專利名稱：一種人工椎間盤假體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種人工椎間盤假體技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及骨科醫(yī)療用品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種用于完全替代人體頸椎和/或腰椎的椎間盤的人工椎間盤假體。[0002]背景技術(shù)[0003]由于各種原因所致的頸椎和腰椎的椎間盤病變破壞了椎間盤結(jié)構(gòu)的完整性，使椎間盤喪失其原有的運(yùn)動(dòng)及承載負(fù)荷的功能，給人們帶來(lái)疼痛、神經(jīng)功能障礙等癥狀，嚴(yán)重影響了人們的日?；顒?dòng)。當(dāng)頸椎和腰椎的椎間盤疾病保守治療無(wú)效時(shí)，應(yīng)進(jìn)行手術(shù)治療。目前常用的手術(shù)方法包括間盤髓核摘除術(shù)和間盤切除植骨融合術(shù)等，但無(wú)論是前者還是后者均破壞了病變節(jié)段的正常運(yùn)動(dòng)及承載功能，同時(shí)也改變了相鄰節(jié)段椎間盤和其它組織的生物力學(xué)狀態(tài)，導(dǎo)致了鄰近節(jié)段退變加劇，因此其遠(yuǎn)期療效均欠佳。[0004]為了重建椎間盤的功能，恢復(fù)脊柱的生理狀態(tài)，人們產(chǎn)生實(shí)用新型人工椎間盤假體的思想。近幾十年來(lái)學(xué)者們結(jié)合材料科學(xué)、生物力學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)等多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)，進(jìn)行了許多人 工椎間盤假體的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。[0005]目前人工椎間盤假體設(shè)計(jì)主要應(yīng)負(fù)荷以下幾個(gè)方面的原則一、材料性能人體植入物材料在生物學(xué)方面，要求必須具有良好的生物相容性、無(wú)毒性、無(wú)致癌性、耐腐蝕性， 在植入后不會(huì)引起局部的組織反應(yīng)，這是人工椎間盤假體材料的基本要求。從生物力學(xué)方面考慮，由于椎間盤在生理狀態(tài)下要承受壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切等多種負(fù)荷，是脊柱功能單位的負(fù)載活動(dòng)軸心，因此材料還必須具有高強(qiáng)度、耐磨性、抗疲勞性等性能條件。人工椎間盤假體的終板件與椎體終板骨質(zhì)相接觸，其接觸界面的彈性模量應(yīng)盡量匹配，即終板件的彈性模量應(yīng)與骨組織相近，這樣才能有效避免內(nèi)植物的沉陷和松動(dòng)；二、運(yùn)動(dòng)學(xué)正常結(jié)構(gòu)的人體椎間盤的運(yùn)動(dòng)功能十分復(fù)雜，可以在多個(gè)方向上進(jìn)行單純或聯(lián)合的運(yùn)動(dòng)，并且不同節(jié)段的脊柱，其運(yùn)動(dòng)范圍和共軛運(yùn)動(dòng)特性各不相同。設(shè)計(jì)人工椎間盤假體時(shí)應(yīng)該盡量恢復(fù)置換節(jié)段的生理活動(dòng)性能，包括在多個(gè)方向上的活動(dòng)范圍、旋轉(zhuǎn)軸心，使人工椎間盤假體與鄰近多個(gè)節(jié)段的脊柱運(yùn)動(dòng)同步；三、內(nèi)植物的固定人工椎間盤假體的固定包括即刻固定和長(zhǎng)久固定。即刻固定多采用機(jī)械固定，通過(guò)螺絲釘、鉤、刺、栓等與周圍骨質(zhì)嵌合而獲得暫時(shí)的固定，即刻固定的目的是為長(zhǎng)期固定提供時(shí)間，如果不能獲得有效的長(zhǎng)久固定，即刻固定最終會(huì)失敗，因此獲得有效的長(zhǎng)久固定尤為重要。長(zhǎng)久固定是通過(guò)終板的骨質(zhì)生長(zhǎng)入人工椎間盤假體的終板件接觸面而實(shí)現(xiàn)的，因此假體的上下終板接觸面的表面需要進(jìn)行相應(yīng)的處理，包括螺紋處理，羥基磷灰石涂層處理，并且終板接觸面應(yīng)盡量大，如此可以實(shí)現(xiàn)牢固的長(zhǎng)期固定；四、安全性人工椎間盤假體還應(yīng)使安裝方便安全、手術(shù)創(chuàng)傷小、易于拆除和假體翻修。[0006]目前已有多種人工椎間盤假體，根據(jù)組成材料的不同可以將人工腰椎間盤分為3 種即非金屬、金屬和兩者的結(jié)合體。[0007]非金屬假體的主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械性能與人體椎間盤相似，其較低的彈性模量更接近于椎間盤的力學(xué)特性。植入物包括一個(gè)或多個(gè)具有緩沖作用的彈性物以模仿椎間盤的髓核和纖維環(huán)。Lee 等(參見(jiàn)參考文獻(xiàn) ILee CK, Langrana NA, Parsons JR, et al. Developmentof a prosthetic intervertebral disc. Spine, 1991;16:S253-255.參見(jiàn)參考文獻(xiàn)2 Vuono-Hawkins M, Langrana NA, Lee CK, et al. Materials and design conceptsfor an intervertebral disc spacer.11. Multidurometer composite design. J ApplBiomater. 1995,6:117-123.)設(shè)計(jì)了一種非金屬假體，其中心為軟的橡膠彈性體核心以模仿椎間盤的髓核，外周則通過(guò)不同方向的6 15層橡膠纖維帶用以模仿纖維環(huán)的功能，這種假體能夠模仿受壓的髓核和受壓扭轉(zhuǎn)的人體椎間盤。但由于假體材料的強(qiáng)度有限，并且缺乏滿意的牢固固定方法，目前這類非金屬材料人工椎間盤假體應(yīng)用范圍有限。金屬材料人工腰椎間盤的優(yōu)勢(shì)在于其具有生物相容性好、高強(qiáng)度、抗疲勞、抗磨損、易于安裝固定等性能優(yōu)勢(shì)，選用的金屬材料主要有不銹鋼、鈦合金、鈷鉻鑰合金等。但是由于金屬假體材料的彈性模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人體骨質(zhì)，在人工椎間盤假體與椎體終板的接觸面上形成高應(yīng)力分布，導(dǎo)致假體的沉陷，這成為全金屬假體需要改進(jìn)之處。人類歷史上首次使用的椎間盤替代物即為全金屬結(jié)構(gòu)。1966年Fernstrom (參見(jiàn)參考文獻(xiàn) 3Fernstrom U. Arthroplasty with intercorporal endoprothesis in herniateddisc and in painful disc. Acta Chir Scand Suppl, 1966; 357:154-159.)報(bào)道在 125例頸椎和腰椎間盤切除后塞入一個(gè)直徑10 16mm的不銹鋼球狀假體，早期認(rèn)為有穩(wěn)定脊柱和保持活動(dòng)的作用，但術(shù)后隨訪4 7年發(fā)現(xiàn)金屬球大部分陷入椎體中，只有12%的椎間隙高度得以維持，并且椎間也不能活動(dòng)，該設(shè)計(jì)已被放棄。Maverick全金屬人工腰椎間盤的材料為鈷一鉻一鑰合金，采用人工髖關(guān)節(jié)的高度拋光技術(shù)制成(參見(jiàn)參考文獻(xiàn) 4 Mathews HH,Lehuec JC, Friesem T, et al.Design rationale and biomechanicsof Maverick Total Disc arthroplasty with early clinical results.SpineJ, 2004;4:268S-275S.)。假體包括兩個(gè)部件，整體設(shè)計(jì)為球窩關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)合格，并于2003年通過(guò)美國(guó)FDA的批準(zhǔn)，進(jìn)行了臨床試驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)7例患者的隨訪研究發(fā)現(xiàn)，短期效果明顯優(yōu)于使用椎間融合器的患者(參見(jiàn)參考文獻(xiàn)4 Mathews HH, LehuecJC, Friesem T, et al. Design rationale and biomechanics of Maverick Total Discarthroplasty with early clinical results. Spine J, 2004;4:268S_275S·)。另一種鈷一鉻一鑰合金材料的FlexiCore全金屬人工腰椎間盤的材料也是，也在2003年通過(guò)美國(guó)FDA的批準(zhǔn),進(jìn)行了臨床試驗(yàn)研究(參見(jiàn)參考文獻(xiàn)5 Valdevit A, Errico TJ. Design andevaluation of the FlexiCore metal-on—metal intervertebral disc prosthesis. SpineJ, 2004;4:276S-288S.)。該假體由四個(gè)部件緊密結(jié)合而成，在上下蓋板之間設(shè)計(jì)了一個(gè)球窩關(guān)節(jié)，其球形滑動(dòng)表面內(nèi)具有小的制動(dòng)區(qū)域用以限制旋轉(zhuǎn)，該假體能夠滿足腰椎活動(dòng)范圍，又限制了腰椎的過(guò)度活動(dòng)。為了發(fā)揮金屬與非金屬材料的優(yōu)勢(shì)，相互彌補(bǔ)材料性能缺陷，許多學(xué)者在設(shè)計(jì)人工椎間盤假體時(shí)采用將二者結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)了 Prodisc-L、Prodisc-C、Charite等新型人工椎間盤假體。法國(guó)的Marnay(參見(jiàn)參考文獻(xiàn)6 Marnay T. Prosthesis for intervertebraldiscs and instruments for implanting it. US Patent, 1994; 5:314-324.)設(shè)計(jì)了一種帽杯結(jié)構(gòu)的假體，命名為ProDisc人工腰椎間盤。假 體進(jìn)過(guò)多次改進(jìn)，目前已可以應(yīng)用于頸椎和腰椎，Prodisc-L用于腰椎，Prodisc-C用于頸椎,二者均由上下金屬端板和中間的聚乙烯核組成，功能上為2-構(gòu)件假體，針對(duì)不同部位設(shè)計(jì)不同的高度和節(jié)段曲度，屈伸和側(cè)彎活動(dòng)控制在一定范圍內(nèi)，軸向旋轉(zhuǎn)不受控制。在美國(guó)FDA批準(zhǔn)的PiOdisc-L人工椎間盤置換臨床隨機(jī)對(duì)照研究中，286名受試患者隨訪2年，Prodisc-L假體置換組的有效率達(dá)到91. 8%，并且患者的神經(jīng)功能狀態(tài)和滿意率均高于脊柱融合組，在24個(gè)月時(shí)93. 7%的人工間盤置換患者保留了平均7. 7°的活動(dòng)范圍(參見(jiàn)參考文獻(xiàn)7 Zigler J, DelamarterR,Spivak JM, et al. Results of the prospective,randomized, multicenter Food andDrug Administration investigational device exemption study of the ProDisc-Ltotal disc replacement versus circumferential fusion for the treatment of1-level degenerative disc disease. Spine, 2007，32 (11) : 1155-1163)。Prodisc_C 也通過(guò)美國(guó)FDA批準(zhǔn)進(jìn)行了臨床隨機(jī)對(duì)照研究，209名患者參加試驗(yàn)，106名進(jìn)行頸椎間盤切除椎間融合術(shù)，103名進(jìn)行人工間盤置換術(shù)，2年的隨訪結(jié)果顯示人工椎間盤假體置換的效果至少與融合手術(shù)相當(dāng)，甚至更好。(參見(jiàn)參考文獻(xiàn)8 Murrey D, Janssen M, Delamarter R, etal. Results of the prospective, randomized, controlled multicenter Food and DrugAdministration investigational device exemption study of the ProDisc-C totaldisc replacement versus anterior discectomy and fusion for the treatment of
1-level symptomatic cervical disc disease. Spine J, 2009;9(4) :275-86.)Kurt Schel 1-nack 和 Buttner-Janz 于 1982 年在柏林的 Charite 研究所設(shè)計(jì)了SB Charite人工腰椎間盤，1984年進(jìn)行了首次臨床應(yīng)用。隨后該人工椎間盤假體得到進(jìn)一步改進(jìn)，成為了目前的形態(tài)。它由二塊對(duì)稱的、卵圓形的鈷鉻合金蓋板和一個(gè)超高分子量的聚乙烯滑動(dòng)核組成，依靠蓋板上的尖齒固定在椎體上?；瑒?dòng)核呈雙凸?fàn)睿糜谏舷律w板之間，外面繞有一金屬環(huán)以利X線定位。針對(duì)金屬蓋板缺乏表面處理、骨長(zhǎng)入不佳的缺點(diǎn)，還在蓋板表面噴涂了純鈦一羥基磷灰石層。目前是國(guó)外廣泛應(yīng)用，臨床研究較為深入的的一種假體(參見(jiàn)參考文獻(xiàn) 9 Geisler FH, Blumenthal SL, Guyer RD, et al. Neurologicalcomplications of lumbar artifcial disc replacement and comparison of clinicalresults with those related to lumbar arthrodesis in the Iiterature:results ofa multicenter, prospective, randomized investigational device exemption study ofCharite interertebral disc. J Neurosurg Spine, 2004; 1:143-154. X Caspi 等(參見(jiàn)參考文獻(xiàn) IOCaspi I, LevinkopfM, Nerubay J. Results of lumbar disk prosthesis aftera follow-up period of 48 months.1sr Med Assoc J, 2003; 5:9-11.)報(bào)道了 20 例米用SB Charite人工腰椎間盤治療腰椎間盤退行變患者的2年隨訪結(jié)果，80%患者獲得滿意療效。Guyer 等(參見(jiàn)參考文獻(xiàn) 11 Guyer RD, McAfee PC, Hochschuler SH, et al. Prospectiverandomized study of the Charite artificial disc:Data from two investigationalcenters. Spine J, 2004;4:252S-259S.)對(duì)144例腰椎退行性變患者進(jìn)行研究，其中100例采用Charite人工腰椎間盤置換治療，44例采用BAK前路融合治療，隨訪兩年，以O(shè)swestry評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)判定治療效果。結(jié)果顯示兩組治療效果沒(méi)有顯著差異。人工椎間盤假體置換具有很好的臨床應(yīng)用前景，但由于椎間盤的生理結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)性能非常復(fù)雜，并且缺乏合適的動(dòng)物模型進(jìn)行動(dòng)物研究，因此人工腰椎間盤的研發(fā)較為困難，其臨床應(yīng)用也仍處于起步階段。隨著人工腰椎間盤設(shè)計(jì)的不斷改進(jìn)和臨床實(shí)踐的不斷總結(jié)，在嚴(yán)格把握適應(yīng)證的基礎(chǔ)上，人工腰椎間盤置換將會(huì)在臨床治療上發(fā)揮應(yīng)有的作用。鑒于目前該技術(shù)領(lǐng)域的這種狀況，人們迫切希望獲得一種結(jié)構(gòu)合理、材料性能優(yōu)秀的新型人工椎間盤假體，以便于更好的適用于頸椎和腰椎的椎間的解剖和生物力學(xué)性能要求，用以完全替代頸椎和腰椎椎間盤，治療頸椎和腰椎的椎間盤疾病。實(shí)用新型內(nèi)容[0013]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠完全替代頸椎和腰椎椎間盤的人工椎間盤假體，用于治療保守?zé)o效的頸椎和腰椎椎間盤疾病而進(jìn)行人工椎間盤假體置換術(shù)。