專(zhuān)利名稱(chēng)：一種仿真人工脊柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及骨科內(nèi)植物技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是涉及一種仿真人工 脊柱。
背景技術(shù)：
脊柱腫瘤、脊柱結(jié)核，嚴(yán)重的脊柱粉碎性骨折，脊柱畸形，頸推多節(jié)段退 變等，很多脊柱疾病的手術(shù)都要切除推體，推體切除后的脊柱往往需要維持脊 柱的高度和重建其穩(wěn)定性。以往用自身骨塊、異體骨條或是人工骨植入，后來(lái) 結(jié)合鈦籠一類(lèi)的支撐物一起植入，并且輔助前路或者后路手術(shù)固定。近年來(lái)，
有利用人工推體植入替代。但現(xiàn)有技術(shù)的上迷做法存在以下缺點(diǎn)
一、傳統(tǒng)的植骨內(nèi)固定和剛性不能活動(dòng)的人工推體都有個(gè)共同的缺點(diǎn)， 就是雖然它可以支撐固定，但不能活動(dòng)，術(shù)后脊柱強(qiáng)直，人體活動(dòng)受到限制， 因此植入后相鄰的推節(jié)負(fù)荷增大，易發(fā)生和加重脊推退行性變。更嚴(yán)重的是作 為一長(zhǎng)期植入物，因?yàn)椴荒芑顒?dòng)，所以對(duì)脊柱內(nèi)在力學(xué)環(huán)境影響較大，在脊柱 活動(dòng)時(shí)易在假體兩端與推體骨界面上產(chǎn)生應(yīng)力集中，致假體松動(dòng)，引起脫出等 嚴(yán)重后果。二、切除替換的推體節(jié)段有限。只能應(yīng)用在短節(jié)段，黃洪報(bào)道病變 累及相鄰兩個(gè)以上推體人工推體需要特制。三、活動(dòng)范圍有限，不能仿真模擬 脊柱的所有活動(dòng)。四、通過(guò)一系列的生物力學(xué)測(cè)試和臨床應(yīng)用，顯示出人工推 體在軸向旋轉(zhuǎn)方面的不足，有些常需與其他內(nèi)固定器聯(lián)合使用，因?yàn)榕まD(zhuǎn)性能 方面往往不足，多數(shù)人工推體需要輔加額外固定。五、不具備脊柱的生理彎曲。
目前還沒(méi)有能完全仿真模擬人類(lèi)脊柱活動(dòng)的植入物。在多個(gè)推體切除時(shí)， 植骨的長(zhǎng)度也難以滿(mǎn)足，應(yīng)用鈦籠和長(zhǎng)的人工骨等均無(wú)法靈活滿(mǎn)足脊柱的生理 彎曲需要和實(shí)現(xiàn)植入物的活動(dòng)。在脊柱側(cè)凸的矯形治療領(lǐng)域，目前只能用松解、截骨和長(zhǎng)節(jié)段的矯形剛性 內(nèi)固定，脊柱喪失更多的活動(dòng)功能，越長(zhǎng)的固定節(jié)段，脊柱鄰近節(jié)段繼發(fā)性退 變發(fā)生也越高。在強(qiáng)直性脊柱炎脊柱畸形的手術(shù)治療領(lǐng)域，仍然無(wú)法解決脊柱 的活動(dòng)功能。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種仿真人工脊柱，可以仿真人 體脊柱的所有活動(dòng)功能，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)、多個(gè)推體甚至全脊柱置換，可以重建 脊柱的穩(wěn)定性，恢復(fù)脊柱高度，并具有人體脊柱的生理弧度。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種仿真人工脊柱， 其被定位于人體的上位推體和下位推體之間，所述仿真人工脊柱乂人上到下依次 包括與上位推體固定連接的頂部間盤(pán)座、與所述頂部間盤(pán)座固定連接的頂部推 體環(huán)、與所述頂部推體環(huán)下端活動(dòng)連接的底部間盤(pán)座，所述仿真人工脊柱還包 括一彈性構(gòu)件，所述頂部推體環(huán)下部和所述底部間盤(pán)座上部對(duì)應(yīng)設(shè)有上、下容
