人工椎体

摘要： 骨科内植物是医用增材制造技术在生物医药行业发展最快、应用最广、临床转化最多的一个领域。其中,3D打印脊柱内植物在骨科的应用已经从初期探索尝试步入逐渐成熟应用的阶段,并解决了多项临床难题。材料领域学者以及骨科医生目前已对3D打印人工椎体、椎间融合器等多个脊柱内植物进行了联合研究并且应用于临床,在相关疾病的治疗中显示出独特优势。然而目前3D打印骨科内植物仅能在形态和部分结构上模仿原有组织,如何从形态相似转变为功能相似则需要生物材料学和临床应用领域的专家和学者共同合作,进行更深入的研究。

摘要： 四川大学华西医院骨科脊柱外科中心李涛教授团队成功完成西南地区首例腰椎多节段全椎整块切除3D打印个体化人工椎体置换重建手术。患者为47岁中年男性,7个月前无明显诱因出现腰背部疼痛,合并右股部前外侧麻木疼痛,经过术前PET-CT及病变部位CT引导下穿刺后提示腰椎第2、3、4椎体脊索瘤生长。李涛教授团队精心设计了后路-前路-再后路三阶段两期手术的治疗方案,并联合血管外科、麻醉科、手术室、ICU、康复科等进行多学科合作,经过两期总计22 h的手术,成功将患者腰2~腰4共3个椎骨进行全椎块切除,并置换为3D打印技术生产出来的个体化人工椎体,难度堪称世界级。这是西南地区首次将3D打印个体化长节段桁架结构人工椎体应用于临床实践。术后,患者在医护人员的照护下逐步恢复,可佩戴腰部支具下床活动,复查影像学显示肿瘤无残留,内固定与人工椎体位置良好。

摘要： 目的 探索3D打印个体化人工椎体在胸腰椎肿瘤整块切除后脊柱稳定性重建中的临床疗效.方法 回顾性分析华中科技大学同济医学院附属同济医院2015年7月至2020年6月收治的接受一期后路全脊椎整块切除术的胸腰椎肿瘤患者28例,分为2组,每组14例.其中3D组使用3D打印个体化人工椎体重建,常规组使用钛笼重建.对比两组的住院时间、手术时间、术中出血量,记录术前、术后7d及末次随访时视觉模拟评分(VAS),Frankel分级情况,测量节段高度及角度,评估临床疗效.结果 两组患者住院时间、手术时间、术中出血量和VAS评分比较,差异无统计学意义.共8例患者Frankel评分获得一个等级的改善(28.6％).3D组椎间高度丢失(1.9±2.2)mm,内植物沉降2例,沉降率14.3％;常规组椎间高度丢失(6.6±5.5)mm,内植物沉降8例,沉降率57.1％;两组比较差异有统计学意义(P＜0.05).在节段角度丢失方面组间差异无统计学意义(P=0.571).3D组所有患者内固定良好,常规组1例患者发生断棒情况.结论 3D打印人工椎体可以更好地维持节段高度,降低椎间隙塌陷和内固定失败的风险.

摘要： 目的 探讨新型3D打印个体化人工椎体用于脊椎肿瘤切除重建术的临床效果.方法 收集2016年9月至2019年9月期间在郑州大学第一附属医院接受脊柱肿瘤切除重建治疗的55例患者的临床资料进行回顾性分析,根据患者的手术方式不同将其分为接受3D打印个体化人工椎体置换术的研究组和常规脊柱重建术(钛笼植骨)治疗的对照组,对比两组患者的治疗效果.计数资料使用x2检验,计量资料使用t检验.结果 研究组的手术时间、术中出血量及住院时间均低于对照组,差异有统计学意义(t=6.537、9.659、4.453,P＜0.05),但两组患者的术后引流量比较差异无统计学意义(t =0.204,P＞0.05);两组患者手术后的Frankel分级均明显优于手术前,差异有统计学意义(x2 =25.662、30.413,P＜0.05),但两组患者手术前和手术后的Frankel分级组间分别比较差异均无统计学意义(x2=1.658、0.994,P＞0.05);两组患者手术后的视觉模拟评分法(VAS)疼痛评分均明显低于手术前,差异有统计学意义(t=4.238,P＜0.05),且组间比较发现研究组手术后24h的疼痛评分明显低于对照组(t=6.615,P＜0.05),差异有统计学意义,但两组患者手术后3个月的疼痛评分比较差异无统计学意义(t =0.384,P＞0.05);研究组的假体下沉发生率为0.00％,明显低于对照组的16.13％(x2 =4.258,P＜0.05),差异有统计学意义.结论 新型3D打印个体化人工椎体在脊柱肿瘤后脊椎重建中发挥出了确切疗效,对脊柱的连续性和稳定有积极影响.