通過(guò)對(duì)這種假體在頸椎和腰椎不同節(jié)段結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)性能的適應(yīng)性設(shè)計(jì)，能夠合理地恢復(fù)所在節(jié)段的形態(tài)(生理曲度)、活動(dòng)范圍和承載功能，從而達(dá)到理想的人工椎間盤假體置換效果。基于本實(shí)用新型所述人工頸腰椎間盤的人工椎間盤置換術(shù)不但能夠去除引起疼痛和功能障礙的椎間盤，同時(shí)保留了手術(shù)節(jié)段的生理運(yùn)動(dòng)和承載功能，保持脊柱的穩(wěn)定性和活動(dòng)性，避免了臨近節(jié)段應(yīng)力過(guò)度增加所致的椎間盤加速退變。[0014]本實(shí)用新型一種人工椎間盤假體，用于完全替代頸椎和腰椎的椎間盤，具體分為兩大類[0015]第一類為二件式(整個(gè)人工椎間盤假體主要由兩個(gè)結(jié)構(gòu)件組成)，其具體由上滑塊 I和下滑塊2這兩個(gè)功能部件配合組成，在上滑塊I和下滑塊2上分別設(shè)置有用于二者之間配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域；上滑塊I和下滑塊2上還設(shè)置有與相鄰的椎體固定連接用的固定裝置；其特征在于所述人工椎間盤假體還滿足下述要求[0016]①上滑塊I主體部分由上滑塊滑動(dòng)件102和上滑塊終板件103固定連接為一體構(gòu)成，其中上滑塊滑動(dòng)件102遠(yuǎn)離上滑塊終板件103 —側(cè)的中央處設(shè)置有用于和下滑塊2 配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101 ;上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101由位于中央處的上滑塊滑動(dòng)配合面104和設(shè)置在上滑塊滑動(dòng)配合面104兩側(cè)的上滑塊延伸上凹面105構(gòu)成；用于和下滑塊2配合構(gòu)成屈伸/側(cè)彎限位結(jié)構(gòu)的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106布置在上滑塊滑動(dòng)件 102遠(yuǎn)離上滑塊終板件103 —側(cè)側(cè)面的上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101的外圍；上滑塊終板件103遠(yuǎn)離上滑塊滑動(dòng)件102—側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的上滑塊固定裝置107 ；[0018]②下滑塊2主體部分由下滑塊滑動(dòng)件202和下滑塊終板件203固定連接為一體構(gòu)成，其中下滑塊滑動(dòng)件202遠(yuǎn)離下滑塊終板件203 —側(cè)的中央處設(shè)置有用于和上滑塊I配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201 ;下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201由位于中央處的下滑塊滑動(dòng)配合面204和設(shè)置在下滑塊滑動(dòng)配合面204兩側(cè)的下滑塊延伸下凸面205構(gòu)成；用于和上滑塊I配合構(gòu)成限位結(jié)構(gòu)的下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206布置在下滑塊滑動(dòng)件202遠(yuǎn)離下滑塊終板件203 —側(cè)側(cè)面的下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201的外圍；[0019]下滑塊終板件203遠(yuǎn)離下滑塊滑動(dòng)件202 —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的下滑塊固定裝置207 ；[0020]③上滑塊滑動(dòng)配合面104和下滑塊滑動(dòng)配合面204 二者的相互接觸面都為曲率半徑相同的球面的一部分，其一為外輪廓面，另一為內(nèi)輪廓面；[0021]④上滑塊I和下滑塊2在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 18° ;[0022]⑤在遠(yuǎn)離上滑塊I和下滑塊2接觸面一側(cè)的上滑塊終板件103和下滑塊終板件 203的外側(cè)面中央處，分別設(shè)置有與相鄰的椎體配合接觸的上滑塊外凸面108、下滑塊外凸面 208。所述人工椎間盤假體，還包含有下述內(nèi)容要求上滑塊I和下滑塊2上在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上限定二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求在上滑塊滑動(dòng)配合面104的兩側(cè)(所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè))分別各設(shè)置有I個(gè)上滑塊延伸上凹面105 ;對(duì)應(yīng)地，在下滑塊滑動(dòng)配合面204的兩側(cè)(所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè))分別各設(shè)置有I個(gè)下滑塊延伸下凸面205 ;8卩下滑塊延伸下凸面205向所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè)伸出且嵌入到上滑塊延伸上凹面105的兩個(gè)槽狀結(jié)構(gòu)中并能在上滑塊延伸上凹面105中進(jìn)行一定范圍內(nèi)的水平相對(duì)旋轉(zhuǎn)。所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合上滑塊I和下滑塊2在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 12° ;亦即所述人工間盤假體的上滑塊I和下滑塊2之間，繞其軸線的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍是<12°，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍< 12°，用于腰椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍<6° ；所述人工椎間盤假體在矢狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206的夾角α <30°，亦即實(shí)現(xiàn)矢狀面上屈伸活動(dòng)的最大角度活動(dòng)范圍是30° ;其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)30°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)24° ;所述人工椎間盤假體在冠狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206的開(kāi)角α <20°，亦即實(shí)現(xiàn)冠狀面上側(cè)彎活動(dòng)范圍最大的角度范圍是20°，其 中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)20°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)12°。上滑塊滑動(dòng)件102和上滑塊終板件103滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件；下滑塊滑動(dòng)件202和下滑塊終板件203滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件；上滑塊滑動(dòng)件102、下滑塊滑動(dòng)件202的材質(zhì)為聚醚醚酮樹(shù)脂(PEEK)或碳纖維增強(qiáng)型聚醚醚酮樹(shù)脂材料(CFR-PEEK);上滑塊終板件103、下滑塊終板件203的材質(zhì)為低彈性模量的鈦合金T1-Nb-Zr-Sn。上滑塊滑動(dòng)配合面104和下滑塊滑動(dòng)配合面204在矢狀面上從假體中心向背側(cè)移動(dòng) 2—8mm ；所述人工椎間盤假體中還設(shè)置有不透X-射線或者可透X-射線的標(biāo)記；標(biāo)記以便于手術(shù)過(guò)程中及手術(shù)后的檢查和調(diào)整；用于和相鄰椎體相互接觸的上滑塊終板件103或下滑塊終板件203的接觸面使用等離子噴涂法或其它方法進(jìn)行羥基磷灰石材料(HA)涂層制備；所述上滑塊固定裝置107、下滑塊固定裝置207具體為下述幾種之一或其組合尖角向外的突刺結(jié)構(gòu)、突棘、斜行的螺釘孔道；所述“突棘”的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求在相鄰的椎體骨質(zhì)上開(kāi)設(shè)槽，在與該槽對(duì)應(yīng)接觸的人工椎間盤假體的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置與槽配合安裝的凸棱；[0037]下述部位要求進(jìn)行倒圓角的圓弧化處理上滑塊滑動(dòng)配合面104和上滑塊延伸上凹面105連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的上滑塊延伸上凹面105和上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處，上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106和/或上滑塊終板件103的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)配合面204和下滑塊延伸下凸面205連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的下滑塊延伸下凸面205和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206和/或下滑塊終板件203的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處。[0038]所述人工椎間盤假體的整體外形為下述幾種之一圓形、橢圓形、半圓形、梯形； 所述人工椎間盤假體的矢狀徑為8 — 50mm，橫徑為10 — 60mm，高度為5 — 30mm，橫徑與矢狀徑之比為以下幾種之一 4:3、5:3、2:1 ;上滑塊終板件103和下滑塊終板件203的前后高度不一致，能夠重建頸椎和腰椎的生理曲度。[0039]第二類為三件式(整個(gè)人工椎間盤假體主要由三個(gè)結(jié)構(gòu)件組成)，其具體由上滑塊1、下滑塊2、中間滑塊3這三個(gè)功能部件配合組成，中間滑塊3設(shè)置在前兩者之間且其分別和前二者相互接觸配合構(gòu)成滑動(dòng)區(qū)域；上滑塊I和下滑塊2上還設(shè)置有與相鄰的椎體固定連接用的固定裝置；其特征在于所述人工椎間盤假體還滿足下述要求[0040]①上滑塊I主體部分由上滑塊滑動(dòng)件102和上滑塊終板件103固定連接為一體構(gòu)成，其中上滑塊滑動(dòng)件102遠(yuǎn)離上滑塊終板件103 —側(cè)的中央處設(shè)置有用于和中間滑塊3 配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101 ;上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101由位于中央處的上滑塊滑動(dòng)配合面104和設(shè)置在上滑塊滑動(dòng)配合面104兩側(cè)的上滑塊延伸上凹面105構(gòu)成；用于和下滑塊2配合構(gòu)成屈伸/側(cè)彎限位結(jié)構(gòu)的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106布置在上滑塊滑動(dòng)件 102遠(yuǎn)離上滑塊終板件103 —側(cè)側(cè)面的上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101的外圍；上滑塊終板件103遠(yuǎn)離上滑塊滑動(dòng)件102 —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的上滑塊固定裝置107 ；[0042]②下滑塊2主體部分由下滑塊滑動(dòng)件202和下滑塊終板件203固定連接為一體構(gòu)成，其中下滑塊滑動(dòng)件202遠(yuǎn)離下滑塊終板件203 —側(cè)的中央處設(shè)置有用于和中間滑塊3 配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201 ;下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201由位于中央處的下滑塊滑動(dòng)配合面204和設(shè)置在下滑塊滑動(dòng)配合面204兩側(cè)的下滑塊延伸下凹面205構(gòu)成；用于和上滑塊I配合構(gòu)成限位結(jié)構(gòu)的下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206布置在下滑塊滑動(dòng)件202遠(yuǎn)離下滑塊終板件203 —側(cè)側(cè)面的下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201的外圍；[0043]下滑塊終板件203遠(yuǎn)離下滑塊滑動(dòng)件202 —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的下滑塊固定裝置207 ；[0044]③中間滑塊3的上、下表面均設(shè)置有分別與上滑塊滑動(dòng)配合面104、下滑塊滑動(dòng)配合面204相接觸的滑動(dòng)配合面中間滑塊滑動(dòng)上配合面303、中間滑塊滑動(dòng)下配合面304 ； 在中間滑塊滑動(dòng)上配合面303和中間滑塊滑動(dòng)下配合面304的兩側(cè)分別設(shè)置有分別與上滑塊延伸上凹面105、下滑塊延伸下凹面205相對(duì)應(yīng)的中間滑塊延伸上凸面305、中間滑塊延伸下凸面306 ;在中間滑塊上面滑動(dòng)區(qū)域301和中間滑塊下面滑動(dòng)區(qū)域302的外圍還分別設(shè)置有分別與上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106、下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206對(duì)應(yīng)布置的中間滑塊上邊緣面307、中間滑塊下邊緣面308 ；④上滑塊滑動(dòng)配合面104和中間滑塊滑動(dòng)上配合面303 二者的相互接觸面都為曲率半徑相同的球面的一部分，其一為外輪廓面，另一位內(nèi)輪廓面；下滑塊滑動(dòng)配合面204和中間滑塊滑動(dòng)下配合面304 二者的相互接觸面都為曲率半徑相同的球面的一部分，其一為外輪廓面，另一為內(nèi)輪廓面；⑤上滑塊I和中間滑塊3在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是<9°，下滑塊2和中間滑塊3在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 9°，即上滑塊I和下滑塊2在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 18° ;⑥在遠(yuǎn)離上滑塊I和下滑塊2接觸面一側(cè)的上滑塊終板件103和下滑塊終板件 203的外側(cè)面中央處，分別設(shè)置有與相鄰的椎體配合接觸的上滑塊外凸面108、下滑塊外凸面 208。所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合上滑塊I和下滑塊2上在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上限定二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求在上滑塊滑動(dòng)配合面104的兩側(cè)(所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè))分別各設(shè)置有I個(gè)上滑塊延伸上凹面105 ;在下滑塊滑動(dòng)配合面204的兩側(cè)(所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè))分別各設(shè)置有I個(gè)下滑塊延伸下凹面205 ；對(duì)應(yīng)地，在中間滑塊滑動(dòng)上配合面303和中間滑塊滑動(dòng)下配合面304的兩側(cè)分別設(shè)置有分別與上滑塊延伸上凹面105、下滑塊延伸下凹面205相對(duì)應(yīng)的中間滑塊延伸上凸面305、中間滑塊延伸下凸面306 ；中間滑塊延伸上凸面305、中間滑塊延伸下凸面306分別向所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè)伸出且分別嵌入到上滑塊延伸上凹面105、下滑塊延伸下凹面205的槽狀結(jié)構(gòu)中并能在其中進(jìn)行一定范圍內(nèi)的水平相對(duì)旋轉(zhuǎn)。