CN117618166B - 椎间植入部件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种椎间植入部件，包括：骨结合部件以及位于两个骨结合部件之间的支撑部件；支撑部件包括第一支撑构件和第二支撑构件；第一支撑构件为弹性构件，将第一支撑构件配置成：第一支撑构件能够在椎骨枢转时为椎骨提供抗力，两个椎骨在前、后方向上枢转时第一支撑构件所提供的抗力小于两个椎骨在左、右方向上枢转时第一支撑构件所提供的抗力；第二支撑构件配置成环形结构，第二支撑构件具有围成闭环的壁，壁围绕于第一支撑构件的径向外侧，壁的两端与两个骨结合部件固定连接，当两个椎骨枢转时，与椎骨枢转方向的反方向对应的第二支撑构件的壁通过牵扯对应位置的两个骨结合部件以抑制骨结合部件远离，进而限定两个椎骨的枢转角度。

Description

椎间植入部件

技术领域

本发明涉及一种治疗脊柱的相关骨性疾病的假体，尤其涉及一种用于植入两个椎骨之间的植入物。

背景技术

采用非手术方式（如，药物治疗、牵引治疗等）治疗严重的颈椎病的治疗效果并不令人满意，尤其是对因如椎间盘（椎间盘是位于两个椎骨之间的盘状物，该盘状物用于维持两个椎骨之间的解剖学结构特性和动力学特性）凸出所导致的压迫脊髓的脊髓型颈椎病的治疗效果。

手术治疗颈椎病的一种典型的方式是利用植入物（或称假体）替换椎骨之间的人体的已损坏的椎间盘，以缓解或消除椎间盘损坏所导致的问题，例如，在将植入物植入椎骨之间后，脊髓和/或神经根的压迫可以被解除。

传统的植入物通常被配置成刚性体构造，例如，植入物被构配置成与椎骨之间的空隙匹配的盘状（板状）刚性体构造，在将植入物植入椎间一段时间后，两个椎骨的端面分别与植入物的上、下两个表面结合，从而，两个椎骨通过该植入物重新建立连接关系。然而，这种构造的植入物的显著缺陷是：一方面，该植入物导致两个椎骨之间形成基本上刚性的结合，进而导致两个椎骨之间的原有的动力学特性基本消失，由此导致脊柱的活动度减小以及僵硬；另一方面，椎骨之间的一部分活动度由其他椎骨（未植入植入物的椎骨）代偿，而这种代偿可能导致这些椎骨的动力学特性发生改变，由此可能加速这些椎骨之间的椎间盘损坏。

为克服刚性体构造的植入物所存在的上述缺陷，现有技术中提供了一种类型的非刚性体构造的植入物，这种类型的植入物通常包括用于分别与椎骨的端面结合的两个骨结合部件以及位于两个骨结合部件之间的支撑部件，该支撑部件使得两个椎骨之间具有正常椎间盘所维持的至少一部分的动力学特性。

现有技术提供的非刚性体构造的植入物中的支撑部件包括两种结构类型。

第一种结构类型的支撑部件包括两个通过球面接触的刚性部件，通过球面接触而使得两个骨结合部件之间具有各个方面的转动自由度，由此两个椎骨之间具有各方向的活动度，然而，两个椎骨之间的其他方面的动力学特性依然较差，例如，这种结构的支撑部件并不能在两个椎骨活动过程中提供抗力，而人体的正常的椎间盘是能够提供抗力的，再例如，该支撑部件并不能起到减震作用，而椎间盘是可以起到减震作用的。

第二种结构类型的支撑部件被配置成弹性部件，该弹性部件所具有的弹性特性不但能够使得两个椎骨具有活动度，且能够在两个椎骨活动过程中提供抗力，并能够在受到冲击时起到减振作用。

现有技术中提供了两种典型的弹性部件的结构：

第一结构是将柱状弹簧作为弹性部件，柱状弹簧使得两个椎骨具有各个方向的活动度并能够在活动过程中提供抗力，然而，在各个方向的活动过程中，柱状弹簧所提供的抗力却基本上相同，这并不符合正常椎间盘所维持的动力学特性，实际上，正常椎间盘所维持的动力学在这方面的特性为：椎骨在前、后方向上俯仰（一个活动方向）时椎间盘所提供的抗力小于在左、右方向上摆动（另一个活动方向）时椎间盘所提供的抗力，并由此，椎骨被允许在前、后方向上的俯仰角度大于在左右方向上的摆动角度。

如图1所示，第二种结构是将板状弹簧202作为弹性部件，板状弹簧202由板体经往复弯曲构造成型，板状弹簧202以弯曲方向作为前、后方向布置在两个骨结合部件201中。如此，由于板状弹簧202为非对称结构且在前、后方向上弯曲，从而使得椎骨在前、后方向上俯仰时板状弹簧202所提供的抗力小于在左、右方向上的摆动时所提供的抗力。

然而，上述的两种结构的弹性部件仍存在如下缺陷：

椎骨的活动（枢转）角度（如，俯仰角度、摆动角度等）是通过弹性部件自身的抗力来限制，即，利用弹性部件的抗弯能力限制椎骨的活动角度，然而，这种限制方式是不可靠的，尤其是在限制颈椎的活动角度的方面，例如，若椎骨受到过大的弯矩（例如，人体的下颌受到较大的冲击导致椎骨受到过大弯矩），板状弹簧会产生如图1双点划线所示的过度张开状态，从而导致椎骨的俯仰角度超过正常的椎间盘所限制的角度范围，虽然可通过增大板状弹簧202的刚度能够在一定程度上抑制产生过大的俯仰角度，然而，这却增加了对正常俯仰角度内的椎骨的抗力，由此造成颈椎活动僵硬。

