CN112451182A - 一种xj仿生人工椎间关节 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种XJ仿生人工椎间关节，包括上位椎体、下位椎体、髓核，上位椎体与下位椎体呈上下对称设置，上位椎体与下位椎体的相对面设置有与髓核形状相吻合的第一凹槽，髓核嵌入所述上位椎体、下位椎体之间的第一凹槽内，使上位椎体与下位椎体之间实现全方位旋转运动；上位椎体、下位椎体的顶部、底部设置有上位嵌接部、下位嵌接部，上位嵌接部、下位嵌接部的顶面、底面均设置有向内凹陷的第二凹槽；上位椎体的前侧面分别设置有贯穿其后侧面设置有一对上位固定孔、一对下位固定孔，且上位固定孔、下位固定孔均向后交叉设置。本发明结构简单、成本低、灵活性高，有效防止术后假体错位，实现椎间关节全方位屈伸、侧偏和旋转运动。
Description
技术领域
本发明涉及医疗假体的技术领域，尤其涉及一种XJ仿生人工椎间关节。
背景技术
近年来，我国颈椎疾病发病率逐年升高，且趋于年轻化。据统计，我国颈椎的患病人群有数亿人。颈椎活动是由多个脊柱运动单元组成的。每个脊柱远动单元是由两个椎体与其间的椎间盘组成。是脊柱中最复杂、最特殊的部分，既要承受头部载荷，还要进行屈伸、旋转多方位活动，最易劳损和拉伤。颈椎间盘主要由上终板、髓核、下终板三部分组成，它是椎体之间的主要连接方式，其生理功能是缓冲减震、维持椎体序列以及增加颈椎活动度，在关节突关节完好的情况下，单一椎间关节的功能是由上位和下位椎体及其间椎间盘共同完成的。由于自然老化、颈部压力以及应力作用，颈椎间盘会出现损伤或者退变，椎间盘高度的丢失或髓核脱出均可引起颈髓或脊神经根受压，引发颈部疼痛、单侧上肢或手部麻木或剧烈疼痛，上肢无力等一系列临床症状，严重者可致截瘫。针对颈椎病的治疗，人工颈间盘置换术是近年来治疗颈椎间盘疾病的新方法，目前已有的人工颈椎间盘假体只是单一的替换掉病变或者退化的颈椎间盘，仅限于椎间盘的置换，并未模拟颈椎间运动单元的生理和解剖。本发明专利拟提供一个仿生的人工椎间运动单元，以恢复颈椎生理功能。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种XJ仿生人工椎间关节，其结构简单、成本低，且大大提高术后的稳定性以及椎体的融合效果，有效解决颈椎间盘突出症、颈椎病和颈椎骨折等问题。
为了实现上述方案，本发明施例提供了一种XJ仿生人工椎间关节，包括上位椎体、下位椎体、髓核，所述上位椎体与所述下位椎体上下对称设置，所述上位椎体与所述下位椎体的相对面设置有与所述髓核形状相吻合的第一凹槽，所述髓核嵌入所述上位椎体、下位椎体之间的第一凹槽内，使所述上位椎体与所述下位椎体之间实现全方位旋转运动；
所述上位椎体、下位椎体的顶部、底部设置有上位嵌接部、下位嵌接部，所述上位嵌接部、下位嵌接部的顶面、底面均设置有向内凹陷的第二凹槽；
所述上位椎体的前侧面分别设置有贯穿其后侧面设置有一对上位固定孔、一对下位固定孔，且所述上位固定孔、下位固定孔均向后交叉设置。
优选地，所述下位椎体的上部前侧设置有贯穿其所述第一凹槽的上位注射孔，所述下位椎体的下部前侧设置有贯穿至所述第一凹槽的下位注射孔。
优选地，所述髓核包括芯体，所述上位注射孔与所述下位注射孔分别设置有与所述芯体连通的注射管，使所述芯体通过注射管向其内部注射水凝胶。
优选地，所述上位注射孔与所述下位注射孔开口于所述上位椎体、下位椎体的前侧分别设置有上位预埋孔、下位预埋孔。
优选地，所述上位预埋孔、下位预埋孔设置有上位封堵头、下位封堵头，使其分别堵住所述上位注射孔、下位注射孔。