所述人工間盤假體中，上滑塊I和下滑塊2借助于中間滑塊3構(gòu)成配合結(jié)構(gòu)，其中上滑塊I相對(duì)于下滑塊2在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是<12° ;其中用于頸椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍< 12°，用于腰椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍<6° ；所述人工椎間盤假體在矢狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106、下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206 二者分別與中間滑塊上邊緣面307、中間滑塊下邊緣面308之間的夾角α < 15°，實(shí)現(xiàn)矢狀面上屈伸活動(dòng)的最大活動(dòng)范圍是30°，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)30°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)24° ;所述人工椎間盤假體在冠狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106、下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206與中間滑塊上邊緣面307、下邊緣面308之間開(kāi)角α彡10°，實(shí)現(xiàn)冠狀面上(側(cè)彎)最大20°的活動(dòng)范圍，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)20°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)12°。上滑塊滑動(dòng)件102和上滑塊終板件103滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件；[0057]下滑塊滑動(dòng)件202和下滑塊終板件203滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件；[0058]中間滑塊3的遠(yuǎn)離人工椎間盤假體中心的外邊緣處設(shè)置有防止滑脫結(jié)構(gòu)309，為向單側(cè)或雙側(cè)縱向加寬的邊緣阻擋結(jié)構(gòu)；[0059]上滑塊滑動(dòng)件102、下滑塊滑動(dòng)件202、中間滑塊3的材質(zhì)為聚醚醚酮樹(shù)脂(PEEK) 或碳纖維增強(qiáng)型聚醚醚酮樹(shù)脂材料(CFR-PEEK);上滑塊終板件103、下滑塊終板件203低彈性模量的鈦合金T1-Nb-Zr-Sn。[0060]10、根據(jù)權(quán)利要求7-9其中之一所述人工椎間盤假體，其特征在于所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合[0061]上滑塊滑動(dòng)配合面104、下滑塊滑動(dòng)配合面204、中間滑塊滑動(dòng)上配合面303、和中間滑塊滑動(dòng)下配合面304在矢狀面上從假體中心向背側(cè)移動(dòng)2 — 8mm ；[0062]上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106與中間滑塊上邊緣面307之間的開(kāi)角α < 15°，下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206與中間滑塊下邊緣面308之間的開(kāi)角α ( 15° ;上滑塊邊緣面106、下滑塊邊緣面206與中間滑塊邊緣面之間的距離與開(kāi)角α相對(duì)應(yīng)，共同將該方向上的屈曲角位移控制在所需范圍內(nèi)。上述的開(kāi)角α和距離在所述人工椎間盤假體的不同方向上是不同的；此處距離不易定量描述，它與整個(gè)人工間盤的在某個(gè)方向上的直徑有關(guān)，與所要達(dá)到的屈伸角度也有關(guān)；[0063]所述人工椎間盤假體中還設(shè)置有不透X-射線或者可透X-射線的標(biāo)記；標(biāo)記以便于手術(shù)過(guò)程中及手 術(shù)后的檢查和調(diào)整；[0064]用于和相鄰椎體相互接觸的上滑塊終板件103或下滑塊終板件203的接觸面用等離子噴涂法或其它方法進(jìn)行羥基磷灰石材料(HA)涂層處理；[0065]所述上滑塊與鄰近椎體終板固定的裝置107和/或下滑塊與鄰近椎體終板固定的裝置207具體為下述幾種之一或其組合尖角向外的突刺結(jié)構(gòu)、突棘、斜行的螺釘孔道；所述“突棘”的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求在相鄰的椎體骨質(zhì)上開(kāi)設(shè)槽，在與該槽對(duì)應(yīng)接觸的人工椎間盤假體的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置與槽配合安裝的凸棱；[0066]下述部位要求進(jìn)行倒圓角的圓弧化處理上滑塊滑動(dòng)配合面104和上滑塊延伸上凹面105連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的上滑塊延伸上凹面105和上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處，上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106和/或上滑塊終板件103的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)配合面204和下滑塊延伸下凹面205連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的下滑塊延伸下凹面205和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206和/或下滑塊終板件203的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處；中間滑塊滑動(dòng)配合上面303和中間滑塊延伸上凸面305連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的中間滑塊延伸上凸面305和中間滑塊上邊緣面307之間連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處；中間滑塊滑動(dòng)配合下面304和中間滑塊延伸下凸面306連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的中間滑塊延伸下凸面306和中間滑塊下邊緣面308之間連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處；[0067]所述人工椎間盤假體的整體外形為下述幾種之一圓形、橢圓形、半圓形、梯形； 所述人工椎間盤假體的矢狀徑為8 — 50mm，橫徑為10 — 60mm，高度為5 — 30mm，橫徑與矢狀徑之比為以下幾種之一 4:3、5:3、2:1 ;上滑塊終板件103和下滑塊終板件203的前后高度不一致，能夠重建頸椎和腰椎的生理曲度。本實(shí)用新型中應(yīng)用了人體解剖學(xué)中針對(duì)人體脊椎的描述人體三維方向的術(shù)語(yǔ)，現(xiàn)將其列舉說(shuō)明如下“矢狀面”或“矢狀位”指前后方向上將物體分為左右兩部的縱切面，“冠狀面”或“冠狀位”指左右方向上將物體分為前后兩部的縱切面，“水平面”指與矢狀面和冠狀面垂直，將物體分為上下兩部的平面。“矢狀徑”指物體在矢狀面上的前后端水平距離，“橫徑”指物體在冠狀面上的左右端水平距離，“高度”指物體在矢狀面上的上下端垂直距離。本實(shí)用新型中提到的配合面的“相互配合”是指凸凹面的曲率半徑一致，完全相接觸，終板件的凸面與椎體終板“相適應(yīng)”是指終板件的凸面沿著椎體終板的凹陷的形狀，以達(dá)到盡量大的接觸面。按照人工椎間盤假體的設(shè)計(jì)原則，假體應(yīng)達(dá)到三個(gè)方面的要求，包括合理的運(yùn)動(dòng)、性能的持久穩(wěn)定和牢固的固定。本實(shí)用新型從這三個(gè)方面出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并針對(duì)脊柱不同部位的特點(diǎn)做出適應(yīng)性的方案，以更好實(shí)現(xiàn)人工椎間盤假體置換的功能設(shè)計(jì)預(yù)期。本實(shí)用新型涉及到的兩大類人工椎間盤假體中，未設(shè)置中間滑塊3的第一種人工椎間盤假體適用于頸椎和腰椎的人工椎間盤假體置換，經(jīng)過(guò)對(duì)此種假體的適應(yīng)性設(shè)計(jì)能夠適用于頸椎間隙的狹小空間。由于此種假體的旋轉(zhuǎn)中心固定，使其在前后和側(cè)方旋轉(zhuǎn)時(shí)(即屈伸和側(cè)彎)時(shí)伴隨著前、后和側(cè)方的移動(dòng)，更加符合脊柱節(jié)段運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，并且此種假體具有較好的穩(wěn)定性，因此也該類型假體置換也適用于腰椎的活動(dòng)和承載的要求。而設(shè)置有中間滑塊3的第二種人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)中心不固定，該假體植入后主要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)(包括屈伸、側(cè)彎和軸向旋轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)，而側(cè)方移動(dòng)不明顯，經(jīng)過(guò)適應(yīng)性設(shè)計(jì)能夠適用于頸椎和腰椎的假體植入。本實(shí)用新型所包含的兩種人工椎間盤假體均具有滑動(dòng)區(qū)域，未設(shè)置中間滑塊3的第一種人工椎間盤假體具有一組滑動(dòng)區(qū)域即一組對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)配合接觸面，設(shè)置有中間滑塊3的第二種人工椎間盤假體具有兩個(gè)滑動(dòng)區(qū)域即兩組對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)配合接觸面。滑動(dòng)區(qū)域的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)人工椎間盤假體合理運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵。滑動(dòng)區(qū)域的中間是一個(gè)球體曲面滑動(dòng)區(qū)，凸凹面的曲率半徑相同(此種結(jié)構(gòu)的技術(shù)效果最優(yōu)，但是制造精度要求很高，配合安裝精度高，使用維護(hù)的要求也較高使用)或者凹面稍大(相對(duì)于曲率半徑相同的前一種情況而言，凹面稍大能對(duì)應(yīng)適當(dāng)降低其制造、安裝、使用維護(hù)的要求)，曲面相互緊密接觸，可在任意方向上滑動(dòng)，并且始終保持最大的接觸面積。滑動(dòng)區(qū)域的中間球體曲面部分是實(shí)現(xiàn)假體各向運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，較大的接觸面有利于減少磨損以及增強(qiáng)其承載能力?；瑒?dòng)區(qū)域的兩側(cè)延伸為組合曲面區(qū)域，凸面為圓柱體和球體組合曲面，凹面為圓臺(tái)體和弧面組合曲面，凹面的曲率半徑大于凸面，凸凹曲面之間有一定距離，在假體發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)延伸曲面的部分相接觸而阻擋該方向上的運(yùn)動(dòng)，起到控制旋轉(zhuǎn)的作用。這種中間球面自由滑動(dòng)結(jié)合側(cè)方曲面控制旋轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)是本實(shí)用新型的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，這將有利于本實(shí)用新型的假體實(shí)現(xiàn)精確可控的持久穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)功能?；瑒?dòng)區(qū)域的中間球體曲面的曲率半徑和高度由脊柱節(jié)段設(shè)計(jì)需要達(dá)到運(yùn)動(dòng)效果和椎間隙高度決定，而滑動(dòng)區(qū)域兩側(cè)延伸的組合曲面的曲率半徑差異決定了脊柱節(jié)段設(shè)計(jì)所能達(dá)到的旋轉(zhuǎn)角度。滑動(dòng)區(qū)域的邊緣向四周延伸為邊緣相對(duì)面，相對(duì)面之間具有一定的外開(kāi)角和距離，并且外開(kāi)角和距離在各個(gè)方向上有所不同，這由該方向上需要達(dá)到的活動(dòng)范圍決定。頸椎在矢狀面上的屈伸活動(dòng)通常在30°范圍內(nèi)，這就需要人工椎間盤假體的前后邊緣面的外開(kāi)角可達(dá)30°，邊緣面的距離為達(dá)到外開(kāi)角角度時(shí)矢狀面旋轉(zhuǎn)半徑經(jīng)過(guò)的位移。腰椎在矢狀面上的屈伸活動(dòng)通常在24°范圍內(nèi)，這就需要人工椎間盤假體的前后邊緣面的外開(kāi)角可達(dá)24°，邊緣面的距離為達(dá)到外開(kāi)角角度時(shí)矢狀面旋轉(zhuǎn)半徑經(jīng)過(guò)的位移。頸椎在冠狀面上的側(cè)彎活動(dòng)通常在20°范圍內(nèi)，這就需要人工椎間盤假體的兩側(cè)邊緣面的外開(kāi)角可達(dá)20°，邊緣面的距離為達(dá)到外開(kāi)角角度時(shí)冠狀面旋轉(zhuǎn)半徑經(jīng)過(guò)的位移。腰椎在冠狀面上的側(cè)彎活動(dòng)通常在12°范圍內(nèi)，這就需要人工椎間盤假體的兩側(cè)邊緣面的外開(kāi)角可達(dá)12°，邊緣面的距離為達(dá)到外開(kāi)角角度所需要的冠狀面旋轉(zhuǎn)半徑經(jīng)過(guò)的位移。正中矢狀面和冠狀面之間的其它縱面上的邊緣面外開(kāi)角和距離由前兩者平面上的外開(kāi)角和距離平滑過(guò)渡而來(lái)。頸椎在水平面上的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍通常在 12°范圍內(nèi)，則滑動(dòng)區(qū)域兩側(cè)延伸的凸凹面的距離要求滿足達(dá)到12°范圍的水平旋轉(zhuǎn)角度。腰椎在水平面上的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍通常在3°范圍內(nèi)，則滑動(dòng)區(qū)域兩側(cè)延伸的凸凹面的距離要求滿足達(dá)到3°范圍的水平旋轉(zhuǎn)角度。以上所述的滑動(dòng)區(qū)域以及其周圍的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是本實(shí)用新型的人工椎間盤假體實(shí)現(xiàn)合理的運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，將比本領(lǐng)域目前的人工椎間盤假體實(shí)現(xiàn)更加精確可控的持久運(yùn)動(dòng)效果。為了使人工椎間盤假體能夠得到持久穩(wěn)定的性能，本實(shí)用新型所述人工椎間盤假體在選材方面進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì)地挑選。對(duì)于構(gòu)成滑動(dòng)區(qū)域的滑動(dòng)部件，包括2-件式假體的滑動(dòng)件和3-件式假體的滑動(dòng)件和中間滑塊，本實(shí)用新型選用的是新型特種熱塑性工程塑料一聚醚醚酮樹(shù)脂(Polyetheretherketone, PEEK)或碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮樹(shù)脂(CarbonFiber Reinforced Polyetheretherketone, CFR-PEEK),該類材料具有很多優(yōu)點(diǎn)1)低彈性模量高強(qiáng)度；2)極低的磨損，其中后者的磨損率比目前人工椎間盤通常使用的材料(聚乙烯一鈷鉻)低12倍；3)生物相容性好，性能穩(wěn)定，不受氧化和射線的影響；4)可透X射線，易于標(biāo)記。這些材料優(yōu)勢(shì)決定了聚醚醚酮樹(shù)脂是制作滑動(dòng)部件的理想材料，它能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的滑動(dòng)性能，并且給影像學(xué)評(píng)價(jià)提供了方便。對(duì)應(yīng)零件整體使用CFR-PEEK材料，可以在提供優(yōu)秀耐磨性的同時(shí)減小假體的體積，并且也減少的安裝的繁瑣。