納槽，所述彈性構(gòu)件的兩端分別通過(guò)所述上、下容納槽定位。
更具體地，所述頂部推體環(huán)的上容納槽內(nèi)壁設(shè)有向下逐漸擴(kuò)大的第 一環(huán)形 弧面，所述底部間盤(pán)座上端具有一結(jié)合部，所述下容納槽位于所述結(jié)合部的中 心，沿所述結(jié)合部外側(cè)壁周向設(shè)有曲率小于所述第一環(huán)形弧面并且向上逐漸縮 小的第二環(huán)形弧面，所述結(jié)合部嵌設(shè)于所述頂部推體環(huán)下部的上容納槽內(nèi)，并 通過(guò)所述第 一環(huán)形弧和第二環(huán)形弧面的接觸而實(shí)現(xiàn)活動(dòng)連接。
更具體地，所述頂部推體環(huán)與底部間盤(pán)座之間i殳置有至少 一組脊柱單元， 所述脊柱單元包括活動(dòng)連接在一起的中間推體環(huán)和中間間盤(pán)座，所述彈性構(gòu)件 貫穿所述脊柱單元。
更具體地，所述中間推體環(huán)的上部?jī)?nèi)壁"&有向上逐漸擴(kuò)大的上環(huán)形弧面， 所述中間推體環(huán)的下部?jī)?nèi)壁設(shè)有向下逐漸擴(kuò)大的下環(huán)形弧面；所述中間間盤(pán)座 的上、下端分別設(shè)有上部凸起和下部凸起，所述上部凸起外側(cè)壁周向設(shè)有曲率小于所述下環(huán)形弧面并且向上逐漸縮小的上結(jié)合環(huán)形弧面，所述下部凸起外側(cè) 壁周向設(shè)有曲率小于所述上環(huán)形弧面并且向上逐漸縮小的下結(jié)合環(huán)形弧面。
更具體地，所述中間間盤(pán)座上、下凸起的高度之和小于所述中間推體環(huán)的 高度。
更具體地，所述中間推體環(huán)的橫截面與人體脊推的橫截面相似。
更具體地，所述頂部間盤(pán)座包括水平連接盤(pán)及在上述水平連接盤(pán)側(cè)方的連 接板，所述連接板上設(shè)有螺孔，并通過(guò)螺孔與所述人體的上位推體和所述頂部 推體環(huán)固定連接，所述水平連接盤(pán)嵌設(shè)在所述上位推體和頂部推體環(huán)之間。
更具體地，所述水平連接盤(pán)與人體的上位推體接觸結(jié)合的一面設(shè)有粗糙面， 所述粗糙面上設(shè)有纟鼓粒孔隙結(jié)構(gòu)。
更具體地，所述底部間盤(pán)座包括固定連接在一起的底座和上結(jié)合部，所述 底座的下底面上有若干尖釘并通過(guò)所述尖釘與所迷下位推體上端固定連接，所 述底座的下底面設(shè)有粗糙面，所述粗糙面上設(shè)有微?？紫督Y(jié)構(gòu)。
更具體地，所述底部間盤(pán)座的一側(cè)還設(shè)有一固定板，所述固定板上設(shè)有螺 孔，并通過(guò)所述螺孔與所述人體的下位推體固定連接
這樣，本實(shí)用新型提供的仿真人工脊柱可以克服多個(gè)推體切除、長(zhǎng)節(jié)段植 骨內(nèi)固定的困難和剛性?xún)?nèi)固定繼發(fā)的鄰近節(jié)段退變的發(fā)生?？梢詫?shí)現(xiàn)置換的節(jié) 段數(shù)目不受限制，甚至全脊柱置換。可以仿真人的脊柱所有運(yùn)動(dòng)功能，并且即 可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性又兼顧運(yùn)動(dòng)功能，可以有效恢復(fù)推體高度和脊柱長(zhǎng)度。可以不 用輔加額外固定，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單植入容易?？梢宰尫抡嫒斯ぜ怪哂腥思怪?生理彎曲。為脊柱側(cè)凸和強(qiáng)直性脊柱炎的治療纟是供一種新的治療手段。


