仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，包括寰椎部件、樞椎部件及螺釘，寰椎部件由杵窩關(guān)節(jié)及側(cè)翼組成，杵窩關(guān)節(jié)由球窩及下方圓臺狀殼體組成，側(cè)翼設(shè)計有對稱的鎖定螺釘孔，樞椎部件分為上下兩部分，上部包括聚乙烯球頭套和下方的不規(guī)則圓柱體平臺組件構(gòu)成，圓柱體平臺底面設(shè)計為多齒狀結(jié)構(gòu)，下部分與樞椎椎體前方結(jié)構(gòu)相匹配，其上設(shè)計有三個呈品字排列的鎖定螺釘孔，關(guān)節(jié)與骨面接觸處均設(shè)計羥基磷灰石涂層，本發(fā)明在保留寰樞椎旋轉(zhuǎn)功能的前提下，實現(xiàn)了寰樞椎有限的側(cè)屈及屈伸功能，且杵窩關(guān)節(jié)的設(shè)計深度大，減小了脫位的風(fēng)險，更接近人體生理狀態(tài)，寰椎和齒狀突之間關(guān)節(jié)為金屬對聚乙烯，減少了摩擦和撞擊聲音，減小翻修幾率。
【專利說明】仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)用假體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種保留三維運動的仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]人體上頸椎為第一二頸椎，即寰樞椎。寰樞椎與下方頸椎結(jié)構(gòu)不同，無椎間盤結(jié)構(gòu)，由三個關(guān)節(jié)和多條韌帶構(gòu)成，即樞椎齒狀突和寰椎前弓后方關(guān)節(jié)面以及寰椎橫韌帶、翼狀韌帶組成的正中關(guān)節(jié)，兩側(cè)的寰椎下關(guān)節(jié)面和樞椎上關(guān)節(jié)面構(gòu)成的兩個近似水平略帶傾斜的關(guān)節(jié)面組成。寰齒正中關(guān)節(jié)為類車軸狀，與雙方的側(cè)塊關(guān)節(jié)共同協(xié)作完成寰樞椎之間多方向的活動:主要的旋轉(zhuǎn)運動以及少量的側(cè)屈以及前屈后伸動作。
[0003]目前，由于齒狀突骨折陳舊性愈合或者風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、創(chuàng)傷等引起的寰樞椎不穩(wěn)造成上段頸髓壓迫刺激出現(xiàn)神經(jīng)癥狀時，通常根據(jù)情況選擇后方的直接復(fù)位融合固定，或者前方松解減壓，切除齒狀突，進(jìn)行固定或者曠置。但兩種手術(shù)方案均效果不理想。單純齒狀突切除術(shù)后破壞了正常結(jié)構(gòu)，寰樞椎之間不穩(wěn)定性增加，活動范圍加大，對于神經(jīng)的刺激性加大。前方或者后方融合術(shù)后不穩(wěn)消除，但是新的問題出現(xiàn)。頸椎約50%的旋轉(zhuǎn)功能位于寰樞椎，融合后頸椎旋轉(zhuǎn)活動度降低，對于人體正常生活影響較大，且融合后的頸椎由于運動和彈性功能喪失，頸椎生物力學(xué)發(fā)生改變，可能對鄰近節(jié)段出現(xiàn)應(yīng)力集中等改變，并可能出現(xiàn)相應(yīng)并發(fā)癥，面臨二次手術(shù)可能。
[0004]非融合技術(shù)的出現(xiàn)使人們將目光投向寰樞椎，如何將非融合技術(shù)應(yīng)用于寰樞椎，在解除神經(jīng)壓迫、局部畸形的同時保留局部功能才成為了研究的熱點。