另外，包括刚性体构造在内的现有技术所提供植入物与椎骨的端面的结合效果欠佳，即使通过在植入物表面构造凸尖以及构造凹槽而增加与椎骨端面的接触面积的方式提高结合效果，结合效果依然有提高空间。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种椎间植入部件。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种椎间植入部件，用于植入两个椎骨的椎间隙中，所述椎间植入部件包括：

骨结合部件，其包括两个，两个所述骨结合部件上、下布置，两个所述骨结合部件的外表面分别用于与两个所述椎骨的端面结合；

支撑部件，其设置于两个所述骨结合部件之间；其中：

所述支撑部件包括第一支撑构件和第二支撑构件；

所述第一支撑构件设置于两个所述骨结合部件的中部之间，所述第一支撑构件为弹性构件，将所述第一支撑构件配置成：所述第一支撑构件能够在所述椎骨枢转时为所述椎骨提供抗力，并且，两个所述椎骨在前、后方向上枢转时所述第一支撑构件所提供的抗力小于两个所述椎骨在左、右方向上枢转时所述第一支撑构件所提供的抗力；

所述第二支撑构件配置成环形结构，所述第二支撑构件具有围成闭环的壁，所述壁围绕于所述第一支撑构件的径向外侧，所述壁的两端分别与两个所述骨结合部件固定连接，当两个所述椎骨枢转时，与所述椎骨枢转方向的反方向对应的第二支撑构件的壁通过牵扯对应位置的两个骨结合部件以抑制两个骨结合部件远离，进而限定两个椎骨的枢转角度。

优选地，

所述第二支撑构件的两端具有与所述壁一体成型的环形板，所述环形板与所述骨结合部件的内表面贴附固定；其中：

所述壁的中部形成有径向内凹的环形内凹部，所述环形内凹部使得所述壁具有允许两个所述椎骨之间进行枢转的弹性变形能力以及允许两个所述椎骨之间靠近或远离的弹性变形能力；

所述环形内凹部上开设有周向排布的条状分隔槽，周向排布的条状分隔槽将所述环形内凹部分隔成周向排布的弹性变形单元，每个所述弹性变形单元的根部的两侧均构造出弧形缺口，从而，所述第二支撑构件具有允许两个所述椎骨之间进行旋转的弹性变形能力。

优选地，所述第一支撑构件配置成板状弹簧；其中：

所述板状弹簧由板体经二次弯折形成，所述板状弹簧通过弯折而形成具有槽口的U形预留空间以及两个连接板；所述板状弹簧的布置方向为：所述板状弹簧的弯折方向与所述椎骨的前、后方向一致，并且，所述U形预留空间的槽口朝向前方；两个连接板分别与两个骨结合部件的内表面贴附固定。

优选地，所述第一支撑构件包括：

柱状本体，其包括主体段、位于所述主体段的两侧的导向段以及位于每个所述导向段外侧的端部段，所述导向段的径向尺寸小于所述主体段的径向尺寸，所述端部段的径向尺寸小于所述导向段的径向尺寸；每个所述骨结合部件的内表面的中部均开设有导向盲孔，所述导向段插入至所述导向盲孔中，并且，所述端部段的端面与所述导向盲孔的孔底贴附固定；

豁口结构，其包括第一豁口和第二豁口，第一豁口至少包括两个，至少两个所述第一豁口分别自所述主体段的前侧和后侧向主体段的内部横向延伸，所述第二豁口至少包括两个，至少两个所述第二豁口分别自所述主体段的左、右两侧向主体段的内部横向延伸；所述第一豁口的深度及宽度大于所述第二豁口的深度及宽度，前、后两侧的第一豁口错位布置；

螺旋槽，其开设在所述端部段上以使得所述端部段形成柱状弹簧结构。

优选地，所述第一豁口经过所述主体段的轴线，所述第二豁口未抵达所述主体段的轴线，左、右两侧的第二豁口相对布置。

优选地，所述骨结合部件的外表面布置有多个凸体；其中：

所述凸体的根部的表面上设置有横向向内延伸的嵌入腔，所述嵌入腔的顶部与所述凸体的表面之间形成止挡台。

优选地，所述凸体配置成棱锥结构，从而，所述凸体的表面由多个朝向不同的三角形平面围成；其中：

至少有两个凸体的嵌入腔位于不同朝向的三角形平面上。

优选地，所述骨结合部件的外表面的中部设置有沉槽结构；其中：

所述沉槽结构包括位于中部的下凹部以及位于所述下凹部边缘的蜂窝结构部，所述下凹部以及所述蜂窝结构部用于容置自椎骨的端面所生长的骨体。

优选地，所述椎间植入部件还包括骨钉；

每个所述骨结合部件上均开设有两个穿孔，两个所述穿孔在所述骨结合部件的宽度方向上并列排布，所述穿孔自所述骨结合部件的前侧面倾斜贯通至所述骨结合部件的外表面，每个所述穿孔均穿设有所述骨钉。

