CN103830024A - 角度可调高度可伸缩人工椎体 - Google Patents
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Abstract
一种角度可调高度可伸缩人工椎体，属于人工椎体技术领域。包括上端固定板、下端固定板、上椎体元件、下椎体元件和螺钉，上椎体元件和下椎体元件内分别设有圆形通孔，下椎体元件套在上椎体元件的圆形通孔中，或上椎体元件套在下椎体元件的圆形通孔中，其特征在于：上端固定板和上椎体元件之间设有第一接合及角度调整机构，下端固定板和下椎体元件之间设有第二接合及角度调整机构；在上椎体元件和下椎体元件之间设有上下伸缩调节机构。本发明它能克服现有人工椎体的不足，根据重建脊柱的需要，既能方便、快速调节人工椎体的角度，又能快速、精准地调节人工椎体的高度，能有效缩短手术时间，减少患者创伤。
Description
技术领域
本发明属于人工椎体技术领域，具体涉及一种角度可调高度可伸缩人工椎体。
背景技术
自1969年Hamdi首次报道L2浆细胞瘤和转移性腺癌行椎体肿瘤切除、假体替代以来,人工椎体作为一类有效的椎体替代物在临床上得到广泛应用。人工椎体的发展经过了单纯支撑型，撑开固定型和可调固定型几个发展阶段，但现有技术的人工椎体调整高度以螺旋式调整为主，调整后无法固定，可靠性不强。调整角度是通过人工椎体上下两个终板的固有角度完成，调整幅度有限，难以完全达到恢复生理曲度的目的。此外由于人工椎体本身和相邻椎体没有有效的固定，只能通过辅助的前路内固定钉棒/钉板或后路的内固定钉棒加强固定强度，既增加手术难度，又增加医疗费用；相对于短期的即刻稳定，长期的骨融合更为重要。现有人工椎体矢状面的上、下端面均呈水平形，与人体自身椎体的终板表面形态无法完全匹配，因此人体自身椎体的终板与人工椎体之间仅能达到有限的点接触，而不能实现真正意义上的面接触，这将势必影响椎体终板- 人工椎体界面的力学传导性能以及稳定性，并可能导致局部应力过大而产生塌陷，最终造成骨性融合的延迟或失败。为了完善人工椎体的结构和性能，人们提出了诸多的技术方案，如专利公告号： 1483389“自固定式人工椎体及其安装工具”的技术方案，其虽中套1的中部根据人体脊柱的生理弯曲有6～12度的弯曲角度，但没有调节弯曲角度后的锁定机构，所以弯曲的稳定性会受到影响；另外，在手术中安装重建时，“由于皮质骨致密坚硬，边套4的自攻螺纹6攻入上下椎体时必须要钻出环形的槽，使用手动环钻头部锋利的锯齿形环形钻头10，在上端椎体和下端椎体面上锯开皮质骨层:将端套板7的棘钉8刺入上下椎体，将弧形扳手前端部的圆柱形凸台11插入边套4的卡槽5内，通过弧形扳手旋转边套4，边套4通过自攻螺纹6攻入上下椎体，调节螺纹以控制椎体长度”。所以控制椎体长度操作烦琐，而且必须使用针对本发明的专用安装工具。
发明内容
本发明的目的是要提供一种角度可调高度可伸缩人工椎体，它能克服现有人工椎体的不足，根据重建脊柱的需要，既能方便、快速调节人工椎体的角度，又能快速、精准地调节人工椎体的高度，能有效缩短手术时间，减少患者创伤，实现人工椎体既具有术后即刻稳定性，无需其它辅助固定，又能达到长期稳定性，形成与上下椎体永久性骨性融合。
上述的发明目的是通过以下技术方案实现的，一种角度可调高度可伸缩人工椎体，包括上端固定板、下端固定板、上椎体元件、下椎体元件和螺钉，上椎体元件和下椎体元件内分别设有圆形通孔，下椎体元件套在上椎体元件的圆形通孔中，或上椎体元件套在下椎体元件的圆形通孔中，其要点在于：上端固定板和上椎体元件之间设有第一接合及角度调整机构，下端固定板和下椎体元件之间设有第二接合及角度调整机构；在上椎体元件和下椎体元件之间设有上下伸缩调节机构；