[0005]在這 個基礎(chǔ)上，國內(nèi)陳堅、曹正霖、譚明生、胡勇、賀西京等人分別對寰樞椎的解剖形態(tài)進(jìn)行了研究分析、數(shù)據(jù)測量，并分別設(shè)計出形態(tài)不同、功能類似的人工寰齒關(guān)節(jié)。例如:曹正霖等研究設(shè)計的人工寰齒關(guān)節(jié)，由人工齒狀突和人工寰椎前弓組成。人工齒狀突類似空心釘，分為椎體部和齒突部等連續(xù)的2部分，椎體部固定于樞椎椎體，齒突部突出樞椎體，與人工寰椎前弓的齒突環(huán)部相扣套。人工寰椎前弓左右對稱，由I塊前弓板和2枚相同的側(cè)塊螺釘組成，前弓板分為兩側(cè)的側(cè)塊板、連接板和中間的齒突環(huán)等連續(xù)的3部分，齒突環(huán)為圓環(huán)狀，與人工齒狀突的齒突部相關(guān)節(jié)。而譚明生等研制的人工寰齒半關(guān)節(jié)和其他人工寰齒關(guān)節(jié)均不同，主要側(cè)重于通過寰樞橫韌帶的恢復(fù)重建寰齒后關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，既能防止寰椎向前脫位，又能保留寰齒關(guān)節(jié)的主要旋轉(zhuǎn)功能。雖然不同人工關(guān)節(jié)間形態(tài)上存在部分差異，但是設(shè)計思路基本相同，即最大限度的仿生并保留正常寰齒關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)功能。
[0006]以上人工寰齒關(guān)節(jié)均存在一定的保留關(guān)節(jié)功能的效果。上述人工寰齒關(guān)節(jié)設(shè)計上僅僅保留了旋轉(zhuǎn)功能，為類車軸關(guān)節(jié)。但人體寰齒關(guān)節(jié)之間由后方的翼狀韌帶及十字韌帶等連接，除了旋轉(zhuǎn)功能外，還存在少量的屈伸以及側(cè)屈功能。因此上述人工關(guān)節(jié)沒有完全達(dá)到正常人體關(guān)節(jié)的功能，存在部分缺陷。
[0007]針對所發(fā)現(xiàn)的缺點，賀西京等對人工寰齒關(guān)節(jié)進(jìn)行了更新設(shè)計，設(shè)計了第二代人工寰齒關(guān)節(jié)。將關(guān)節(jié)分為上下兩個關(guān)節(jié):上方采用車軸關(guān)節(jié)，下方采用球窩關(guān)節(jié)。球窩關(guān)節(jié)的活動度保證了關(guān)節(jié)間可以多方向活動，達(dá)到了寰樞椎旋轉(zhuǎn)及側(cè)屈、屈伸等方向活動的目的。
[0008]但是賀西京等設(shè)計的第二代人工寰齒關(guān)節(jié)仍具有以下不足:
[0009]I)采用了兩個關(guān)節(jié)，增加了設(shè)計的復(fù)雜性，關(guān)節(jié)的高靈活度增大了關(guān)節(jié)脫位的可能性。
[0010]2)球窩關(guān)節(jié)接觸面小，局部應(yīng)力大。
[0011]3)關(guān)節(jié)為倒置，與人體生理狀態(tài)不符。
[0012]4)關(guān)節(jié)與骨之間直接接觸，骨長入無可能性，脫位風(fēng)險較大。
[0013]5)金屬對金屬關(guān)節(jié)摩擦系數(shù)大，在活動過程中關(guān)節(jié)長期處于磨損狀態(tài)，摩擦產(chǎn)生的金屬碎屑對身體局部組織產(chǎn)生刺激，易出現(xiàn)相應(yīng)的并發(fā)癥；長期磨損會面臨關(guān)節(jié)損耗，增加了進(jìn)行二期翻修手術(shù)的可能性；且在關(guān)節(jié)活動過程中金屬與金屬的撞擊聲音會引起患者不適。
[0014]綜上所述，目前國內(nèi)外尚未成功設(shè)計出完全符合人體生理狀態(tài)的人工寰齒關(guān)節(jié)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)融合技術(shù)的缺點，并將現(xiàn)有人工寰齒關(guān)節(jié)的缺點加以改進(jìn)，提供一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，該仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)不僅在外觀上同正常人體寰齒關(guān)節(jié)接近，且在力學(xué)上能夠?qū)﹃P(guān)節(jié)活動度進(jìn)行限制，不僅保留旋轉(zhuǎn)功能，并有效的保留寰樞椎之間少量的側(cè)屈及前屈后伸功能，更加接近生理狀態(tài)；同時活動過程中撞擊聲音微弱，降低了關(guān)節(jié)翻修幾率以及患者術(shù)后的不適感。