优选地，围绕所述第二支撑构件的径向外围布置有封装层。

优选地，所述板状弹簧的连接板上设置有定位结构以用于与所述骨结合部件的内表面对接。

优选地，所述骨结合部件的后侧构造出内弧面。

与现有技术相比，本发明的实施例所提供的椎间植入部件的有益效果是：

1、本发明所提供的椎间植入部件利用两个支撑构件进行配合不但能够为椎骨的枢转提供合理抗力，尤其重要的是能够有效抑制椎骨过度枢转，即抑制产生过大的枢转角度。

2、本发明所提供的椎间植入部件通过在外表面的凸体上构造嵌入腔以及凹槽结构中构造蜂窝结构部，从而能够有效提高椎骨与骨结合部件的结合力和结合效果。

附图说明

图1为现有技术中的非刚性构造的植入物的外形结构示意图。

图2为本发明的实施例所提供的椎间植入部件的立体结构示意图。

图3为本发明的实施例所提供的椎间植入部件的立体剖视图（椎间植入部件中的第一支撑构件为第一种结构的第一支撑构件）。

图4为本发明的实施例所提供的椎间植入部件的平面剖视图（椎间植入部件中的第一支撑构件为第一种结构的第一支撑构件）。

图5为本发明的实施例所提供的椎间植入部件中的两个骨结合部件枢转时的状态视图。

图6为本发明的实施例所提供的椎间植入部件中的第二支撑构件的立体结构示意图。

图7为本发明的实施例所提供的椎间植入部件中的第一种结构的第一支撑构件的立体结构示意图。

图8为本发明的实施例所提供的椎间植入部件的立体剖视图（椎间植入部件中的第一支撑构件为第二种结构的第一支撑构件）。

图9为本发明的实施例所提供的椎间植入部件中的第二种结构的第一支撑构件的立体结构示意图。

图10为图2的局部A的放大视图。

图中：

100-椎间植入部件；10-骨结合部件；11-外表面；12-内表面；13-沉槽结构；131-下凹部；132-蜂窝结构部；14-穿孔；15-导向盲孔；20-骨钉；30-支撑部件；31-第一支撑构件；311-U形预留空间；312-连接板；313-主体段；314-导向段；315-端部段；3161-第一豁口；3162-第二豁口；317-螺旋槽；32-第二支撑构件；321-壁；322-环形板；323-环形内凹部；324-条状分隔槽；325-弹性变形单元；326-弧形缺口；40-凸体；41-三角形平面；42-嵌入腔；43-止挡台。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

本发明公开了一种椎间植入部件100，该椎间植入部件100适用于植入脊柱的两个相邻的椎骨之间的椎间隙中，尤其适用于植入颈椎段的相邻的两个节段的椎骨的椎间隙中。在选择外科手术的术式方面，本发明所提供的椎间植入部件100更适合采用前路术式植入椎间隙中。

在介绍本发明的椎间植入物前，首先定义椎骨（脊柱）的方向，人体面部朝向的方向称为前方（前侧），与人体面部所朝方向相反的方向称为后方（后侧），并由此确定左侧和右侧，下文所涉及的与椎间植入部件100有关的方向和位置以此定义的方向位置为基准或参考。基于此定义，行走于椎骨的椎管中的脊髓位于人体的椎间盘的后方，若椎间盘向后凸出可能会压迫脊髓，椎间盘偏左、右两侧凸出时可能会压迫神经根和/或脊髓。另外，上述的前路术式具体是指椎间植入部件100从椎骨的前方进入到椎间隙中以替换损坏的椎间盘。

如图2至图5所示，本发明的实施例所提供的椎间植入部件100包括：两个骨结合部件10以及介于两个骨结合部件10之间的支撑部件30。

骨结合部件10为板状结构，骨结合部件10的外形配置成与椎骨的端面匹配的外形（或与人体的椎间盘匹配的外形），骨结合部件10尤为典型的外形特点是骨结合部件10的后侧面的中部形成内弧面以用于与椎骨的椎管的管壁匹配，以用于避让脊髓。

两个骨结合部件10上、下布置，两个骨结合部件10均具有彼此朝向相反的外表面11以及彼此相对的内表面12，从而，在将椎间植入部件100植入椎间隙中后，位于上方的骨结合部件10的外表面11朝上而与位于上方的椎骨的端面相对，位于下方的骨结合件的外表面11朝下而与位于下方的椎骨的端面相对。骨结合部件10的外表面11被加工成朝后侧倾斜的坡面，如此，在两个骨结合部件10组装形成椎间植入部件100后，如图4所示，椎间植入部件100形成为前厚后薄的楔形外形结构，这种楔形外形结构有利于采用前路术式过程中椎间植入部件100顺利进入到椎间隙中。

如图2所示，每个骨结合部件10的外表面11上均构造出众多凸体40，该凸体40可以是圆锥凸体40，也可以是棱锥凸体40，每个骨结合部件10的外表面11的中部均构造出沉槽结构13。在将椎间植物部件植入椎间隙后，骨结合部件10的上表面上的凸体40刺激椎骨的端模，以促进端面生长骨体，从而凸体40侵入至骨体中，并且，中部的骨体朝下生长而进一步的进入到沉槽结构13中，由此，骨结合部件10的上表面与椎骨融合。如图3和图4所示，每个骨结合部件10的内表面12中部的主体区域均通过去除材料而形成内凹腔，从而，两个骨结合部件10之间限定出具有一定高度的安装空间，而骨结合部件10的边缘之间的空隙小于安装空间的高度，从而有利于将较大高度尺寸的支撑部件30装入安装空间后不至于使两个骨结合部件10的边缘之间的空隙过大。