优选地，所述上位椎体、下位椎体的表面为多孔骨小梁。
优选地，所述上位椎体、下位椎体的竖截面呈锥台状。
优选地，所述上位固定孔和下位固定孔上分别螺纹连接有上位螺钉、下位螺钉
施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明上位椎体和下位椎体与髓核之间分别采用天然丝织品、尼龙、涤纶、膨体聚四氟乙烯(PTEE)管、聚乙烯纤维连接，从而提高了上位椎体与下位椎体之间柔性，且避免髓核发生脱位。
通过切除人体椎体间隙增生的骨赘，在手术过程中植入一种XJ仿生人工椎间关节，并对髓核注入水凝胶，使上位椎体与下位椎体分别支撑在切除椎体的远端终板上，实现上位、下位椎体的全方位屈伸、侧偏和旋转运动。
且采用3D打印技术制造仿生人工颈椎间关节，有效解决价格昂贵、尺寸不匹配等问题，同时3D假体的弹性、密度和孔隙可以仿生骨小梁结构，优化假体结构。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构主视图；
图3为本发明的整体结构后视图；
图4为本发明的整体分解示意图；
图5为本发明的整体结构半剖视图；
图6为本发明的整体结构局部视图；
图7为示出图5中的A部结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参照图1所示，一种XJ仿生人工椎间关节，包括上位椎体1、下位椎体2、髓核3。
参照图1、图4所示，上位椎体1与下位椎体2上下对称设置，上位椎体1、下位椎体2之间的相对面设置有与髓核3形状相吻合的第一凹槽11、21，第一凹槽为光滑面，髓核3嵌入上位椎体1、下位椎体2之间的第一凹槽11、21内，使上位椎体1与下位椎体2的活动更加灵活，且髓核3与上位椎体1、下位椎体2 之间通过天然丝织品、尼龙、涤纶、膨体聚四氟乙烯(PTEE)管、聚乙烯纤维或人工血管等材料进行连接，相较于传统的螺钉固定或嵌合安装，本发明所采用的连接方式不仅能有效避免髓核发生脱位，同时提高了上位椎体与下位椎体之间的灵活性和柔韧性，保证其之间的连接稳定。
参照图2所示，上位椎体1、下位椎体2的竖截面呈台锥型，使之间上下设置后形成菱形状，使得上位椎体1、下位椎体2之间的受力更加稳定，上位椎体、下位椎体2通过采用钛合金材料进行3D打印技术制成人工椎体使上位椎体、下位椎体1、2具有高韧性、耐腐蚀性、载荷强等优点。
上位椎体1的顶部设置有上位嵌接部4，下位椎体2的底部设置有下位嵌接部5，上位嵌接部4与下位嵌接部5的顶面、底面均设置有第二凹槽41、51，上位嵌接部4的底部直径与上位椎体1的顶部直径大小相当，上位嵌接部4的顶部直径大于上位椎体1的顶部直径，下位嵌接部5的顶部直径与下位椎体2的底部直径大小相当，下位嵌接部5的底部直径大于下位椎体2的底部直径。
参照图2、图5所示，上位椎体1的上部前侧设置有贯穿其第一凹槽11的上位注射孔12，下位椎体2的下部前侧设置有贯穿其第一凹槽21的下位注射孔22，髓核3包括芯体31，上位注射孔12、下位注射孔22内分别设置有与芯体31连通的注射管。
通过对人体椎体进行楔形切除，最大限度切除对人体骨赘进行切除，尽可能保留最大的骨量，接着将上位椎体1、下位椎体植2入人体椎体中，上位椎体1 的上位嵌接部4与下位椎体2的下位嵌接部5分别支撑在切除椎体的远端终板上，从而保留颈椎间关节活动度。