[0016]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:`[0017]該人工寰齒關(guān)節(jié)包括寰椎部件以及樞椎部件，所述寰椎部件由杵窩關(guān)節(jié)以及與杵窩關(guān)節(jié)相連的弧形側(cè)翼板組成，弧形側(cè)翼板的兩端對稱分布于杵窩關(guān)節(jié)兩側(cè)，杵窩關(guān)節(jié)由球窩以及與球窩下端相連的圓臺狀殼體組成，圓臺狀殼體與球窩相連通，樞椎部件由球頭關(guān)節(jié)以及弧形板組成，球頭關(guān)節(jié)由聚乙烯球頭套、圓柱體平臺以及連接件組成，聚乙烯球頭套由實心聚乙烯球頭以及與實心聚乙烯球頭下端相連的中空聚乙烯圓柱體組成，中空聚乙烯圓柱體套于連接件上，圓柱體平臺的上端與連接件相連，圓柱體平臺的下端與弧形板相連，球頭關(guān)節(jié)設(shè)置于杵窩關(guān)節(jié)內(nèi)。
[0018]所述弧形側(cè)翼板的兩端上開設(shè)有螺釘孔，弧形板上開設(shè)有若干個螺釘孔。
[0019]所述弧形板上開設(shè)有三個呈品字形排列的螺釘孔。
[0020]所述人工寰齒關(guān)節(jié)還包括設(shè)置于弧形側(cè)翼板以及弧形板上的螺釘孔內(nèi)的螺釘。
[0021]所述寰椎部件、圓柱體平臺、連接件、弧形板以及螺釘均采用醫(yī)用鈦合金材質(zhì)。
[0022]所述圓柱體平臺的下底面為鋸齒狀。
[0023]所述連接件包括與圓柱體平臺相連的中央圓柱體以及設(shè)置于中央圓柱體側(cè)面上的柱狀突起，柱狀突起沿中央圓柱體的圓周等間隔分布。
[0024]所述中空聚乙烯圓柱體的內(nèi)壁上開設(shè)有柱狀凹槽，柱狀突起對應(yīng)鑲嵌于柱狀凹槽內(nèi)。
[0025]所述杵窩關(guān)節(jié)與弧形側(cè)翼板采用一體成型，圓柱體平臺、連接件以及弧形板采用一體成型。[0026]所述弧形側(cè)翼板、杵窩關(guān)節(jié)以及弧形板的表面均設(shè)置有羥基磷灰石涂層。
[0027]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0028]本發(fā)明所述仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)從形態(tài)以及生物力學(xué)特征上進(jìn)行仿生，通過球頭關(guān)節(jié)與杵窩關(guān)節(jié)對應(yīng)部分的配合，不僅保留了旋轉(zhuǎn)功能，而且增加了側(cè)屈及前屈后伸功能，與現(xiàn)有人工寰齒關(guān)節(jié)相比，關(guān)節(jié)數(shù)量相對較少，結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性降低，且為正常狀態(tài)正向關(guān)節(jié)，更加符合生理狀態(tài)；同時，能夠?qū)?cè)屈以及屈伸角度進(jìn)行限制，更加符合正常生理狀態(tài)的活動度，減少了脫位的可能性；另外，關(guān)節(jié)設(shè)計中球頭關(guān)節(jié)部分采用了聚乙烯結(jié)構(gòu)，降低了摩擦系數(shù)，且聚乙烯具有部分吸能作用，活動過程中撞擊聲音微弱，能夠降低關(guān)節(jié)翻修幾率以及患者術(shù)后的不適感，本發(fā)明能夠更好地對正常寰齒關(guān)節(jié)進(jìn)行仿生，保留了接近正常的運動功能，并提供了更好地固定可靠性。
[0029]本發(fā)明所述圓柱體平臺的下底面為與骨截面相接觸的面，圓柱體平臺的下底面為鋸齒狀結(jié)構(gòu)，使得在與骨截面相接觸的面上增加了鋸齒狀接觸面，增加了骨長入的可能性，減少了脫位的風(fēng)險；本發(fā)明中在與皮質(zhì)骨相接觸的面上，比如，弧形側(cè)翼板、杵窩關(guān)節(jié)以及弧形板的表面，增加了羥基磷灰石涂層，可以增加骨長入，增強(qiáng)了關(guān)節(jié)的牢固性。
