CN111839831A - 一种垂直植入的人工椎体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种垂直植入的人工椎体，其包括椎体、植骨螺钉及驱动部件，所述椎体的内部设有一容置空腔，所述椎体的一端端面上设有多个锥形突起、另一端端面开设一与所述容置空腔连通的穿出孔，所述植骨螺钉内置于所述容置空腔且其尖端朝向所述穿出孔设置，所述驱动部件具有一控制端及一驱动端，其驱动端穿过所述椎体侧壁并与所述植骨螺钉连接以用于驱动所述植骨螺钉转动。本发明所述人工椎体，采用将植骨螺钉沿人体脊椎中轴线垂直打入的方式，未增加其他突出于脊椎本体的结构，避免了假体植入的异物感，同时避免了横向或斜向打入植骨螺钉容易出现的植骨螺钉易折断和脱出的问题。

Description

一种垂直植入的人工椎体

技术领域

本发明涉及医疗假体技术领域，特别涉及一种垂直植入的人工椎体。

背景技术

在人类脊柱疾病的治疗中，由于脊柱肿瘤、结核和严重的骨折常引起椎体破坏，可能导致脊髓神经损害而不得不施行椎体切除术。椎体切除后的脊柱需重建其稳定性，人工椎体置换术的出现为治疗此类疾病提供了一种较为理想的方法。自上个世纪60年代末首次报道椎体肿瘤切除并以假体替代以来，人工椎体作为一类有效的椎体替代物在临床上得到了广泛应用。

但在临床应用以及一系列的生物力学测试中显示出传统的人工椎体在某些方面存在一些待解决的问题，特别是:术后轴向旋转方面的稳定性不够，与上下椎体早期结合强度低易导致植入物移位甚至脱出。为保证中心植骨孔的骨量致使人工椎体上下终板的设计面积缩小，支撑力度不足从而使得人工椎体陷入上下椎体的终板内而最终丧失了理想高度。

为了减少上述问题的影响，人们不得不在植入人工椎体主体的同时附加实施前路或后路的钉板或钉棒固定系统以期提高早期及骨融合期的稳定性。在现有技术中，前路或者后路的钉板或钉棒固定系统通常通过横向螺钉与人工椎体主体连接。横向螺钉与人工椎体主体连接处通过外螺纹和螺纹孔配合。在临床中及生物力学测试中发现，经过一段时间的使用后，上述外螺纹与螺纹孔的配合不够稳定，容易出现螺纹脱出的情况，且植骨螺钉横向植入人体后，由于受重力原理，会产生较大的剪切力，造成螺钉很容易被折断，进而导致人工椎体主体的移位甚至脱出。

发明内容

本发明提供一种垂直植入的人工椎体，用以解决上述提出的技术问题。

本发明实施例提供一种垂直植入的人工椎体，所述人工椎体包括椎体、植骨螺钉及驱动部件，所述椎体的内部设有一容置空腔，所述椎体的一端端面上设有多个锥形突起、另一端端面开设一与所述容置空腔连通的穿出孔，所述植骨螺钉内置于所述容置空腔且其尖端朝向所述穿出孔设置，所述驱动部件具有一控制端及一驱动端，其驱动端穿过所述椎体侧壁并与所述植骨螺钉连接以用于驱动所述植骨螺钉转动。

优选的，所述人工椎体还包括一过渡部件，所述过渡部件内置于所述容置空腔，所述过渡部件上端形成一驱动部，所述驱动部件的驱动端与所述驱动部相契合以驱动所述过渡部件带动所述植骨螺钉同轴转动，所述过渡部件下端形成一沿所述植骨螺钉长度方向布置的滑道，所述植骨螺钉的螺帽端与所述滑道滑动连接。

优选的，所述驱动部件的控制端沿椎体中心轴径向设置，其驱动端为一与所述控制端同轴固定设置的第一斜齿轮，所述过渡部件的上端为一与所述第一斜齿轮啮合连接的第二斜齿轮，所述第一斜齿轮与第二斜齿轮的中心轴相互垂直设置，且所述第二斜齿轮与所述植骨螺钉同轴设置。