骨结合部件10可以由多种生物性相容的材料制成，例如，可以由生物性相容的金属材料制成，具体例如，由不锈钢、钛合金等合金金属材料制成，再例如，可由聚合物与纤维材料复合制成，具体例如，可以由聚醚酮与碳纤维复合制成。由于骨结合部件10的外形结构比较复杂，且需要构造容易产生应力集中的紧固结构，因而，并不推荐使用自体骨和异体骨制成骨结合部件10。骨结合部件10优选由合金金属材料制成，例如由钛合金材料制成。骨结合部件10可以通过机械加工（机械方式去除材料）、3D打印、化学刻蚀等方式或者几个方式结合的方式制造成型。

骨结合部件10上还安装有骨钉20，具体地，如图2所示，每个骨结合部件10上均开设有两个穿孔14，两个穿孔14沿骨结合部件10的宽度方向并列布置，穿孔14自骨结合部件10的前侧面倾斜向上和向侧部延伸并贯通至骨结合部件10的外表面11，骨钉20穿过穿孔14而伸出骨结合部件10的外表面11。在将椎间植入部件100植入椎间隙过程中，利用操作工具旋拧骨钉20，使得骨钉20倾斜的嵌入椎骨中，从而增加椎骨与骨结合部件10的结合强度。

如图3至图6所示，支撑部件30装设于两个骨结合部件10所限定的安装空间中，并分别与两个骨结合部件10连接。在本发明中，支撑部件30包括两个支撑构件，即第一支撑构件31和第二支撑构件32，第一支撑构件31与第二支撑构件32配合以用于拟合人体正常的椎间盘所维持的椎骨之间的解剖学特性（具体为椎间隙高度）和动力学特性（椎骨枢转有关的特性、旋转有关的特性、减震特性等）。

在本发明中，第一支撑构件31装设于安装空间的中央区域，将第一支撑构件31配置成弹性构件，具体配置成具有如下特性：一方面，第一支撑构件31具有允许椎骨进行枢转的弹性变形能力，并且，第一支撑构件31能够在椎骨枢转时为椎骨提供抗力，进一步地，两个椎骨在前、后方向上枢转时第一支撑构件31所提供的抗力小于两个椎骨在左、右方向上枢转时第一支撑构件31所提供的抗力，在其他方向枢转时第一支撑构件31所提供的抗力大小介于前、后方向枢转时与左、右方向枢转时所提供的抗力之间，并且，因借由弹性变形提供抗力，因而所提供的抗力是连续变化的，这种特性与椎间盘为枢转提供的抗力的特性具有一致性；另一方面，第一支撑构件31能够在椎间植入部件100的高度方向上竖向的弹性变形以用于起到减震作用，这种特性与椎间盘所起到的减震作用的特性具有一致性；又一方面，第一支撑构件31具有允许椎骨之间进行相对旋转的弹性变形能力，并且，第一支撑构件31能够在椎骨相对旋转时为椎骨提供抗力，这种特性与椎间盘为旋转提供的抗力的特性具有一致性。下文详细介绍了能够满足上述特性的第一支撑构件31的两种具体结构。

应该说明的是：

在本发明中，“枢转”表述与“旋转”表述应加以定义和区分。在本发明中，将两个椎骨在竖直平面（也即大致垂直于椎骨的端面的平面）内的转动称为枢转，将两个椎骨在水平平面（也即大致平行于椎骨的端面的平面）内的转动称为旋转。基于此定义和区分，通常所谓的椎骨在前、后方向上的俯仰等同于椎骨在前、后方向上枢转，通常所谓的椎骨在左、右方向上摆动等同于椎骨在左、右方向上枢转，通常所谓的椎骨扭转等同于椎骨旋转。

