CN107874874A - 椎体假体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种椎体假体，包括相互连接的上部和下部，上部的上端设置有上终板，下部的下端设置有下终板，上部与下部之间通过插接体与插接孔插接连接，插接体和/或插接孔呈锥形，以使上部和下部之间形成锥形连接结构。本发明的椎体假体采用至少两个部件插接配合的结构，其中用于与人体椎体配合的上终板和下终板分别设置在两个部件上，因此可以通过选用不同尺寸的部件来实现人体椎体整体尺寸的调节，使得椎体假体在人体内能够更好的与人体椎体配合，使得周围组织保持原有的位置状态，上终板和下终板的融合面与临近人体椎体的生理关节面良好吻合，拓宽椎体假体的适用性。

Description

椎体假体

技术领域

本发明涉及人工假体领域，具体而言，涉及一种椎体假体。

背景技术

人体的脊柱会由于病患或外力影响而发生破坏，例如椎体肿瘤、严重粉碎性骨折以及结核等感染性疾病，并可能导致脊髓、神经损害或出现椎节的塌陷及脊柱的成角畸形，神经功能障碍或成角畸形明显者常需行椎体切除术。而人工椎体的出现脊柱肿瘤、脊柱结核及外伤患者提供了一个较为可靠的治疗方法。

现有的人工椎体替代物大致可分为填充型(骨水泥)、支撑型(钛网)及支撑固定型。由于设计以及结构的不同，导致上述各种人工椎体替代物的生物力学稳定性亦有不同。

其中支撑型的人工椎体替代物的使用范围最广，钛网或椎体假体放置于被切除的椎体部位，起支撑作用，钢板螺钉固定系统用于连接与被切除椎体相邻的上下两个椎体。在支撑性的人工椎体替代物中，钛网与钢板螺钉固定系统之间相互分离，钛网仅靠其两头的椎体夹紧，因而固定不牢，易发生倾斜，甚至脱落；而椎体假体对尺寸规格的限制较大，通用的椎体假体难以与患者的脊柱有效配合，而定制的椎体假体又存在价格高昂、生产周期长等缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种椎体假体，以解决现有技术中椎体假体难以与患者的脊柱有效配合的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种椎体假体，包括相互连接的上部和下部，上部的上端设置有上终板，下部的下端设置有下终板，上部与下部之间通过插接体与插接孔插接连接，插接体和/或插接孔呈锥形，以使上部和下部之间形成锥形连接结构。

进一步地，插接体与插接孔均呈锥形，插接体的锥度与插接孔的锥度相同。

进一步地，椎体假体还包括：上连接体，上连接体的上端设置有上终板，上连接体具有沿轴向设置的第一中孔；下连接体，下连接体的下端设置有下终板，下连接体的上端具有第二插接体；第二插接体插入第一中孔以连接上连接体和下连接体，第一中孔的至少一部分和/或第二插接体呈锥形，以使上连接体和下连接体之间形成锥形连接结构。

可替换地，上连接体，上连接体的上端设置有上终板，上连接体具有沿轴向设置的第一中孔；下连接体，下连接体的下端设置有下终板，下连接体的上端具有第二插接体；中连接体，中连接体的上端具有第三插接体，中连接体具有沿轴向设置的第三中孔，第三插接体插入第一中孔以连接上连接体和中连接体，第二插接体插入第三中孔以连接下连接体和中连接体，其中第三插接体和第一中孔之间形成锥形连接结构和/或第二插接体和第三中孔之间形成锥形连接结构。

可替换地，上连接体，上连接体的上端设置有上终板，上连接体的下端具有第一插接体；下连接体，下连接体的下端设置有下终板，下连接体的上端具有第二插接体；中连接体，中连接体具有沿轴向设置的第三中孔，第一插接体插入第三中孔以连接上连接体和中连接体，第二插接体插入第三中孔以连接下连接体和中连接体，其中第一插接体和第三中孔之间形成锥形连接结构和/或第二插接体和第三中孔之间形成锥形连接结构。

