CN110141402A - 一种椎间盘假体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种椎间盘假体，包括：第一上板，第一下板，第一弹性连接装置；所述第一弹性连接装置的底部与所述第一下板的上表面连接，第一弹性连接装置的顶部与所述第一上板的下表面连接；所述第一上板上设置一个以上通孔，所述第一下板上设置一个以上通孔；所述第一上板和第一下板均采用弹性合金材料制作。本发明提供的技术方案，能够有效适配不同形状的椎体终板，且置入后更加稳固。
Description
技术领域
本发明涉及医用假体技术领域，尤其涉及一种椎间盘假体。
背景技术
椎间盘是两个相邻椎体之间的结构，其连接相邻椎体的上下终板。椎间盘假体应用在椎间盘置换术中，用于替换病变的椎间盘。图1为人体部分椎骨的医学影像图，图1中箭头所指处为椎体终板，可见，不同椎体的椎体终板形状是不同的。
现有的椎间盘假体大致由三部分组成：上板、下板和髓核假体，髓核假体位于上板与下板之间，并与上、下板紧密接触。由于现有的椎间盘假体的上、下板大多为形状固定的平面结构，而椎体终板的形状又是不规则的，因此，现有的椎间盘假体很难与椎体终板有效适配。手术医生在置入假体前还需要对椎体终板进行打磨，而打磨过程中产生的骨屑、打磨过后的椎体终板的强度改变均会增加手术并发症的发生几率。同时，现有的椎间盘假体采用硬性材料设计，与椎间盘的医学解剖特性并不相符，手术后不能与人体自身的椎体终板良好匹配贴服、残留较大间隙，存在假体下沉、移位、脱出等手术并发症的风险。
发明内容
本发明旨在提供一种椎间盘假体，能够有效适配不同形状的椎体终板，且置入后更加稳固。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种椎间盘假体，包括：第一上板，第一下板，第一弹性连接装置；所述第一弹性连接装置的底部与所述第一下板的上表面连接，第一弹性连接装置的顶部与所述第一上板的下表面连接；所述第一上板上设置一个以上通孔，所述第一下板上设置一个以上通孔；所述第一上板和第一下板均采用弹性合金材料制作。
进一步地，还包括：第二上板，第二下板，第二弹性连接装置，第三弹性连接装置；所述第一上板、第二上板、第二下板、第一下板从上至下依次同轴设置；所述第一弹性连接装置的底部与所述第二下板的上表面连接，第一弹性连接装置的顶部与所述第二上板的下表面连接；所述第二弹性连接装置的底部与所述第二上板的上表面连接，第二弹性连接装置的顶部与所述第一上板的下表面连接；所述第三弹性连接装置的底部与所述第一下板的上表面连接，第三弹性连接装置的顶部与所述第二下板的下表面连接；所述第二上板和第二下板均采用弹性合金材料制作。
优选地，所述第一弹性连接装置包括至少一根第一弹簧；所述第一弹簧的底部与所述第二下板的上表面连接，第一弹簧的顶部与所述第二上板的下表面连接；所述第一弹簧呈阵列排列。
进一步地，所述第一弹性连接装置还包括：弹性保护套筒；所述弹性保护套筒的底部与所述第二下板的上表面连接，弹性保护套筒的顶部与所述第二上板的下表面连接；所述第一弹簧位于所述弹性保护套筒中。
优选地，所述弹性保护套筒为高分子聚乙烯材质。
优选地，所述第二弹性连接装置包括至少一根第二弹簧；所述第二弹簧的底部与所述第二上板的上表面连接，第二弹簧的顶部与所述第一上板的下表面连接；所述第二弹簧呈阵列排列。
优选地，所述第三弹性连接装置包括至少一根第三弹簧；所述第三弹簧的底部与所述第一下板的上表面连接，第三弹簧的顶部与所述第二下板的下表面连接；所述第三弹簧呈阵列排列。
进一步地，所述第一上板的上表面设有至少一个三角形凸起；所述第一下板的下表面设有至少一个三角形凸起。