假體的滑動(dòng)件材料為PEEK或CFR-PEEK，而終板件的材料選擇新型鈦合金材料T1-Nb-Zr-Sn0該新型鈦合金材料為中國(guó)科學(xué)院金屬研究所自主實(shí)用新型的材料，具有很多優(yōu)秀性能1)低彈性模量，高強(qiáng)度；2)彈性形變能力強(qiáng)；3)生物相容性好，安全無(wú)毒；4)不影響影像學(xué)評(píng)價(jià)。該鈦合金低彈性模量特性能夠使終板件與椎體終板更匹配，避免接觸面的高應(yīng)力；高強(qiáng)度(其強(qiáng)度高于普通醫(yī)用鈦合金)有利于增加假體的承載能力。這些材料特點(diǎn)決定了新型鈦合金是制作多件體滑塊終板部件的理想材料。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的人工椎間盤假體的滑塊部件可以由兩個(gè)或兩個(gè)以上相互固定連接但不可拆卸或可拆卸的零件組成，對(duì)于可拆卸結(jié)構(gòu)而言，對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)件和終板件之間利用卡槽或螺釘方法固定一體。人工椎間盤假體的持久穩(wěn)定功能的實(shí)現(xiàn)還有一個(gè)重要的因素就是穩(wěn)固的固定，其中包括術(shù)后即刻固定和長(zhǎng)久固定。本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)假體終板件與椎體終板的即刻固定，在終板件上設(shè)計(jì)突刺、突棘或斜行螺釘孔道作為即刻固定裝置，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇固定方法。即刻固定不是最終目標(biāo)，是為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久固定提供時(shí)間和力學(xué)環(huán)境。長(zhǎng)久固定才是真正保證人工椎間盤假體正常行使功能的基礎(chǔ)。[0082]本實(shí)用新型的假體通過(guò)兩方面的設(shè)計(jì)來(lái)更好的實(shí)現(xiàn)假體的長(zhǎng)久固定1)假體的終板件在與椎體終板的接觸面上設(shè)計(jì)有一凸面，凸面的曲度與椎體終板的凹陷相適應(yīng)，目的是實(shí)現(xiàn)終板件與椎體終板最大的接觸面積，如此可以減少接觸面的應(yīng)力，防止假體沉陷入椎體骨質(zhì)中；2)對(duì)假體終板件與椎體終板的接觸面進(jìn)行羥基磷灰石涂層處理，這種涂層材料能夠被椎體骨質(zhì)生長(zhǎng)嵌入，即假體終板件與椎體骨質(zhì)生長(zhǎng)為一體，最終實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的長(zhǎng)久固定。本實(shí)用新型通過(guò)以上描述的優(yōu)選設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)有效的即刻固定和長(zhǎng)久固定，在本領(lǐng)域目前人工椎間盤假體中具有優(yōu)勢(shì)，這對(duì)于減少假體的沉陷和松動(dòng)很有意義。[0083]本實(shí)用新型還針對(duì)設(shè)計(jì)的幾個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)選。本實(shí)用新型假體中，所有結(jié)構(gòu)的邊緣或者轉(zhuǎn)角處都要進(jìn)行圓弧化處理，防止不必要的部件切割損傷。由于本實(shí)用新型假體的滑動(dòng)件為可透X-射線材料，因此為了便于影像學(xué)評(píng)價(jià)，在滑動(dòng)件中安裝有不透X-射線的環(huán)形標(biāo)記。本實(shí)用新型的人工椎間盤假體在手術(shù)中安裝要借助于配套的安裝器械，因此在假體的終板件兩側(cè)設(shè)計(jì)卡孔或卡槽，該卡孔或卡槽可以與安裝器械相連接，引導(dǎo)假體的正確放置。這種設(shè)計(jì)在人工椎間盤假體微創(chuàng)手術(shù)時(shí)也是必要的。[0084]由于人體脊柱節(jié)段屈伸運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸并不是椎間盤的中心，而是向后移動(dòng)一定距離，因此本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的假體的滑動(dòng)區(qū)域在矢狀面上向后移動(dòng)了 2 — 8mm，如此能夠更加接近于生理狀態(tài)的屈伸運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。具體的后移距離因脊柱節(jié)段的不同而進(jìn)行調(diào)整。[0085]本實(shí)用新型中，對(duì)于設(shè)置有中間滑塊3的人工椎間盤假體而言有一個(gè)特殊的技術(shù)問(wèn)題需要解決中間滑塊3存在滑出配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)。一旦術(shù)后發(fā)生滑塊脫落， 將會(huì)對(duì)患者的神經(jīng)功能產(chǎn)生很大的危害。針對(duì)這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，本實(shí)用新型在中間滑塊的邊緣設(shè)計(jì)了一個(gè)延伸結(jié)構(gòu)，即中間滑塊3的邊緣向單側(cè)或雙側(cè)縱向加寬的阻擋結(jié)構(gòu)309。當(dāng)所述人工椎間盤假體在某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)至極限時(shí)，上滑塊1、下滑塊2的邊緣將擠向中間滑塊的邊緣，卡在阻擋結(jié)構(gòu)309處，從而防止中間滑塊3向?qū)?cè)滑出。由于人體的脊柱存在生理彎曲，頸椎和腰椎均是生理性前凸，即椎間盤前緣高度大于后緣高度，因此，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的人工椎間盤假體的終板件的前后緣高度不一致，前緣大于后緣，即在矢狀面上終板件成梯形。具體的高度差異由脊柱節(jié)段位置和脊柱的曲度決定。[0087]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的人工椎間盤假體的整體外形根據(jù)患者病變椎體的形態(tài)確定，可以為圓形、橢圓形、半圓形或梯形，其矢狀徑為8一50mm,橫徑為10—60mm,高度為5_30mm, 橫徑與矢狀徑之比為4:3或5:3、或2:1。[0088]綜合而言，本實(shí)用新型的人工椎間盤假體具有獨(dú)特的滑動(dòng)區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新型材料的選擇應(yīng)用、以及實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期固定的特殊結(jié)構(gòu)，這些特點(diǎn)使得本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的假體在本領(lǐng)域中具有明顯的優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新。通過(guò)對(duì)人工腰椎間盤裝置的生物相容性和生物力學(xué)等方面的研究，達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)后應(yīng)用于臨床治療頸椎和腰椎椎間盤退變性疾病。本實(shí)用新型所述人工椎間盤假體在去除病變椎間盤的同時(shí)，精確地保留了手術(shù)節(jié)段的生理運(yùn)動(dòng)和載荷功能，保持脊柱的穩(wěn)定性和活動(dòng)性，避免了鄰近節(jié)段因應(yīng)力增加所致的椎間盤加速退變，這些性能優(yōu)勢(shì)使其在本領(lǐng)域中有著極好的應(yīng)用前景。


[0089]圖1為未設(shè)置有中間滑塊3的第一種人工椎間盤假體的冠狀面示意圖；圖2為未設(shè)置有中間滑塊3的第一種人工椎間盤假體的中央矢狀面示意圖；圖3為未設(shè)置有中間滑塊3的第一種人工椎間盤假體的水平面示意圖；圖4為設(shè)置有中間滑塊3的第二種人工椎間盤假體的冠狀面示意圖；圖5為設(shè)置有中間滑塊3的第二種人工椎間盤假體的中央矢狀面示意圖；圖6為設(shè)置有中間滑塊3的 第二種人工椎間盤假體的水平面示意圖；圖7為人工椎間盤假體整體外型示意圖之一；圖8為人工椎間盤假體整體外型示意圖之二 ；圖9為人工椎間盤假體整體外型示意圖之三；圖10為人工椎間盤假體整體外型示意圖之四；圖11為人工椎間盤假體整體外型示意圖之五；圖12為人工椎間盤假體終板件固定方式示意圖之一；圖13為人工椎間盤假體終板件固定方式示意圖之二 ；圖14為人工椎間盤假體終板件固定方式示意圖之三；圖15為人工椎間盤假體終板件固定方式示意圖之四；圖16為人工椎間盤假體終板件固定方式示意圖之五；圖17為人工椎間盤假體終板件固定方式示意圖之六；圖18為人工椎間盤假體終板件固定方式示意圖之七；圖19為人工椎間盤假體終板件固定方式示意圖之八。
具體實(shí)施方式
為了更加形象地描述本實(shí)用新型的人工椎間盤假體，以下通過(guò)圖例進(jìn)行具體說(shuō)明圖1為未設(shè)置有中間滑塊3的第一種人工椎間盤假體(2件式人工椎間盤假體)的冠狀面示意圖；圖1中所示，人工椎間盤假體具有上滑塊I和下滑塊2兩個(gè)功能部件，它們分別均由對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)件和終板件組成且利用一定的方式固定一體。上滑塊I與下滑塊2之間有相互接觸的滑動(dòng)區(qū)域，包括上滑塊滑動(dòng)件102的上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101和下滑塊滑動(dòng)件202的下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201。各個(gè)滑動(dòng)區(qū)域中間部分為曲率半徑相同的球體曲面的上滑塊滑動(dòng)配合面104和下滑塊滑動(dòng)配合面204，兩側(cè)延伸為圓柱體(或圓臺(tái)體)和球面(或圓弧面)組合凸凹面上滑塊延伸上凹面105和下滑塊延伸下凸面205，相配合的上滑塊延伸上凹面105的曲率半徑大于下滑塊延伸下凸面205。上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101和下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201的邊緣包括上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206，上面與下面的之間有一定距離和開(kāi)角a。滑動(dòng)區(qū)域延伸組合曲面部分與邊緣面部分距離和開(kāi)角α相配合，共同實(shí)現(xiàn)側(cè)彎方向上的控制性運(yùn)動(dòng)。上滑塊I和下滑塊2與相鄰椎體之間設(shè)置有上滑塊固定裝置107和下滑塊固定裝置207，以便達(dá)到即刻穩(wěn)定效果。上滑塊終板件103和下滑塊終板件203具有與相鄰椎體椎板接觸面的中央部分相適應(yīng)的上滑塊外凸面108和下滑塊外凸面208，如此可增加終板件103和203和椎體終板的接觸面積，有利于分散應(yīng)力、防止內(nèi)植物沉陷、提高內(nèi)植物-骨連接強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)內(nèi)植物長(zhǎng)期穩(wěn)定。圖2為未設(shè)置有中間滑塊3的第一種人工椎間盤假體(2件式人工椎間盤假體)的中央矢狀面示意圖；圖2中所示，由于本實(shí)用新型的人工椎間盤假體滑動(dòng)區(qū)域向兩側(cè)對(duì)稱延伸，因此在中央矢狀面上滑動(dòng)區(qū)域表現(xiàn)為單純球窩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，即上滑塊I上的上滑塊滑動(dòng)配合面104和下滑塊2上的下滑塊滑動(dòng)配合面204配合構(gòu)成關(guān)節(jié)。在矢狀面上的運(yùn)動(dòng)由滑動(dòng)區(qū)域前方和后方的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206之間的距離和開(kāi)角α進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)精確的屈伸運(yùn)動(dòng)。由于頸椎和腰椎節(jié)段的屈伸旋轉(zhuǎn)心中相對(duì)后移，本實(shí)用新型人工椎間盤假體的上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101和下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201在矢狀面上向后移動(dòng)一定距離，以更好的實(shí)現(xiàn)生理性屈伸運(yùn)動(dòng)。由于頸椎和腰椎存在生理性前凸，因此本實(shí)用新型人工椎間盤假體的上滑塊終板件103和下滑塊終板件203前部高度大于后部， 以重建頸椎和腰椎的生理性彎曲。[0111]圖3為未設(shè)置有中間滑塊3的第一種人工椎間盤假體(2件式人工椎間盤假體)的水平面示意圖；圖3中所示，人工椎間盤假體在滑動(dòng)區(qū)域的水平面上更加直觀地顯示其實(shí)現(xiàn)控制性旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?；瑒?dòng)區(qū)域中間球面部分即上滑塊滑動(dòng)配合面104和下滑塊滑動(dòng)配合面204為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供了足夠的接觸界面，結(jié)合滑動(dòng)件所選CFR-PEEK材料的優(yōu)秀性能，充分保障了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的平順進(jìn)行。而滑動(dòng)區(qū)域兩側(cè)的延伸部分上滑塊延伸上凹面105 和下滑塊延伸下凸面205是實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)控制的關(guān)鍵。由于上滑塊延伸上凹面105圓臺(tái)體曲面部分在矢狀面的曲率半徑大于下滑塊延伸下凸面205圓柱體曲面部分，且上滑塊延伸上凹面105和下滑塊延伸下凸面205之間有一定的距離和夾角，當(dāng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)達(dá)到這個(gè)距離和角度時(shí)，上凹面與下凸面相接觸，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的控制。[0112]圖4為設(shè)置有中間滑塊3的第二種人工椎間盤假體的冠狀面示意圖；圖3中所示， 人工椎間盤假體具有上滑塊1、下滑塊2、中間滑塊3三個(gè)功能部件，上滑塊I和下滑塊2均由滑動(dòng)件和終板件組成，后二者利用一定的方式固定一體。上滑塊I和下滑塊2與中間滑塊3之間有相互接觸的滑動(dòng)區(qū)域，包括上滑塊和下滑塊的凹陷坑101和201、中間滑塊的凸面301和302?；瑒?dòng)區(qū)域中間部分為曲率半徑相同的球體曲面滑動(dòng)區(qū)104、204、303和304， 兩側(cè)延伸為圓柱體(或圓臺(tái)體)和球面(或圓弧面)組合凹凸面105、205、305和306，相應(yīng)的上滑塊和下滑塊延伸凹面105和205 (圓臺(tái)體曲面部分)的曲率半徑大于中間滑塊延伸上凸面305和延伸下凸面306 (圓柱體曲面部分)?；瑒?dòng)區(qū)域101、201、301和302的邊緣包括邊緣外面106和206，以及邊緣內(nèi)面307和308，內(nèi)面與外面的之間有一定距離和開(kāi)角α。 滑動(dòng)區(qū)域延伸組合曲面部分與邊緣面部分距離和開(kāi)角α相配合，共同實(shí)現(xiàn)側(cè)彎方向上的控制性運(yùn)動(dòng)。對(duì)于3-件式假體，由于中間滑塊存在滑出的風(fēng)險(xiǎn)，本實(shí)用新型在中間滑塊的邊緣設(shè)計(jì)了縱向加寬的阻擋結(jié)構(gòu)309，該結(jié)構(gòu)能夠防止中間滑塊向運(yùn)動(dòng)相反方向滑脫。上滑塊I和下滑塊2與相鄰椎體之間具有固定裝置107和207，以便達(dá)到即刻穩(wěn)定效果。終板件103和203具有與相鄰椎體椎板接觸面的中央部分相適應(yīng)的凸面108和208，如此可增加終板件103和203和椎體終板的接觸面積，有利于分散應(yīng)力、防止內(nèi)植物沉陷、提高內(nèi)植物-骨連接強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)內(nèi)植物長(zhǎng)期穩(wěn)定。[0113]圖5為設(shè)置有中間滑塊3的第二種人工椎間盤假體的中央矢狀面示意圖；圖5中所示，由于本實(shí)用新型的人工椎間盤假體滑動(dòng)區(qū)域向兩側(cè)對(duì)稱延伸，因此在中央矢狀面上滑動(dòng)區(qū)域表現(xiàn)為雙球窩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，即上滑塊I和下滑塊2的凹陷坑104和204與中間滑塊的凸面303和304相關(guān)節(jié)。