圖l是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的主視示意圖； 圖2是圖1的剖視示意圖3是圖1所示實(shí)施例中頂部間盤(pán)座的主視示意6圖4是圖3的側(cè)#見(jiàn)剖—見(jiàn)示意圖5是圖1所示實(shí)施例中頂部推體環(huán)的主視示意圖6是圖5的剖一見(jiàn)示意圖7是圖1所示實(shí)施例中底部間盤(pán)座的主視示意圖8是在圖1所示實(shí)施例中增設(shè)脊推單元的主視示意圖;
圖9是圖8的剖^L示意圖IO是圖8中中間推體環(huán)的立體示意圖ll是圖IO的剖視示意圖12是圖8中中間間盤(pán)座的主視示意圖13是圖12的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明 白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解， 此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2,為本實(shí)用新型的一4交佳實(shí)施例，該仿真人工脊柱被定 位于人體的上位推體1和下位推體5之間，所述仿真人工脊柱從上到下依次包 括與上位推體1固定連接的頂部間盤(pán)座2、與所述頂部間盤(pán)座2固定連接的頂 部推體環(huán)3、與所述頂部推體環(huán)3下端活動(dòng)連接的底部間盤(pán)座4，所述仿真人工 脊柱還包括一彈性構(gòu)件6，所述頂部推體環(huán)3下部和所述底部間盤(pán)座4上部對(duì) 應(yīng)設(shè)有上、下容納槽34、 45,所述彈性構(gòu)件6的兩端分別通過(guò)所述上、下容納 槽34、 45定位。這樣，由于本實(shí)施例采用頂部間盤(pán)座2和底部間盤(pán)座4分別與 人體上位推體1和下位推體5固定連接，在頂部間盤(pán)座2和底部間盤(pán)座4之間 還設(shè)有頂部推體環(huán)3，所述頂部推體環(huán)3下端與所述底部間盤(pán)座4活動(dòng)連接。 使得患者能夠完成前屈、后伸、左右側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，克服了現(xiàn)有技術(shù)中人 工推體剛性?xún)?nèi)固定的種種缺陷。以下對(duì)上述各組成部分分別作詳細(xì)介紹。
請(qǐng)參照?qǐng)D3及圖4，所述頂部間盤(pán)座2包括水平連接盤(pán)22以及在上述水平 連接盤(pán)22側(cè)方與所述水平連接盤(pán)22垂直的連接板21,所述連接板21上設(shè)有 四個(gè)螺孔211，所述四個(gè)螺孔211-陂分為兩組，其中上部的一組螺孔211與所 述上位推體l固定連接，下部的一組螺孔211與頂部推體環(huán)3固定連接。所述 水平連接盤(pán)22的上表面與所述人體的上位推體1的下端固定連接，水平連接盤(pán) 22的上表面為粗糙面221，粗糙面221上設(shè)有微?？紫督Y(jié)構(gòu)，以便所述人體的 上位推體1的骨質(zhì)向下生長(zhǎng)并與水平連接盤(pán)22的粗糙面221結(jié)合。本實(shí)施例中， 所述連接板21和水平連接盤(pán)22均可由金屬材料制成，也可由具有較高強(qiáng)度的 聚合材料制成。