摘要： 目的 探讨3D打印人工椎体在脊柱转移瘤整块切除后脊柱稳定性重建中的应用效果.方法 回顾性分析我科2016年5月至2020年5月脊柱转移性肿瘤整块切除重建术患者的资料,使用3D打印人工椎体材料重建的为观察组;使用钛网材料重建的为对照组.对比分析两组患者手术时间、出血量、术后疼痛缓解及神经功能恢复程度、术后并发症、椎体融合情况、脊柱稳定性及椎体沉降情况等数据.结果 48例患者随访时间为10～45个月(平均20.4个月).观察组手术时间、术中出血量均小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者术后疼痛缓解程度及并发症发生率无明显差异;两组患者术后1周神经功能评分(JOA评分)及改善率差异无统计学意义,但术后3、6个月及末次随访JOA评分及改善率观察组均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者术后椎体与重建材料融合情况差异有统计学意义(P<0.05);术后3、6个月及末次随访时,观察组融合阶段高度(HAB、HPB)及cobb角度的减小程度均小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).结论 应用3D打印人工椎体重建脊柱转移瘤整块切除术后骨缺损,能明显降低手术时间、减少术中出血量,且较钛网重建组能降低沉降速度,并能获得良好的脊柱稳定性,促进神经功能的恢复.

摘要： 目的 探讨数字化骨科技术在脊柱肿瘤手术设计中的指导意义以及3D打印人工椎体临床初步应用效果. 方法 回顾性分析2018年6月至2019年6月南方医科大学深圳医院骨科中心将3D打印人工椎体植入2例脊柱肿瘤患者的临床资料.男,32岁,颈椎神经鞘瘤;女,27岁,腰椎骨巨细胞瘤.通过Mimics软件三维重建肿瘤及周围解剖关系,规划手术设计,模拟截骨范围,3D打印疾病模型及手术导板,并个体化设计相匹配的金属人工椎体,包括钛合金椎体直径、孔隙率及重建固定方式.按照术前计划完成病灶切除和假体植入脊柱完成重建.术后定期观察患者颈或腰椎活动功能、肿瘤复发情况及脊柱重建稳定性.结果 2例患者均顺利按计划完成手术,分别获得21、13个月随访,术后影像学资料显示3D打印人工椎体与周围椎体匹配良好,重建稳定未见松动及周围骨溶解,肿瘤切除完整未复发,颈、腰椎活动良好. 结论 数字化骨科技术在脊柱肿瘤治疗中可给予精准化指导,3D打印金属人工椎体设计需结合局部生理解剖个性化设计,其临床应用为脊柱肿瘤切除和脊柱重建提供了一种新方案.

摘要： 目的 观察纳米人工椎体椎间融合器对山羊颈椎的融合效果.方法 取20只山羊,随机分两组,术后4,12、24周行CT检查,观察人工椎体或骨块位置及判断与其椎骨见骨面的融合情况,并作对比.结果 术后12周、24周分别进行CT扫描,后进行图像融合度评分,两组间无统计学差异(P>0.05).结论 纳米人工椎体复合材料实具有良好的生物安全性、生物相容性、成骨性.