[0030]本發(fā)明通過弧形側(cè)翼板以及弧形板上的螺釘孔內(nèi)的多枚螺釘把持，可以從不同角度固定，增加了角度穩(wěn)定性，降低了松動脫出的風(fēng)險。
[0031]本發(fā)明通過柱狀突起以及柱狀凹槽的設(shè)計增加了樞椎部件鈦合金內(nèi)芯(連接件)與聚乙烯球頭套間的條形接觸面，消除了旋轉(zhuǎn)過程中兩者之間的摩擦，增加了穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的主視圖；
[0033]圖2為本發(fā) 明的后視圖；
[0034]圖3為本發(fā)明的俯視圖；
[0035]圖4為本發(fā)明的仰視圖；
[0036]圖5為圖1的A-A剖視圖；
[0037]圖6為本發(fā)明所述圓臺狀殼體的截面示意圖；
[0038]圖7為本發(fā)明所述弧形側(cè)翼板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖8本發(fā)明所述聚乙烯球頭套的截面示意圖；
[0040]圖9為本發(fā)明所述樞椎部件的結(jié)構(gòu)示意圖(不包含聚乙烯球頭套)；
[0041]圖10為本發(fā)明所述聚乙烯球頭套的仰視圖；
[0042]圖11為為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖；
[0043]圖中:1為弧形側(cè)翼板,2為螺釘孔,3為球窩,4為圓臺狀殼體,5為聚乙烯球頭套，5-1為實心聚乙烯球頭，5-2為中空聚乙烯圓柱體，6為連接件，7為弧形板，8為螺釘，9為多齒狀結(jié)構(gòu)，10為圓柱體平臺，11為柱狀突起；12為柱狀凹槽，13為中央圓柱體。
【具體實施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做詳細(xì)說明。
[0045]參見圖1-圖10，本發(fā)明所 述仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)包括寰椎部件以及樞椎部件，所述寰椎部件由杵窩關(guān)節(jié)以及與杵窩關(guān)節(jié)相連的弧形側(cè)翼板I組成，弧形側(cè)翼板I的兩端對稱分布于杵窩關(guān)節(jié)兩側(cè)，杵窩關(guān)節(jié)由球窩3以及與球窩下端相連的圓臺狀殼體4組成，圓臺狀殼體4與球窩3相連通，樞椎部件由球頭關(guān)節(jié)以及弧形板7組成，球頭關(guān)節(jié)由聚乙烯球頭套5、圓柱體平臺10以及連接件6組成，聚乙烯球頭套5由實心聚乙烯球頭5-1以及與實心聚乙烯球頭下端相連的中空聚乙烯圓柱體5-2組成，中空聚乙烯圓柱體5-2套于連接件6上，圓柱體平臺10的上端與連接件6相連，所述連接件6包括與圓柱體平臺10相連的中央圓柱體13以及設(shè)置于中央圓柱體側(cè)面上的三條柱狀突起11，三條柱狀突起11沿中央圓柱體13的圓周等間隔分布，所述中空聚乙烯圓柱體5-2的內(nèi)壁上開設(shè)有三條柱狀凹槽12，三條柱狀突起11分別對應(yīng)鑲嵌于三條柱狀凹槽12內(nèi)，圓柱體平臺10的下端與弧形板7相連，所述圓柱體平臺10的下底面為鋸齒狀，球頭關(guān)節(jié)設(shè)置于杵窩關(guān)節(jié)內(nèi)。
[0046]所述弧形側(cè)翼板I的兩端上開設(shè)有螺釘孔2，弧形板7上開設(shè)有若干個螺釘孔2(例如，三個呈品字形排列的螺釘孔2);所述人工寰齒關(guān)節(jié)還包括設(shè)置于弧形側(cè)翼板I以及弧形板7上的螺釘孔內(nèi)的螺釘8。
[0047]所述寰椎部件、圓柱體平臺10、連接件6、弧形板7以及螺釘8均采用醫(yī)用鈦合金材質(zhì)；所述杵窩關(guān)節(jié)與弧形側(cè)翼板I采用一體成型，圓柱體平臺10、連接件6以及弧形板7采用一體成型；所述弧形側(cè)翼板1、杵窩關(guān)節(jié)以及弧形板7的表面均設(shè)置有羥基磷灰石涂層。