优选地，所述第一上板、第一下板、第二上板、第二下板均采用生物医用超弹性β型钛合金制作。
本发明实施例提供的椎间盘假体，采用弹性合金材料制作第一上板和第一下板，使第一上板和第一下板能够在应力作用下发生微小的弹性形变，从而能够有效适配不同椎体终板的形状，进而使板骨界面之间的贴合更紧密。同时，采用第一弹性连接装置来连接第一上板与第一下板，使得整个装置具备正常椎间盘的弹性特征，在置入人体后，具备较好的灵活性。第一上板和第一下板上均设置多个通孔，有利于后期的骨长入，最终将整个椎间盘假体稳固地固定于椎体之间。此外，在第一上板和第一下板之间设置第二上板和第二下板，且各个板层之间均采用弹性连接装置连接，能够进一步提高整个假体的灵活性、增加第一上板和第一下板的可变形性；并且，第二上板和第二下板还能够有效阻挡从第一上板和第一下板的通孔中长出的骨质，以使第一弹性连接装置的弹性能够长期保持。可见，本发明提供的技术方案，能够有效适配不同形状的椎体终板，且与现有技术相比，具有更加灵活、更加稳固、不易移位和脱落的优点。
附图说明
图1为人体部分椎骨的医学影像图；
图2为本发明实施例一的结构示意图；
图3为本发明实施例二的结构示意图；
图4为本发明实施例二增加弹性保护套筒后的结构示意图；
图5为本发明实施例中第一上板的俯视图；
图6为本发明实施例中第二上板的俯视图；
图中，1为第一上板，2为第一下板，3为通孔，4为第二上板，5为第二下板，6为第一弹簧，7为弹性保护套筒，8为第二弹簧，9为第三弹簧，10为三角形凸起。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
图2为本发明实施例一的结构示意图，包括：第一上板1，第一下板2，第一弹性连接装置；所述第一弹性连接装置的底部与所述第一下板2的上表面连接，第一弹性连接装置的顶部与所述第一上板1的下表面连接；所述第一上板1上设置一个以上通孔3，所述第一下板2上设置一个以上通孔3，通孔有利于后期的骨长入，最终将整个椎间盘假体稳固地固定于相邻的两个椎体之间。所述第一上板1和第一下板2均采用弹性合金材料制作，优选地采用较薄的高弹性合金材料制作，使第一上板1和第二下板2在应力作用下能够发生微小的弹性形变，从而能够有效适配不同椎体终板的形状，进而使板骨界面之间的贴合更加紧密。当板骨界面之间贴合更紧密时，椎体对整个椎间盘假体的应力分配会更加均匀，而均匀的应力又能够有效减小椎间盘假体后期下沉的风险。且有研究表明，当板骨界面之间不匹配、间隙大于1.5～2mm时，不利于骨长入固定，而本发明能够很好地解决这一技术问题。
为了进一步提高整个假体的灵活性、增加第一上板和第一下板的可变形性，本装置还可以包括：第二上板4，第二下板5，第二弹性连接装置，第三弹性连接装置，如图3所示。所述第一上板1、第二上板4、第二下板5、第一下板2从上至下依次同轴设置；所述第一弹性连接装置的底部与所述第二下板5的上表面连接，第一弹性连接装置的顶部与所述第二上板4的下表面连接；所述第二弹性连接装置的底部与所述第二上板4的上表面连接，第二弹性连接装置的顶部与所述第一上板1的下表面连接；所述第三弹性连接装置的底部与所述第一下板2的上表面连接，第三弹性连接装置的顶部与所述第二下板5的下表面连接；所述第二上板4和第二下板5均采用弹性合金材料制作。第二上板4和第二下板5均为实心的板层结构，其上无孔。
