和皮質骨的彈性模量相匹配，為術后的骨長入及生物力學負荷的骨傳導創(chuàng)造有利條件。如圖1所示，孔隙融合部11設置在螺紋牙型部121的螺距空間內。孔隙融合部11 為多層的孔隙結構，孔隙結構包括多個相互連通的孔隙?？紫度诤喜?1為設置在實體加強芯122外圍與螺紋牙型部121的螺距空擋內的孔隙結構層，該孔隙結構層為多層微孔，其表面與內部孔隙之間相互連通。其中，孔隙結構的孔徑為D，其中，50μπι彡D彡1200 μ m。在這個孔徑范圍內提供了微血管再造的通道與空間，為骨細胞的爬行長入創(chuàng)造了良好條件。本實施例中，優(yōu)選地，如圖1所示，孔隙融合部11與實體部12之間為過渡型整體， 無明顯的分層分界以保證過渡層面的機械強度。融合型脊柱內固定螺釘的骨結合段10的表面全部或局部具有羥基磷灰石涂層， 該羥基磷灰石涂層有誘導骨細胞生長的功能。本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘在釘帽段20具有不同的設計以適應各種固定部位的需要。例如圖1至6所示的第一實施例、第二實施例和第三實施例的釘帽段20為釘棒固定用的固定椎弓根螺釘帽；圖7所示第四實施例的釘帽段20為鋼板固定型的常規(guī)螺釘帽，圖8所示的第五實施例為釘棒固定用的變向螺釘帽，圖9所示的第六實施例為鋼板固定型的特種螺釘帽，以及非融合動態(tài)柔性固定系統(tǒng)的椎弓根螺釘帽(圖中未示出)等，可以適應融合型脊柱內固定螺釘的多種不同用途。本發(fā)明的骨結合段10可以有多種形式。如圖2所示，在本發(fā)明的第一實施例中，螺紋牙型部121纏繞在實體加強芯122上并在其牙型的根部與實體加強芯122相連接。螺紋牙型部121的牙頂突出于孔隙融合部11 的外表面。此種形式的固定螺釘的螺紋牙型部121與實體加強芯122為一個整體，因此本實施例中的融合型脊柱內固定螺釘擁有足夠的機械強度。如圖4所示，根據本發(fā)明的第二實施例，實體加強芯122的第一端與釘帽段20相連接且其第一端呈錐形，實體加強芯122與螺紋牙型部121之間具有骨長入空間。本實施例中，螺紋牙型部121僅在其靠近釘帽段20的一端與實體加強芯122相連接，其中部和另一端均環(huán)繞在實體加強芯122的周圍并不與實體加強芯122相接觸。此種形式的骨結合段 10相對圖2所示的結構具有更多的骨長入空間，且此種結構更加輕巧。如圖5和圖6所示，根據本發(fā)明的第三實施例，孔隙融合部11分布在螺紋牙型部 121的遠離釘帽段20的一端?？紫度诤喜?1內側的實體加強芯122上設置有融合孔，融合孔為沿固定螺釘的軸向貫穿一個或者多個螺紋牙型的孔。本實施例中，孔隙融合部11僅分布在釘帽段20的一端，實體加強型122上設置有供骨長入的融合孔123。此種結構的骨結合段10僅在遠離釘帽段20的一端加工出孔隙融合部11，而靠近釘帽段20的螺紋牙型部 121仍然由金屬實體構成，這樣可以使受力最大的靠近釘帽段20的螺紋牙型部121保持更好的力學狀態(tài)。本發(fā)明融合型脊柱內固定螺釘，采用具有良好生物相容性的醫(yī)用金屬制成，該孔隙結構層的表面及內部具有多個相互連通的孔道，該孔隙結構層與骨質緊密接觸有利于骨細胞的長入以獲得長期穩(wěn)定，孔隙結構層結構如圖10所示。本發(fā)明利用激光或高能電子束快速成型技術熔融成型制造孔隙結構層，方法如下1、在計算機中設計建造孔隙結構層的三維數據模型；
2、使用專業(yè)軟件對三維數據模型進行分層，以獲得一系列單層切片的輪廓數據；3、向激光或高能電子束快速成型設備輸入上述系列層片數據；4、在激光或高能電子束快速成型設備加工艙內鋪設與前述三維數據模型分層時層高相應厚度的金屬或陶瓷粉末；5、由計算機控制激光束或高能電子束對金屬或陶瓷粉末進行掃描并有選擇的熔化；6、重復前述鋪設粉末、掃描熔化步驟以使各層被選擇熔化的材料相互熔結成整體；7、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構的孔隙結構層。采用激光或高能電子束快速成型技術熔融成型以獲得孔隙融合部與實體部，然后再通過車床銑床等常規(guī)機械切削加工方法獲得相應釘帽段與其他零部件的配合結構，對于骨結合段則根據設計需要進行或不進行機械加工，工藝安排合理，比較容易實現。