CN105934221B - 具有弹力的人工椎间盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有弹力的人工椎间盘，其能够插入于相邻的椎骨之间，其特征在于，包括：下级板，与下部椎骨相吻合，并向上部椎骨提供弹力；以及上级板，安装于上述下级板的上部，与上部椎骨相吻合，并能够根据上部椎骨的旋转来在规定角度范围内进行左、右旋转。

Description

具有弹力的人工椎间盘
技术领域
本发明涉及一种人工椎间盘，更详细地，涉及一种代替脊椎之间受损的椎间盘来进行移植的具有弹力的人工椎间盘。
背景技术
在脊椎的骨与骨之间具有椎间盘，而这种椎间盘的外侧被结实的纤维保护，椎间盘的内侧具有髓核。
椎间盘起到关节的功能，会根据脊椎的移动来改变髓核的位置和形状，并在将向脊椎施加的冲击最小化的方面起到非常重要的作用。髓核的大部分由水分(水)形成，而随着年龄的增长，水分含量逐渐减少，使得椎间盘丧失缓冲功能。由此，若向纤维施加过多的压力，则引起腰部疼痛，而若进一步发展，则纤维严重变长或破裂，并按压位于后侧的神经肌肉，从而在骨盆、腿部等引起疼痛。之后，脊椎的间隔逐渐变窄或脊椎骨下垂，从而导致脊椎变形等各种副作用。因此，在进行去除严重扭曲或受伤的椎间盘的手术的情况下，原则上采取维持脊椎间隔，并防止脊椎发生变形或晃动的措施。
以往，主要进行适用钛螺丝等来以维持正常间隔的方式固定脊椎骨的脊椎融合术。但是现有的手术方法因被固定的脊椎而存在引起腰痛等副作用的问题。
为此，最近研发出人工椎间盘，正获得受这种困扰的患者们的好评。人工椎间盘取代术作为无需固定椎体来进行治疗的手术方法，即使在进行手术之后，在脊椎分节的运动性、柔韧性、稳定性等方面也与人体的椎间盘类似，从而不会引起以往由脊椎融合术引起的腰痛等副作用。
观察这种最近出现的人工椎间盘，包括：上部固定体和下部固定体，构成人工椎间盘的；以及中间连接体，插入于上述上部固定体和下部固定体来连接上部固定体和下部固定体。随着脊椎骨的移动，上部固定体以与中间连接体相接触的状态移动，因此，当长时间使用时，由于摩擦而使中间连接体及上部固定体受到磨损，从而具有在人体的内部产生异物的问题，并且，为了防止产生这种异物，需要使用特殊材质作为上部固定体和中间连接体，而这会导致费用昂贵的问题。
发明内容
技术问题
本发明用于解决上述现有技术的问题，本发明的目的在于，提供具有弹力的人工椎间盘，上述具有弹力的人工椎间盘插入于相邻的椎骨，并借助弹力来支撑相邻的椎骨，从而能够解决由人工椎间盘的上部主体和下部主体的频繁的摩擦引起的磨损问题。
并且，本发明的目的在于，提供具有弹力的人工椎间盘，在医学上，由于身体的脊椎运动的中心轴位于椎体(Vertebral Body)的后方(离后方约1/3范围内)，因此，在上述具有弹力的人工椎间盘中，使人工椎间盘运动的中心轴位于作为与身体脊椎运动的中心轴相同位置的后方，从而能够很好地与脊椎相吻合来移动。
用于解决问题的手段
用于实现上述目的的本发明的具有弹力的人工椎间盘能够插入于相邻的椎骨之间，上述具有弹力的人工椎间盘包括：下级板，与下部椎骨相吻合，并向上部椎骨提供弹力；以及上级板，安装于上述下级板的上部，来与上部椎骨相吻合，并能够根据上部椎骨的旋转来在规定角度范围内进行左、右旋转。
并且，上述下级板构成为“匸”字形状，由此，若上部椎骨的前方部向下移动，则“匸”字形状的上端能够因负荷而向下移动。
并且，在上述下级板的“匸”字形状的上端形成有开口部，上级板能够与上述开口部相结合来进行安装。
并且，上述下级板可以包括：下部椎骨支撑部，与下部椎骨相吻合来防止人工椎间盘的脱离；安装部，形成为与上述上级板的下部面相对应的结构，并能够安装上级板来进行旋转；以及弹性连接部，用于连接上述下部椎骨支撑部和安装部，随着上部椎骨的前方部向下移动，上述弹性连接部向折叠的安装部提供弹力。