进一步地，上连接体具有沿轴向设置的第一中孔，下连接体具有沿轴向设置的第二中孔，第二中孔与第一中孔连通。

进一步地，第一中孔沿上连接体的轴向贯穿地设置，和/或第二中孔沿下连接体的轴向贯穿地设置。

进一步地，中连接体的侧壁上沿径向开设有多个或多个通孔，通孔连通中连接体的外侧和第三中孔的内测。

进一步地，中连接体的外表面呈骨小梁结构。

进一步地，上终板的上端面和下终板的下端面呈骨小梁结构。

本发明的椎体假体采用至少两个部件插接配合的结构，其中用于与人体椎体配合的上终板和下终板分别设置在两个部件上，因此可以通过选用不同尺寸的部件来实现人体椎体整体尺寸的调节，使得椎体假体在人体内能够更好的与人体椎体配合，使得周围组织保持原有的位置状态，上终板和下终板的融合面与临近人体椎体的生理关节面良好吻合，拓宽椎体假体的适用性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的椎体假体的第一种实施例的立体示意图；

图2示出了根据本发明的椎体假体的第二种实施例的立体示意图；

图3示出了根据本发明的椎体假体的第三种实施例的立体示意图；

图4示出了根据本发明的椎体假体的第三种实施例的剖视图；

图5示出了根据本发明的椎体假体的第三种实施例的主视图；

图6示出了根据本发明的椎体假体的第二种实施例的主视图；

图7示出了根据本发明的椎体假体的第四种实施例的主视图；以及

图8示出了根据本发明的椎体假体的第五种实施例的主视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、上连接体；11、上终板；12、第一中孔；13、第一插接体；20、下连接体；21、下终板；22、第二中孔；23、第二插接体；30、中连接体；31、第三中孔；32、第三插接体；33、通孔；40、刺凸。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本发明提供了一种椎体假体，如图1至图8所示，该椎体假体包括相互连接的上部和下部，上部的上端设置有上终板11，下部的下端设置有下终板21，上部与下部之间通过插接体与插接孔插接连接，插接体和/或插接孔呈锥形，以使上部和下部之间形成锥形连接结构。

本发明的椎体假体采用至少两个部件插接配合的结构，其中用于与人体椎体配合的上终板11和下终板21分别设置在两个部件上，因此可以通过选用不同尺寸的部件来实现人体椎体整体尺寸的调节，使得椎体假体在人体内能够更好的与人体椎体配合，使得周围组织保持原有的位置状态，上终板11和下终板21的融合面与临近人体椎体的生理关节面良好吻合，拓宽椎体假体的适用性。此外，由于椎体假体的上部和下部之间具有锥形连接结构，既能够实现轴向自定位，保持轴向的稳定性，又能提供轴向的压缩刚度及抗扭转性。

优选地，插接体与插接孔均呈锥形，插接体的锥度与插接孔的锥度相同。当插接体插入插接孔后，由于锥形面具有自定位性能，因此插接体会与插接孔自动对轴，从而避免相互连接的部件之间发生错位。

优选地，椎体假体还包括：上连接体10，上连接体10的上端设置有上终板11，上连接体10具有沿轴向设置的第一中孔12；下连接体20，下连接体20的下端设置有下终板21，下连接体20的上端具有第二插接体23；第二插接体23插入第一中孔12以连接上连接体10和下连接体20，第一中孔12的至少一部分和/或第二插接体23呈锥形，以使上连接体10和下连接体20之间形成锥形连接结构。

如图2、图6和图7示出的实施例，在这些实施例中，椎体假体包括两个相互连接的部件，即上连接体10和下连接体20，二者通过锥形连接结构连接。锥形连接结构为插接体和插接孔的配合，插接体可以上只在上连接体10上，也可以设置在下连接体20上，由于椎体假体是安装在脊柱上代替人体椎体的支撑作用，因此优选地上连接体10上开设作为插接孔的第一中孔12，而下连接体20上设置作为插接体的第二插接体23。

图2和图6示出的是本发明的椎体假体的第二种实施例，图7示出的是本发明的椎体假体的第四种实施例，虽然这两种实施例均是上连接体10和下连接体20连接的结构，但第四实施例中上连接体10的长度更长，导致第四实施例的椎体假体的整体长度相比第二实施例的椎体假体的长度更长，用以配合不同尺寸的脊椎。

优选地，上连接体10，上连接体10的上端设置有上终板11，上连接体10具有沿轴向设置的第一中孔12；下连接体20，下连接体20的下端设置有下终板21，下连接体20的上端具有第二插接体23；中连接体30，中连接体30的上端具有第三插接体32，中连接体30具有沿轴向设置的第三中孔31，第三插接体32插入第一中孔12以连接上连接体10和中连接体30，第二插接体23插入第三中孔31以连接下连接体20和中连接体30，其中第三插接体32和第一中孔12之间形成锥形连接结构和/或第二插接体23和第三中孔31之间形成锥形连接结构。

