CN106491249B - 一种仿真人工脊柱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿真人工脊柱,包括：与上椎体固定连接的顶部间盘座，所述顶部间盘座包括半球壳体，所述半球壳体的半球形容纳腔的内壁上嵌设有一密封环；底部间盘座，所述底部间盘座的半球芯体活动设置在所述半球壳体内，且所述密封环抵挡在所述半球芯体的外周上，其中，所述半球芯体的外周上设有若干个润滑体；若干个间隙调节板，所述间隙调节板位于所述底部间盘座与底部连接座之间,顶部间盘座与底部间盘座之间可连接若干组中间椎体座。采用上述结构，使得本发明耐用、可靠性好、可进行任意长度的椎体置换、具有人体脊柱的生理弧度。

Description

一种仿真人工脊柱
技术领域
本发明涉及医学领域的骨科假体装置技术领域，具体涉及一种仿真人工脊柱。
背景技术
脊柱肿瘤、脊柱结核，严重的脊柱粉碎性骨折，脊柱畸形，颈椎多节段退变等，很多脊柱疾病的手术都要切除脊柱，椎体切除后的脊柱往往需要脊柱的高度、重建其稳定性。
中国专利CN101507663A公开了一种仿真人工脊柱，其被定位于人体的上位椎体和下位椎体之间，所述仿真人工脊柱从上到下依次包括顶部间盘座、顶部椎体环以及底部间盘座，所述顶部椎体环与底部间盘座之间可设置有至少一组脊柱单元，顶部椎体环、底部间盘座与脊柱单元之间互相构成可以前屈、后伸、左右侧屈、旋转的活动关节。所述仿真人工脊柱内还包括一弹性构件，使所述仿真人工脊柱具有一定伸缩功能，通过对弹性构件的塑形实现仿真人工脊柱具有人体脊柱的生理弯曲。这样，本发明提供的仿真人工脊柱可以仿真人的脊柱所有运动功能，并且实现任意长节段的椎体置换，甚至置换全脊柱。但是术后随时间推移，一旦预紧力消失，植入物松动则必然造成脊柱不稳，更甚者其会对周围的神经根、血管造成损伤，引起严重并发症。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种耐用、可靠性好、可进行任意长度的椎体置换、具有人体脊柱的生理弧度的仿真人工脊柱。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种仿真人工脊柱，包括：与上椎体固定连接的顶部间盘座，所述顶部间盘座包括半球壳体，所述半球壳体的半球形容纳腔的内壁上嵌设有一密封环；底部间盘座，所述底部间盘座的半球芯体活动设置在所述半球壳体内，且所述密封环抵挡在所述半球芯体的外周上，其中，所述半球芯体的外周上设有若干个润滑体，且所述润滑体的前端抵挡在所述半球形容纳腔的内壁上；底部连接座，所述底部间盘座通过所述底部连接座与下椎体固定连接；若干个间隙调节板，所述间隙调节板位于所述底部间盘座与所述底部连接座之间，使植入的人工脊柱的长度与切除的脊柱段的长度相匹配；弹性体，所述弹性体位于所述半球芯体的凹腔内。
进一步地，所述半球壳体的球心与所述半球芯体的球心重合，且球心位于所述半球形容纳腔内。
进一步地，所述顶部间盘座与所述底部间盘座之间可连接若干组中间椎体座。
更进一步地，所述中间椎体座的一端为半球壳体，所述中间椎体座的另一端为半球芯体。
进一步地，所述半球形容纳腔的内壁上设有一环形槽，所述密封环嵌设在所述环形槽内。
更进一步地，所述环形槽的底面上设有上环形凹槽和下环形凹槽，所述上环形凹槽与下环形凹槽之间形成一中环形凸起。
更进一步地，所述密封环的外周上设有上环形卡凸和下环形卡凸，所述上环形卡凸与下环形卡凸之间形成一环形卡槽，所述密封环的内腔的一端面设有一向外逐渐扩大的环形锥面，所述密封环的内腔的另一端的侧壁上设有一环形容纳腔，其中，所述上环形卡凸、下环形卡凸分别嵌设在所述上环形凹槽、下环形凹槽内，所述中环形凸起嵌设在所述环形卡槽内。
进一步地，所述半球芯体的外周上环形均匀设有若干个限位孔，所述润滑体活动设置在所述限位孔内，其中，所述限位孔包括直孔和小锥孔，所述直孔与所述小锥孔的小端口相通，所述小锥孔的大端口位于所述半球芯体的外周上。
更进一步地，所述润滑体包括导柱、锥台和弧形顶端，所述弧形顶端位于所述锥台的大端面上，所述导柱位于所述锥台的小端面上，所述导柱滑动设置在所述直孔内，所述锥台与所述小锥孔配合，所述弧形顶端抵挡在所述半球形容纳腔的内壁上，其中，所述导柱的底面上设有一空腔，所述空腔内设有一弹簧，所述弹簧的两端分别抵挡在所述空腔的底面和所述直孔的底面上。