請(qǐng)參照?qǐng)D5及圖6,所述頂部推體環(huán)3豎直截面呈n字形，其上部側(cè)壁上 設(shè)有一組螺孔31，用以與所述頂部間盤(pán)座2上靠下的一組螺孔211對(duì)接。所述 頂部推體環(huán)3的上容納槽34設(shè)有向下逐漸擴(kuò)大的第一環(huán)形弧面32，并通過(guò)第 一環(huán)形弧面32與所述底部間盤(pán)座4的上結(jié)合部42活動(dòng)連接。所述頂部推體環(huán) 3的頂面33可以固定所述彈性構(gòu)件6的上端。
請(qǐng)參照?qǐng)D2及圖7，所述底部間盤(pán)座4包括固定連4妄在一起的底座41和上 結(jié)合部42,所述下容納槽45位于所述結(jié)合部42的中心。所述底座41的下底 面上均布若干尖釘411并通過(guò)所述尖釘411與所述人體的下位推體5上端固定 連接。所述底座41的下底面為粗糙面412,粗糙面412上設(shè)有微粒孔隙結(jié)構(gòu)， 以便所述人體的下位推體5的骨質(zhì)向上生長(zhǎng)并與該粗糙面412結(jié)合。為了實(shí)現(xiàn) 底部間盤(pán)座4與所述下位推體5在沿脊柱徑向上的固定連接，所述底部間盤(pán)座 4的一側(cè)還設(shè)有一固定板43,所述固定板43上設(shè)有螺孔431，并通過(guò)所述螺孔 431與所述人體的下位推體5固定連接。所述上結(jié)合部42位于所述底部間盤(pán)座 4的上端，沿所述結(jié)合部42外側(cè)壁周向設(shè)有曲率小于所述第一環(huán)形弧面32并 且向上逐漸縮小的第二環(huán)形弧面44,所述結(jié)合部42嵌于所述頂部稚體環(huán)3下 部的容納槽34內(nèi)，并通過(guò)所述第一環(huán)形弧32和第二環(huán)形弧面44的接觸而實(shí)現(xiàn)
8活動(dòng)連接。
本實(shí)施例中，所述彈性構(gòu)件6為一螺旋彈簧，并由記憶合金制成，其上端 容納于所述頂部推體環(huán)3的上容納槽34內(nèi)并固定在頂面33上，其下端容納于 所述底部間盤(pán)座4的下容納槽45中并被固定在底座41。
當(dāng)手術(shù)切除了多個(gè)推體時(shí)，需要使仿真人工脊柱具有相應(yīng)的長(zhǎng)度和活動(dòng)單 元，此時(shí)可在所述頂部推體環(huán)3與底部間盤(pán)座4之間增加設(shè)置有至少一組脊推 單元，請(qǐng)參照?qǐng)D8及圖9，所述脊推單元包括活動(dòng)連接在一起的中間推體環(huán)7 和中間間盤(pán)座8，所述彈性構(gòu)件6貫穿所述脊推單元。
請(qǐng)參照?qǐng)D10至圖13，所述中間推體環(huán)7的上部?jī)?nèi)壁:&有向上逐漸擴(kuò)大的 上環(huán)形弧面71，所述中間推體環(huán)7的下部?jī)?nèi)壁設(shè)有向下逐漸擴(kuò)大的下環(huán)形弧面 72;所述中間間盤(pán)座8的上、下端分別"i殳有上部凸起81和下部凸起82,所述 上部凸起81外側(cè)壁周向設(shè)有曲率小于所述下環(huán)形弧面72并且向上逐漸縮小的 上結(jié)合環(huán)形弧面83，所述下部凸起82外側(cè)壁周向設(shè)有曲率小于所述上環(huán)形弧 面71并且向上逐漸縮小的下結(jié)合環(huán)形弧面84。為了防止兩相鄰的中間間盤(pán)座8 互相干涉，所述中間間盤(pán)座8上、下凸起81、 82的高度之和小于所述中間推體 環(huán)7的高度，這樣就可在兩相鄰的中間間盤(pán)座8的上、下凸起81 、 82之間形成 間距，方便患者的屈伸和側(cè)彎動(dòng)作。所述上、下凸起81、 82末端的直徑小于推 體環(huán)的內(nèi)徑。
所述頂部間盤(pán)座2、頂部推體環(huán)3、中間推體環(huán)7、中間間盤(pán)座8和底部間 盤(pán)座4的橫截面與人體脊推的橫截面相似，當(dāng)然還可以為圓形、梯形、多邊形、 三角形、方形等。