优选的，所述过渡部件的下端为一导向部，所述导向部上设有竖直导向槽，所述植骨螺钉的螺帽上设有径向突起限位部，所述突起限位部对应嵌套在所述导向槽中。

优选的，所述导向部上周向分布设有多个纵向导向槽，所述植骨螺钉的螺帽上周向设有多个径向突起限位部，所述突起限位部一一对应的嵌套在导向槽中。

优选的，所述导向部为导向管，所述纵向导向槽均匀分布在导向管的管壁上，所述植骨螺钉通过突起限位部与导向槽的配合滑动嵌套设置在所述导向管中。

优选的，所述驱动部件的控制端与驱动端之间设有同轴连接杆，所述控制端的直径大于所述连接杆的直径，且所述控制端的端面内嵌设置于所述椎体侧壁。

优选的，所述驱动部件的控制端端面中心设有一多边形内凹槽，所述多边形内凹槽与控制端同轴设置。

优选的，所述穿出孔的直径大于或等于植骨螺钉的螺柱直径且小于植骨螺钉的螺帽直径。

优选的，所述穿出孔的直径与植骨螺钉的直径配合设置，所述穿出孔为具有垂直导向的内螺纹螺孔，所述螺孔的内螺纹与植骨螺钉的螺纹配合设置。

本发明所述一种垂直植入的人工椎体，其通过将一植骨螺钉植入椎体内部，并在植骨螺钉的尖端部开设穿出孔，然后由驱动部件将垂直于椎体长度方向的力转换为对植骨螺钉竖直方向的力，推动植骨螺钉沿竖直方向自椎体内部旋转移出并垂直钉入人工椎体中；本发明所述人工椎体，采用将植骨螺钉沿人体脊椎中轴线垂直打入的方式，未增加其他突出于脊椎本体的结构，避免了假体植入的异物感，同时避免了横向或斜向打入植骨螺钉容易出现的植骨螺钉易折断和脱出的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例1所述一种垂直植入的人工椎体的外部结构示意图；

图2为图1沿A-A的剖视图；

图3为本发明实施例1所述一种垂直植入的人工椎体的爆炸图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种垂直植入的人工椎体，所述人工椎体包括椎体1、植骨螺钉2、驱动部件3及过渡部件4，所述椎体1的内部设有一容置空腔101，所述椎体1的一端端面上设有多个锥形突起111、另一端端面开设一与所述容置空腔101连通的穿出孔，所述过渡部件4与植骨螺钉2内置于所述容置空腔101，且所述植骨螺钉2的尖端朝向所述穿出孔设置，所述驱动部件3具有一控制端31及一驱动端32，其驱动端32穿过所述椎体1侧壁并与所述过渡部件4传动连接，所述过渡部件4上端形成一驱动部，所述驱动部与所述驱动部件3的驱动端32相契合，所述过渡部件4下端形成一沿所述植骨螺钉2长度方向布置的滑道，所述植骨螺钉2的螺帽端与所述滑道滑动连接，且所述植骨螺钉2与过渡部件4之间设有被竖直压缩的弹性增压部件6，所述驱动部件3通过所述过渡部件4带动所述植骨螺钉2同轴转动，所述弹性增压部件6推动植骨螺钉2沿竖直方向滑动。

通过将一植骨螺钉2植入椎体1内部，并在植骨螺钉2的尖端部开设穿出孔，然后由驱动部件3将垂直于椎体1长度方向的力转换为对植骨螺钉2竖直方向的力，推动植骨螺钉2沿竖直方向自椎体1内部旋转移出并垂直钉入人工椎体中；本发明所述人工椎体，采用将植骨螺钉2沿人体脊椎中轴线垂直打入的方式，未增加其他突出于脊椎本体的结构，避免了假体植入的异物感以及横向或斜向打入植骨螺钉2容易出现的植骨螺钉2易折断和脱出的问题，同时所述弹性增压部件6为植骨螺钉2提供竖直方向上的压力，为植骨螺钉2提供垂直钉入的力，保证植骨螺钉2垂直旋转钉入人体脊柱中。