所述的第一接合及角度调整机构是上端固定板底部成上端固定板凸圆弧曲面，纵向设两通孔，两通孔之间形成上端固定板加强筋，上端固定板凸圆弧曲面制有第一梯形接合导轨或第一梯形接合导槽，上端固定板加强筋底部制有弧度与上端固定板凸圆弧曲面相一致的第一角度调节齿条；上椎体元件上端面制有与上端固定板凸圆弧曲面相匹配互补的上椎体元件凹圆弧曲面，上椎体元件凹圆弧曲面上制有与上端固定板1底部第一梯形接合导轨或第一梯形接合导槽相配合的第一梯形接合导槽或第一梯形接合导轨；上椎体元件上设有第一齿轮轴，第一齿轮轴中部和端部分别装有第一齿轮和第一角度调节旋转头，第一齿轮与第一角度调节齿条相齿合，上椎体元件上在第一角度调节旋转头的一侧装有最终能将第一角度调节旋转头顶死定位的第一偏心螺栓；
所述的第二接合及角度调整机构是下端固定板顶部成下端固定板凸圆弧曲面，纵向设两通孔，两通孔间形成下端固定板加强筋，下端固定板凸圆弧曲面制有第二梯形接合导轨或第二梯形接合导槽，下端固定板加强筋顶部制有弧度与下端固定板凸圆弧曲面相一致的第二角度调节齿条；下椎体元件下端面制有与下端固定板凸圆弧曲面相匹配互补的下椎体元件凹圆弧曲面，下椎体元件凹圆弧曲面上制有与下端固定板顶部第二梯形接合导轨或第二梯形接合导槽相配合的第二梯形接合导槽或第二梯形接合导轨；下椎体元件上设有第二齿轮轴，第二齿轮轴中部和端部分别装有第二齿轮和第二角度调节旋转头，第二齿轮与第二角度调节齿条相齿合，下椎体元件上在第二角度调节旋转头的一侧装有最终能将第二角度调节旋转头顶死定位的第二偏心螺栓。
作为优选，下椎体元件套在上椎体元件3的圆形通孔中；所述的上下伸缩调节机构是在下椎体元件壁上装有高度调节定位螺栓，一头部制有棘齿的方形螺母棘齿座一端与高度调节定位螺栓啮合，另一端活动置于下椎体元件壁的一方形孔中；上椎体元件的壁上在套入的下椎体元件装的高度调节定位螺栓对应纵向位置开有高度调节操作槽孔，在上椎体元件的壁上在套入的下椎体元件壁的方形孔对应纵向位置制有方形螺母棘齿座的棘齿可扎入的棘齿壁。
作为优选，上端固定板设有向上的安装侧翼板，安装侧翼板上开有螺钉的安装孔，上端固定板1上端面设有棘齿；下端固定板设有向下的安装侧翼板，安装侧翼板上开有螺钉的安装孔，下端固定板下端面设有棘齿。
作为优选，上椎体元件壁上开有二条以上纵向槽孔，下椎体元件壁上开有二条以上纵向槽孔，纵向槽孔与纵向槽孔相通；上椎体元件下端二侧壁上设有二对称的平台，下椎体元件下端二侧壁上设有二对称的平台。
作为优选，上端固定板、下端固定板、上椎体元件、下椎体元件和螺钉用钛合金材料制成；上椎体元件、下椎体元件的壁厚为1～4毫米。
本发明与现有技术相比有如下有益效果：因为上端固定板和上椎体元件间设有第一接合及角度调整机构，下端固定板和下椎体元件间设有第二接合及角度调整机构，所以它可以在人工椎体的上、下二头对人工椎体的角度进行调整，能使人工椎体的弯曲程度更能符合不同病人脊柱重建的要求；另外，上述的机构具有调节后的顶死定位锁死结构，所以能达到长期稳定性。又因为在上椎体元件和下椎体元件间设有上下伸缩调节机构，所以能使人工椎体的高度更能符合不同病人脊柱重建的要求，而且同样具有高度调节后的下椎体元件上的棘齿可扎入上椎体元件的棘齿壁的定位锁死结构，所以同样能达到长期稳定性。还有，对上述结构的操作既方便又快捷，所以能有效缩短手术时间，减少患者创伤。同时还能实现人工椎体对病人脊柱重建既具有术后即刻稳定性，无需其它辅助固定，又能达到长期稳定性，形成与上下椎体永久性骨性融合。因为采用钛合金材料，所以人工椎体不但强度高，重量轻，而且体积小，上椎体元件、下椎体元件的壁厚仅为1～4毫米。
附图说明
图1：本发明结构示意立体图
图2：本发明结构示意立体图
图3：本发明的主视图
图4：图3中上椎体元件、下椎体元件之间伸开时的剖视图
图5：本发明中上下伸缩调节机构结构示意剖视图
图1-5中，1-上端固定板，2-下端固定板，3-上椎体元件，4-下椎体元件，5-螺钉，6、7-圆形通孔，8-第一接合及角度调整机构，9-第二接合及角度调整机构，10-上下伸缩调节机构，11-上端固定板凸圆弧曲面，12、13-通孔，14-上端固定板加强筋，15-第一梯形接合导槽，16-第一角度调节齿条，17-上椎体元件凹圆弧曲面，18-第一梯形接合导轨，19-第一齿轮轴，20-第一齿轮，21-第一角度调节旋转头，22-第一偏心螺栓，23-下端固定板凸圆弧曲面，24、25-通孔，26-下端固定板加强筋，27-第二梯形接合导槽，28-第二角度调节齿条，29-第二梯形接合导轨，30-第二齿轮轴，31-第二齿轮，32-第二角度调节旋转头，33-第二偏心螺栓，34-高度调节定位螺栓，35-棘齿，36-方形螺母棘齿座，37-方形孔，38-高度调节操作槽孔，39-棘齿壁，40-安装侧翼板，41-安装孔，42-棘齿，43-安装侧翼板，44-安装孔，45-棘齿，46-纵向槽孔，47-纵向槽孔，48-平台，49-平台,50-下椎体元件凹圆弧曲面。