摘要： 背景:对于全后路椎体切除术后重建脊柱结构的完整性,人工椎体无疑是最好的选择。但目前椎体与椎弓根之间没有连接结构,常常发生椎体的移位,带来严重的并发症。目的:探索腰椎神经根解剖位置对人工椎体椎弓根螺钉放置的影响。方法:选取10具新鲜冷冻的尸体,排除重大的腰椎疾病及手术史。切除椎板、部分椎弓根和黄韧带,标记并测量解剖位置,探索椎弓根钉的最佳位置。结果与结论:①所测量椎体之间的高度各不同,各椎体之间差异有显著性意义(P0.05),L1-5节段之间差异也无显著性意义(P>0.05);③腰椎椎体完全切除后,腰椎人工椎体椎弓根螺钉的最佳置钉位置在神经根中点与上位椎体下的中心,即人工椎体高度的中上1/3左右。

摘要： BACKGROUND: Spinal lamina reimplantation assisted hollow screw laminoplasty has achieved good clinical efficacy. The search literature found that there is no research at home and abroad on the biomechanical properties of unilateral and bilateral hollow screw fixation. OBJECTIVE: To evaluate the biomechanical property of different fixation with hollow screws in artificial and goat vertebrate laminoplasty. METHODS: A laminoplasty was conducted by using hollow screws. Based on the artificial vertebrate laminoplasty model, new models were generated by simulating unilateral screws fixation with a depth of screw insertion 5 mm (A group), unilateral screw fixation with a depth of screw insertion 8 mm (B group) and bilateral screw fixation with a depth of screw insertion 5 mm (C group). Based on the goat vertebrate laminoplasty model, new models were generated by simulating unilateral screws fixation (A group) and bilateral screw fixation (B group). The pull-out strength and static pressure were tested in the biomechanical testing machine with a sensor. RESULTS AND CONCLUSION: (1) In the artificial vertebrate model, the average pull-out strength of the group B was stronger than that of the groups A and C (P < 0.01); the average pull-out strength of the group A was stronger than that of group C (P < 0.01), the difference was statistically significant (P < 0.05). However, the average static compression of the group A and group B was similar; the average static compression of the group C was lower than that of the groups A and B, and the difference was statistically significant (P < 0.01). (2) In the goat vertebrate model, the average pull-out strength and static compression of the group A were stronger than that of the group B, and the difference was statistically significant (P < 0.05). (3) Results suggest that unilateral screw fixation in the artificial and goat vertebrate laminoplasty can provide sufficient pull-out strength and static compression, and the biomechanical strength is positively related to the depth of the screw.%背景:脊柱椎板回植辅助空心钉椎管成形已取得良好临床疗效;检索文献发现目前国内外尚无关于单侧与双侧空心钉固定椎管成形生物力学特性的研究实验.目的:测试人工椎体及山羊椎体椎管成形结合螺钉不同内固定方式的生物力学性质.方法:人工仿形骨常规棘突椎板复合体回植辅助螺钉原位回植内固定实验分成3组,A 组单枚螺钉置入深度5 mm,B组单枚螺钉置入深度8 mm,C组双侧分别置入螺钉5 mm.成年山羊胸椎标本椎管成形结合螺钉内固定实验分成2组,A组为单枚螺钉固定加压组,B组为双侧置入螺钉组.在生物力学试验机上通过传感器测出固定螺钉的最大拔出力及对棘突的静态压缩力.结果与结论:①在人工仿形骨的拔出测试实验中,单钉置入8 mm的拔出力值约为单钉置入5 mm失效力值的2倍(P < 0.01);而置入双钉5 mm的拔出力值远低于单侧置入8 mm的拔出力值(P < 0.01),且低于单钉置入5 mm的拔出力值(P < 0.05).静态压缩测试实验中,2个单钉置入组的结果相近,差异无显著性意义;双钉置入的静态压缩力值低于2个组单钉置入组,且差异有显著性意义(P < 0.01);②成年羊骨单钉置入的拔出力值及静态压缩力均高于双钉置入组,且差异有显著性意义(P < 0.05);③结果表明,与双钉置入相比,脊柱椎板回植结合单枚螺钉内固定加压可以提供更大的生物力学稳定性,其强度与螺钉置入深度呈正相关.