并且，上述安装部可以包括向左、右侧分离为两个的第一安装部和第二安装部，第一安装部和第二安装部包括凹陷形状的旋转引导部，上述凹陷形状的旋转引导部能够与上述上级板的下部面相结合来进行旋转。
并且，上述弹性连接部能够呈圆形，以便容易进行弯曲，并用于提供弹力。
并且，上述弹性连接部能够在中间形成有规定长度的槽，使得与第一安装部相连接的弹性连接部因向第一安装部施加的负荷而发生弯曲，并使得与第二安装部相连接的弹性连接部因向第二安装部施加的负荷而发生弯曲。
并且，上述弹性连接部能够在左、右侧形成有规定长度的槽，以便借助向第一安装部或第二安装部施加的负荷来容易地向相应方向弯曲。
并且，上述上级板可以包括：上部椎骨支撑部，与上部椎骨相吻合来防止人工椎间盘的脱离；以及圆形的旋转部，设置于上述上部椎骨支撑部的下部面，并能够与上述下级板的上部面相结合来进行旋转。
并且，上述圆形的旋转部能够为了防止旋转规定角度以上而在前方及后方设置有防止台，当旋转规定角度以上时，防止台能够卡在上述下级板来限制旋转。
发明效果
根据本发明的具有弹力的人工椎间盘，具有如下效果：借助弹力来支撑相邻的椎骨，从而能够解决由人工椎间盘的上部主体和下部主体的频繁的摩擦引起的磨损问题。
并且，本发明具有如下效果：在医学上，由于身体的脊椎运动的中心轴位于椎体(Vertebral Body)的后方(离后方约1/3范围内)，因此，在上述具有弹力的人工椎间盘中，使人工椎间盘运动的中心轴位于作为与身体脊椎运动的中心轴相同位置的后方，从而能够很好地与脊椎相吻合来移动，由此不具有异质性，并能够再现与使用人工椎间盘之前相同的脊椎的移动。
并且，本发明具有如下效果：由于能够进行上级板的左、右旋转，因而能够根据上部椎骨的旋转来在规定角度的范围内进行左、右旋转。
并且，本发明具有如下效果：随着上部椎骨下降，当接收负荷时，使形成于上级板的下部的凸出曲面部和形成于下级板的底面的凹陷曲面部相接触，从而能够解决由人工椎间盘的边缘(edge)部分的摩擦引起的磨损。
附图说明
图1为本发明的具有弹力的人工椎间盘的立体图。
图2为表示本发明的具有弹力的人工椎间盘插入于颈椎的状态的立体图。
图3为表示构成本发明的具有弹力的人工椎间盘的上级板与下级板相结合的方式的立体图。
图4为本发明的具有弹力的人工椎间盘的主视图和后视图。
图5为本发明的具有弹力的人工椎间盘的侧视图和侧面投影图。
图6为上级板的立体图。
图7为上级板的主视图和侧视图。
图8为下级板的立体图。
图9为下级板的侧视图和俯视图。
图10为表示在本发明的具有弹力的人工椎间盘从上部椎骨接收负荷时，弹性连接部发生弯曲，并由上级板向下移动的状态的示例图。
图11为表示在本发明的具有弹力的人工椎间盘的左侧或右侧接收负荷时，根据所施加的负荷的方向，上级板向左侧或右侧移动的状态的示例图。
图12为表示以颈椎运动的中心轴为基准来插入具有弹力的人工椎间盘的状态的示例图。
图13为表示在上级板进行左、右旋转时，因防止台而仅在规定角度范围内进行旋转的状态的示例图。
图14作为本发明的另一实施例，是插入于腰椎的具有弹力的人工椎间盘的立体图。
图15为插入于腰椎的具有弹力的人工椎间盘的侧视图和侧面投影图。
符号说明：
1：上部椎骨 2：下部椎骨
10：上级板 20：下级板
11：上部椎骨支撑部 12：圆形的旋转部
13：凸出曲面部 14：机构收容槽
15、16：防止台 17、30：固定突起
20：下级板 21：下部椎骨支撑部
22：安装部 23：第一安装部
24：第二安装部 25：弹性连接部
26：凹陷曲面部 27、28、29：槽
40：龙骨(Keel) 100：具有弹力的人工椎间盘
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一实施例进行进一步的详细说明。
图1为本发明的具有弹力的人工椎间盘的立体图，图2为表示本发明的具有弹力的人工椎间盘插入于颈椎的状态的立体图。