[0048]參見圖11，寰椎部件中，弧形側(cè)翼板I采用螺釘8通過弧形側(cè)翼板上的螺釘孔2定位于寰椎側(cè)塊中點，樞椎部件中，弧形板7采用螺釘8通過弧形板上的螺釘孔2定位于樞椎椎體，實心聚乙烯球頭5-1與球窩3相配合，中空聚乙烯圓柱體5-2的外壁與圓臺狀殼體4的內(nèi)側(cè)面相配合，不僅使關(guān)節(jié)具有旋轉(zhuǎn)功能，而且保留了有限的側(cè)屈及前屈后伸功能。
[0049]實施例
[0050]參見圖1-圖10，一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，包括寰椎部件、樞椎部件及螺釘。所述寰椎部件由 位于中間的杵窩關(guān)節(jié)及與杵窩關(guān)節(jié)相連接的弧形側(cè)翼組成，弧形側(cè)翼上分別對稱設(shè)計有螺釘孔；杵窩關(guān)節(jié)由位于頂端的球窩及位于下方的圓臺狀殼體組成，圓臺狀殼體與球窩相連通。所述樞椎部件由上部分的球頭關(guān)節(jié)和下部分的弧形板組成；球頭關(guān)節(jié)由不規(guī)則圓柱體平臺組件及聚乙烯球頭套組合成為一體，所述聚乙烯球頭套由上方球頭形實心聚乙烯結(jié)構(gòu)(實心聚乙烯球頭)以及下方中空圓柱狀聚乙烯結(jié)構(gòu)(中空聚乙烯圓柱體)組成，中空圓柱狀聚乙烯結(jié)構(gòu)內(nèi)壁上開設(shè)有等間隔分布的三條柱狀凹槽，所述不規(guī)則圓柱體平臺組件由上方不規(guī)則圓柱體及下方直徑增大的圓柱體平臺組成，所述不規(guī)則圓柱體由中央圓柱體以及設(shè)置于中央圓柱體側(cè)面上的等間隔分布的三條柱狀突起組成，三條柱狀突起分別對應(yīng)鑲嵌于三條柱狀凹槽內(nèi)，圓柱體平臺下底面與骨面接觸部分設(shè)計為鋸齒狀結(jié)構(gòu)；弧形板上設(shè)計有三個呈品字形排列的螺釘孔。球頭關(guān)節(jié)放置于杵窩關(guān)節(jié)中，球頭形實心聚乙烯結(jié)構(gòu)與球窩相配合，中空圓柱狀聚乙烯結(jié)構(gòu)的外壁與圓臺狀殼體的內(nèi)側(cè)面相配合。杵窩關(guān)節(jié)包繞下方的球頭關(guān)節(jié)，球頭關(guān)節(jié)的聚乙烯結(jié)構(gòu)部分分別與球窩以及圓臺狀殼體的內(nèi)側(cè)面相配合，可以保證球頭關(guān)節(jié)在杵窩關(guān)節(jié)中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，且允許球頭關(guān)節(jié)在杵窩關(guān)節(jié)內(nèi)進(jìn)行前屈后伸以及側(cè)屈運動，并進(jìn)行限制，防止無限制的大幅度活動。所述螺釘分別設(shè)于螺釘孔內(nèi)。
[0051]件窩關(guān)節(jié)頂端球窩的外徑半徑為10.2mm,內(nèi)徑半徑為5.35mm,高度為2.5mm ;圓臺狀殼體上方橫截面直徑為13mm,下方橫截面直徑為15mm,圓臺高度為10.9mm,圓臺外側(cè)壁夾角a為10°，圓臺內(nèi)側(cè)壁夾角b為20° (參見圖6)。
[0052]弧形側(cè)翼由中間的平行部分和兩側(cè)的向下弧形部分組成，兩側(cè)向下弧形部分的夾角c為160° (參見圖7)，內(nèi)緣直徑為97.5mm，外緣直徑為100mm，總寬度為48mm，高度為10.9mm,厚度為 2.5mm。
[0053]弧形側(cè)翼上的螺釘孔圓心間距離為36mm，螺釘孔半徑為3.5mm?；⌒蝹?cè)翼內(nèi)面涂
以羥基磷灰石涂層。
[0054]杵窩關(guān)節(jié)與弧形側(cè)翼為一體成型，兩部分連接處以半徑為1.5mm弧形連接。