具体实施方式
以下就图1-5所表示的实施例对本发明作进一步描述
它包括上端固定板1、下端固定板2、上椎体元件3、下椎体元件4和螺钉5，上椎体元件3和下椎体元件4内分别设有圆形通孔6、7，下椎体元件4套在上椎体元件3的圆形通孔6中，上端固定板1和上椎体元件3之间设有第一接合及角度调整机构8，下端固定板2和下椎体元件4之间设有第二接合及角度调整机构9；在上椎体元件3和下椎体元件4之间设有上下伸缩调节机构10；
所述的第一接合及角度调整机构8是上端固定板1底部成上端固定板凸圆弧曲面11，纵向设两通孔12和13，两通孔12、13之间形成上端固定板加强筋14，上端固定板凸圆弧曲面11制有第一梯形接合导槽15，上端固定板加强筋14底部制有弧度与上端固定板凸圆弧曲面11相一致的第一角度调节齿条16；上椎体元件3上端面制有与上端固定板凸圆弧曲面11相匹配互补的上椎体元件凹圆弧曲面17，上椎体元件凹圆弧曲面17上制有与上端固定板1底部第一梯形接合导槽15相配合的第一梯形接合导轨18；上椎体元件3上设有第一齿轮轴19，第一齿轮轴19中部和端部分别装有第一齿轮20和第一角度调节旋转头21，第一角度调节旋转头21的头部成内六角形，第一齿轮20与第一角度调节齿条16相齿合，上椎体元件3上在第一角度调节旋转头21的一侧装有最终能将第一角度调节旋转头21顶死定位的第一偏心螺栓22，第一偏心螺栓22的头部成内六角形；
所述的第二接合及角度调整机构9是下端固定板2顶部成下端固定板凸圆弧曲面23，纵向设两通孔24和25，两通孔24、25间形成下端固定板加强筋26，下端固定板凸圆弧曲面23制有第二梯形接合导槽27，下端固定板加强筋26顶部制有弧度与下端固定板凸圆弧曲面23相一致的第二角度调节齿条28；下椎体元件4下端面制有与下端固定板凸圆弧曲面23相匹配互补的下椎体元件凹圆弧曲面50，下椎体元件凹圆弧曲面50上制有与下端固定板8顶部第二梯形接合导槽27相配合的第二梯形接合导轨29；下椎体元件4上设有第二齿轮轴30，第二齿轮轴30中部和端部分别装有第二齿轮31和第二角度调节旋转头32，第二角度调节旋转头32的头部成内六角形，第二齿轮31与第二角度调节齿条28相齿合，下椎体元件4上在第二角度调节旋转头32的一侧装有最终能将第二角度调节旋转头32顶死定位的第二偏心螺栓33，第二偏心螺栓33的头部成内六角形。
上述第一接合及角度调整机构8、第二接合及角度调整机构9能将上端固定板1上端面与下端固定板2下端面的夹度α调整至最佳角度，夹度α调节范围为±10°。
下椎体元件4套在上椎体元件3的圆形通孔6中；所述的上下伸缩调节机构10是在下椎体元件4壁上装有高度调节定位螺栓34，高度调节定位螺栓34的头部成内六角形，一头部制有棘齿35的方形螺母棘齿座36一端与高度调节定位螺栓34啮合，另一端活动置于下椎体元件4壁的一方形孔37中；上椎体元件3的壁上在套入的下椎体元件4装的高度调节定位螺栓34对应纵向位置开有高度调节操作槽孔38，在上椎体元件3的壁上在套入的下椎体元件4壁的方形孔37对应纵向位置制有方形螺母棘齿座36的棘齿35可扎入的棘齿壁39。上下伸缩调节机构10高度的调节范围为0～20mm。
上端固定板1设有向上的安装侧翼板40，安装侧翼板40上开有二个螺钉5的二个安装孔41，上端固定板1上端面设有棘齿42；下端固定板2设有向下的安装侧翼板43，安装侧翼板43上开二个有螺钉4的二个安装孔44，下端固定板2下端面设有棘齿45。