在矢狀面上的運(yùn)動(dòng)由滑動(dòng)區(qū)域前方和后方的邊緣面106、206、 307和308之間的距離和開(kāi)角α進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)精確的屈伸運(yùn)動(dòng)。由于頸椎和腰椎節(jié)段的屈伸旋轉(zhuǎn)心中相對(duì)后移，本實(shí)用新型人工椎間盤假體的滑動(dòng)區(qū)域101、201、301和302在矢狀面上向后移動(dòng)一定距離，以更好的實(shí)現(xiàn)生理性屈伸運(yùn)動(dòng)。由于頸椎和腰椎存在生理性前凸，因此本實(shí)用新型人工椎間盤假體的終板件103和203前部高度大于后部，以重建頸椎和腰椎的生理性彎曲。[0114]圖6為設(shè)置有中間滑塊3的第二種人工椎間盤假體的水平面示意圖；圖6中所示， 人工椎間盤假體在滑動(dòng)區(qū)域的水平面上更加直觀地顯示其實(shí)現(xiàn)控制性旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。滑動(dòng)區(qū)域中間球面部分104、204、303和304為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供了足夠的接觸界面，結(jié)合滑動(dòng)件和中間滑塊所選CFR-PEEK材料的優(yōu)秀性能，充分保障了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的平順進(jìn)行。而滑動(dòng)區(qū)域兩側(cè)的延伸部分105、205、305和306是實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)控制的關(guān)鍵。由于上凹面105和下凹面 205圓臺(tái)體曲面部分在矢狀面的曲率半徑大于中間滑塊延伸上凸面305和延伸下凸面306 圓柱體曲面部分，上下凹面105和205與中間延伸上凸面305和延伸下凸面306之間有一定的距離和夾角，當(dāng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)達(dá)到這個(gè)距離和角度時(shí)，上凹面與下凸面相接觸，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的控制。[0115]圖7-圖11為人工椎間盤假體整體外型示意圖；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的多種整體(終板件)外型示意圖，包括橢圓形(圖7、圖8)、半圓形(圖9)、梯形(圖10)、蘋果形(圖11)。由于頸椎和腰椎存在生理性前凸，其脊柱縱向應(yīng)力軸相對(duì)于椎體中心向后移動(dòng)，因此本實(shí)用新型進(jìn)行了適應(yīng)性設(shè)計(jì)，其中包括將滑動(dòng)區(qū)域后移一定距離，以及相對(duì)增加終板件103和203 后方寬度。這些有利于更好地承載軸向負(fù)荷，合理增大終板件103和203與相鄰椎體終板的接觸面，防止內(nèi)植物沉陷。上述幾種終板件外型較好地體現(xiàn)了這些設(shè)計(jì)理念。[0116]圖12-圖19為人工椎間盤假體終板件固定方式示意圖；本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)假體終板件103和203與椎體終板的即刻固定(相對(duì)于永久固定而言，通過(guò)某種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與鄰近椎體的立刻固定)，在終板件103和203上設(shè)計(jì)突刺(圖14、圖15)、斜行螺釘孔道(圖16、 圖17)或突棘(圖18、圖19)作為即刻固定裝置，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇固定方法。[0117]為了更加具體的說(shuō)明本實(shí)用新型人工椎間盤假體的精確設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)根據(jù)頸椎和腰椎的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體實(shí)施例描述[0118]實(shí)施例1 一種用于完全替代頸椎的人工椎間盤假體，背景涉及一頸4-5椎間盤退變和功能障礙患者，需進(jìn)行該節(jié)段的頸椎間盤置換手術(shù)，患者的鄰近椎間盤結(jié)構(gòu)和功能正常。假體設(shè)計(jì)前需要對(duì)患者進(jìn)行一系列影像學(xué)檢查，包括中立位的頸椎正側(cè)位DR、頸椎屈伸側(cè)位動(dòng)力DR、頸椎側(cè)彎正位動(dòng)力DR、頸椎旋轉(zhuǎn)正位動(dòng)力DR，頸椎三維CT。[0119]通過(guò)對(duì)影像學(xué)資料的測(cè)量，得到以下數(shù)據(jù)頸3-4椎間盤的前屈活動(dòng)范圍(ROM)為 a Flx、后伸ROM為α Εχ、側(cè)彎ROM為a Lat (如果左右側(cè)彎不一致，則取平均值)、旋轉(zhuǎn)ROM為 α Εο (如果左右旋轉(zhuǎn)不一致，則取平均值)、屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)中心距椎間盤矢狀徑中點(diǎn)的距離 Lri_4、頸3-4椎間盤中立位時(shí)前緣高度Ha3_4、以及后緣高度Hp3_4 ;頸5-6椎間盤的前屈活動(dòng)范圍(ROM)為Y Flx、后伸ROM為Y Ex、側(cè)彎ROM為、Lat (如果左右側(cè)彎不一致，則取平均值)、旋轉(zhuǎn)ROM為Yk。(如果左右旋轉(zhuǎn)不一致，則取平均值)、屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)中心距椎間盤矢狀徑中點(diǎn)的距離Lri_6、頸 5-6椎間盤中立位時(shí)前緣高度Ha5_6、以及后緣高度Hp5_6 ;病變椎間盤頸4-5 的矢狀徑Lap4_5、橫徑Llrt_5、以及鄰近椎體終板的三維形態(tài)(包括水平面的形狀、矢狀面和冠狀面的凹陷形態(tài))。[0120]根據(jù)以上所測(cè)得的影像學(xué)數(shù)據(jù)，進(jìn)行針對(duì)該患者病變的頸4-5椎間盤置換所用的人工椎間盤假體的設(shè)計(jì)，包括整體結(jié)構(gòu)選擇、滑動(dòng)區(qū)域的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和終板件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了避免發(fā)生運(yùn)動(dòng)過(guò)度或不足，病變的頸4-5椎間盤所要達(dá)到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取上下兩個(gè)鄰近椎間盤運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的中間值。頸椎通常在屈伸過(guò)程中椎體節(jié)段的運(yùn)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)為主，伴隨的椎體前后移動(dòng)不明顯，此時(shí)我們選擇3-件式結(jié)構(gòu)的假體設(shè)計(jì)。整個(gè)頸椎人工椎間盤假體的外形為與鄰近椎體水平斷面的形狀相似的半圓形、橢圓形或“D”字形，其矢狀徑Lap=Lap4_5-4(mm)、橫徑
Lir_Llr4_5_5 (Mn)、冋度 H- (Ha3_4+Hp3_4+Ha5_6+Hp5_6) /4。根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)滑動(dòng)區(qū)域的結(jié)構(gòu)I)中間滑塊的上下球體凸面曲率半徑相同，設(shè)定曲面高度H。為整體高度的1/4，設(shè)定曲面的基底半徑r為曲面高度的2. 5倍，則有出。=!1/4，r=HcX2. 5則球體曲面的曲率半徑R為R= (r2+Hc2) /2HC球體凸面的弧形角度A為A =ZSirT1(IyR)；2)滑動(dòng)區(qū)域的球體凹面與中間滑塊凸面相配合，即凸凹面的曲率半徑相同；3)滑動(dòng)區(qū)域在矢狀面上的位置根據(jù)測(cè)量的旋轉(zhuǎn)中心位置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，即滑動(dòng)區(qū)域中心向后移動(dòng)一定距離L。，則有Le=(Lri_4+Lri_6)/2 ；4)滑動(dòng)區(qū)域兩側(cè)延伸的凸凹曲面的曲率半徑，凸面延伸為圓柱體，其末端為與滑動(dòng)區(qū)域旋轉(zhuǎn)中心同心的球面，延伸凸面高度Hy設(shè)定為中間球體曲面高度H。的2/5，并設(shè)定凸面的冠狀面為半圓形，即凸面的曲率半徑Ry=Hy = 2氏/5，末端延伸的寬度^為球體兩側(cè)邊緣面寬度的二分之一，則有Wy= (Llr/2-r)/2 ；上凹面為相應(yīng)的不規(guī)則的圓臺(tái)體曲面，某個(gè)矢狀面上凹面頂點(diǎn)到相應(yīng)凸面頂點(diǎn)的距離a與所需達(dá)到的側(cè)彎角度a Lat和該矢狀面距離假體水平旋轉(zhuǎn)中心的距離Lh有關(guān)，則有a=Sin ( aLat/4) XLhX2上凹面的曲率半徑Rs與上凹面頂點(diǎn)到凸面頂點(diǎn)的距離a和上凹面前后旋轉(zhuǎn)時(shí)平移距離 Lr 有關(guān)，則有=Lr=Sin ( a Flx/4) (R_Hc+Hy) X 2，Rs=a+r+ (Lr_a2) /2a,上凹面的末端是與下凸面末端在冠狀面上相吻合的圓弧面。通過(guò)以上設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)的旋轉(zhuǎn)控制角度為αρ則有a r=4Sin_1Lr/{2X [r-Sin ( a Lat/4) X R/Cos (A/2_ a Lat/4) ]}；5)滑動(dòng)區(qū)域邊緣面的開(kāi)角α和距離L，其中距離L用假體球體凸凹面外緣的距離表示，以滑動(dòng)區(qū)域前方邊緣面U a和La)的計(jì)算為例，則有a a= ( a Flx+ Y Flx) /4，La=RXSin(a a/2) X 2滑動(dòng)區(qū)域兩側(cè)和后方的開(kāi)角和距離同理計(jì)算，而其它非正中方向的邊緣面開(kāi)角和距離以前述4個(gè)方向?yàn)榛A(chǔ)平滑過(guò)渡而來(lái)。由于3-件式假體存在兩個(gè)滑動(dòng)面及相應(yīng)的邊緣相對(duì)面，因此要達(dá)到設(shè)計(jì)要求的彎曲幅度，其中間滑塊上面或下面的邊緣面只需各自控制一半的運(yùn)動(dòng)幅度。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)終板件的結(jié)構(gòu)1)上方或下方終板件的高度Hend設(shè)定為整個(gè)假體高度H的1/6，即Hend=H/6。由于頸椎存在生理性的前凸，其前緣高度大于后緣，因此終板件在正中矢狀面上整體為梯形，前
緣聞度Hend_a大于后緣聞度Hend_p,則有[0141]Hend_a=Hend+ [ (Ha3_4+Ha5_6) - (Hp3_4+Hp5_6) ] /8[0142]Hend_p=Hend-[ (Ha3_4+Ha5_6) -(Hp3_4+Hp5_6) ]/8 ；[0143]2)終板件與椎體終板的接觸面的凸起形態(tài)根據(jù)頸椎三維CT結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括凸起在矢狀面和冠狀面的寬度以及高度。[0144]經(jīng)過(guò)以上的計(jì)算，完成了頸椎人工椎間盤假體的設(shè)計(jì)，該假體能夠精確地達(dá)到頸椎節(jié)段所要求的活動(dòng)范圍和方式，并且符合待植入的椎間盤空間結(jié)構(gòu)和生理曲度，假體植入后將與鄰近節(jié)段的運(yùn)動(dòng)密切配合，通過(guò)終板接觸面的骨質(zhì)生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的頸椎節(jié)段的運(yùn)動(dòng)和承載功能。[0145]實(shí)施例2 —種用于完全替代腰椎的人工椎間盤假體，背景涉及一名腰4-5椎間盤退變和功能障礙患者，需要進(jìn)行該節(jié)段的腰椎間盤置換手術(shù)，患者的鄰近椎間盤結(jié)構(gòu)和功能正常。假體設(shè)計(jì)前需對(duì)患者進(jìn)行一系列影像學(xué)檢查，包括中立位的腰椎正側(cè)位DR、腰椎屈伸側(cè)位動(dòng)力DR、腰椎側(cè)彎正位動(dòng)力DR、腰椎旋轉(zhuǎn)正位動(dòng)力DR，腰椎三維CT。[0146]通過(guò)對(duì)影像學(xué)資料的測(cè)量，得到以下數(shù)據(jù)腰3-4椎間盤的前屈活動(dòng)范圍(ROM)為 a Flx、后伸ROM為α Εχ、側(cè)彎ROM為a Lat (如果左右側(cè)彎不一致，則取平均值)、旋轉(zhuǎn)ROM為 α Εο (如果左右旋轉(zhuǎn)不一致，則取平均值)、屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)中心距椎間盤矢狀徑中點(diǎn)的距離 Lri_4、腰3-4椎間盤中立位時(shí)前緣高度Ha3_4、以及后緣高度Hp3_4 ;腰5-骶I椎間盤的前屈活動(dòng)范圍(ROM)為Yf1x、后伸ROM為Yex、側(cè)彎ROM為(如果左右側(cè)彎不一致，則取平均值)、旋轉(zhuǎn)ROM為Yro (如果左右旋轉(zhuǎn)不一致，則取平均值)、屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)中心距椎間盤矢狀徑中點(diǎn)的距離L^1、腰5-骶I椎間盤中立位時(shí)前緣高度Hn、以及后緣高度HpH ;病變椎間盤腰4-5的矢狀徑Lap4_5、橫徑Llrt_5、以及鄰近椎體終板的三維形態(tài)(包括水平面的形狀、 矢狀面和冠狀面的凹陷形態(tài))。[0147]根據(jù)以上所測(cè)得的影像學(xué)數(shù)據(jù)，進(jìn)行針對(duì)該患者病變的腰4-5椎間盤置換所用的人工椎間盤假體的設(shè)計(jì)，包括整體結(jié)構(gòu)選擇、滑動(dòng)區(qū)域的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和終板件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了避免發(fā)生運(yùn)動(dòng)過(guò)度或不足，病變的腰4-5椎間盤所要達(dá)到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取上下兩個(gè)鄰近椎間盤運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的中間值。[0148]腰椎通常在屈伸過(guò)程中椎體的前移和后移較明顯，即腰椎節(jié)段的運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)伴隨著椎體橫向移動(dòng)，而且腰椎具有重要的承載作用，此時(shí)我們選擇2-件式結(jié)構(gòu)的假體設(shè)計(jì)。整個(gè)腰椎人工椎間盤假體的外形為與鄰近椎體水平斷面的形狀相似的半圓形、橢圓形或“D” 字形，其矢狀徑 Lap=Lap4_5-6 (mm)、橫徑 L11=L11^5-S (mm)、高度 H= (Ha3_4+Hp3_4+Ha5_6+Hp5_6) /4。[0149]根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)滑動(dòng)區(qū)域的結(jié)構(gòu)[0150]I)中間滑塊的上下球體凸面曲率半徑相同，設(shè)定曲面高度H。為整體高度的1/3， 設(shè)定曲面的基底半徑r為曲面高度的2倍，則有出。=!1/3，r=HcX2[0151]則球體曲面的曲率半徑R為R= (r2+Hc2) /2HC[0152]球體凸面的弧形角度A為=A=ZSirT1(IyR)；[0153]2)滑動(dòng)區(qū)域的球體凹面與凸面相配合，即凸凹面的曲率半徑相同；[0154]3)滑動(dòng)區(qū)域在矢狀面上的位置根據(jù)測(cè)量的旋轉(zhuǎn)中心位置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，即滑動(dòng)區(qū)域中心向后移動(dòng)一定距離L。，則有Le=(Lri_4+Lri_6)/2 ；[0155]4)滑動(dòng)區(qū)域兩側(cè)延伸的凸凹曲面的曲率半徑，凸面延伸為圓柱體，其末端為與滑動(dòng)區(qū)域旋轉(zhuǎn)中心同心的球面，延伸凸面高度Hy設(shè)定為中間球體曲面高度H。的五分之二，并設(shè)定凸面的冠狀面為半圓形，即凸面的曲率半徑Ry=Hy = 2扎/5，末端延伸的寬度^為球體兩側(cè)邊緣面寬度的二分之一，則有Wy= (Llr/2-r)/2 ；上凹面為相應(yīng)的不規(guī)則的圓臺(tái)體曲面，某個(gè)矢狀面上凹面頂點(diǎn)到相應(yīng)凸面頂點(diǎn)的距離a與所需達(dá)到的側(cè)彎角度a Lat和該矢狀面距離假體水平旋轉(zhuǎn)中心的距離Lh有關(guān)，則有a=Sin ( aLat/2) XLhX2上凹面的曲率半徑Rs與上凹面頂點(diǎn)到凸面頂點(diǎn) 的距離a和上凹面前后旋轉(zhuǎn)時(shí)平移距離 Lr 有關(guān)，則有=Lr=Sin ( a Flx/2) (R_Hc+Hy) X 2，Rs=a+r+ (Lr_a2) /2a,上凹面的末端是與下凸面末端在冠狀面上相吻合的圓弧面。通過(guò)以上設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)的旋轉(zhuǎn)控制角度為αρ則有a r=2SirT 1Lr/ {2 X [r-Sin ( a Lat/2 ) X R/Cos (A/2- a Lat/2) ]}；5)滑動(dòng)區(qū)域邊緣面的開(kāi)角α和距離L，其中距離L用假體球體凹面外緣的距離表示，以滑動(dòng)區(qū)域前方邊緣面(α 3和La)的計(jì)算為例，則有a a=(a Flx+yFlx)/2, La=RX Sin (a a/2) X 2滑動(dòng)區(qū)域兩側(cè)和后方的開(kāi)角和距離同理計(jì)算，而其它非正中方向的邊緣面開(kāi)角和距離以前述4個(gè)方向?yàn)榛A(chǔ)平滑過(guò)渡而來(lái)。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)終板件的結(jié)構(gòu)I)上方或下方終板件的高度Hend設(shè)定為整個(gè)假體高度H的1/6，即Hend=H/6。由于腰椎存在生理性的前凸，其前緣高度大于后緣，因此終板件在正中矢狀面上整體為梯形，前