[0055]球頭關(guān)節(jié)頂端半球體(球頭形實心聚乙烯結(jié)構(gòu))的直徑為10.7mm,下方連接的中空圓柱狀聚乙烯結(jié)構(gòu)總高度為10.9mm,圓柱體平臺厚2mm,圓柱體平臺上的中央圓柱體直徑為6.7mm,柱狀突起高1mm，聚乙烯厚2mm，柱狀凹槽深1mm，圓柱體平臺下底面的齒高度為
0.3mm,齒寬度為0.43mm,齒間角度為60° ,形成鋸齒狀骨接觸面。
[0056]弧形板厚度:下方為2mm,上方為3mm,總高度為22.5mm?；⌒伟宓墓墙佑|面與圓柱體平臺底面夾角為125°?；∶鎯?nèi)側(cè)直徑為61_?；⌒伟逑路綖榘雸A形,直徑為18.3mm,弧形板上方寬度為10.7mm，上下方以斜面連接。弧形板內(nèi)面(骨接觸面)涂以羥基磷灰石涂層。
[0057]弧形板上螺釘孔呈品字形分散，上方螺釘孔位于弧形板中線，垂直于弧形板。下方兩個螺釘孔位于中線兩側(cè)，螺釘孔距離下方半圓形中心約3mm，分別向內(nèi)側(cè)傾斜約5°。三個螺釘孔直徑為2.7mm。
[0058]寰椎部件、不規(guī)則 圓柱體平臺組件、弧形板均采用醫(yī)用鈦合金材質(zhì)；樞椎部件接觸骨面部分涂以羥基磷灰石涂層。
[0059]參見圖11，本發(fā)明所述仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)的裝配關(guān)系如下:球頭關(guān)節(jié)的聚乙烯球頭套與鈦合金內(nèi)芯(不規(guī)則圓柱體)相套組成一體，整個球頭關(guān)節(jié)放置于杵窩關(guān)節(jié)內(nèi)，螺釘分別位于螺釘孔內(nèi)。杵窩關(guān)節(jié)與球頭關(guān)節(jié)面均為高度拋光，保證關(guān)節(jié)在運動過程中較小的摩擦和磨損。寰椎部件的弧形側(cè)翼具有向下向后的弧度，與寰椎前弓的形態(tài)相吻合。杵窩關(guān)節(jié)和球頭關(guān)節(jié)相配合能夠保證關(guān)節(jié)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)活動，側(cè)方的角度能夠保證寰樞椎進(jìn)行側(cè)屈以及前屈后伸的少量運動。鈦合金對聚乙烯可以減少摩擦，降低活動撞擊聲音，設(shè)計更合理，更加符合生理狀態(tài)且易于被患者接受。本發(fā)明安裝于寰樞椎時，寰椎部件采用螺釘定位于寰椎側(cè)塊中點，螺釘與矢狀面呈向外的10°夾角；樞椎部件采用螺釘分角度固定，進(jìn)釘點位于樞椎椎體。
[0060]總之，本發(fā)明所述仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)由寰椎部件、樞椎部件及螺釘組成。寰椎部件由杵窩關(guān)節(jié)及弧形側(cè)翼組成，杵窩關(guān)節(jié)設(shè)計為由頂端球窩部分及下方圓臺狀殼體部分組成，球窩部分直徑與下方球頭形實心聚乙烯結(jié)構(gòu)的直徑相匹配；弧形側(cè)翼兩側(cè)各設(shè)計有對稱的螺釘孔，以螺釘在寰椎側(cè)塊固定。樞椎部件分為上下兩部分，上部分為替代齒狀突的關(guān)節(jié)部分，包括帶有柱狀凹槽的聚乙烯球頭套和帶有柱狀突起的鈦合金內(nèi)芯，聚乙烯球頭套下方放置在鈦合金的圓柱體平臺上，圓柱體平臺底面與骨面接觸部分設(shè)計為多齒狀結(jié)構(gòu)，增加接觸面積，利于骨長入，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下部分(弧形板)與樞椎椎體前方結(jié)構(gòu)相匹配，其上設(shè)計有三個呈品字形排列的螺釘孔，螺釘通過品字形排列的螺釘孔與樞椎椎體相固定。關(guān)節(jié)與骨面接觸處均設(shè)計羥基磷灰石涂層，利于骨組織結(jié)構(gòu)長入，增加關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。本發(fā)明在保留寰樞椎旋轉(zhuǎn)功能的前 提下，保留了寰樞椎有限的側(cè)屈及屈伸功能，且杵窩關(guān)節(jié)的設(shè)計深度大，減小了脫位的風(fēng)險，在仿生學(xué)上更接近人體生理狀態(tài)。寰椎和齒狀突之間關(guān)節(jié)為金屬對聚乙烯，減少了摩擦和`撞擊聲音，減小了翻修幾率，更加易于被患者接受。