上椎体元件1壁上开有4条纵向槽孔46，下椎体元件4壁上开有4条纵向槽孔47，纵向槽孔46与纵向槽孔47相通，纵向槽孔46与纵向槽孔47的作用一是减轻人工椎体重量，二是在用于人工椎体调节角度、高度时观察上椎体元件1、下椎体元件4中第一齿轮20、第二齿轮31、方形螺母棘齿座36的动作情况；上椎体元件3下端二侧壁上设有二对称的平台48，下椎体元件3下端二侧壁上设有二对称的平台49。
上述实施例的具体调节操作如下：首先根据临床需要，拉伸套在上椎体元件3的圆形通孔6中的下椎体元件4，达到高度要求后，用工具旋转高度调节定位螺栓34，将方形螺母棘齿座36头部的棘齿35扎入上椎体元件3棘齿壁39中即可。然后用工具旋转调节第一接合及角度调整机构8的第一角度调节旋转头21、第二接合及角度调整机构9的第二角度调节旋转头32，使上端固定板1上端面与下端固定板2下端面的夹度α调整至最佳角度，以适应脊柱的生理曲度；接着用工具旋转第一偏心螺栓22、第二偏心螺栓33，将第一角度调节旋转头21、第二角度调节旋转头32顶死定位。
Claims (9)
1.一种角度可调高度可伸缩人工椎体，包括上端固定板（1）、下端固定板（2）、上椎体元件（3）、下椎体元件（4）和螺钉（5），上椎体元件（3）和下椎体元件（4）内分别设有圆形通孔（6）、（7），下椎体元件（4）套在上椎体元件（3）的圆形通孔（6）中，或上椎体元件（3）套在下椎体元件（4）的圆形通孔（7）中，其特征在于：上端固定板（1）和上椎体元件（3）之间设有第一接合及角度调整机构（8），下端固定板（2）和下椎体元件（4）之间设有第二接合及角度调整机构（9）；在上椎体元件（3）和下椎体元件（4）之间设有上下伸缩调节机构（10）；
所述的第一接合及角度调整机构（8）是上端固定板（1）底部成上端固定板凸圆弧曲面（11），纵向设两通孔（12）（13），两通孔（12）（13）之间形成上端固定板加强筋（14），上端固定板凸圆弧曲面（11）制有第一梯形接合导轨或第一梯形接合导槽（15），上端固定板加强筋（14）底部制有弧度与上端固定板凸圆弧曲面（11）相一致的第一角度调节齿条（16）；上椎体元件（3）上端面制有与上端固定板凸圆弧曲面（11）相匹配互补的上椎体元件凹圆弧曲面（17），上椎体元件凹圆弧曲面（17）上制有与上端固定板（1）底部第一梯形接合导轨或第一梯形接合导槽（15）相配合的第一梯形接合导槽或第一梯形接合导轨（18）；上椎体元件（3）上设有第一齿轮轴（19），第一齿轮轴（19）中部和端部分别装有第一齿轮（20）和第一角度调节旋转头（21），第一齿轮（20）与第一角度调节齿条（16）相啮合，上椎体元件（3）上在第一角度调节旋转头（21）的一侧装有最终能将第一角度调节旋转头（21）顶死定位的第一偏心螺栓（22）；
所述的第二接合及角度调整机构（9）是下端固定板（2）顶部成下端固定板凸圆弧曲面（23），纵向设两通孔（24）和（25），两通孔（24）（25）间形成下端固定板加强筋（26），下端固定板凸圆弧曲面（23）制有第二梯形接合导轨或第二梯形接合导槽（27），下端固定板加强筋（26）顶部制有弧度与下端固定板凸圆弧曲面（23）相一致的第二角度调节齿条（28）；下椎体元件（4）下端面制有与下端固定板凸圆弧曲面（23）相匹配互补的下椎体元件凹圆弧曲面（50），下椎体元件凹圆弧曲面（50）上制有与下端固定板（2）顶部第二梯形接合导轨或第二梯形接合导槽（27）相配合的第二梯形接合导槽或第二梯形接合导轨（29）；下椎体元件（4）上设有第二齿轮轴（30），第二齿轮轴（30）中部和端部分别装有第二齿轮（31）和第二角度调节旋转头（32），第二齿轮（31）与第二角度调节齿条（28）相齿合，下椎体元件（4）上在第二角度调节旋转头（32）的一侧装有最终能将第二角度调节旋转头（32）顶死定位的第二偏心螺栓（33）。
2.根据权利要求1所述的角度可调高度可伸缩人工椎体，其特征在于下椎体元件（4）套在上椎体元件（3）的圆形通孔（6）中；所述的上下伸缩调节机构（10）是在下椎体元件（4）壁上装有高度调节定位螺栓（34），一头部制有棘齿（35）的方形螺母棘齿座（36）一端与高度调节定位螺栓（34）啮合，另一端活动置于下椎体元件（4）壁的一方形孔（37）中；上椎体元件（3）的壁上在套入的下椎体元件（4）装的高度调节定位螺栓（34）对应纵向位置开有高度调节操作槽孔（38），在上椎体元件（3）的壁上在套入的下椎体元件（4）壁的方形孔（37）对应纵向位置制有方形螺母棘齿座（36）的棘齿（35）可扎入的棘齿壁（39）。