緣聞度Hend_a大于后緣聞度Hend_p,Hend_a=Hend+ [ (Ha3_4+Ha5_6) - (Hp3_4+Hp5_6) ] /8Hend_p=Hend-[ (Ha3_4+Ha5_6) -(Hp3_4+Hp5_6) ]/8 ；2)終板件與椎體終板的接觸面的凸起形態(tài)根據(jù)腰椎三維CT結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括凸起在矢狀面和冠狀面的寬度以及高度。 經(jīng)過(guò)以上的計(jì)算，完成了腰椎人工椎間盤假體的設(shè)計(jì)，該假體能夠精確地達(dá)到腰椎節(jié)段所要求的活動(dòng)范圍和方式，2-件式便于提供更好的承載能力，假體符合待植入的椎間盤空間結(jié)構(gòu)和生理曲度，假體植入后將與鄰近節(jié)段的運(yùn)動(dòng)密切配合，通過(guò)終板接觸面的骨質(zhì)生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的腰椎節(jié)段的運(yùn)動(dòng)和承載功能。實(shí)施例3 —種人工椎間盤假體，用于完全替代頸椎和腰椎的椎間盤，具體為二件式(整個(gè)人工椎間盤假體主要由兩個(gè)結(jié)構(gòu)件組成)，其具體由上滑塊I和下滑塊2這兩個(gè)功能部件配合組成，在上滑塊I和下滑塊2上分別設(shè)置有用于二者之間配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域；上滑塊I和下滑塊2上還設(shè)置有與相鄰的椎體固定連接用的固定裝置；其特征在于所述人工椎間盤假體還滿足下述要求①上滑塊I主體部分由上滑塊滑動(dòng)件102和上滑塊終板件103固定連接為一體構(gòu)成，其中上滑塊滑動(dòng)件102遠(yuǎn)離上滑塊終板件103 —側(cè)的中央處設(shè)置有用于和下滑塊2配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101 ;上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101由位于中央處的上滑塊滑動(dòng)配合面104和設(shè)置在上滑塊滑動(dòng)配合面104兩側(cè)的上滑塊延伸上凹面105構(gòu)成；用于和下滑塊2配合構(gòu)成屈伸/側(cè)彎限位結(jié)構(gòu)的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106布置在上滑塊滑動(dòng)件102遠(yuǎn)離上滑塊終板件103 —側(cè)側(cè)面的上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101的外圍；[0173]上滑塊終板件103遠(yuǎn)離上滑塊滑動(dòng)件102 —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的上滑塊固定裝置107 ；[0174]②下滑塊2主體部分由下滑塊滑動(dòng)件202和下滑塊終板件203固定連接為一體構(gòu)成，其中下滑塊滑動(dòng)件202遠(yuǎn)離下滑塊終板件203 —側(cè)的中央處設(shè)置有用于和上滑塊I配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201 ;下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201由位于中央處的下滑塊滑動(dòng)配合面204和設(shè)置在下滑塊滑動(dòng)配合面204兩側(cè)的下滑塊延伸下凸面205構(gòu)成；用于和上滑塊I配合構(gòu)成限位結(jié)構(gòu)的下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206布置在下滑塊滑動(dòng)件202遠(yuǎn)離下滑塊終板件203 —側(cè)側(cè)面的下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201的外圍；[0175]下滑塊終板件203遠(yuǎn)離下滑塊滑動(dòng)件202 —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的下滑塊固定裝置207 ；[0176]③上滑塊滑動(dòng)配合面104和下滑塊滑動(dòng)配合面204 二者的相互接觸面都為曲率半徑相同的球面的一部分，其一為外輪廓面，另一為內(nèi)輪廓面；[0177]④上滑塊I和下滑塊2在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 18° ;[0178]⑤在遠(yuǎn)離上滑塊I和下滑塊2接觸面一側(cè)的上滑塊終板件103和下滑塊終板件 203的外側(cè)面中央處，分別設(shè)置有與相鄰的椎體配合接觸的上滑塊外凸面108、下滑塊外凸面 208?！0179]所述人工椎間盤假體，還包含有下述內(nèi)容要求[0180]上滑塊I和下滑塊2上在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上限定二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求在上滑塊滑動(dòng)配合面104的兩側(cè)(所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè))分別各設(shè)置有I個(gè)上滑塊延伸上凹面105 ;對(duì)應(yīng)地，在下滑塊滑動(dòng)配合面204的兩側(cè)(所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè))分別各設(shè)置有I個(gè)下滑塊延伸下凸面205 ;8卩下滑塊下凸面205向所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè)伸出且嵌入到上滑塊延伸上凹面105的兩個(gè)槽狀結(jié)構(gòu)中并能在上滑塊延伸上凹面105中進(jìn)行一定范圍內(nèi)的水平相對(duì)旋轉(zhuǎn)。[0181]所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合上滑塊I和下滑塊2在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 12° ;亦即所述人工間盤假體的上滑塊I和下滑塊2之間，繞其軸線的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍是< 12°，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍< 12°，用于腰椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍<6° ;所述人工椎間盤假體在矢狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206的夾角α <30°，亦即實(shí)現(xiàn)矢狀面上屈伸活動(dòng)的最大角度活動(dòng)范圍是30° ;其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)30°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)24° ;所述人工椎間盤假體在冠狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206的開(kāi)角α <20°，亦即實(shí)現(xiàn)冠狀面上側(cè)彎活動(dòng)范圍最大的角度范圍是20°，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)20°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)12°。[0182]上滑塊滑動(dòng)件102和上滑塊終板件103滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件；[0183]下滑塊滑動(dòng)件202和下滑塊終板件203滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件；上滑塊滑動(dòng)件102、下滑塊滑動(dòng)件202的材質(zhì)為聚醚醚酮樹(shù)脂(PEEK)或碳纖維增強(qiáng)型聚醚醚酮樹(shù)脂材料(CFR-PEEK);上滑塊終板件103、下滑塊終板件203的材質(zhì)為低彈性模量的鈦合金T1-Nb-Zr-Sn。上滑塊滑動(dòng)配合面104和下滑塊滑動(dòng)配合面204在矢狀面上從假體中心向背側(cè)移動(dòng)2—8mm ；所述人工椎間盤假體中還設(shè)置有不透X-射線或者可透X-射線的標(biāo)記；標(biāo)記以便于手術(shù)過(guò)程中及手術(shù)后的檢查和調(diào)整；用于和相鄰椎體相互接觸的上滑塊終板件103或下 滑塊終板件203的接觸面使用等離子噴涂法或其它方法進(jìn)行羥基磷灰石材料(HA)涂層制備；所述上滑塊固定裝置107、下滑塊固定裝置207具體為下述幾種之一或其組合尖角向外的突刺結(jié)構(gòu)、突棘、斜行的螺釘孔道；所述“突棘”的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求在相鄰的椎體骨質(zhì)上開(kāi)設(shè)槽，在與該槽對(duì)應(yīng)接觸的人工椎間盤假體的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置與槽配合安裝的凸棱；下述部位要求進(jìn)行倒圓角的圓弧化處理上滑塊滑動(dòng)配合面104和上滑塊延伸上凹面105連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的上滑塊延伸上凹面105和上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處，上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106和/或上滑塊終板件103的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)配合面204和下滑塊延伸下凸面205連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的下滑塊延伸下凸面205和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206和/或下滑塊終板件203的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處。所述人工椎間盤假體的整體外形為下述幾種之一圓形、橢圓形、半圓形、梯形；所述人工椎間盤假體的矢狀徑為8—50mm，橫徑為10_60mm，高度為5 — 30mm，橫徑與矢狀徑之比為以下幾種之一 4:3、5:3、2:1 ;上滑塊終板件103和下滑塊終板件203的前后高度不
一致，能夠重建頸椎和腰椎的生理曲度。實(shí)施例4 一種人工椎間盤假體，用于完全替代頸椎和腰椎的椎間盤，為三件式(整個(gè)人工椎間盤假體主要由三個(gè)結(jié)構(gòu)件組成)，其具體由上滑塊1、下滑塊2、中間滑塊3這三個(gè)功能部件配合組成，中間滑塊3設(shè)置在前兩者之間且其分別和前二者相互接觸配合構(gòu)成滑動(dòng)區(qū)域；上滑塊I和下滑塊2上還設(shè)置有與相鄰的椎體固定連接用的固定裝置；其特征在于所述人工椎間盤假體還滿足下述要求①上滑塊I主體部分由上滑塊滑動(dòng)件102和上滑塊終板件103固定連接為一體構(gòu)成，其中上滑塊滑動(dòng)件102遠(yuǎn)離上滑塊終板件103 —側(cè)的中央處設(shè)置有用于和中間滑塊3配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101 ;上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101由位于中央處的上滑塊滑動(dòng)配合面104和設(shè)置在上滑塊滑動(dòng)配合面104兩側(cè)的上滑塊延伸上凹面105構(gòu)成；用于和下滑塊2配合構(gòu)成屈伸/側(cè)彎限位結(jié)構(gòu)的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106布置在上滑塊滑動(dòng)件102遠(yuǎn)離上滑塊終板件103 —側(cè)側(cè)面的上滑塊滑動(dòng)區(qū)域101的外圍；上滑塊終板件103遠(yuǎn)離上滑塊滑動(dòng)件102 —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的上滑塊固定裝置107 ；②下滑塊2主體部分由下滑塊滑動(dòng)件202和下滑塊終板件203固定連接為一體構(gòu)成，其中下滑塊滑動(dòng)件202遠(yuǎn)離下滑塊終板件203 —側(cè)的中央處設(shè)置有用于和中間滑塊3 配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201 ;下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201由位于中央處的下滑塊滑動(dòng)配合面204和設(shè)置在下滑塊滑動(dòng)配合面204兩側(cè)的下滑塊延伸下凹面205構(gòu)成；用于和上滑塊I配合構(gòu)成限位結(jié)構(gòu)的下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206布置在下滑塊滑動(dòng)件202遠(yuǎn)離下滑塊終板件203 —側(cè)側(cè)面的下滑塊滑動(dòng)區(qū)域201的外圍；[0192]下滑塊終板件203遠(yuǎn)離下滑塊滑動(dòng)件202 —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的下滑塊固定裝置207 ；[0193]③中間滑塊3的上、下表面均設(shè)置有分別與上滑塊滑動(dòng)配合面104、下滑塊滑動(dòng)配合面204相接觸的滑動(dòng)配合面中間滑塊滑動(dòng)上配合面303、中間滑塊滑動(dòng)下配合面304 ； 在中間滑塊滑動(dòng)上配合面303和中間滑塊滑動(dòng)下配合面304的兩側(cè)分別設(shè)置有分別與上滑塊延伸上凹面105、下滑塊延伸下凹面205相對(duì)應(yīng)的中間滑塊延伸上凸面305、中間滑塊延伸下凸面306 ;在中間滑塊上面滑動(dòng)區(qū)域301和中間滑塊下面滑動(dòng)區(qū)域302的外圍還分別設(shè)置有分別與上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106、下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206對(duì)應(yīng)布置的中間滑塊上邊緣面307、中間滑塊下邊緣面308 ；[0194]④上滑塊滑動(dòng)配合面104和中間滑塊滑動(dòng)上配合面303 二者的相互接觸面都為曲率半徑相同的球面的一部分，其一為外輪廓面，另一位內(nèi)輪廓面；下滑塊滑動(dòng)配合面204和中間滑塊滑動(dòng)下配合面304 二者的相互接觸面都為曲率半徑相同的球面的一部分，其一為外輪廓面，另一為內(nèi)輪廓面；[0195]⑤上滑塊I和中間滑塊3在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 9°，下滑塊2和中間滑塊3在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是<9°，即上滑塊I和下滑塊2在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 18° ;[0196]⑥在遠(yuǎn)離上滑塊I和下滑塊2接觸面一側(cè)的上滑塊終板件103和下滑塊終板件 203的外側(cè)面中央處 ，分別設(shè)置有與相鄰的椎體配合接觸的上滑塊外凸面108、下滑塊外凸面 208。