在一些实施例中，椎体假体包括三个依次连接的部件，即上连接体10、中连接体30和下连接体20，三者中的至少两个部件之间通过锥形连接结构连接。由于上连接体10和下连接体20上分别具有用于与人体椎体配合的上终板11和下终板21，加工成本较高，难度较大，而中连接体30制造较简单，因此仅采用一种或少数规格的上连接体10和下连接体20，配合多种规格的中连接体30就能够更廉价、便捷地组合呈多种规格的椎体假体。

而更优选地，如图3、图4、图5和图8示出的实施例，上连接体10和中连接体30之间以及中连接体30和下连接体20之间均采用锥形连接结构连接。由于椎体假体是安装在脊柱上代替人体椎体的支撑作用，因此优选地上连接体10上开设作为插接孔的第一中孔12，中连接体30的上部设置用于与第一中孔12配合的第三插接体32，中连接体30的下部开设作为插接孔的第三中孔31，而下连接体20上设置用于与第三中孔31配合的第二插接体23。

图3至图5示出的是本发明的椎体假体的第三种实施例，而图8示出的是本发明的椎体假体的第五种实施例，虽然这两种实施例均是包括上连接体10、中连接体30和下连接体20的结构，但第五实施例中上连接体10和中连接体30的长度更长，导致第五实施例的椎体假体的整体长度相比第三实施例的椎体假体的长度更长，用以配合不同尺寸的脊椎。

优选地，上连接体10，上连接体10的上端设置有上终板11，上连接体10的下端具有第一插接体13；下连接体20，下连接体20的下端设置有下终板21，下连接体20的上端具有第二插接体23；中连接体30，中连接体30具有沿轴向设置的第三中孔31，第一插接体13插入第三中孔31以连接上连接体10和中连接体30，第二插接体23插入第三中孔31以连接下连接体20和中连接体30，其中第一插接体13和第三中孔31之间形成锥形连接结构和/或第二插接体23和第三中孔31之间形成锥形连接结构。

在如图1示出的实施例中，上连接体10和下连接体20均插入中连接体30中，这种结构的优点在于上连接体10和下连接体20的规格可以相同，即上连接体10和下连接体20之间可以实现互换。

优选地，上连接体10具有沿轴向设置的第一中孔12，下连接体20具有沿轴向设置的第二中孔22，第二中孔22与第一中孔12连通。

在如图2、图6和图7示出的实施例中，第一中孔12和第二中孔22直接连通；而在如图3、图4、图5和图8示出的实施例中，第一中孔12和第二中孔22均与第三中孔31连通。

优选地，第一中孔12沿上连接体10的轴向贯穿地设置，和/或第二中孔22沿下连接体20的轴向贯穿地设置。

更优选地，如图4所示，本发明的椎体假体具有沿轴向贯穿设置的中孔，即第一中孔12的上开口开设在上终板11上，第二中孔22的下开口开设在下终板21上。该贯穿设置的中孔可以作为植骨孔，能够进行植骨，促进骨愈合，实现更好的远期稳定性。

优选地，中连接体30的侧壁上沿径向开设有多个或多个通孔33，通孔33连通中连接体30的外侧和第三中孔31的内测。

如图1所示，在该实施例中，在轴向方向上通孔33呈两列，每列均包括三个通孔33，该通孔33的作用是促进血液流通，血液、组织液能够通过通孔33进入第三中孔31内，从而与设置在第一中孔12、第二中孔22或第三中孔31内的植骨后的骨组织接触，促进骨生长。

优选地，中连接体30的外表面呈骨小梁结构。

优选地，上终板11的上端面和下终板21的下端面呈骨小梁结构。

如图1和图5至图8所示，在这些实施例中，除了作为插接体的结构，其他结构的外表面均呈骨小梁结构。骨小梁结构可以采用3D打印的方式加工而成。

骨小梁结构是一种便于骨细胞长入的微孔结构，该微孔结构是一种相互连通的多向微孔隙结构，孔隙直径为500μm至1000μm，优选地为800μm。该孔隙有利于骨细胞爬行长入，使得术后椎体假体的骨小梁结构的结合面与生理骨结构发生骨融合以达到长期稳定。