【權(quán)利要求】
1.一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，其特征在于:該人工寰齒關(guān)節(jié)包括寰椎部件以及樞椎部件，所述寰椎部件由杵窩關(guān)節(jié)以及與杵窩關(guān)節(jié)相連的弧形側(cè)翼板(I)組成，弧形側(cè)翼板(I)的兩端對稱分布于杵窩關(guān)節(jié)兩側(cè)，杵窩關(guān)節(jié)由球窩(3)以及與球窩下端相連的圓臺狀殼體(4)組成，圓臺狀殼體(4)與球窩(3)相連通，樞椎部件由球頭關(guān)節(jié)以及弧形板(7)組成，球頭關(guān)節(jié)由聚乙烯球頭套(5)、圓柱體平臺(10)以及連接件(6)組成，聚乙烯球頭套(5)由實心聚乙烯球頭(5-1)以及與實心聚乙烯球頭下端相連的中空聚乙烯圓柱體(5-2)組成，中空聚乙烯圓柱體(5-2)套于連接件(6)上，圓柱體平臺(10)的上端與連接件(6)相連，圓柱體平臺(10)的下端與弧形板(7)相連，球頭關(guān)節(jié)設(shè)置于杵窩關(guān)節(jié)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，其特征在于:所述弧形側(cè)翼板(O的兩端上開設(shè)有螺釘孔(2)，弧形板(7)上開設(shè)有若干個螺釘孔(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，其特征在于:所述弧形板(7)上開設(shè)有三個呈品字形排列的螺釘孔(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，其特征在于:所述人工寰齒關(guān)節(jié)還包括設(shè)置于弧形側(cè)翼板(I)以及弧形板(7)上的螺釘孔內(nèi)的螺釘(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，其特征在于:所述寰椎部件、圓柱體平臺(10)、連接件(6)、弧形板(7)以及螺釘(8)均采用醫(yī)用鈦合金材質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，其特征在于:所述圓柱體平臺(10)的下底面為鋸齒狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，其特征在于:所述連接件(6)包括與圓柱體平臺(10)相連的中央圓柱體(13)以及設(shè)置于中央圓柱體側(cè)面上的柱狀突起(II)，柱狀突 (11)沿中央圓柱體(13)的圓周等間隔分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，其特征在于:所述中空聚乙烯圓柱體(5-2)的內(nèi)壁上開設(shè)有柱狀凹槽(12)，柱狀突起(11)對應(yīng)鑲嵌于柱狀凹槽(12)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，其特征在于:所述杵窩關(guān)節(jié)與弧形側(cè)翼板(I)采用一體成型，圓柱體平臺(10)、連接件(6)以及弧形板(7)采用一體成型。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種仿生低摩擦人工寰齒關(guān)節(jié)，其特征在于:所述弧形側(cè)翼板(I)、杵窩關(guān)節(jié)以及弧形板(7 )的表面均設(shè)置有羥基磷灰石涂層。
【文檔編號】A61F2/44GK103860296SQ201410082867
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】賀西京, 臧全金 申請人:西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院