在本发明中，第二支撑构件32安装于安装空间的边缘区域，第二支撑构件32也配置成弹性构件，并且，将第二支撑构件32构造成环形的外形。如图6并结合图3和图4所示，具体地，第二支撑构件32具有围成闭环的壁321，该壁321围绕于第一支撑构件31的径向外侧，壁321的上、下两端具有与壁321一体成型的环形板322，该环形板322与骨结合部件10的内表面12贴附，自骨结合部件10的上表面开设安装孔，安装孔中装设有螺钉，螺钉的下端旋入环形板322中，且螺钉周向布置一圈，从而，环形板322与骨结合部件10的内表面12固定。壁321的中部形成有径向内凹的环形内凹部323，环形内凹部323上开设有周向排布一圈的多个条状分隔槽324，多个条状分隔槽324将环形内凹部323分隔成周向排布一圈的多个弹性变形单元325，每个弹性变形单元325的根部的两侧均构造出弧形缺口326，弧形缺口326向弹性变形单元325的宽度方向上侵入。如此，上述结构的第二支撑构件32具有如下特性：第一方面，因第二支撑构件32具有闭环结构的壁321，并且，壁321的中部被构造出环形内凹部323而使得壁321形成为弹性壁321，从而，第二支撑构件32具有允许椎骨之间进行枢转的弹性变形能力，由此，第二支撑构件32能够在椎骨枢转时为椎骨提供抗力，而与第一支撑构件31所不同的是：闭环结构的壁321使得第二支撑构件32在为椎骨在任意方向上枢转所提供的抗力的大小相同，而第一支撑构件31所提供的抗力大小不同；第二方面，因第二支撑构件32具有闭环结构的壁321，并且，壁321的中部被构造出环形内凹部323而使得壁321形成为弹性壁321，因而，当两个椎骨枢转时，与椎骨枢转方向的反方向对应的壁321通过牵扯对应位置的两个骨结合部件10以抑制该位置的骨结合部件10相远离，并且，在壁321因牵扯（拉力）而基本上完全展开后，在牵扯方向（或称椎间隙的高度方向上），壁321受到牵扯作用后也几乎不会继续伸长，壁321基本上可以相当于几乎不可继续伸长的刚性体，由此，被展开的壁321所对应位置的骨结合部件10的距离不可继续增大，从而壁321限定了骨结合部件10的最大枢转角度，这是第一支撑构件31不存在的而第二支撑构件32尤为重要的特性，通俗的讲，第二支撑构件32是利用壁321抵抗拉力而抑制椎骨过度枢转，而现有技术中的板状弹簧是通过抵抗弯矩来抑制椎骨枢转，相比于板状弹簧，第二支撑构件32这种结构在能够有效抑制椎骨过度枢转的同时不至于显著的增加对枢转的抗力；第三方面，因环形内凹部323上开设有周向排布的条状分隔槽324，周向排布的条状分隔槽324将环形内凹部323分隔成周向排布的弹性变形单元325，每个弹性变形单元325的根部的两侧均构造出弧形缺口326，从而，第二支撑构件32具有允许两个椎骨之间进行旋转的弹性变形能力，由此，第二支撑构件32能够在椎骨旋转时为椎骨提供抗力，这一特性与第一支撑构件31的特性具有一致性；第四方面，因第二支撑构件32具有闭环结构的壁321，并且，壁321的中部被构造出环形内凹部323而使得壁321形成为弹性壁，从而，第二支撑构件32能够在椎间植入部件100的高度方向上进行竖向的弹性变形以用于起到减震作用，这一特性与第一支撑构件31能够所起到的减震作用的特性具有一致性。

上述第二支撑构件32与第一支撑构件31配合使用时椎骨所具有的动力学特性如下。

在为椎骨的枢转提供抗力方面：第二支撑构件32为椎骨在任意方向上枢转所提供的抗力的大小相同，第一支撑构件31为椎骨在前、后方向上枢转所提供的抗力小于为椎骨在左、右方向上枢转所提供的抗力，第二支撑构件32所提供的抗力与第一支撑构件31所提供的抗力叠加后，为椎骨枢转所提供的抗力仍与椎间盘为椎骨枢转所提供的抗力的特性具有一致性，由此，可通过调配第一支撑构件31和第二支撑构件32所提供的枢转抗力而能够拟合椎间盘所提供的枢转抗力。

在为椎骨的旋转提供抗力方面：第二支撑构件32与第一支撑构件31为椎骨的旋转所提供的抗力具有一致性，因而，叠加后的抗力仍与椎间盘所提供的抗力的特性具有一致性，由此，可通过调配第一支撑构件31和第二支撑构件32所提供的旋转抗力而能够拟合椎间盘所提供的旋转抗力。

在为椎骨提供减震方面：第二支撑构件32与第一支撑构件31均能够起到减震作用，两个构件叠加仍能够起到减震作用，由此，可通过调配第一支撑构件31与第二支撑构件32的减震作用而能够拟合椎间盘所起到的减震作用。

在抑制椎骨的枢转角度（背景技术中称为活动角度）过大方面：第二支撑构件32与第一支撑构件31配合能够有效抑制椎骨的枢转角度过大，从而将椎骨的枢转角度维持在与正常的椎间盘所维持的枢转角度一致的程度。具体地，如图5所示，当两个椎骨在某一方向枢转时，位于枢转方向一侧的第二支撑构件32的最远端的壁321被压缩，该位置的壁321压缩程度最大，位于枢转方向的反方向一侧的第二支撑构件32的最远端的壁321被拉伸展开，该位置的壁321展开程度最大，当反方向最远端的壁321几乎完全被展开时，施加于椎骨的弯矩即使继续增加，因反方向最远离的壁321接近于刚性体状态也几乎不会再继续伸长，从而抑制两个骨结合部件10继续枢转，从而限定了椎骨的最大枢转角度，由此，可通过合理配置壁321的尺寸和刚度，将椎骨的枢转角度限定在与椎间盘所限定的枢转角度一致的程度，而同时，由于第二支撑构件32是通过壁321抵抗拉力方式而非抵抗弯矩的方式抑制枢转角度过大，因而，第二支撑构件32不会因能够抑制枢转角度过大而导致枢转抗力显著增加，这是第二支撑构件32与第一支撑构件31进行配合的一个显著优势，即，在不影响（或较小影响）对椎骨枢转的抗力特性的情况下，能够抑制椎骨的过度枢转。例如，如图5所示，在椎骨朝后枢转至使得第二支撑部件30的最前端位置的壁321（即，对应位置B）几乎完全展开后（由双点划线表述状态），该位置的壁321因接近刚性体状态而限制骨结合部件10继续枢转，从而限制枢转角度继续增大，进而能够抑制椎骨过度枢转。

第二支撑构件32与第一支撑构件31配合的另一些优势在于：

1、为椎骨枢转、旋转提供的具体的抗力值可通过两个支撑构件进行调配；为椎骨提供的具体的减震作用可通过两个支撑构件进行调配。

2、第二支撑构件32在调配旋转抗力方面尤其具有优势，具体地，通过调节条状分隔槽324所分隔的弹性变形单元325的宽度以及弧形缺口326侵入弹性变形单元325的深度可有效调节旋转抗力，并且在调节旋转抗力的同时对枢转抗力影响较小。