摘要： 目的：探讨一期后路减压内固定联合二期前路椎体次全切人工椎体重建治疗胸腰椎爆裂不稳定型骨折的有效性及安全性. 方法：回顾性分析应用一期后路减压内固定联合二期前路椎体次全切人工椎体治疗胸腰椎爆裂不稳定型骨折14例患者资料.其中男性10例,女性4例;年龄27～61岁,平均38.8岁;其中T114例,L16例,L32例,L42例.骨折AO分型：均为B2型;神经功能按Frankel分级：B级2例,C级5例,D级6例,E级1例. 结果：所有患者均顺利完成手术,术后随访时间7～15个月,末次随访14例患者脊髓损伤Frankel分级均有1～2级的改善.所有患者X线检查示植骨均获骨性融合,椎体高度未见明显丢失,假体未见下沉情况. 结论：①后路减压彻底,椎弓根螺钉固定稳定,前路人工椎体置换骨性融合;②对于波及三柱的胸腰椎爆裂不稳定型骨折,分期前后路联合手术是一个不错的选择.③人工椎体在治疗伴有后方韧带复合体损伤的脊柱骨折具有一定的优势.

摘要： 目前,临床上颈椎椎体的重建装置通常由钛笼和钢板螺钉固定系统构成,其中,钛笼用以代替被切除的椎体,钛笼内植入有自体髂骨、异体骨或自体切除的椎骨;钢板螺钉固定系统用于相邻的上下两个椎体固定连接.但该装置中的钛笼与钢板螺钉固定系统之间相互分离,因而固定不牢,易于倾斜或脱落.本实用新型涉及一种用于脊椎骨的假体,具体涉及一种颈椎的人工椎体,它由横边和竖边构成的L形的上、下托板和设在上、下托板的横边之间的支柱以及将上、下托板的竖边固定在锥体上的颈椎前路椎弓根螺钉构成,其特征在于,所述的支柱为一圆柱形的钛笼;所述的上、下托板的横边的外侧垂直设有圆柱销,两个圆柱销分别由的两头伸进所述钛笼内,并与之动配合;所述的钛笼两头的与圆柱销配合部的圆周面上至少分别设有两个定位螺钉.该人工椎体具有植入方便,且稳固的优点。

摘要： 目的 观察人工椎体置换术治疗胸椎椎体肿瘤的疗效。方法 前路椎体行肿瘤切除人工钛合金加工成的人工椎体置换术治疗胸椎肿瘤5例，其中T3血管瘤1例，T6骨髓瘤1例，T3、T5、T10转移性肿瘤3例。结果 随访6-24个月，平均12月。术前5例均有不同层度的胸腰背疼痛伴下肢痛，其中3例为不全瘫。4例术后终痛完全消失，1例胸腰背痛减轻、下肢痛消失,3例不全瘫的患者均可下地行走。结论 人工椎体置换术植骨术是治疗胸椎肿瘤的理想方法。

摘要： 目的: 总结框架人工椎体和椎间盘在胸腰椎结核中应用的疗效.rn 方法: 2002年4月～2006年7月收治具有24个月以上完整随访资料的脊柱结核33例,其中椎体置换28例,椎间盘5例.胸椎体结核T7～1213例,胸腰段T12.L1、2 4例,腰椎体结核L1～5 16例.完全截瘫4例,不完全截瘫8例,有马尾神经综合征10例.20例有后凸畸形15°～45°,平均25.69°.并发浸润性肺结核23例,结核性胸膜炎和淋巴腺结核4例.一期彻底切除病灶,恢复病椎骨膜功能,营造病椎局部良好血运环境的基础上,撑开椎体、纠正脊柱后凸畸形、固定并维持脊柱稳定性、植骨重建缺损椎骨的骨性结构.术后定期X线和CT检查手术椎节稳定性、运动功能和融合情况.rn 结果: 随访时间24～51个月,其中36个月以上21例,平均37个月.除1例病灶复发,2例完全截瘫患者未完全恢复外,余30例恢复.20例后凸畸形纠正角度15～30°,平均纠正21.03°.其他病人最后一次复查骨重建理想、人工椎体稳定,血沉、血象等基本正常,骨结核治愈率96.97%.rn 结论: 在全程、规律、足量、联合的抗结核化疗保护下,切除结核病灶,一期应用框架人工椎体或椎间盘治疗山胸腰椎结核引起的骨缺损及其并发症是可行的.