本发明实施例中的第一弹性连接装置采用柱状弹簧，当然也可采用弹片等其它的弹性连接装置。具体地，第一弹性连接装置包括至少一根第一弹簧6；所述第一弹簧6的底部与所述第二下板5的上表面连接，第一弹簧6的顶部与所述第二上板4的下表面连接；所述第一弹簧6呈阵列排列。优选地，所述第一弹簧6围绕所述第二上板4的边缘或第二下板5的边缘呈环形阵列排列，以更加均匀地分配椎体对整个椎间盘假体的应力。第一弹簧6为高精度弹簧，呈阵列排列时尽可能地致密分布。第一弹簧6的直径约为1mm，高度可以根据实际需要设计为1mm、2mm、3mm、4mm等不同的尺寸规格。第一弹簧6的设置可以保持整个椎间盘假体向各个方向活动、旋转的灵活性，还可以缓冲人体剧烈运动时对椎间盘假体的冲击，与现有的用硬性材料制作而无弹性的椎间盘假体相比，本装置能够有效解决人体剧烈运动时容易造成椎间盘假体破损、移位的问题。
本发明实施例中，所述第一弹性连接装置还包括：弹性保护套筒7；所述弹性保护套筒7的底部与所述第二下板5的上表面连接，弹性保护套筒7的顶部与所述第二上板4的下表面连接；所述第一弹簧6位于所述弹性保护套筒7中。弹性保护套筒7可以防止椎间盘假体周围的软组织卡压进第一弹簧6中，进而影响椎间盘假体和软组织的正常活动。本实施例中，弹性保护套筒7为一层薄的高分子弹性聚合材料，优选地采用高分子聚乙烯材质。
本发明实施例中的第二弹性连接装置采用柱状弹簧，当然也可采用弹片等其它的弹性连接装置。具体地，所述第二弹性连接装置包括至少一根第二弹簧8；所述第二弹簧8的底部与所述第二上板4的上表面连接，第二弹簧8的顶部与所述第一上板1的下表面连接；所述第二弹簧8呈阵列排列。优选地，所述第二弹簧8围绕所述第一上板1的边缘或第二上板4的边缘呈环形阵列排列，以更加均匀地分配椎体对整个椎间盘假体的应力。第二弹簧8为高精度弹簧，呈阵列排列时尽可能地致密分布。第二弹簧8在无外力作用时高度约为1mm，即在无应力作用时，第一上板1与第二上板4之间的距离约为1mm。本发明实施例中，第一上板1的厚度约为0.5mm，第二上板4的厚度约为0.5mm。第二弹簧8的设置可以增加第一上板的可变形性，也可以起到缓冲作用。当骨长入突破第一上板的通孔时，第二上板可对其进行阻挡，使第一弹簧6的弹性能够长期保持。
相应地，出于与第一弹性连接装置中设置弹性保护套筒同样的目的，第二弹性连接装置中也可设置弹性保护套筒，使第二弹簧8位于该弹性保护套筒中。
本发明实施例中的第三弹性连接装置采用柱状弹簧，当然也可采用弹片等其它的弹性连接装置。具体地，所述第三弹性连接装置包括至少一根第三弹簧9；所述第三弹簧9的底部与所述第一下板2的上表面连接，第三弹簧9的顶部与所述第二下板5的下表面连接；所述第三弹簧9呈阵列排列。优选地，所述第三弹簧9围绕所述第二下板5的边缘或第一下板2的边缘呈环形阵列排列，以更加均匀地分配椎体对整个椎间盘假体的应力。第三弹簧9为高精度弹簧，呈阵列排列时尽可能地致密分布。第三弹簧9在无外力作用时高度约为1mm，即在无应力作用时，第二下板5与第一下板2之间的距离约为1mm。本发明实施例中，第二下板5的厚度约为0.5mm，第一下板2的厚度约为0.5mm。优选地，整个椎间盘假体上下对称。
本实施例中，所述第一上板1的上表面设有至少一个三角形凸起10；所述第一下板2的下表面设有至少一个三角形凸起10。三角形凸起10优选设置为尖刺的形式，可以在手术置入过程中刺破椎体终板起到临时固定的作用。三角形凸起10的高度约为1mm。
本实施例中，所述第一上板1、第一下板2、第二上板4、第二下板5均采用生物医用超弹性β型钛合金制作。整个椎间盘假体的横截面呈长椭圆形，深度为12～16mm(前后径)，宽度为14～18mm(左右径)，高度可根据实际需要设计为5mm、6mm、7mm、8mm等不同的尺寸规格。