本发明提供两种结构的第一支撑构件31。

第一种结构的第一支撑构件31

如图7并结合图3至图5所示，该支撑构件被构造成板状弹簧，该板状弹簧由板体经二次弯折成型，板状弹簧通过弯折而形成具有槽口的U形预留空间311以及两个连接板312。该板状弹簧相对于骨结合部件10的布置方向为：板状弹簧的弯折方向与骨结合部件10的前、后方向一致，即，与椎骨的前、后方向一致，并且，使U形预留空间311的槽口朝向前方。连接板312的板面上设置有圆柱凸台，骨结合部件10的内表面12的中部开设有定位凹槽，圆柱凸台插入至定位凹槽中，并且，在圆柱凸台的两侧加工出半圆柱键，在定位凹槽的槽壁321的两侧加工出半圆形键槽，使得半圆形键与圆形键槽匹配，从而限制板状弹簧相对于骨结合部件10产生转动，自骨结合部件10的上表面开设有安装孔，安装孔中装设有螺钉，螺钉周向布置一圈，螺钉的头部旋入圆柱凸台中，从而使得连接板312贴附固定于骨结合部件10的内表面12。

在椎骨的周围肌肉组织驱动椎骨朝后枢转时，板状弹簧的U形预留空间311后侧的弯折区域进行弹性变形而使得U形预留空间311的槽口增大，同时，板状弹簧因弯折区域产生弹性变形而为椎骨的朝后枢转提供抗力，相应地，在椎骨的周围肌肉组织驱动椎骨朝前枢转时，板状弹簧的U形预留空间311后侧的弯折区域进行反方向弹性变形而使得U形预留空间311的槽口减小，同时，板状弹簧因弯折区域产生弹性变形而为椎骨的朝前枢转提供抗力。

在椎骨的周围肌肉组织驱动椎骨朝左（右）方向枢转时，板状弹簧产生以U形预留空间311的上、下的板体的左（右）侧区域相靠近，右（左）侧区域相远离方式的弹性变形，同时，板状弹簧因产生该弹性变形而为椎骨的朝左（右）枢转提供抗力。由于椎骨在左、右方向枢转时，板体之间的弹性变形受到U形预留空间311后侧的弯折区域的抑制，因而板状弹簧在左、右方向枢转时为椎骨所提供的抗力大于在前、后方向枢转时为椎骨所提供的抗力。

在椎骨的周围肌肉组织驱动椎骨旋转时，板状弹簧的U形预留空间311的上、下两侧的板体之间产生相对扭转的弹性变形，同时，板状弹簧因该弹性变形而为椎骨的旋转提供抗力。

在椎骨受到竖直方向上的冲击时，板状弹簧的U形预留空间311的上、下两侧的板体产生相靠和远离方式的弹性变形，同时，板状弹簧因该弹性变形而为椎骨提供减震。

第二种结构的第一支撑构件31

如图9并结合图8所示，该第一支撑构件31包括：主体段313、位于主体段313的两侧的导向段314以及位于每个导向段314外侧的端部段315，导向段314的径向尺寸小于主体段313的径向尺寸，端部段315的径向尺寸小于导向段314的径向尺寸；每个骨结合部件10的内表面12的中部均开设有导向盲孔15，导向段314插入至导向盲孔15中，自骨结合部件10的外表面11开设有安装孔，安装孔中装设有螺钉，螺钉的下端旋入端部段315中，螺钉周向布置一圈，从而将端部段315的端面固定在导向盲孔15的孔底。

自主体段313的前、后两侧向主体段313的内部均开设有横向延伸的第一豁口3161，主体段313前侧开设的第一豁口3161包括轴向间隔排布的两个，主体段313的后侧开设的第二豁口3162包括轴向间隔排布的三个，前侧的第一豁口3161与后侧的第一豁口3161彼此错位布置。

自主体段313的左、右两侧向主体段313的内部均开设有横向延伸的第二豁口3162，每一侧均开设有两个第二豁口3162，两个第二豁口3162位于靠近主体段313的两端的位置，并且，左、右两侧的第二豁口3162相对布置。

第一豁口3161的深度大于第二豁口3162的深度，进一步的，第一豁口3161经过主体段313的轴线，而第二豁口3162未抵达主体段313的轴线；并且，第一豁口3161的宽度大于第二豁口3162的宽度。

在椎骨周围的肌肉组织驱动椎骨朝后枢转时，第一支撑构件31以前侧的第一豁口3161的开口增大，后侧的第一豁口3161的开口减小的方式弹性变形，同时，第一支撑构件31因该弹性变形而为椎骨提供抗力，相应地，在椎骨周围的肌肉组织驱动椎骨朝前枢转时，第一支撑构件31以后侧的第一豁口3161的开口增大，前侧的第一豁口3161的开口减小的方式弹性变形，同时，第一支撑构件31因该弹性变形而为椎骨提供抗力，为椎骨朝后枢转所提供的抗力与为椎骨朝前枢转所提供的抗力大致相等。