优选地，上终板11和下终板21上均设置有多个刺凸40，刺凸40的结构优选地为锥形。刺凸40能够增加术后初期椎体假体与人体椎体之间的配合稳定性。

优选地，上终板11和下终板21的骨配合面采用解剖形态设计，模拟与其配合的人体椎体的形状、角度等，以实现更良好的配合关系。

本发明的椎体假体采用医用金属制成，医用金属包括但不局限于钛及钛合金、钴合金、不锈钢以及钽金属、镁合金等，此类金属材料在ISO-5830系列国际标准中均有规定，其生物相容性已经得到国内外多年骨科植入应用的实践证实。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述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)

1.一种椎体假体，其特征在于，包括相互连接的上部和下部，所述上部的上端设置有上终板(11)，所述下部的下端设置有下终板(21)，所述上部与所述下部之间通过插接体与插接孔插接连接，所述插接体和/或所述插接孔呈锥形，以使所述上部和下部之间形成锥形连接结构。

2.根据权利要求1所述的椎体假体，其特征在于，所述插接体与所述插接孔均呈锥形，所述插接体的锥度与所述插接孔的锥度相同。

3.根据权利要求1所述的椎体假体，其特征在于，所述椎体假体还包括：

上连接体(10)，所述上连接体(10)的上端设置有上终板(11)，所述上连接体(10)具有沿轴向设置的第一中孔(12)；

下连接体(20)，所述下连接体(20)的下端设置有下终板(21)，所述下连接体(20)的上端具有第二插接体(23)；

所述第二插接体(23)插入所述第一中孔(12)以连接所述上连接体(10)和所述下连接体(20)，所述第一中孔(12)的至少一部分和/或所述第二插接体(23)呈锥形，以使所述上连接体(10)和所述下连接体(20)之间形成所述锥形连接结构。

4.根据权利要求1所述的椎体假体，其特征在于，

上连接体(10)，所述上连接体(10)的上端设置有上终板(11)，所述上连接体(10)具有沿轴向设置的第一中孔(12)；

下连接体(20)，所述下连接体(20)的下端设置有下终板(21)，所述下连接体(20)的上端具有第二插接体(23)；

中连接体(30)，所述中连接体(30)的上端具有第三插接体(32)，所述中连接体(30)具有沿轴向设置的第三中孔(31)，所述第三插接体(32)插入所述第一中孔(12)以连接所述上连接体(10)和所述中连接体(30)，所述第二插接体(23)插入所述第三中孔(31)以连接所述下连接体(20)和所述中连接体(30)，其中所述第三插接体(32)和所述第一中孔(12)之间形成所述锥形连接结构和/或所述第二插接体(23)和所述第三中孔(31)之间形成所述锥形连接结构。

5.根据权利要求1所述的椎体假体，其特征在于，

上连接体(10)，所述上连接体(10)的上端设置有上终板(11)，所述上连接体(10)的下端具有第一插接体(13)；

下连接体(20)，所述下连接体(20)的下端设置有下终板(21)，所述下连接体(20)的上端具有第二插接体(23)；

中连接体(30)，所述中连接体(30)具有沿轴向设置的第三中孔(31)，所述第一插接体(13)插入所述第三中孔(31)以连接所述上连接体(10)和所述中连接体(30)，所述第二插接体(23)插入所述第三中孔(31)以连接所述下连接体(20)和所述中连接体(30)，其中所述第一插接体(13)和所述第三中孔(31)之间形成所述锥形连接结构和/或所述第二插接体(23)和所述第三中孔(31)之间形成所述锥形连接结构。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的椎体假体，其特征在于，所述上连接体(10)具有沿轴向设置的第一中孔(12)，所述下连接体(20)具有沿轴向设置的第二中孔(22)，所述第二中孔(22)与所述第一中孔(12)连通。

7.根据权利要求6所述的椎体假体，其特征在于，所述第一中孔(12)沿所述上连接体(10)的轴向贯穿地设置，和/或所述第二中孔(22)沿所述下连接体(20)的轴向贯穿地设置。

8.根据权利要求4或5所述的椎体假体，其特征在于，所述中连接体(30)的侧壁上沿径向开设有多个或多个通孔(33)，所述通孔(33)连通所述中连接体(30)的外侧和所述第三中孔(31)的内测。

9.根据权利要求4或5所述的椎体假体，其特征在于，所述中连接体(30)的外表面呈骨小梁结构。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的椎体假体，其特征在于，所述上终板(11)的上端面和所述下终板(21)的下端面呈骨小梁结构。