参照图1，具有弹力的人工椎间盘100包括下级板20和上级板10。
在颈椎(颈骨)或构成腰椎(腰骨)的椎间盘发生损伤的情况下，具有弹力的人工椎间盘100为了代替这些损伤的椎间盘而插入于构成颈椎或腰椎的相邻的椎骨之间。
图2可以看出在构成颈椎的上部椎骨1和下部椎骨2之间插入具有弹力的人工椎间盘100。
下级板20与下部椎骨2相吻合，并向上部椎骨1提供弹力。
上级板10能够安装于下级板20的上部来与上部椎骨1相吻合，并能够根据上部椎骨1的旋转来在规定角度范围进行左、右旋转。
当构成颈椎的相邻的椎骨以中心轴为中心向上、下方向进行运动时，下级板20提供弹力来起到缓冲作用，而上级板10与上部椎骨1相吻合，从而在下级板20并不移动的状态下，随着上部椎骨1的左、右旋转来在规定角度范围内向左、右旋转。
图3为表示构成本发明的具有弹力的人工椎间盘的上级板与下级板相结合的方式的立体图。
参照图3，上级板10在形成于下级板20的上部的开口部中以自上而下相结合的方式进行安装。
具体地，当从侧面观察时，下级板20能够构成为“匸”字形状，而在“匸”字形状的上端形成有开口部，在开口部结合有上级板。若上部椎骨1的前方部向下移动，则“匸”字形状的上端因负荷而向下移动，并且，下级板20向上部椎骨1提供弹力来支撑上部椎骨1(参照图12)。
以下，仔细观察具体的上级板10和下级板20的结构。
图4为本发明的具有弹力的人工椎间盘的主视图和后视图，图5为本发明的具有弹力的人工椎间盘的侧视图和侧面投影图。
参照图4及图5，具有弹力的人工椎间盘100包括上级板10和下级板20，在上级板10的下部的前方设置有机构收容槽14，并在上述机构收容槽14的下方形成有凸出曲面部13，用于将具有弹力的人工椎间盘100插入于相邻的椎骨的机构能够插入于上述机构收容槽14。
从正面及侧面观察具有弹力的人工椎间盘100可知，凸出曲面部13和下级板20的底面隔开规定空间。
在下级板20的“匸”字形状的底面形成有凹陷曲面部26，从而构成为与形成于上级板10的下部的凸出曲面部13相对应的形状，若“匸”字形状的上端从上部椎骨1接收很多负荷，则凹陷曲面部26和凸出曲面部13可以相接触。在并不从上部椎骨1接收负荷的所有情况下，凹陷曲面部26和凸出曲面部13相接触，在负荷少的情况下，因弹力而在凹陷曲面部26和凸出曲面部13之间形成隔开空间。
图6为上级板的立体图，图7为上级板的主视图和侧视图，图13为表示在上级板进行左、右旋转时，因防止台而仅在规定角度范围内进行旋转的状态的示例图。
参照图6及图7，上级板10包括上部椎骨支撑部11及圆形的旋转部12。
上部椎骨支撑部11与上部椎骨1相吻合来防止具有弹力的人工椎间盘100的脱离。具体地，在上部椎骨支撑部11的上部面突出地形成有多个锯齿形状的固定突起17，用于与上部椎骨1相吻合。
圆形的旋转部12设置于上部椎骨支撑部11的下部面，并能够与下级板20的上部面相结合来进行旋转。
圆形的旋转部12在下部形成有凸出曲面部13，以便在因由上部椎骨1的上、下移动引起的负荷而折叠时，与形成于下级板20的底面的凹陷曲面部26相接触。
当上级板10接收负荷而向下移动时，形成于圆形的旋转部12的下方的凸出曲面部13和形成于下级板20的底面的凹陷曲面部26相接触，从而能够防止上级板10的边缘部分和下级板20的边缘部分相接触。由此，能够解决上级板10和下级板20的边缘部分磨损的问题。
圆形的旋转部12为了防止旋转规定角度以上而在前方及后方设置防止台16、15，并且，当旋转规定角度以上时，防止台16、15卡在下级板20来限制旋转。
参照图13，可以看出当安装于下级板20的上级板10向左、右进行旋转时，因前方防止台16和后方防止台15而不再进行旋转。像这样利用防止台16、15来将旋转限制于规定角度以内，从而在实质上以与颈椎及腰椎的椎骨之间的椎间盘类似的方式体现。