由于增加了多個(gè)脊推單元，所述彈性構(gòu)件6也需要相應(yīng)延長(zhǎng)，并依次貫穿 與所述中間推體環(huán)7和中間間盤(pán)座8。
頂部推體環(huán)3 、中間推體環(huán)7與中間間盤(pán)座8、底部間盤(pán)座4之間通過(guò)環(huán)形 弧面的接觸面設(shè)置，使所述仿真人工脊柱具有前屈、后伸、左右側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)的 功能，通過(guò)環(huán)形弧面的曲率不同，讓所述仿真人工脊柱的活動(dòng)范圍控制在預(yù)設(shè)的范圍。
所述彈性構(gòu)件6可以使仿真人工脊柱具有一定伸縮功能，所述彈性構(gòu)件6 可以根據(jù)所置換脊柱節(jié)段的生理彎曲進(jìn)行塑形，從而使所述仿真人工脊柱具有 脊柱的生理彎曲，有了彈性構(gòu)件6也讓中間推體環(huán)7和中間間盤(pán)座8更穩(wěn)定。
由于所述仿真人工脊柱的部件可設(shè)置成不同型號(hào)和大小，所以可以應(yīng)用在 脊柱頸、胸、腰不同的部位。
這樣，本實(shí)用新型提供的仿真人工脊柱可以克服多個(gè)推體切除、長(zhǎng)節(jié)段植 骨內(nèi)固定的困難和剛性?xún)?nèi)固定繼發(fā)的鄰近節(jié)段退變的發(fā)生?？梢詫?shí)現(xiàn)置換的節(jié) 段數(shù)目不受限制，甚至全脊柱置換?？梢苑抡嫒说募怪羞\(yùn)動(dòng)功能，并且即 可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性又兼顧運(yùn)動(dòng)功能，可以有效恢復(fù)推體高度和脊柱長(zhǎng)度?？梢圆?用輔加額外固定，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單植入容易?？梢宰尫抡嫒斯ぜ怪哂腥思怪?生理彎曲。為脊柱側(cè)凸和強(qiáng)直性脊柱炎的治療4是供一種新的治療手段。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型， 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種仿真人工脊柱，其被定位于人體的上位椎體和下位椎體之間，其特征在于所述仿真人工脊柱從上到下依次包括與上位椎體固定連接的頂部間盤(pán)座、與所述頂部間盤(pán)座固定連接的頂部椎體環(huán)、與所述頂部椎體環(huán)下端活動(dòng)連接的底部間盤(pán)座，所述仿真人工脊柱還包括一彈性構(gòu)件，所述頂部椎體環(huán)下部和所述底部間盤(pán)座上部對(duì)應(yīng)設(shè)有上、下容納槽，所述彈性構(gòu)件的兩端分別通過(guò)所述上、下容納槽定位。
2、 如權(quán)利要求1所述的仿真人工脊柱，其特征在于所述頂部推體環(huán)的上 容納槽內(nèi)壁"^殳有向下逐漸擴(kuò)大的第一環(huán)形弧面，所述底部間盤(pán)座上端具有一結(jié) 合部，所述下容納槽位于所述結(jié)合部的中心，沿所述結(jié)合部外側(cè)壁周向設(shè)有曲 率小于所述第一環(huán)形弧面并且向上逐漸縮小的第二環(huán)形弧面，所述結(jié)合部嵌設(shè) 于所述頂部推體環(huán)下部的上容納槽內(nèi)，并通過(guò)所述第一環(huán)形弧和第二環(huán)形弧面 的接觸而實(shí)現(xiàn)活動(dòng)連接。