3.根据权利要求1或2所述的角度可调高度可伸缩人工椎体，其特征在于上端固定板（1）设有向上的安装侧翼板（40），安装侧翼板（40）上开有螺钉（5）的安装孔（41），上端固定板（1）上端面设有棘齿（42）；下端固定板（2）设有向下的安装侧翼板（43），安装侧翼板（43）上开有螺钉（4）的安装孔（44），下端固定板（2）下端面设有棘齿（45）。
4.根据权利要求1或2所述的角度可调高度可伸缩人工椎体，其特征在于上椎体元件（1）壁上开有二条以上纵向槽孔（46），下椎体元件（4）壁上开有二条以上纵向槽孔（47，）纵向槽孔（46）与纵向槽孔（47）相通；上椎体元件（3）下端二侧壁上设有二对称的平台（48，）下椎体元件（3）下端二侧壁上设有二对称的平台（49）。
5.根据权利要求3所述的角度可调高度可伸缩人工椎体，其特征在于上椎体元件（1）壁上开有二条以上纵向槽孔（46），下椎体元件（4）壁上开有二条以上纵向槽孔（47，）纵向槽孔（46）与纵向槽孔（47）相通；上椎体元件（3）下端二侧壁上设有二对称的平台（48，）下椎体元件（3）下端二侧壁上设有二对称的平台（49）。
6.根据权利要求1或2所述的角度可调高度可伸缩人工椎体，其特征在于上端固定板（1）、下端固定板（2）、上椎体元件（3）、下椎体元件（4）和螺钉（5）用钛合金材料制成；上椎体元件（3）、下椎体元件（4）的壁厚为1～4毫米。
7.根据权利要求3所述的角度可调高度可伸缩人工椎体，其特征在于上端固定板（1）、下端固定板（2）、上椎体元件（3）、下椎体元件（4）和螺钉（5）用钛合金材料制成；上椎体元件（3）、下椎体元件（4）的壁厚为1～4毫米。
8.根据权利要求4所述的角度可调高度可伸缩人工椎体，其特征在于上端固定板（1）、下端固定板（2）、上椎体元件（3）、下椎体元件（4）和螺钉（5）用钛合金材料制成；上椎体元件（3）、下椎体元件（4）的壁厚为1～4毫米。
9.根据权利要求5所述的角度可调高度可伸缩人工椎体，其特征在于上端固定板（1）、下端固定板（2）、上椎体元件（3）、下椎体元件（4）和螺钉（5）用钛合金材料制成；上椎体元件（3）、下椎体元件（4）的壁厚为1～4毫米。
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Denomination of invention: Angle adjustable height retractable artificial vertebral body Effective date of registration: 20221205 Granted publication date: 20151028 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Jinhua Branch Pledgor: CANWELL MEDICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2022330003493 |
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Date of cancellation: 20231205 Granted publication date: 20151028 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Jinhua Branch Pledgor: CANWELL MEDICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2022330003493 |
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