摘要： 本文就L型可调试人工椎体的二十年改进临床应用进行探讨，该研制适用于椎体不同部位，一个或多个椎体切除人工椎体置换用假体及安装器械，要求达到假体符合人体解剖及生物力学性能要求，生物相容性好，利骨生长，融合坚固，器械配套规格齐全等。

摘要： 本发明提供了一种基于3D打印的仿生多孔人工椎体制备方法，包括：1、构建脊柱的有限元模型；2、将构建的有限元模型进行模拟生物力学实验；3、根据人工椎体所承受的应力分布，调整人工椎体尺寸或位置，得到最符合脊柱生物力学的人工椎体模型；4、利用3D打印技术，使用PEEK材料打印步骤3设计的人工椎体模型，将人工椎体与上下椎体接触的表面打印成有利于骨长入的多孔结构。本发明分析人工椎体所承受的应力分布，使人工椎体符合脊柱生物力学要求，保证使用的融合性、可靠性以及稳定性；采用高性能聚合物材料聚醚醚酮(PEEK)进行3D打印，生物力学匹配性良好、对影像学检查无干扰，个性化定制，符合生物力学要求。

摘要： 本发明公开了一种椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体，包括第一柱形块、第二柱形块和两个连接件，第一柱形块的内部和第二柱形块的内部均设置有吸能拉伸组件，第一柱形块与第二柱形块之间设置有微调组件；本发明，通过设置的连接件可以使上固定件与下固定件均可以相对柱形块进行多角度的旋转，同时通过设置的吸能拉伸组件，使得上固定件与下固定件相对柱形块可以进行上下方向的调整，使得患者的使用体验更好，而且在椎体突然受到拉伸或者挤压时，通过吸能拉伸组件可以及时的进行拉伸或者吸能，避免本椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体受到损伤，提高使用寿命。

摘要： 本发明属于骨疾病研究领域，尤其涉及工程化小细胞外囊泡的制备方法及其在人工椎体中的应用。具体公开了：纳米拓扑结构衍生型sEV的制备方法，包括下述步骤将hMSC细胞在具有碱性热处理Ti纳米形态的材料上进行分化培养，从培养时间β所得细胞中提取前述细胞分泌所得的Tiα‑β‑sEV(如Ti8‑21‑sEV)。Tiα‑β‑sEV在制备促进成骨制剂中的应用。经碱性溶液热处理的钛在制备促进成骨制剂中的应用。成骨材料，其特征在于，包括3D打印PEEK人工椎体支架以及负载于支架中的Tiα‑β‑sEV。本发明提供了一种新的材料，同时开发了其一些新用途。针对骨疾病尤其是骨损伤疾病的治疗提供了新的制剂，并且也进一步针对其中一些作用机理提供了调节制剂。

摘要： 本发明提供一种可撑开的人工椎体及其安装工具，包括：壳体、导向柱和弹片件；壳体上具有竖直导向通道；壳体上具有弹片插入槽和两个弹片承接槽，弹片插入槽上设有通孔；弹片插入槽上设有引导槽；导向柱上设有多个卡齿，导向柱插入于竖直导向通道中；弹片件包括弹片本体和两个弧形的弹性环臂；弹片本体插入于弹片插入槽中；两个弹性环臂抱紧壳体的外侧面，且每个弹性环臂插入弹片承接槽中；弹片本体的底面上设有引导凸起，引导凸起插入于引导槽中；弹片本体的后侧面上设有卡扣，卡扣伸入通孔中，卡扣可插入于导向柱的齿形间隔中。本发明的可撑开的人工椎体，可植入人体后原位进行高度调节，结构简单，安全可靠。