3、 如權(quán)利要求1所述的仿真人工脊柱，其特征在于所述頂部推體環(huán)與底 部間盤(pán)座之間設(shè)置有至少一組脊柱單元，所述脊柱單元包括活動(dòng)連接在一起的 中間推體環(huán)和中間間盤(pán)座，所述彈性構(gòu)件貫穿所述脊柱單元。
4、 如權(quán)利要求3所述的仿真人工脊柱，其特征在于所述中間推體環(huán)的上 部?jī)?nèi)壁設(shè)有向上逐漸擴(kuò)大的上環(huán)形弧面，所述中間推體環(huán)的下部?jī)?nèi)壁設(shè)有向下 逐漸擴(kuò)大的下環(huán)形弧面；所述中間間盤(pán)座的上、下端分別設(shè)有上部凸起和下部 凸起，所述上部凸起外側(cè)壁周向設(shè)有曲率小于所述下環(huán)形弧面并且向上逐漸縮 小的上結(jié)合環(huán)形弧面，所述下部凸起外側(cè)壁周向設(shè)有曲率小于所述上環(huán)形弧面 并且向上逐漸縮小的下結(jié)合環(huán)形弧面。
5、 如權(quán)利要求4所述的仿真人工脊柱，其特征在于所述中間間盤(pán)座上、 下凸起的高度之和小于所述中間推體環(huán)的高度。
6、 如權(quán)利要求4所述的仿真人工脊柱，其特征在于所述彈性構(gòu)件根據(jù)人 體脊柱的生理彎曲進(jìn)行塑形。
7、 如權(quán)利要求1所述的仿真人工脊柱，其特征在于所述頂部間盤(pán)座包括 水平連接盤(pán)及在上述水平連接盤(pán)側(cè)方的連接板，所述連接板上設(shè)有螺孔，并通 過(guò)螺孔與所述人體的上位推體和所述頂部推體環(huán)固定連接，所述水平連接盤(pán)嵌 設(shè)在所述上位推體和頂部推體環(huán)之間。
8、 如權(quán)利要求7所述的仿真人工脊柱，其特征在于所述水平連接盤(pán)與人 體的上位推體接觸結(jié)合的一面設(shè)有粗糙面，所述粗糙面上設(shè)有孩i粒孔隙結(jié)構(gòu)。
9、 如權(quán)利要求1所述的仿真人工脊柱，其特征在于所述底部間盤(pán)座包括 固定連接在一起的底座和上結(jié)合部，所述底座的下底面上有若干尖釘并通過(guò)所 述尖釘與所述下位推體上端固定連接，所述底座的下底面設(shè)有粗糙面，所述粗 糙面上設(shè)有樣i?？紫督Y(jié)構(gòu)。
10、 如一又利要求9所述的仿真人工脊柱，其特征在于所述底部間盤(pán)座的 一側(cè)還設(shè)有一固定板，所述固定板上設(shè)有螺孔，并通過(guò)所述螺孔與所述人體的 下位推體固定連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種仿真人工脊柱，其被定位于人體的上位椎體和下位椎體之間，所述仿真人工脊柱從上到下依次包括頂部間盤(pán)座、頂部椎體環(huán)以及底部間盤(pán)座，所述頂部椎體環(huán)與底部間盤(pán)座之間可設(shè)置有至少一組脊柱單元，頂部椎體環(huán)、底部間盤(pán)座與脊柱單元之間互相構(gòu)成可以前屈、后伸、左右側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)關(guān)節(jié)。所述仿真人工脊柱內(nèi)還包括一彈性構(gòu)件，使所述仿真人工脊柱具有一定伸縮功能，通過(guò)對(duì)彈性構(gòu)件的塑形實(shí)現(xiàn)仿真人工脊柱具有人體脊柱的生理彎曲。這樣，本實(shí)用新型提供的仿真人工脊柱可以仿真人的脊柱所有運(yùn)動(dòng)功能，并且實(shí)現(xiàn)任意長(zhǎng)節(jié)段的椎體置換，甚至置換全脊柱。
文檔編號(hào)A61F2/44GK201365987SQ20092013555
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者曾騰輝 申請(qǐng)人:曾騰輝