在椎骨周围的肌肉组织驱动椎骨朝左（右）方向枢转时，第一支撑构件31以右侧的第二豁口3162的开口增大，左侧的第二豁口3162的开口减小的方式弹性变形，同时，第一支撑构件31因该弹性变形而为椎骨提供抗力，为椎骨朝左枢转所提供的抗力与为椎骨朝右枢转所提供的抗力大致相等。由于第一豁口3161的深度大于第二豁口3162的深度，由此，第一支撑构件31为椎骨在左、右方向枢转时所提供的抗力大于为椎骨在前、后方向枢转时所提供的抗力。

在椎骨周围的肌肉组织驱动椎骨旋转时，由螺旋槽317构造出的柱状弹簧结构的端部段315产生扭转弹性变形，同时，第一支撑构件31因该弹性变形而为椎骨的旋转提供抗力。

在椎骨受到竖直方向上的冲击时，由螺旋槽317构造出的柱状弹簧结构的端部段315产生轴向的弹性变形，同时，第一支撑构件31因该弹性变形而为椎骨提供减震。

上述的第一种结构的第一支撑构件31的优势在于：

因第一支撑构件31可通过板体经二次弯折制成，第一支撑构件31的制造工艺简单。

第二支撑构件32的优势在于：

1、椎骨在前、后方向枢转时所受到的抗力基本上由第一豁口3161的结构负责提供，椎骨在左、右方向枢转时所受到的抗力基本上由第二豁口3162的结构负责提供，第二豁口3162对椎骨在前、后方向的枢转所受到的抗力影响很小，第一豁口3161对椎骨在左、右方向的枢转所受到的抗力影响很小；并且，由于导向段314与导向盲孔15配合，主体段313所受到的弯矩并不会导致端轴段发生弹性变形，从而端轴段不会影响椎骨的枢转所受到的抗力，由此，对椎骨的前、后方向的枢转所应受到的抗力的调节与对椎骨的左、右方向的枢转所应的抗力的调节可彼此独立的进行，相互影响的程度较小。

2、在椎骨受到冲击时，柱状弹簧结构的端部段315优先屈服而产生伸缩弹性变形，而主体段313基本上不发生伸缩，因而，对椎骨的减震作用基本上由端部段315负责，从而，对椎骨的减震作用的调节与对椎骨的抗力的调节可彼此独立进行，相互影响的程度较小。

3、在椎骨旋转时，柱状弹簧结构的端部段315优先屈服而产生扭转弹性变形，而主体段313基本上不进行扭转，因而，对椎骨的旋转的抗力基本上由端部段315负责，从而，对椎骨的旋转的抗力的调节与对椎骨的抗力的调节可彼此独立进行，相互影响的程度较小。

第二支撑构件32可以由多种生物性相容的材料制成，例如，可以由金属材料制成，具体例如，由不锈钢、钛合金等合金金属材料制成，再例如，可由聚合物与纤维材料复合制成，具体例如，可以由聚醚酮与碳纤维复合制成。在本发明中，第一支撑构件31优选推荐由聚醚酮与碳纤维复合制成，这种材料使得第一支撑构件31的壁321可同时具有较小的抗弯刚度与较大的抗拉强度。骨结合部件10可以通过机械加工（机械方式去除材料）、3D打印、化学刻蚀等方式或者几个方式结合的方式制造成型，在本发明中，第一支撑构件31优选推荐采用3D打印的方式制造成型。

第一支撑构件31的两个结构均可由多种生物性相容的材料制成，例如，可以由金属材料制成，具体例如，由不锈钢、钛合金等合金金属材料制成，再例如，可由聚合物与纤维材料复合制成，具体例如，可以由聚醚酮与碳纤维复合制成。在本发明中，第一种结构的第一支撑构件31优选推荐利用钛合金板通过弯折工艺制造成型；第二种结构的第一支撑构件31优选推荐利用钛合金轴体通过机械加工制造成型。

本发明的一些优选实施例提供了一种能够显著增加骨结合部件10与椎骨的结合力和结合效果的骨结合部件10的外表面11的凸体40和沉槽结构13的构造，具体地，一方面，如图10所示，凸体40被配置成棱锥，从而凸体40的表面由多个三角形平面41围成，每个凸台的至少一个三角形平面41靠近骨结合部件10的外表面11的位置设置有横向向凸体40内部延伸的嵌入腔42，嵌入腔42的顶部与凸体40的表面之间形成止挡台43，椎骨的端面的骨体在朝骨结合部件10的外表面11生长时，骨体还横向的向嵌入腔42中生长以填充嵌入腔42，如此，进入到嵌入腔42内的骨体与止挡台43之间的止挡作用能够显著增加椎骨与骨结合部件10之间的竖向上的结合力，优选地，尽量使不同凸体40上的嵌入腔42位于不同朝向的三角形平面41上，从而尽量使不同凸体40上的嵌入腔42的朝向不同，从而能够改善椎骨与骨结合部件10之间的内部应力。另一方面，如图2所示，将上述的沉槽结构13配置成：包括位于中部的下凹部131以及位于下凹部131边缘的蜂窝结构部132，生长的骨体不但进入到下凹部131，而且，还进入到蜂窝结构部132中，骨体进入到蜂窝结构部132后能够显著提供椎骨与骨结合部件10的结合力。该蜂窝结构部132可在骨结合部件10的外表面11上通过雕刻、化学刻蚀获得，或者首先在实体框上通过雕刻、化学刻蚀获得蜂窝结构，然后，将该蜂窝结构通过烧结方式固定于凹槽结构中。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种椎间植入部件，用于植入两个椎骨的椎间隙中，其特征在于，所述椎间植入部件包括：