进一步地，所述弹性体包括中心段、一对上臂、一对支撑段、一对下臂和一对球头，所述中心段的两端与一对上臂的一端固定连接，一对上臂的另一端通过一对支撑段与一对下臂的一端固定连接，一对下臂的另一端分别设有一球头，其中，所述中心段抵挡在所述半球形容纳腔的内壁上，所述支撑段和球头均抵挡在所述凹腔的内壁上。
从上述的技术方案可以看出，本发明的优点是耐用、可靠性好、可进行任意长度的椎体置换、具有人体脊柱的生理弧度。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明增设中间脊柱座的结构示意图。
图3是本发明的顶部间盘座的结构示意图。
图4是本发明的底部间盘座的结构示意图。
图5是本发明的中间脊柱座的结构示意图。
图6是本发明的底部连接座的结构示意图。
图7是本发明的弹性体的结构示意图。
图8是本发明的密封环的半剖示图。
图9是本发明的润滑体的半剖示图。
图中标记为：顶部间盘座1、顶部连接座11、安装孔111、半球壳体12、半球形容纳腔121、环形槽122、上环形凹槽1221、下环形凹槽1222、中环形凸起1223、尖钉13、底部间盘座2、连接板21、连接孔211、半球芯体22、凹腔221、限位孔222、直孔2221、小锥孔2222、间隙调节板3、底部连接座4、螺纹孔41、弹性体5、中心段51、上臂52、支撑段53、下臂54、球头55、密封环6、环形卡槽61、上环形卡凸62、下环形卡凸63、环形锥面64、环形容纳腔65、润滑体7、导柱71、锥台72、弧形顶端73、空腔74、弹簧75、中间椎体座8、连接螺钉9。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1至图9，如图1和图2所示的一种仿真人工脊柱，包括与上椎体固定连接的顶部间盘座1、与所述顶部间盘座1活动连接的底部间盘座2、与所述底部间盘座2固定连接的底部连接座4、位于所述底部间盘座2与所述底部连接座4之间的若干个间隙调节板3和抵挡在所述顶部间盘座1与所述底部间盘座2之间的弹性体5，所述底部间盘座2通过所述底部连接座4与下椎体固定连接，所述顶部间盘座1与所述底部间盘座2之间可依次连接若干组中间椎体座8，可实现不同长度的椎体置换，由于所述顶部间盘座1与所述底部间盘座2之间、所述顶部间盘座1与所述中间椎体座8之间、所述底部间盘座2与所述中间椎体座8之间均采用球关节活动连接，所以该仿真人工脊柱能够使患者完成前屈、后伸、左右侧屈、旋转等动作，克服了人工椎体刚性内固定影响患者活动的缺陷。
如图1和图3所示，所述顶部间盘座1包括顶部连接座11和半球壳体12，所述顶部连接座11呈L形，所述半球壳体12的外周与所述顶部连接座11的水平连接板的下端面相切固定连接在一起，所述水平连接板的上端面上设有若干个尖钉13，所述尖钉13可深入到上椎体的端面内，且所述水平连接板的上端面为粗糙面，粗糙面上设有微粒孔隙结构，以便上椎体的骨质向下生长与水平连接板的粗糙面结合，所述顶部连接座11的垂直连接板上设有一对安装孔111，紧固螺栓穿过所述安装孔111将所述顶部连接座11固定连接在上椎体上，所述半球壳体12的平面内设有一半球形容纳腔121，且靠近所述半球形容纳腔121的开口端的内壁上设有一环形槽122，所述环形槽122内嵌设有一密封环6，其中，所述半球形容纳腔121的中心轴与所述水平连接板相互垂直。
如图1和图4所示，所述底部间盘座2包括连接板21和半球芯体22，所述连接板21的上端面与所述半球芯体22的外周相切固定连接在一起，所述半球芯体22的平面内设有一纵截面呈U形的凹腔221，且所述凹腔221的轴线与所述连接板21相互垂直，其中，所述连接板21上设有若干个连接孔211，所述半球芯体22的外周上、且靠近所述凹腔221的开口端处环形均匀设有若干个限位孔222，所述限位孔222内活动设有润滑体7，其中，所述限位孔222包括直孔2221和小锥孔2222，所述直孔2221与所述小锥孔2222的小端口相通，所述小锥孔2222的大端口位于所述半球芯体22的外周上。