摘要： 本发明公开了一种上颈椎人工椎体支撑装置，包括第一胸部佩戴板和第二胸部佩戴板，所述第一胸部佩戴板位于第二胸部佩戴板的左侧，所述第一胸部佩戴板和第二胸部佩戴板活动连接。本发明通过设置第一胸部佩戴板和第二胸部佩戴板相互配合用于将装置佩戴在患者的身上，第一胸部佩戴板和第二胸部佩戴板佩戴在胸部，肩部卡板和肩部束缚板佩戴在肩部，第一颈部佩戴筒和第二颈部佩戴筒佩戴在颈部，第一胸部佩戴板和第二胸部佩戴板、第一颈部佩戴筒和第二颈部佩戴筒、第一调节筒和第二调节筒均为卡合式佩戴，同时解决了现有支撑装置不具备调节使用高度的功能，使得颈部较长或较短的人群佩戴不舒适，影响佩戴者恢复的问题。

摘要： 本发明公开一种人工椎体，所述人工椎体包括壳体、转动体和支撑件，壳体的内周面具有第一配合部，转动体可转动地设在壳体内，转动体的外周面具有第二配合部，第一配合部能够与第二配合部配合，以限制转动体仅能够顺时针或逆时针转动，支撑件贯穿转动体且与转动体螺接，转动体相对于壳体可转动以带动支撑件沿转动体的轴向移动。本发明的人工椎体具有结构简单、能够实现自锁机制、结构稳定等优点。

摘要： 本发明提供了一种多孔人工椎体及其制备方法，属于生物医用材料技术领域。本发明提供的多孔人工椎体包括多孔主体结构(1)，其孔隙率为50～80％；所述多孔主体结构(1)具有上、下表面和四个侧面；所述多孔主体结构(1)内部设有中空植骨通道(2)，所述植骨通道贯穿多孔主体结构(1)的上、下表面；还包括垂直贯穿所述多孔主体结构(1)上、下表面的实心加强筋(3)。本发明提供的多孔人工椎体的孔隙率高，有利于新生骨组织的融合长入；本发明以多孔主体结构(1)作为人工椎体的主体，在多孔主体结构(1)中设置实心加强筋(3)，在保证多孔人工椎体强度的同时能够使多孔人工椎体的力学性能与自然骨匹配。

摘要： 本实用新型公开了一种可动人工椎体及颈椎椎体，该人工椎体包含：上固定体，其具有L型结构，L型的两个面均与上椎体表面贴合；中间连接体，其处于上固定体的下方，置于椎体空缺部位；下固定体，其处于中间连接体的下方，具有倒L型结构，倒L型的两个面均与下椎体表面贴合；上转动球，其嵌置于中间连接体内且可转动，并与上固定体固定连接；下转动球，其嵌置于中间连接体内且可转动，并与下固定体固定连接；以及固定爪，其端部设有：固定孔，上固定体和下固定体的两侧均固定有该固定爪，其与上椎体、下椎体表面均贴合。本实用新型的人工椎体通过弧形限位面之间的角度使人工颈椎实现在冠状位与矢状位单侧和双侧的转动。

摘要： 本实用新型提供了一种非融合人工椎体，包括上托板、弹性件和下托板，上托板设置有凹槽；下托板设置有支撑柱；支撑柱远离下托板的一端位于凹槽中，且与凹槽间隙配合；弹性件套设在支撑柱上，且弹性件两端分别与上托板和下托板固定连接。所述非融合人工椎体能够保留了椎体的弯曲变形、轴向变形及旋转等功能，在生物力学及动力学方面更符合脊椎的正常生理状态，在一定程度上可以降低邻近椎间盘的退变等并发症的发生率。

摘要： 本实用新型涉及一种组配式可任意延长人工椎体系统，包括：椎体固定部，其上端形成与上终板接触的第一接触界面，且其两侧各加工有一个第一螺钉孔；椎体延长部，至少一节椎体延长部的上端锥接在椎体固定部的下端，其余椎体延长部顺次相锥接，且每一节椎体延长部的两侧各加工有一个第二螺钉孔；下终板连接部，其上端锥接在末节椎体延长部的下端，下端形成与下终板接触的第二接触界面；螺钉，多个螺钉的一端分别与第一、第二螺钉孔连接，另一端用于与后方椎弓根钉棒系统连接；由此，根据不同缺损长度通过调整椎体延长部的数量以任意延长人工椎体的高度。本实用新型不仅可精确匹配骨缺损长度及上下椎体终板角度，且可与后方重建结构整合，具备良好的即时与远期稳定性。