本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘，骨結合段的孔隙融合部設計為孔隙結構，該孔隙結構在融合型脊柱內固定螺釘植入到骨質中后有利于骨細胞向孔隙結構內部長入而形成骨質與螺釘的融合，最終形成的骨融合狀態(tài)可達到長久有效地防止該融合型脊柱內固定螺釘發(fā)生松動退行脫位的作用。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，對于本領域的技術人員來說，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，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種融合型脊柱內固定螺釘，包括釘帽段00)和與所述釘帽段OO)相連接的骨結合段(10)，其特征在于，所述骨結合段(10)包括實體部(12)和固定設置在所述實體部 (12)的表面上的孔隙融合部(11)，所述孔隙融合部(11)上具有用于與脊柱骨質相貼合的孔隙結構。
2.根據權利要求1所述的融合型脊柱內固定螺釘，其特征在于，所述實體部(12)包括沿所述固定螺釘的軸向方向延伸的實體加強芯(122)和呈螺旋形設置在所述實體加強芯 (122)周圍的螺紋牙型部(121)。
3.根據權利要求2所述的融合型脊柱內固定螺釘，其特征在于，所述孔隙融合部(11) 設置在所述螺紋牙型部(121)的螺距空間內。
4.根據權利要求3所述的融合型脊柱內固定螺釘，其特征在于，所述孔隙融合部(11) 分布在所述螺紋牙型部(121)的遠離所述釘帽段OO)的一端。
5.根據權利要求4所述的融合型脊柱內固定螺釘，其特征在于，所述孔隙融合部(11) 內側的所述實體加強芯(122)上設置有融合孔，所述融合孔為沿所述固定螺釘的軸向貫穿一個或者多個螺紋牙型的孔。
6.根據權利要求2所述的融合型脊柱內固定螺釘，其特征在于，所述螺紋牙型部(121) 的牙頂突出于所述孔隙融合部(11)的外表面。
7.根據權利要求1所述的融合型脊柱內固定螺釘，其特征在于，所述孔隙融合部(11) 為多層的孔隙結構，所述孔隙結構包括多個相互連通的孔隙。
8.根據權利要求7所述的融合型脊柱內固定螺釘，其特征在于，所述孔隙結構的孔徑為 D，其中，50μπι 彡 D ( 1200 μ m。
9.根據權利要求2所述的融合型脊柱內固定螺釘，其特征在于，所述實體加強芯(122) 的第一端與所述釘帽段00)相連接且其第一端呈錐形，所述實體加強芯(12 與所述螺紋牙型部(121)之間具有骨長入空間。
10.根據權利要求2所述的融合型脊柱內固定螺釘，其特征在于，所述螺紋牙型部 (121)纏繞在所述實體加強芯(122)上并在其牙型的根部與所述實體加強芯(122)相連接。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的融合型脊柱內固定螺釘，其特征在于，所述骨結合段(10)的表面的全部或局部具有羥基磷灰石涂層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種融合型脊柱內固定螺釘，包括釘帽段和與釘帽段相連接的骨結合段，骨結合段包括實體部和固定設置在實體部的表面上的孔隙融合部，孔隙融合部上具有用于與脊柱骨質相貼合的孔隙結構。本發(fā)明的融合型脊柱內固定螺釘，骨結合段的孔隙融合部設計為孔隙結構，該孔隙結構在融合型脊柱內固定螺釘植入到骨質中后有利于骨細胞向孔隙結構內部長入而形成骨質與螺釘的融合，最終形成的骨融合狀態(tài)可達到長久有效地防止該融合型脊柱內固定螺釘發(fā)生松動退行脫位的作用。
文檔編號A61B17/86GK102429716SQ20111042796
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權日2011年12月19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