如图1、图3和图4所示，所述半球芯体22活动设置在所述半球壳体12内，所述密封环6的内圈抵挡在所述半球芯体22的外周上，所述润滑体7的前端抵挡在所述半球形容纳腔121的内壁上，其中，所述润滑体7使所述半球芯体22与所述半球壳体12产生相对运动时摩擦力减少，运动灵活，降低磨损，所述密封环6为了使润滑剂不外泄，润滑剂外泄可能会造成局部感染引发病症给患者造成不必要的痛苦，也避免润滑剂外泄造成该仿真人工脊柱使用寿命缩短，其中，所述半球壳体12的球心与所述半球芯体22的球心重合，且球心位于所述半球形容纳腔121内，避免仿真人工脊柱在做弯曲动作过程中出现所述半球壳体12与所述半球芯体22的脱离，使用可靠性高。采用所述半球芯体22与所述半球壳体12的结构，不会因为长期使用造成预紧力消失或减小，所以不会产生松动造成脊柱不稳，更甚者其会对周围的神经根、血管造成损伤，引起严重并发症。
如图1、图4和图6所示，连接螺钉9的一端依次穿过位于所述连接板21上的连接孔211、叠加的若干个间隙调节板3与位于所述底部连接座4上的螺纹孔41螺纹连接，其中，所述底部连接座4呈L形，所述螺纹孔41位于所述底部连接座4的水平连接板的上端面上，所述水平连接板的下端面上设有若干个尖钉13，所述尖钉13可深入到上椎体的端面内，且所述水平连接板的下端面为粗糙面，粗糙面上设有微粒孔隙结构，以便上椎体的骨质向下生长与水平连接板的粗糙面结合，所述底部连接座4的垂直连接板上设有一对安装孔111，紧固螺栓穿过所述安装孔111将所述底部连接座4固定连接在下椎体上，其中，所述间隙调节板3可以对仿真人工脊柱的长度实现微调，使植入的人工脊柱的长度与切除的脊柱段的长度更加相近，避免运动过程中上椎体或下椎体产生拉伤。
如图1、图3、图4和图7所示，所述弹性体5包括中心段51、一对上臂52、一对支撑段53、一对下臂54和一对球头55，所述中心段51的两端与一对上臂52的一端固定连接，一对上臂52的另一端通过一对支撑段53与一对下臂54的一端固定连接，一对下臂54的另一端分别设有一球头55，其中，所述中心段51抵挡在所述半球形容纳腔121的内壁上，所述支撑段53抵挡在所述凹腔221的直内壁上，所述球头55抵挡在所述凹腔221的圆弧底面上，为所述半球芯体22提供一定的预紧力，使所述半球芯体22的外周可靠地得当在所述半球形容纳腔121的内壁上，避免磨损造成所述半球芯体22的外周与所述半球形容纳腔121的内壁之间留有一定间隙，使用可靠。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，当手术切除了多个椎体时，需要使仿真人工脊柱具有相应的长度，此时可在所述顶部间盘座1与所述底部间盘座2之间增加若干个中间椎体座8，其中，所述中间椎体座8的一端为半球壳体12，所述中间椎体座8的另一端为半球芯体22，使用方便，不需要根据个体进行个人定制，使用方便。
如图1、图3和图8所示，所述环形槽122的底面上设有上环形凹槽1221和下环形凹槽1222，所述上环形凹槽1221与下环形凹槽1222之间形成一中环形凸起1223，所述密封环6的外周上设有上环形卡凸62和下环形卡凸63，所述上环形卡凸62与下环形卡凸63之间形成一环形卡槽61，所述密封环6的内腔的一端面设有一向外逐渐扩大的环形锥面64，所述密封环6的内腔的另一端的侧壁上设有一环形容纳腔65，其中，所述上环形卡凸62、下环形卡凸63分别嵌设在所述上环形凹槽1221、下环形凹槽1222内，所述中环形凸起1223嵌设在所述环形卡槽61内，采用上述结构，所述密封环6安装可靠，所述环形锥面64能够缓存多余的润滑剂，避免造成局部压力过大产生变形，所述环形容纳腔65与外界相通，能够缓存粘覆在所述半球芯体22外周上的体液，避免造成局部压力过大产生变形。
如图1、图4和图9所示，，所述润滑体7包括导柱71、锥台72和弧形顶端73，所述弧形顶端73位于所述锥台72的大端面上，所述导柱71位于所述锥台72的小端面上，所述导柱71滑动设置在所述直孔2221内，所述锥台72与所述小锥孔2222配合，所述弧形顶端73抵挡在所述半球形容纳腔121的内壁上，其中，所述导柱71的底面上设有一空腔74，所述空腔74内设有一弹簧75，所述弹簧75的两端分别抵挡在所述空腔74的底面和所述直孔2221的底面上，所述弹簧75确保所述弧形顶端73能够连续与所述半球形容纳腔121的内壁相接触，所述锥台72的设置是为了使所述润滑体7的受力分散，降低消耗速度，延长使用寿命。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仿真人工脊柱，其特征在于，包括：
