[发明专利]3D打印的颈椎全脊椎切除术可植入假体装置

说明书

一种3D打印的颈椎全脊椎切除术可植入假体装置，以患者颈椎CT扫描样本为模板，进行三维构建与假体设计，以医用钛合金为原料，通过3D打印而成；包括前路装置和后路装置；前路装置包括C型内支撑结构、C型外活动结构和十字型突起结构；后路装置包括棘突模拟固定装置和4枚医用颈椎螺钉。本发明通过前路装置于上下相邻椎体间起到轴向支撑作用，可稳固处于固定位置，并于颈椎整体扭转与侧弯运动中展现较强活动性；通过后路装置固定上下颈椎棘突及相关部位，使四个固定面通过螺钉准确定位于横突之上，并补充已切除颈椎空缺空间，从而减少体内或外部形态的不适。

技术领域

本发明涉及医疗用品，尤其涉及一种3D打印的颈椎全脊椎切除术可植入假体装置。

背景技术

据统计，恶性肿瘤患者发生脊柱转移的几率为30％～40％，会影响脊柱强度、引起脊柱不稳，伴随病情发展会压迫神经根或脊髓，具有较高致残率和死亡率。依据脊柱外科治疗理念与技术发展，全脊椎切除术成为目前临床公认脊柱肿瘤有效治疗方法之一。但全脊椎切除术在完成病椎切除、脊髓减压的同时，会导致颈椎彻底横断，必须通过植入内固定器械来保证重建节段稳定性并提供足够力学强度。自20世纪50年代颈椎前路减压融合术问世以来，人工椎间盘置换术已成为颈椎病治疗的标准方法[3]，为颈椎假体手术植入提供了丰富经验。已有治疗方案例如动态稳定器(dynamic cervical implant，DCI)植入及椎间植骨融合术(anterior cervical discectomy and fusion，ACDF)，前者植入后手术节段活动度保留较多，若颈段损失长度较为严重，必须使用“钛网重建+前路钢板固定+后路上下椎弓根螺钉”辅助固定，手术实施后损伤节段活动度丧失达86％～91％，邻近节段的活动范围明显增大，虽然固定性能较强，但活动性几乎为0；后者用于代替椎间盘并保持其稳定性，虽然可以达到足够活动性，但于颈单段或多段损伤病例中无法起到有效作用。以往由于科学技术限制，手术方案实施仅依靠金工加工基础零件，对原骨骼损伤极大且无法取得可观治疗效果；在近几年的探索中，伴随3D打印技术高速发展，可代替骨骼的医用金属、陶瓷质地生物组织材料已成功问世，使得全脊椎切除术已损坏脊段(病变)可使用生物仿真型假体装置代替。因此，在有效手术治疗方案中，进行骨骼生物力学分析仿生学研究及运用3D打印设计重建兼顾活动性与稳定性可植入假体成为了研究热点之一。

发明内容

本发明的目的，就是提供一种兼顾活动性与稳定性的3D打印的颈椎全脊椎切除术可植入假体装置。

本发明的技术方案是：一种3D打印的颈椎全脊椎切除术可植入假体装置，以患者颈椎CT扫描样本为模板，进行三维构建与假体设计，以医用钛合金为原料，通过3D打印而成；包括前路装置和后路装置；所述前路装置包括C型内支撑结构、C型外活动结构和十字型突起结构，C型外活动结构与C型内支撑结构的上下面边界相连接，十字型突起结构设置在C型内支撑结构和C型外活动结构的上下两端；所述后路装置包括棘突模拟固定装置和4枚医用颈椎螺钉，4枚医用颈椎螺钉用于将棘突模拟固定装置固定于相邻颈段的横突部位。

所述的C型内支撑结构包括上面和下面，中间以对称C型支撑结构的逆向UV面桥接建立支撑；上面用于与相邻颈椎椎体的底部固定，下面用于与相邻颈椎椎体的顶部固定。

所述C型内支撑结构的上下两面由损伤颈段椎体所接壤的上下椎体面提取而出，均为双层网状结构，所述中间对称C型支撑结构为单层扁柱状结构。

所述的C型外活动结构模拟椎体外表面生长形态设计，包括上部C型外活动结构、下部C型外活动结构和中部C型隔断结构，中部C型隔断结构与上部C型外活动结构、下部C型外活动结构之间通过上、下接触面边界进行逆向UV面桥接。

所述的棘突模拟固定装置以损伤颈段原始棘突作为假体模型基础设计，包括装置本体、由装置本体延伸出去的四个连接支撑结构以及连接在四个连接支撑结构前端的四个横突固定面。