实施例1

本发明实施例1提供一种垂直植入的人工椎体，如图所示，所述人工椎体包括椎体1、植骨螺钉2、驱动部件3以及过渡部件4，所述椎体1内设有一容置空腔101，所述过渡部件4和植骨螺钉2均设置在所述椎体1内的容置空腔101中，所述驱动部件3的驱动端32穿过椎体1侧壁通过过渡部件4带动植骨螺钉2向下转动。

为便于医疗器械的拆卸组装，可以将所述椎体1分为多个拆装模块，如图1和图3所示，所述椎体1包括椎体上部11和椎体下部12，所述椎体上部11的上端端面上设有多个锥形突起111，所述椎体下部12为一中空筒状部件，其两侧对称竖直向上延伸出连接部121，所述椎体上部11正好能够嵌设在两连接部121之间，所述连接部121和椎体上部11均对应开设有相同直径的螺孔，则所述椎体下部12通过螺钉5同时穿过连接部121和椎体上部11上的螺孔与椎体上部11固定连接设置，并组合形成一椎体1内部的容置空腔101，且空腔的上端封闭设置，下端开口设置，形成一穿出孔，所述穿出孔的直径大于植骨螺钉2的螺柱直径且小于植骨螺钉2的螺帽直径。

医生通过所述驱动部件3的控制端31进行施力，由驱动端32将动力传递给植骨螺钉2，所述驱动部件3与植骨螺钉2之间的动力传递方式可以采用现有技术中的多种力传递的组合结构，例如蜗杆与螺纹之间的力传递。不过为了便于力的传递以及控制上的精准度，本发明实施例提供如图2和图3所示的结构；所述驱动部件3具有一控制端31及一驱动端32，所述控制端31与所述驱动端32之间通过连接杆同轴固定连接设置，所述控制端31通过所述连接杆沿椎体1中心轴径向设置，且所述控制端31的直径大于所述连接杆的直径，所述控制端31的端面内嵌设置于所述椎体1侧壁，所述端面中心设有一多边形内凹槽301，所述多边形内凹槽301与控制端31同轴设置。所述多边形凹槽优选为六边形，医生可以使用六角螺丝对驱动部件3进行控制。

所述驱动端32穿过椎体1侧壁与过渡部件4传动连接，即所述驱动端32与所述过渡部件4上端设置的驱动部相契合以驱动所述过渡部件4带动所述植骨螺钉2同轴转动，如图2和图3所示，所述驱动端32为一与所述连接杆同轴固定设置的第一斜齿轮，所述过渡部件4的上端41为一与所述第一斜齿轮啮合连接的第二斜齿轮，所述第一斜齿轮与第二斜齿轮的中心轴相互垂直设置，且所述第二斜齿轮与所述植骨螺钉2以及椎体1均同轴设置，通过第一斜齿轮与第二斜齿轮的相互垂直啮合连接，从而将驱动部件3的径向转动转换为轴向转动。

所述过渡部件4的下端42形成一沿所述植骨螺钉2长度方向布置的滑道，所述植骨螺钉2的螺帽端与所述滑道滑动连接。如图2和图3所示，所述过渡部件4的下端42为一导向筒，所述导向筒的筒壁上周向分布设有多个纵向导向槽421，所述植骨螺钉2的螺帽上周向设有多个径向突起限位部21，所述突起限位部21一一对应的嵌套在导向槽421中，所述植骨螺钉2通过突起限位部21与导向槽421的配合内嵌设置在所述导向筒中。

所述弹性增压部件6设置在植骨螺钉2与过渡部件4的导向部之间，具体如图2和图3所示，所述弹性增压部件6压缩设置在所述植骨螺钉2的螺帽与导向筒的筒底之间，所述弹性增压部件6为植骨螺钉2提供竖直方向上的压力，为植骨螺钉2提供垂直钉入的力，保证植骨螺钉2垂直旋转钉入人体脊柱中。优选的，所述弹性增压部件6为弹簧。