本发明实施例提供的椎间盘假体，采用弹性合金材料制作第一上板和第一下板，使第一上板和第一下板能够在应力作用下发生微小的弹性形变，从而能够有效适配不同椎体终板的形状，使板骨界面之间的贴合更紧密，促进骨愈合与骨长入。同时，采用第一弹性连接装置来连接第一上板与第一下板，使得整个装置具备正常椎间盘的弹性特征，在置入人体后，具备较好的灵活性。第一上板和第一下板上均设置多个通孔，有利于后期的骨长入，最终将整个椎间盘假体稳固地固定于椎体之间。此外，在第一上板和第一下板之间设置第二上板和第二下板，且各个板层之间均采用弹性连接装置连接，能够进一步提高整个假体的灵活性、增加第一上板和第一下板的可变形性；并且，第二上板和第二下板还能够有效阻挡从第一上板和第一下板的通孔中长出的骨质，以使第一弹性连接装置的弹性能够长期保持。可见，本发明提供的技术方案，能够有效适配不同形状的椎体终板，且与现有技术相比，具有更加灵活、更加稳固、不易移位和脱落的优点。本装置尤其适用于颈椎间盘置换术中。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种椎间盘假体，其特征在于，包括：第一上板(1)，第一下板(2)，第一弹性连接装置；所述第一弹性连接装置的底部与所述第一下板(2)的上表面连接，第一弹性连接装置的顶部与所述第一上板(1)的下表面连接；所述第一上板(1)上设置一个以上通孔(3)，所述第一下板(2)上设置一个以上通孔(3)；所述第一上板(1)和第一下板(2)均采用弹性合金材料制作。
2.根据权利要求1所述的椎间盘假体，其特征在于，还包括：第二上板(4)，第二下板(5)，第二弹性连接装置，第三弹性连接装置；所述第一上板(1)、第二上板(4)、第二下板(5)、第一下板(2)从上至下依次同轴设置；所述第一弹性连接装置的底部与所述第二下板(5)的上表面连接，第一弹性连接装置的顶部与所述第二上板(4)的下表面连接；所述第二弹性连接装置的底部与所述第二上板(4)的上表面连接，第二弹性连接装置的顶部与所述第一上板(1)的下表面连接；所述第三弹性连接装置的底部与所述第一下板(2)的上表面连接，第三弹性连接装置的顶部与所述第二下板(5)的下表面连接；所述第二上板(4)和第二下板(5)均采用弹性合金材料制作。
3.根据权利要求2所述的椎间盘假体，其特征在于，所述第一弹性连接装置包括至少一根第一弹簧(6)；所述第一弹簧(6)的底部与所述第二下板(5)的上表面连接，第一弹簧(6)的顶部与所述第二上板(4)的下表面连接；所述第一弹簧(6)呈阵列排列。
4.根据权利要求3所述的椎间盘假体，其特征在于，所述第一弹性连接装置还包括：弹性保护套筒(7)；所述弹性保护套筒(7)的底部与所述第二下板(5)的上表面连接，弹性保护套筒(7)的顶部与所述第二上板(4)的下表面连接；所述第一弹簧(6)位于所述弹性保护套筒(7)中。
5.根据权利要求4所述的椎间盘假体，其特征在于，所述弹性保护套筒(7)为高分子聚乙烯材质。
6.根据权利要求2所述的椎间盘假体，其特征在于，所述第二弹性连接装置包括至少一根第二弹簧(8)；所述第二弹簧(8)的底部与所述第二上板(4)的上表面连接，第二弹簧(8)的顶部与所述第一上板(1)的下表面连接；所述第二弹簧(8)呈阵列排列。
7.根据权利要求2所述的椎间盘假体，其特征在于，所述第三弹性连接装置包括至少一根第三弹簧(9)；所述第三弹簧(9)的底部与所述第一下板(2)的上表面连接，第三弹簧(9)的顶部与所述第二下板(5)的下表面连接；所述第三弹簧(9)呈阵列排列。
8.根据权利要求1或2所述的椎间盘假体，其特征在于，所述第一上板(1)的上表面设有至少一个三角形凸起(10)；所述第一下板(2)的下表面设有至少一个三角形凸起(10)。
9.根据权利要求2所述的椎间盘假体，其特征在于，所述第一上板(1)、第一下板(2)、第二上板(4)、第二下板(5)均采用生物医用超弹性β型钛合金制作。
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