骨结合部件，其包括两个，两个所述骨结合部件上、下布置，两个所述骨结合部件的外表面分别用于与两个所述椎骨的端面结合；

支撑部件，其设置于两个所述骨结合部件之间；其中：

所述支撑部件包括第一支撑构件和第二支撑构件；

所述第一支撑构件设置于两个所述骨结合部件的中部之间，所述第一支撑构件为弹性构件，将所述第一支撑构件配置成：所述第一支撑构件能够在所述椎骨枢转时为所述椎骨提供抗力，并且，两个所述椎骨在前、后方向上枢转时所述第一支撑构件所提供的抗力小于两个所述椎骨在左、右方向上枢转时所述第一支撑构件所提供的抗力；

所述第二支撑构件配置成环形结构，所述第二支撑构件具有围成闭环的壁，所述壁围绕于所述第一支撑构件的径向外侧，所述壁的两端分别与两个所述骨结合部件固定连接，当两个所述椎骨枢转时，与所述椎骨枢转方向的反方向对应的第二支撑构件的壁通过牵扯对应位置的两个骨结合部件以抑制两个骨结合部件远离，进而限定两个椎骨的枢转角度；

所述第二支撑构件的两端具有与所述壁一体成型的环形板，所述环形板与所述骨结合部件的内表面贴附固定；其中：

所述壁的中部形成有径向内凹的环形内凹部，所述环形内凹部使得所述壁具有允许两个所述椎骨之间进行枢转的弹性变形能力以及允许两个所述椎骨之间靠近或远离的弹性变形能力；

所述环形内凹部上开设有周向排布的条状分隔槽，周向排布的条状分隔槽将所述环形内凹部分隔成周向排布的弹性变形单元，每个所述弹性变形单元的根部的两侧均构造出弧形缺口，从而，所述第二支撑构件具有允许两个所述椎骨之间进行旋转的弹性变形能力。

2.根据权利要求1所述的椎间植入部件，其特征在于，所述第一支撑构件配置成板状弹簧；其中：

所述板状弹簧由板体经二次弯折形成，所述板状弹簧通过弯折而形成具有槽口的U形预留空间以及两个连接板；所述板状弹簧的布置方向为：所述板状弹簧的弯折方向与所述椎骨的前、后方向一致，并且，所述U形预留空间的槽口朝向前方；两个连接板分别与两个骨结合部件的内表面贴附固定。

3.根据权利要求1所述的椎间植入部件，其特征在于，所述第一支撑构件包括：

柱状本体，其包括主体段、位于所述主体段的两侧的导向段以及位于每个所述导向段外侧的端部段，所述导向段的径向尺寸小于所述主体段的径向尺寸，所述端部段的径向尺寸小于所述导向段的径向尺寸；每个所述骨结合部件的内表面的中部均开设有导向盲孔，所述导向段插入至所述导向盲孔中，并且，所述端部段的端面与所述导向盲孔的孔底贴附固定；

豁口结构，其包括第一豁口和第二豁口，第一豁口至少包括两个，至少两个所述第一豁口分别自所述主体段的前侧和后侧向主体段的内部横向延伸，所述第二豁口至少包括两个，至少两个所述第二豁口分别自所述主体段的左、右两侧向主体段的内部横向延伸；所述第一豁口的深度及宽度大于所述第二豁口的深度及宽度，前、后两侧的第一豁口错位布置；

螺旋槽，其开设在所述端部段上以使得所述端部段形成柱状弹簧结构。

4.根据权利要求3所述的椎间植入部件，其特征在于，所述第一豁口经过所述主体段的轴线，所述第二豁口未抵达所述主体段的轴线，左、右两侧的第二豁口相对布置。

5.根据权利要求1所述的椎间植入部件，其特征在于，所述骨结合部件的外表面布置有多个凸体；其中：

所述凸体的根部的表面上设置有横向向内延伸的嵌入腔，所述嵌入腔的顶部与所述凸体的表面之间形成止挡台。

6.根据权利要求5所述的椎间植入部件，其特征在于，所述凸体配置成棱锥结构，从而，所述凸体的表面由多个朝向不同的三角形平面围成；其中：

至少有两个凸体的嵌入腔位于不同朝向的三角形平面上。

7.根据权利要求1所述的椎间植入部件，其特征在于，所述骨结合部件的外表面的中部设置有沉槽结构；其中：

所述沉槽结构包括位于中部的下凹部以及位于所述下凹部边缘的蜂窝结构部，所述下凹部以及所述蜂窝结构部用于容置自椎骨的端面所生长的骨体。

8.根据权利要求1所述的椎间植入部件，其特征在于，所述椎间植入部件还包括骨钉；

每个所述骨结合部件上均开设有两个穿孔，两个所述穿孔在所述骨结合部件的宽度方向上并列排布，所述穿孔自所述骨结合部件的前侧面倾斜贯通至所述骨结合部件的外表面，每个所述穿孔均穿设有所述骨钉。

9.根据权利要求1所述的椎间植入部件，其特征在于，围绕所述第二支撑构件的径向外围布置有封装层。

10.根据权利要求2所述的椎间植入部件，其特征在于，所述板状弹簧的连接板上设置有定位结构以用于与所述骨结合部件的内表面对接。

11.根据权利要求1所述的椎间植入部件，其特征在于，所述骨结合部件的后侧构造出内弧面。