[0197]所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合[0198]上滑塊I和下滑塊2上在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上限定二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求在上滑塊滑動(dòng)配合面104的兩側(cè)(所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè))分別各設(shè)置有I個(gè)上滑塊延伸上凹面105 ;在下滑塊滑動(dòng)配合面204的兩側(cè)(所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè))分別各設(shè)置有I個(gè)下滑塊延伸下凹面205 ;對(duì)應(yīng)地，在中間滑塊滑動(dòng)上配合面303和中間滑塊滑動(dòng)下配合面304的兩側(cè)分別設(shè)置有分別與上滑塊延伸上凹面105、下滑塊延伸下凹面205相對(duì)應(yīng)的中間滑塊延伸上凸面 305、中間滑塊延伸下凸面306 ;中間滑塊延伸上凸面305、中間滑塊延伸下凸面306分別向所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè)伸出且分別嵌入到上滑塊延伸上凹面105、下滑塊延伸下凹面205的槽狀結(jié)構(gòu)中并能在其中進(jìn)行一定范圍內(nèi)的水平相對(duì)旋轉(zhuǎn)。[0199]所述人工間盤假體中，上滑塊I和下滑塊2借助于中間滑塊3構(gòu)成配合結(jié)構(gòu)，其中上滑塊I相對(duì)于下滑塊2在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是<12° ;其中用于頸椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍< 12°，用于腰椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍<6° ；[0200]所述人工椎間盤假體在矢狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106、下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206 二者分別與中間滑塊上邊緣面307、中間滑塊下邊緣面308之間的夾角α < 15°， 實(shí)現(xiàn)矢狀面上屈伸活動(dòng)的最大活動(dòng)范圍是30°，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)30°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)24° ;[0201]所述人工椎間盤假體在冠狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106、下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206與中間滑塊上邊緣面307、下邊緣面308之間開(kāi)角α彡10°，實(shí)現(xiàn)冠狀面上(側(cè)彎) 最大20°的活動(dòng)范圍，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)20°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)12°。[0202]上滑塊滑動(dòng)件102和上滑塊終板件103滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件；[0203]下滑塊滑動(dòng)件202和下滑塊終板件203滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件；中間滑塊3的遠(yuǎn)離人工椎間盤假體中心的外邊緣處設(shè)置有防止滑脫結(jié)構(gòu)309，為向單側(cè)或雙側(cè)縱向加寬的邊緣阻擋結(jié)構(gòu)；上滑塊滑動(dòng)件102、下滑塊滑動(dòng)件202、中間滑塊3的材質(zhì)為聚醚醚酮樹(shù)脂(PEEK)或碳纖維增強(qiáng)型聚醚醚酮樹(shù)脂材料(CFR-PEEK )；上滑塊終板件103、下滑塊終板件203低彈性模量的鈦合金T1-Nb-Zr-Sn。10、根據(jù)權(quán)利要求7-9其中之一所述人工椎間盤假體，其特征在于所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合上滑塊滑動(dòng)配合面104、下滑塊滑動(dòng)配合面204、 中間滑塊滑動(dòng)上配合面303、和中間滑塊滑動(dòng)下配合面304在矢狀面上從假體中心向背側(cè)移動(dòng)2 — 8mm;上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106與中間滑塊上邊緣面307之間的開(kāi)角α彡15°， 下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206與中間滑塊下邊緣面308之間的開(kāi)角α ( 15° ;上滑塊邊緣面 106、下滑塊邊緣面206與中間滑塊邊緣面之間的距離與開(kāi)角α相對(duì)應(yīng)，共同將該方向上的屈曲角位移控制在所需范圍內(nèi)。上述的開(kāi)角α和距離在所述人工椎間盤假體的不同方向上是不同的；此處距離不易定量描述，它與整個(gè)人工間盤的在某個(gè)方向上的直徑有關(guān)，與所要達(dá)到的屈伸角度也有關(guān)；[0205]所述人工椎間盤假體中還設(shè)置有不透X-射線或者可透X-射線的標(biāo)記；標(biāo)記以便于手術(shù)過(guò)程中及手術(shù)后的檢查和調(diào)整；用于和相鄰椎體相互接觸的上滑塊終板件103或下滑塊終板件203的接觸面用等離子噴涂法或其它方法進(jìn)行羥基磷灰石材料(HA)涂層處理； 所述上滑塊與鄰近椎體終板固定的裝置107和/或下滑塊與鄰近椎體終板固定的裝置207 具體為下述幾種之一或其組合尖角向外的突刺結(jié)構(gòu)、突棘、斜行的螺釘孔道；所述“突棘” 的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求在相鄰的椎體骨質(zhì)上開(kāi)設(shè)槽，在與該槽對(duì)應(yīng)接觸的人工椎間盤假體的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置與槽配合安裝的凸棱；[0206]下述部位要求進(jìn)行倒圓角的圓弧化處理上滑塊滑動(dòng)配合面104和上滑塊延伸上凹面105連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的上滑塊延伸上凹面105和上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處，上滑塊滑動(dòng)件邊緣面106和/或上滑塊終板件103的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)配合面204和下滑塊延伸下凹面205連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的下滑塊延伸下凹面205和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)件邊緣面206和/或下滑塊終板件203的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處；中間滑塊滑動(dòng)配合上面303和中間滑塊延伸上凸面305連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的中間滑塊延伸上凸面305和中間滑塊上邊緣面307之間連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處；中間滑塊滑動(dòng)配合下面304和中間滑塊延伸下凸面306連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的中間滑塊延伸下凸面306和中間滑塊下邊緣面308之間連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處； 所述人工椎間盤假體的整體外形為下述幾種之一圓形、橢圓形、半圓形、梯形；所述人工椎間盤假體的矢狀徑為8—50mm，橫徑為10_60mm，高度為5 — 30mm，橫徑與矢狀徑 之比為以下幾種之一 4:3、5:3、2:1 ;上滑塊終板件103和下滑塊終板件203的前后高度不
一致，能夠重建頸椎和腰椎的生理曲度。
權(quán)利要求1.一種人工椎間盤假體，用于完全替代頸椎和腰椎的椎間盤，由上滑塊(I)和下滑塊(2)這兩個(gè)功能部件配合組成，在上滑塊(I)和下滑塊(2)上分別設(shè)置有用于二者之間配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域；上滑塊(I)和下滑塊(2)上還設(shè)置有與相鄰的椎體固定連接用的固定裝置；其特征在于所述人工椎間盤假體還滿足下述要求 ①上滑塊(I)主體部分由上滑塊滑動(dòng)件(102)和上滑塊終板件(103)固定連接為一體構(gòu)成，其中上滑塊滑動(dòng)件(102)遠(yuǎn)離上滑塊終板件(103)—側(cè)的中央處設(shè)置有用于和下滑塊(2)配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即上滑塊滑動(dòng)區(qū)域(101);上滑塊滑動(dòng)區(qū)域(101)由位于中央處的上滑塊滑動(dòng)配合面(104)和設(shè)置在上滑塊滑動(dòng)配合面(104)兩側(cè)的上滑塊延伸上凹面(105)構(gòu)成；用于和下滑塊(2)配合構(gòu)成屈伸/側(cè)彎限位結(jié)構(gòu)的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)布置在上滑塊滑動(dòng)件(102)遠(yuǎn)離上滑塊終板件(103) —側(cè)側(cè)面的上滑塊滑動(dòng)區(qū)域(101)的外圍； 上滑塊終板件(103)遠(yuǎn)離上滑塊滑動(dòng)件(102) —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的上滑塊固定裝置(107)； ②下滑塊(2)主體部分由下滑塊滑動(dòng)件(202)和下滑塊終板件(203)固定連接為一體構(gòu)成，其中下滑塊滑動(dòng)件(202)遠(yuǎn)離下滑塊終板件(203)—側(cè)的中央處設(shè)置有用于和上滑塊(I)配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即下滑塊滑動(dòng)區(qū)域(201);下滑塊滑動(dòng)區(qū)域(201)由位于中央處的下滑塊滑動(dòng)配合面(204)和設(shè)置在下滑塊滑動(dòng)配合面(204)兩側(cè)的下滑塊延伸下凸面(205 )構(gòu)成；用于和上滑塊(I)配合構(gòu)成限位結(jié)構(gòu)的下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206 )布置在下滑塊滑動(dòng)件(202)遠(yuǎn)離下滑塊終板件(203) —側(cè)側(cè)面的下滑塊滑動(dòng)區(qū)域(201)的外圍； 下滑塊終板件(203)遠(yuǎn)離下滑塊滑動(dòng)件(202) —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的下滑塊固定裝置(207)； ③上滑塊滑動(dòng)配合面(104)和下滑塊滑動(dòng)配合面(204)二者的相互接觸面都為曲率半徑相同的球面的一部分，其一為外輪廓面，另一為內(nèi)輪廓面； ④上滑塊(I)和下滑塊(2)在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 18° ; ⑤在遠(yuǎn)離上滑塊(I)和下滑塊(2)接觸面一側(cè)的上滑塊終板件(103)和下滑塊終板件(203)的外側(cè)面中央處，分別設(shè)置有與相鄰的椎體配合接觸的上滑塊外凸面(108)、下滑塊外凸面(208)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述人工椎間盤假體，其特征在于 上滑塊(I)和下滑塊(2)上在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上限定二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求 在上滑塊滑動(dòng)配合面(104)的兩側(cè)分別各設(shè)置有I個(gè)上滑塊延伸上凹面(105);對(duì)應(yīng)地，在下滑塊滑動(dòng)配合面(204)的兩側(cè)分別各設(shè)置有I個(gè)下滑塊延伸下凸面(205);即下滑塊延伸下凸面(205)向所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè)伸出且嵌入到上滑塊延伸上凹面(105)的兩個(gè)槽狀結(jié)構(gòu)中并能在上滑塊延伸上凹面(105)中進(jìn)行水平相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述人工椎間盤假體，其特征在于所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合 上滑塊(I)和下滑塊(2 )在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是<12°，實(shí)現(xiàn)水平旋轉(zhuǎn)最大角度范圍是12°，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍< 12°，用于腰椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍<6° ； 所述人工椎間盤假體在矢狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206)的夾角a <30°，實(shí)現(xiàn)矢狀面上屈伸活動(dòng)的最大角度活動(dòng)范圍是30°，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)30°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)24° ; 所述人工椎間盤假體在冠狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206)的開(kāi)角a <20°，實(shí)現(xiàn)冠狀面上側(cè)彎活動(dòng)范圍最大的角度范圍是20°，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)20°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)12°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述人工椎間盤假體，其特征在于所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合 上滑塊滑動(dòng)件(102)和上滑塊終板件(103)滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件； 下滑塊滑動(dòng)件(202)和下滑塊終板件(203)滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件； 上滑塊滑動(dòng)件(102)、下滑塊滑動(dòng)件(202)的材質(zhì)為聚醚醚酮樹(shù)脂或碳纖維增強(qiáng)型聚醚醚酮樹(shù)脂材料；上滑塊終板件(103)、下滑塊終板件(203)的材質(zhì)為低彈性模量的鈦合金T1-Nb-Zr-Sn。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4其中之一所述人工椎間盤假體，其特征在于所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合 上滑塊滑動(dòng)配合面(104)和下滑塊滑動(dòng)配合面(204)在矢狀面上從假體中心向背側(cè)移動(dòng) 2~8mm ； 所述人工椎間盤假體中還設(shè)置有不透X-射線或者可透X-射線的標(biāo)記； 用于和相鄰椎體相互接觸的上滑塊終板件(103)或下滑塊終板件(203)的接觸面使用等離子噴涂法進(jìn)行羥基磷灰石材料涂層制備； 所述上滑塊固定裝置(107)、下滑塊固定裝置(207)具體為下述幾種之一或其組合尖角向外的突刺結(jié)構(gòu)、突棘、斜行的螺釘孔道；所述“突棘”的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求在相鄰的椎體骨質(zhì)上開(kāi)設(shè)槽，在與該槽對(duì)應(yīng)接觸的人工椎間盤假體的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置與槽配合安裝的凸棱； 下述部位要求進(jìn)行倒圓角的圓弧化處理上滑塊滑動(dòng)配合面(104)和上滑塊延伸上凹面(105)連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的上滑塊延伸上凹面(105)和上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處，上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)和/或上滑塊終板件(103)的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)配合面(204)和下滑塊延伸下凸面(205)連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的下滑塊延伸下凸面(205)和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206)之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206)和/或下滑塊終板件(203)的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處； 所述人工椎間盤假體的整體外形為下述幾種之一圓形、橢圓形、半圓形、梯形；所述人工椎間盤假體的矢狀徑為8 — 50mm，橫徑為10 — 60mm，高度為5 — 30mm，橫徑與矢狀徑之比為以下幾種之一 4:3、5:3、2:1 ;上滑塊終板件(103)和下滑塊終板件(203)的前后高度不一致，能夠重建頸椎和腰椎的生理曲度。