再结合图7所示，通过高压注射器将水凝胶注入芯体31内部进行填充，注射过程中其注射压力为50－70N。上位注射孔12、下位注射孔22开口于上位椎体 1、下位椎体2的前侧分别设置有上位预埋孔121、上位预埋孔221，上位预埋孔 121、第二预埋孔221设置有上位封堵头、下位封堵头，上位封堵头与下位封堵头优选采用螺钉，芯体31注胶完成后，通过上位封堵头、下位封堵头分别与上位预埋孔121、第二预埋孔221螺纹连接，使其分别堵住上位注射孔12和下位注射孔22，防止芯体31内部的水凝胶流出，使得上位椎体1、下位椎体2之间实现椎间单元全方位屈伸、侧偏和旋转运动，提高髓核的灵活度和强度。
上位椎体1、下位椎体2的表面采用多孔钽金属的材料，使上位椎体1与下位椎体2表面形成多孔骨小梁，多孔钽金属表面的孔隙优选采用300－600μm，上位椎体1、下位椎体2分别与人体的上终板、下终板嵌接后，通过上位椎体1与下位椎体2表面的多孔骨小梁有利于人体骨椎长入多孔骨小梁表面的孔隙内，使术后上位椎体1、下位椎体2与上下人体椎体之间的融合效果更好。
参照图2、图3、图6所示，上位椎体1、下位椎体2的前侧面分别贯穿其后侧面倾斜设置有一对上位固定孔13、一对下位固定孔23，上位固定孔13与下位固定孔23均交叉斜向后方设置，上位椎体1、下位椎体2的上位固定块与下位固定块分别螺纹连接有上位螺钉、下位螺钉，且上位螺钉、下位螺钉的末端分别穿过上位椎体1、下位椎体2使其与人体椎弓板两侧的横突固定连接，从而大大降低术后上位椎体、下位椎体在活动过程发生错位，从而提高术后椎体之间的稳定性。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种XJ仿生人工椎间关节，其特征在于，包括上位椎体、下位椎体、髓核，所述上位椎体与所述下位椎体呈上下对称设置，所述上位椎体与所述下位椎体的相对面设置有与所述髓核形状相吻合的第一凹槽，所述髓核嵌入所述上位椎体、下位椎体之间的第一凹槽内，使所述上位椎体与所述下位椎体之间实现全方位旋转运动；
所述上位椎体、下位椎体的顶部、底部设置有上位嵌接部、下位嵌接部，所述上位嵌接部、下位嵌接部的顶面、底面均设置有向内凹陷的第二凹槽；
所述上位椎体的前侧面分别设置有贯穿其后侧面设置有一对上位固定孔、一对下位固定孔，所述上位固定孔、下位固定孔均向后交叉设置。
2.根据权利要求1所述的一种XJ仿生人工椎间关节，其特征在于，所述上位椎体的上部前侧设置有贯穿其所述第一凹槽的上位注射孔，所述下位椎体的下部前侧设置有贯通至其所述第一凹槽的下位注射孔。
3.根据权利要求2所述的一种XJ仿生人工椎间关节，其特征在于，所述髓核包括芯体，所述上位注射孔与所述下位注射孔分别设置有与所述芯体连通的注射管，使所述芯体通过注射管向其内部注射水凝胶。
4.根据权利要求3所述的一种XJ仿生人工椎间关节，其特征在于，所述上位注射孔、下位注射孔开口于所述上位椎体、下位椎体的前侧分别设置有第一预埋孔、第二预埋孔。
5.根据权利要求4所述的一种XJ仿生人工椎间关节，其特征在于，所述第一、第二预埋孔设置有上位封堵头、下位封堵头，使其分别堵住所述上位注射孔、下位注射孔。
6.根据权利要求1－5任一项所述的一种XJ仿生人工椎间关节，其特征在于，所述上位椎体、下位椎体的表面为多孔骨小梁。
7.根据权利要求6所述的一种XJ仿生人工椎间关节，其特征在于，所述上位椎体、下位椎体的竖截面呈锥台状。
8.根据权利要求1所述的一种XJ仿生人工椎间关节，其特征在于，所述上位固定孔和下位固定孔上分别螺纹连接有上位螺钉、下位螺钉。
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