圆形的旋转部12在前方设置有机构收容槽14，用于使具有弹力的人工椎间盘100插入于相邻的椎骨1、2之间的机构能够插入于机构收容槽14。在上级板10和下级板20相结合的状态下，使机构结合于机构收容槽14后，向相邻的椎骨插入具有弹力的人工椎间盘100。
图8为下级板的立体图，图9为下级板的侧视图和俯视图，图10为表示在本发明的具有弹力的人工椎间盘从上部椎骨接收负荷时，上级板与下级板相接触的状态的示例图，图11为表示在本发明的具有弹力的人工椎间盘的左侧或右侧接收负荷时，上级板折叠的状态的示例图。
参照图8及图9，下级板20包括下部椎骨支撑部21、安装部22及弹性连接部25。
下部椎骨支撑部21与下部椎骨2相吻合来防止具有弹力的人工椎间盘100的脱离。具体地，在下部椎骨支撑部21的下部面突出地形成有多个锯齿形状的固定突起30，用于与下部椎骨2相吻合。
安装部22形成为与上级板10的下部面相对应的结构，使得上级板10能够以安装的方式进行旋转。在安装部22的中间形成有开口部，从而能够与上级板10的下部相结合。
具体地，安装部22包括向左、右侧分离为两个的第一安装部23和第二安装部24，第一安装部23和第二安装部24包括凹陷形状的旋转引导部30，上述凹陷形状的旋转引导部30能够与上级板10的下部面相结合来进行旋转。上级板10的上部椎骨支撑部11安装于第一安装部23和第二安装部24，圆形的旋转部12与凹陷形状的旋转引导部30相结合，并在规定角度范围内向左右进行旋转。
弹性连接部25用于连接下部椎骨支撑部21和安装部22，随着上部椎骨1的前方部向下移动，上述弹性连接部25向折叠的安装部22提供弹力。
优选地，弹性连接部25呈圆形，以便容易进行弯曲，并用于提供弹力。
弹性连接部25在中间形成有规定长度的槽27，得与第一安装部23相连接的弹性连接部25因向第一安装部23施加的负荷而发生弯曲，并使得与第二安装部24相连接的弹性连接部25因向第二安装部24施加的负荷而发生弯曲。由于形成于弹性连接部25的中间的槽27，弹性连接部25能够沿着接收负荷的方向更加柔韧地进行移动。
弹性连接部25在左、右侧形成有规定长度的槽28、29，以便借助向第一安装部23或第二安装部24施加的负荷来容易地向相应方向弯曲。在第一安装部23接收负荷的情况下，由于形成于第一安装部23侧的槽29，弹性连接部25能够更加容易地向第一安装部23方向弯曲。并且，在第二安装部24接收负荷的情况下，由于形成于第二安装部24侧的槽28，弹性连接部25能够更加容易地向第二安装部24方向弯曲。
参照图10，可以看出随着上部椎骨1向上、向下移动，与上部椎骨1相吻合的上级板10接收负荷，使得“匸”字形态的下级板20向下折叠。此时，弹性连接部25一边弯曲，一边向上部椎骨1方向提供弹力。
并且，若从上部椎骨1施加的负荷大，则能够使形成于上级板10的凸出曲面部13和形成于下级板20的底面的凹陷曲面部26相接触。
参照图11，若上级板10的左侧方向接收负荷，则下级板20向左侧弯曲，若上级板10的右侧方向接收负荷，则下级板20向右侧弯曲。借助形成于弹性连接部25的中间的槽27和形成于上述弹性连接部25的左、右侧的规定长度的槽28、29来向相应方向柔韧地进行弯曲。
图12为表示以颈椎运动的中心轴为基准来插入具有弹力的人工椎间盘的状态的示例图。
参照图12，在颈椎运动的中心轴设置有下级板20的弹性连接部25，从而稳定地支撑相邻的椎骨1、2，随着上部椎骨1以中心轴为中心向上、下移动，弹性连接部25向相邻的椎骨1、2提供弹力。
图14作为本发明的另一实施例，是插入于腰椎的具有弹力的人工椎间盘的立体图，图15为插入于腰椎的具有弹力的人工椎间盘的侧视图和侧面投影图。
参照图14及图15，插入于腰椎的具有弹力的人工椎间盘100的基本结构与上述所述的插入于颈椎的具有弹力的人工椎间盘100的基本结构相同。