6.一種人工椎間盤假體，用于完全替代頸椎和腰椎的椎間盤，由上滑塊(I)、下滑塊(2)、中間滑塊(3)這三個(gè)功能部件配合組成，中間滑塊(3)設(shè)置在前兩者之間且其分別和前二者相互接觸配合構(gòu)成滑動(dòng)區(qū)域；上滑塊(I)和下滑塊(2)上還設(shè)置有與相鄰的椎體固定連接用的固定裝置；其特征在于所述人工椎間盤假體還滿足下述要求 ①上滑塊(I)主體部分由上滑塊滑動(dòng)件(102)和上滑塊終板件(103)固定連接為一體構(gòu)成，其中上滑塊滑動(dòng)件(102)遠(yuǎn)離上滑塊終板件(103)—側(cè)的中央處設(shè)置有用于和中間滑塊(3)配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即上滑塊滑動(dòng)區(qū)域(101);上滑塊滑動(dòng)區(qū)域(101)由位于中央處的上滑塊滑動(dòng)配合面(104)和設(shè)置在上滑塊滑動(dòng)配合面(104)兩側(cè)的上滑塊延伸上凹面(105)構(gòu)成；用于和下滑塊(2)配合構(gòu)成屈伸/側(cè)彎限位結(jié)構(gòu)的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)布置在上滑塊滑動(dòng)件(102)遠(yuǎn)離上滑塊終板件(103) —側(cè)側(cè)面的上滑塊滑動(dòng)區(qū)域(101)的外圍； 上滑塊終板件(103)遠(yuǎn)離上滑塊滑動(dòng)件(102) —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的上滑塊固定裝置(107)； ②下滑塊(2)主體部分由下滑塊滑動(dòng)件(202)和下滑塊終板件(203)固定連接為一體構(gòu)成，其中下滑塊滑動(dòng)件(202)遠(yuǎn)離下滑塊終板件(203)—側(cè)的中央處設(shè)置有用于和中間滑塊(3)配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域即下滑塊滑動(dòng)區(qū)域(201);下滑塊滑動(dòng)區(qū)域(201)由位于中央處的下滑塊滑動(dòng)配合面(204)和設(shè)置在下滑塊滑動(dòng)配合面(204)兩側(cè)的下滑塊延伸下凹面(205 )構(gòu)成；用于和上滑塊(I)配合構(gòu)成限位結(jié)構(gòu)的下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206 )布置在下滑塊滑動(dòng)件(202)遠(yuǎn)離下滑塊終板件(203) —側(cè)側(cè)面的下滑塊滑動(dòng)區(qū)域(201)的外圍； 下滑塊終板件(203)遠(yuǎn)離下滑塊滑動(dòng)件(202) —側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有用于和相鄰的椎體固定連接用的下滑塊固定裝置(207)； ③中間滑塊(3)的上、下表面均設(shè)置有分別與上滑塊滑動(dòng)配合面(104)、下滑塊滑動(dòng)配合面(204)相接觸的滑動(dòng)配合面中間滑塊滑動(dòng)上配合面(303)、中間滑塊滑動(dòng)下配合面(304);在中間滑塊滑動(dòng)上配合面(303)和中間滑塊滑動(dòng)下配合面(304)的兩側(cè)分別設(shè)置有分別與上滑塊延伸上凹面(105)、下滑塊延伸下凹面(205)相對(duì)應(yīng)的中間滑塊延伸上凸面(305)、中間滑塊延伸下凸面(306);在中間滑塊上面滑動(dòng)區(qū)域(301)和中間滑塊下面滑動(dòng)區(qū)域(302)的外圍還分別設(shè)置有分別與上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)、下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206 )對(duì)應(yīng)布置的中間滑塊上邊緣面(307 )、中間滑塊下邊緣面(308 ); ④上滑塊滑動(dòng)配合面(104)和中間滑塊滑動(dòng)上配合面(303)二者的相互接觸面都為曲率半徑相同的球面的一部分，其一為外輪廓面，另一位內(nèi)輪廓面；下滑塊滑動(dòng)配合面(204)和中間滑塊滑動(dòng)下配合面(304) 二者的相互接觸面都為曲率半徑相同的球面的一部分，其一為外輪廓面，另一為內(nèi)輪廓面； ⑤上滑塊(I)和中間滑塊(3)在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 9°，下滑塊(2)和中間滑塊(3)在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是<9°，即上滑塊(I)和下滑塊(2)在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是< 18° ;⑥在遠(yuǎn)離上滑塊(I)和下滑塊(2)接觸面一側(cè)的上滑塊終板件(103)和下滑塊終板件(203)的外側(cè)面中央處，分別設(shè)置有與相鄰的椎體配合接觸的上滑塊外凸面(108)、下滑塊外凸面(208)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述人工椎間盤假體，其特征在于所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合 上滑塊(I)和下滑塊(2 )上在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上限定二者相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求 在上滑塊滑動(dòng)配合面(104)的兩側(cè)分別各設(shè)置有I個(gè)上滑塊延伸上凹面(105);在下滑塊滑動(dòng)配合面(204)的兩側(cè)分別各設(shè)置有I個(gè)下滑塊延伸下凹面(205)； 對(duì)應(yīng)地，在中間滑塊滑動(dòng)上配合面(303)和中間滑塊滑動(dòng)下配合面(304)的兩側(cè)分別設(shè)置有分別與上滑塊延伸上凹面(105)、下滑塊延伸下凹面(205)相對(duì)應(yīng)的中間滑塊延伸上凸面(305)、中間滑塊延伸下凸面(306)； 中間滑塊延伸上凸面(305)、中間滑塊延伸下凸面(306)分別向所述人工椎間盤假體矢狀面左右兩側(cè)伸出且分別嵌入到上滑塊延伸上凹面(105)、下滑塊延伸下凹面(205)的槽狀結(jié)構(gòu)中并能在其中進(jìn)行水平相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述人工椎間盤假體，其特征在于所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合 所述人工間盤假體中，上滑塊(I)和下滑塊(2)借助于中間滑塊(3)構(gòu)成配合結(jié)構(gòu)，上滑塊(I)相對(duì)于下滑塊(2)在垂直于其主要配合表面中心的水平方向上二者之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度范圍要求是<12° ;其中用于頸椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍< 12°，用于腰椎的人工椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍< 6° ； 所述人工椎間盤假體在矢狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)、下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206) 二者分別與中間滑塊上邊緣面(307)、中間滑塊下邊緣面(308)之間的夾角a <15°，實(shí)現(xiàn)矢狀面上屈伸活動(dòng)的最大活動(dòng)范圍是30°，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)30°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)24° ; 所述人工椎間盤假體在冠狀面上的上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)、下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206)與中間滑塊上邊緣面(307)、下邊緣面(308)之間開(kāi)角a彡10°，實(shí)現(xiàn)冠狀面上(側(cè)彎)最大20°的活動(dòng)范圍，其中用于頸椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)20°，用于腰椎的人工椎間盤假體的屈伸活動(dòng)范圍可達(dá)12°。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述人工椎間盤假體，其特征在于所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合 上滑塊滑動(dòng)件(102)和上滑塊終板件(103)滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件； 下滑塊滑動(dòng)件(202)和下滑塊終板件(203)滿足下述要求之一其一，二者是能夠組裝在一起的分體結(jié)構(gòu)件，為不可拆卸或可拆卸部件，相互之間利用卡槽或螺釘固定連接；其二，二者為同一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)件； 中間滑塊(3)的遠(yuǎn)離人工椎間盤假體中心的外邊緣處設(shè)置有防止滑脫結(jié)構(gòu)(309)，為向單側(cè)或雙側(cè)縱向加寬的邊緣阻擋結(jié)構(gòu)；上滑塊滑動(dòng)件(102)、下滑塊滑動(dòng)件(202)、中間滑塊(3)的材質(zhì)為聚醚醚酮樹(shù)脂或碳纖維增強(qiáng)型聚醚醚酮樹(shù)脂材料；上滑塊終板件(103)、下滑塊終板件(203)低彈性模量的鈦合金 T1-Nb-Zr-Sn。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9其中之一所述人工椎間盤假體，其特征在于所述人工椎間盤假體滿足下述要求之一或其某種組合 上滑塊滑動(dòng)配合面(104)、下滑塊滑動(dòng)配合面(204)、中間滑塊滑動(dòng)上配合面(303)、和中間滑塊滑動(dòng)下配合面(304)在矢狀面上從假體中心向背側(cè)移動(dòng)2 — 8_ ； 所述人工椎間盤假體中還設(shè)置有不透X-射線或者可透X-射線的標(biāo)記； 用于和相鄰椎體相互接觸的上滑塊終板件(103)或下滑塊終板件(203)的接觸面用等離子噴涂法或其它方法進(jìn)行羥基磷灰石材料涂層處理； 所述上滑塊與鄰近椎體終板固定的裝置(107)和/或下滑塊與鄰近椎體終板固定的裝置(207)具體為下述幾種之一或其組合尖角向外的突刺結(jié)構(gòu)、突棘、斜行的螺釘孔道；所述“突棘”的具體結(jié)構(gòu)滿足下述要求在相鄰的椎體骨質(zhì)上開(kāi)設(shè)槽，在與該槽對(duì)應(yīng)接觸的人工椎間盤假體的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置與槽配合安裝的凸棱； 下述部位要求進(jìn)行倒圓角的圓弧化處理上滑塊滑動(dòng)配合面(104)和上滑塊延伸上凹面(105)連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的上滑塊延伸上凹面(105)和上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處，上滑塊滑動(dòng)件邊緣面(106)和/或上滑塊終板件(103)的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)配合面(204)和下滑塊延伸下凹面(205)連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的下滑塊延伸下凹面(205)和下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206 )之間的連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處；下滑塊滑動(dòng)件邊緣面(206 )和/或下滑塊終板件(203)的外邊緣各連接面之間的連接轉(zhuǎn)角處；中間滑塊滑動(dòng)配合上面(303)和中間滑塊延伸上凸面(305)連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的中間滑塊延伸上凸面(305)和中間滑塊上邊緣面(307)之間連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處；中間滑塊滑動(dòng)配合下面(304)和中間滑塊延伸下凸面(306)連接處，直接連接或者通過(guò)過(guò)渡面連接的中間滑塊延伸下凸面(306)和中間滑塊下邊緣面(308)之間連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處； 所述人工椎間盤假體的整體外形為下述幾種之一圓形、橢圓形、半圓形、梯形；所述人工椎間盤假體的矢狀徑為8 — 50mm，橫徑為10 — 60mm，高度為5 — 30mm，橫徑與矢狀徑之比為以下幾種之一 4:3、5:3、2:1 ;上滑塊終板件(103)和下滑塊終板件(203)的前后高度不一致，能夠重建頸椎和腰椎的生理曲度。
專利摘要一種人工椎間盤假體，用于完全替代頸椎和腰椎的椎間盤，由上滑塊(1)、下滑塊(2)組成或者前二者和中間滑塊(3)共同組成，針對(duì)前一種情況，在上滑塊(1)和下滑塊(2)上分別設(shè)置有用于二者之間配合接觸的滑動(dòng)區(qū)域；針對(duì)后一種情況，中間滑塊(3)設(shè)置在上滑塊(1)和下滑塊(2)之間且其分別和前二者相互接觸配合構(gòu)成滑動(dòng)區(qū)域。本實(shí)用新型為假體運(yùn)動(dòng)提供充分的光滑接觸界面以保障長(zhǎng)期穩(wěn)定的平順運(yùn)動(dòng)，所述假體將采用新型鈦合金和聚醚醚酮材料制作，使假體的力學(xué)性能持久穩(wěn)定。本實(shí)用新型所述假體在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇上具有明顯的創(chuàng)新性和性能優(yōu)勢(shì)，在本領(lǐng)域中有極好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)A61L27/18GK202821726SQ20122022982
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者朱悅, 郝玉琳, 吳亞俊 申請(qǐng)人:朱悅