当医生将本发明所述人工椎体植入患者脊椎中，所述人工椎体上端的锥形突起111垂直向上钉入患者上部脊椎中，然后医生将六角螺丝卡入驱动部件3的六边形凹槽中，通过六角螺丝转动驱动部件3，由驱动部件3的第一斜齿轮带动过渡部件4的第二斜齿轮，将径向转动转换为轴向转动，并由过渡部件4下端带动植骨螺钉2做轴向转动，植骨螺钉2在重力以及螺纹的作用下沿纵向导向槽421向下运动，从而穿过椎体1下端的穿出孔垂直向下钉入患者下部脊椎中，实现将人工椎体垂直钉入患者脊椎中，避免了横向或斜向打入植骨螺钉2容易出现的植骨螺钉2易折断和脱出的问题，且将植骨螺钉2沿人体脊椎中轴线垂直打入的方式，未增加其他突出于脊椎本体的结构，避免了假体植入的异物感。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，包括气动、链条等其他驱动和传动方式。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种垂直植入的人工椎体，其特征在于，所述人工椎体包括椎体、植骨螺钉及驱动部件，所述椎体的内部设有一容置空腔，所述椎体的一端端面上设有多个锥形突起、另一端端面开设一与所述容置空腔连通的穿出孔，所述植骨螺钉内置于所述容置空腔且其尖端朝向所述穿出孔设置，所述驱动部件具有一控制端及一驱动端，其驱动端穿过所述椎体侧壁并与所述植骨螺钉连接以用于驱动所述植骨螺钉转动。

2.根据权利要求1所述一种垂直植入的人工椎体，其特征在于，所述人工椎体还包括一过渡部件，所述过渡部件内置于所述容置空腔，所述过渡部件上端形成一驱动部，所述驱动部件的驱动端与所述驱动部相契合以驱动所述过渡部件带动所述植骨螺钉同轴转动，所述过渡部件下端形成一沿所述植骨螺钉长度方向布置的滑道，所述植骨螺钉的螺帽端与所述滑道滑动连接。

3.根据权利要求2所述一种垂直植入的人工椎体，其特征在于，所述驱动部件的控制端沿椎体中心轴径向设置，其驱动端为一与所述控制端同轴固定设置的第一斜齿轮，所述过渡部件的上端为一与所述第一斜齿轮啮合连接的第二斜齿轮，所述第一斜齿轮与第二斜齿轮的中心轴相互垂直设置，且所述第二斜齿轮与所述植骨螺钉同轴设置。

4.根据权利要求2所述一种垂直植入的人工椎体，其特征在于，所述过渡部件的下端为一导向部，所述导向部上设有竖直导向槽，所述植骨螺钉的螺帽上设有径向突起限位部，所述突起限位部对应嵌套在所述导向槽中。

5.根据权利要求4所述一种垂直植入的人工椎体，其特征在于，所述导向部上周向分布设有多个纵向导向槽，所述植骨螺钉的螺帽上周向设有多个径向突起限位部，所述突起限位部一一对应的嵌套在导向槽中。

6.根据权利要求5所述一种垂直植入的人工椎体，其特征在于，所述导向部为导向管，所述纵向导向槽均匀分布在导向管的管壁上，所述植骨螺钉通过突起限位部与导向槽的配合滑动嵌套设置在所述导向管中。

7.根据权利要求1所述一种垂直植入的人工椎体，其特征在于，所述驱动部件的控制端与驱动端之间设有同轴连接杆，所述控制端的直径大于所述连接杆的直径，且所述控制端的端面内嵌设置于所述椎体侧壁。

8.根据权利要求7所述一种垂直植入的人工椎体，其特征在于，所述驱动部件的控制端端面中心设有一多边形内凹槽，所述多边形内凹槽与控制端同轴设置。

9.根据权利要求1所述一种垂直植入的人工椎体，其特征在于，所述穿出孔的直径大于或等于植骨螺钉的螺柱直径且小于植骨螺钉的螺帽直径。

10.根据权利要求1所述一种垂直植入的人工椎体，其特征在于，所述穿出孔的直径与植骨螺钉的直径配合设置，所述穿出孔为具有垂直导向的内螺纹螺孔，所述螺孔的内螺纹与植骨螺钉的螺纹配合设置。

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