与上椎体固定连接的顶部间盘座(1)，所述顶部间盘座(1)包括半球壳体(12)，所述半球壳体(12)的半球形容纳腔(121)的内壁上嵌设有一密封环(6)；
底部间盘座(2)，所述底部间盘座(2)的半球芯体(22)活动设置在所述半球壳体(12)内，且所述密封环(6)抵挡在所述半球芯体(22)的外周上，其中，所述半球芯体(22)的外周上设有若干个润滑体(7)，且所述润滑体(7)的前端抵挡在所述半球形容纳腔(121)的内壁上；
底部连接座(4)，所述底部间盘座(2)通过所述底部连接座(4)与下椎体固定连接；
若干个间隙调节板(3)，所述间隙调节板(3)位于所述底部间盘座(2)与所述底部连接座(4)之间，使植入的人工脊柱的长度与切除的脊柱段的长度相匹配；
弹性体(5)，所述弹性体(5)位于所述半球芯体(22)的凹腔(221)内。
2.根据权利要求1所述的仿真人工脊柱，其特征在于，所述半球壳体(12)的球心与所述半球芯体(22)的球心重合，且球心位于所述半球形容纳腔(121)内。
3.根据权利要求1所述的仿真人工脊柱，其特征在于，所述顶部间盘座(1)与所述底部间盘座(2)之间可连接若干组中间椎体座(8)。
4.根据权利要求3所述的仿真人工脊柱，其特征在于，所述中间椎体座(8)的一端为半球壳体(12)，所述中间椎体座(8)的另一端为半球芯体(22)。
5.根据权利要求1所述的仿真人工脊柱，其特征在于，所述半球形容纳腔(121)的内壁上设有一环形槽(122)，所述密封环(6)嵌设在所述环形槽(122)内。
6.根据权利要求5所述的仿真人工脊柱，其特征在于，所述环形槽(122)的底面上设有上环形凹槽(1221)和下环形凹槽(1222)，所述上环形凹槽(1221)与下环形凹槽(1222)之间形成一中环形凸起(1223)。
7.根据权利要求6所述的仿真人工脊柱，其特征在于，所述密封环(6)的外周上设有上环形卡凸(62)和下环形卡凸(63)，所述上环形卡凸(62)与下环形卡凸(63)之间形成一环形卡槽(61)，所述密封环(6)的内腔的一端面设有一向外逐渐扩大的环形锥面(64)，所述密封环(6)的内腔的另一端的侧壁上设有一环形容纳腔(65)，其中，所述上环形卡凸(62)、下环形卡凸(63)分别嵌设在所述上环形凹槽(1221)、下环形凹槽(1222)内，所述中环形凸起(1223)嵌设在所述环形卡槽(61)内。
8.根据权利要求1所述的仿真人工脊柱，其特征在于，所述半球芯体(22)的外周上环形均匀设有若干个限位孔(222)，所述润滑体(7)活动设置在所述限位孔(222)内，其中，所述限位孔(222)包括直孔(2221)和小锥孔(2222)，所述直孔(2221)与所述小锥孔(2222)的小端口相通，所述小锥孔(2222)的大端口位于所述半球芯体(22)的外周上。
9.根据权利要求8所述的仿真人工脊柱，其特征在于，所述润滑体(7)包括导柱(71)、锥台(72)和弧形顶端(73)，所述弧形顶端(73)位于所述锥台(72)的大端面上，所述导柱(71)位于所述锥台(72)的小端面上，所述导柱(71)滑动设置在所述直孔(2221)内，所述锥台(72)与所述小锥孔(2222)配合，所述弧形顶端(73)抵挡在所述半球形容纳腔(121)的内壁上，其中，所述导柱(71)的底面上设有一空腔(74)，所述空腔(74)内设有一弹簧(75)，所述弹簧(75)的两端分别抵挡在所述空腔(74)的底面和所述直孔(2221)的底面上。
10.根据权利要求1所述的仿真人工脊柱，其特征在于，所述弹性体(5)包括中心段(51)、一对上臂(52)、一对支撑段(53)、一对下臂(54)和一对球头(55)，所述中心段(51)的两端与一对上臂(52)的一端固定连接，一对上臂(52)的另一端通过一对支撑段(53)与一对下臂(54)的一端固定连接，一对下臂(54)的另一端分别设有一球头(55)，其中，所述中心段(51)抵挡在所述半球形容纳腔(121)的内壁上，所述支撑段(53)和球头(55)均抵挡在所述凹腔(221)的内壁上。
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