只不过，在上级板10的上部面和下级板20的下部面以垂直方式形成有龙骨(Keel)40，用于分别与相邻的脊椎相吻合。除了还设置有龙骨40之外，基本结构及工作与上述内容相同，而为了在构成腰椎的上部椎骨、下部椎骨插入龙骨40而削去腰椎骨来进行插入。
根据本发明，具有如下效果：通过弹力来支撑相邻的椎骨，从而能够解决由人工椎间盘的上部主体和下部主体的频繁的摩擦引起的磨损问题。
并且，本发明具有如下效果：在医学上，由于身体的脊椎运动的中心轴位于椎体(Vertebral Body)的后方(离后方约1/3范围内)，因此，在上述具有弹力的人工椎间盘中，使人工椎间盘运动的中心轴位于作为与身体脊椎运动的中心轴相同位置的后方，从而能够很好地与脊椎相吻合来移动，由此不具有异质性，并能够再现与使用人工椎间盘之前相同的脊椎的移动。
并且，本发明具有如下效果：由于能够进行上级板的左、右旋转，因而能够根据上部椎骨的旋转来在规定角度的范围内进行左、右旋转。
并且，本发明具有如下效果：随着上部椎骨下降，当接收负荷时，使形成于上级板的下部的凸出曲面部和形成于下级板的底面的凹陷曲面部相接触，从而能够解决由人工椎间盘的边缘(edge)部分的摩擦引起的磨损。
本发明并不局限于上述特定的优选实施例，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，就能够在不脱离发明要求保护范围所请求的本发明的要旨的情况下进行多种变形实施，而这些变更也属于发明要求保护范围所记载的范围内，这是显而易见的。

Claims (8)

1.一种具有弹力的人工椎间盘，能够插入于相邻的椎骨之间，该人工椎间盘的特征在于，包括：
下级板，与下部椎骨相吻合，并向上部椎骨提供弹力；以及
上级板，安装于上述下级板的上部，与上部椎骨相吻合，能够随着上部椎骨的旋转而在规定角度范围内进行左、右旋转，
上述下级板包括：
下部椎骨支撑部，与下部椎骨相吻合来防止人工椎间盘的脱离；
安装部，形成为与上述上级板的下部面相对应的结构，能够安装上级板来进行旋转；以及
弹性连接部，用于连接上述下部椎骨支撑部和安装部，随着上部椎骨的前方部向下移动，上述弹性连接部向折叠的安装部提供弹力，
上述安装部包括向左、右侧分离为两个的第一安装部和第二安装部，第一安装部和第二安装部包括凹陷形状的旋转引导部，上述凹陷形状的旋转引导部能够与上述上级板的下部面相结合来进行旋转。
2.根据权利要求1所述的具有弹力的人工椎间盘，其特征在于，
上述下级板构成为“匚”字形状，若上部椎骨的前方部向下移动，则“匚”字形状的上端因负荷而向下移动。
3.根据权利要求2所述的具有弹力的人工椎间盘，其特征在于，
在上述下级板的“匚”字形状的上端形成有开口部，使上级板与上述开口部相结合来进行安装。
4.根据权利要求1所述的具有弹力的人工椎间盘，其特征在于，
上述弹性连接部呈圆形，以便容易进行弯曲，并提供弹力。
5.根据权利要求1所述的具有弹力的人工椎间盘，其特征在于，
上述弹性连接部在中间形成有规定长度的槽，使得与第一安装部相连接的弹性连接部因向第一安装部施加的负荷而发生弯曲，并使得与第二安装部相连接的弹性连接部因向第二安装部施加的负荷而发生弯曲。
6.根据权利要求1所述的具有弹力的人工椎间盘，其特征在于，
上述弹性连接部在左、右侧形成有规定长度的槽，使得第一安装部或第二安装部因施加到的第一安装部或第二安装部的负荷而容易向相应方向发生弯曲。
7.根据权利要求1所述的具有弹力的人工椎间盘，其特征在于，
上述上级板包括：
上部椎骨支撑部，与上部椎骨相吻合来防止人工椎间盘的脱离；以及
圆形的旋转部，设置于上述上部椎骨支撑部的下部面，能够与上述下级板的上部面相结合来进行旋转。
8.根据权利要求7所述的具有弹力的人工椎间盘，其特征在于，
为了防止旋转规定角度以上，上述圆形的旋转部在前方及后方设置有防止台，当旋转规定角度以上时，防止台卡在上述下级板，从而限制旋转。
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