CN202409215U - 一种可调式人工颈椎及椎间连接复合体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可调式人工颈椎及椎间连接复合体，包括椎体部件以及分别通过球关节结构连接于椎体部件上下端的两个终板部件；所述椎体部件由上椎体部件和下椎体部件组成，所述上椎体部件和下椎体部件轴向通过螺纹连接；在所述上椎体部件和下椎体部件的侧周壁上径向对应设有若干螺孔，在上椎体部件和下椎体部件的螺孔间还设有一个长度固定螺钉；所述两个终板部件上分别设有终板部件固定螺钉。该连接复合体同时具备人工椎体的支撑功能和人工椎间盘的活动性能、长度可调节，能够实现颈椎前路手术后的即刻稳定，能起到支撑作用，也可以实现颈椎前路术后即刻运动功能重建，使其活动性能与正常颈椎高度仿生。

Description

一种可调式人工颈椎及椎间连接复合体

技术领域

本实用新型属于医用假体制造技术领域，涉及一种长度可调的人工颈椎椎体和椎间连接的复合体。 

背景技术

由于人口老龄化，伏案工作者及使用电脑者比例增长，交通事故发生率增高等因素，颈椎伤患（如颈椎病，颈椎骨折，颈椎肿瘤等）的人数随之增长。对于各种颈椎疾病患者的手术治疗，尤其是颈椎间盘突出导致的颈椎病及颈椎骨折，手术的关键有二：一是减压。需要减除压迫脊髓或者神经根的因素，以促进术后神经功能的早日恢复。二是稳定。通过各种类型的融合手术，采用不同的植入材料（如自体骨、异体骨以及人工椎体等）实现术后手术节段的长期稳定性。其中，前路椎间盘髓核摘除椎体次全切除减压并椎间融合术是目前最主要的，也是最具有应用优势的手术术式。其优点包括减压较单纯椎间盘摘除术彻底，融合率高等。前路椎间融合的方法包括自体骨，异体骨及人工椎体植骨融合。由于自体骨植骨具有良好的骨诱导性、骨传导性和骨形成性，所以成为植骨融合的金标准。自体骨植骨融合术的优点是没有免疫原性，且融合速度快。缺点有术后高度丢失率高，且造成取骨区的二次损伤（如供骨区的出血、骨折、感染等）。异体骨植骨避免了上述缺点，但存在免疫原性，以及融合速度较慢（常常需要6个月甚至9个月以上）。 

为了克服自体骨和异体骨移植的上述缺点，人们一直在寻找脊柱手术后的替代物，由此诞生了人工椎体。1969年，Hamdi首次报告腰2浆细胞瘤和转移性腺癌病人施行椎体肿瘤切除，并以人工假体替代病变椎体（Hamdi,F A.Prosthesis for an excised lumbar vertebra:a preliminary report.Can Med Assoc J,1969,100,12:576-80.）。根据材料可分为金属人工椎体、新型复合材料人工椎体及其它材料人工椎体三大类。从结构及功能特点看主要可分为单纯支撑型，撑开固定型和可调固定型三种类型。单纯支撑型人工椎体：支撑型人工椎体与上下椎体的固定主要是依赖其内填充骨水泥，目的是填充椎体切除后的骨缺损，固定作用较差。可撑开固定型人工椎体：这类人工椎体大多是通过尖刺状物与上下椎体相固定，能达到脊柱的即刻稳定性。钛网是最常使用的可撑开固定型人工椎体，广泛应用于椎体的重建，但钛网本身长度固定且不能调节，因此对椎体的选择很严谨，否则难以恢复理想的椎体高度，而且有脱落的危险。可调固定型人工椎体：国内外学者研制了具有各种特色的可调固定型人工椎体，应用于临床并取得了一定的疗效。如Synex人工椎体，为钛质中空网状结构，长度可调节，Knop等将其用于胸腰椎前柱损伤的重建，可提供良好的脊柱三维稳定性。但由于Synex人工椎体长度调整后，从后路植入困难，技术要求高，因此一般行前路或者前后联合入路，手术创伤大、时间久(Knop,Christian;Lange,Uta;Reinhold,Maximilian;Blauth,Michael.Vertebral body replacement with Synex in combined posteroanterior surgery for treatment of thoracolumbar injuries.Oper Orthop Traumatol.2005,17(3): 249-80.)。赵定麟等（赵定麟，陈德上，赵杰，等。可调式中空人工椎体的研制与临床应用。中华骨科杂志，2001,21:222-224.）研制的中空可调式钛合金人工椎体，可以调节人工椎体的长度，达到理想的恢复椎体高度的目的，因为是中空结构，其内部可以植骨，使假体与椎体形成永久骨性融合。但仅有尖刺状物与上下椎体接触固定，且该假体呈刚性固定，存在内植骨的应力遮挡和骨吸收等问题。 

这些人工椎体通过各种形状、材料的调整、改进，以期能够简化手术步骤，减少手术创伤，实现术后的即刻稳定，加快融合速度。但是上述的人工椎体都存在同样的一个问题，就是使用后施术脊柱节段完全丧失了原有的活动性。而这被认为会加速术后颈椎的退行性病变，导致相邻节段颈椎椎间盘突出、椎体骨质增生等。长期随访的结果显示，施行颈椎前路融合手术后，有高达92%的病人出现了临近节段的退变，虽然临床症状并不与X线上的严重程度一致（Goffin,Jan,Geusens,Eric,Vantomme,Nicolaas,et al.Long-term follow-up after interbody fusion of the cervical spine.J Spinal Disord Tech,2004,17(2):79-85.）。Hilibrand等发现前路融合手术后每年约有2.9%的患者出现了与相邻节段退变有关的临床症状，且经统计学分析认为25.6%的患者在10年内会出现由于相邻节段退变而导致的临床症状。（Hilibrand AS,Carlson GD,Palumbo MA,et al.Radiculopathy and myelopathy at segments adjacent to the site of a p revious anterior cervical arthrodesis[J].J Bone Joint Surg Am,1999,81(4):519-528.）生物力学实验的结果也证实了施行融合手术后相邻节段的椎间盘内 压力增高。动力位的影像学证据也显示融合术后相邻节段椎体的相对活动度加大。这些因素都极有可能促进了融合术后临近节段的退行性变。 

针对融合术后所产生的施术节段活动度丧失以及临近节段的退变等缺点，国内外科学家和医生建立了脊柱非融合手术方式，其理念便是运动保留（motion preservation）。而人工椎间盘置换术（又称椎间盘成形术）便是施行非融合手术的典型代表。目前临床上主要应用的椎间盘有Bryan假体，ProDisc—C假体，Prestige假体，PCM假体等。目前认为，人工椎间盘置换术的最佳指征是单节段，颈椎生理弯曲存在(Sekhon LH.Cervical arthroplasty in the management of spondylotic myelopathy[J].J SpinalDisord Tech,2003,16(4):307-313)。公认的禁忌征有骨质疏松和椎体间不稳(Wiffield CC,Skrzyp iec D,Jackowski A,et al.Internal stress distribution in ceryical intervertebral discs:the influence of an artificial cervical joint and simulated anterior interbody fusion[J].J Spinal Disord Tech,2003,16(5):441-449.)。虽然各种人工椎间盘的材料、形态各异，但是它们存在的共同的缺点有：一、只能单独置换椎间盘，而对合并椎体病变无能为力（比如椎体肿瘤，以及需要对椎体进行减压的手术）。二、多数学者不认同多节段的椎间盘置换术，尤其是相邻的两个椎间盘同时进行置换术。 

综上所述，目前现有的技术不能解决颈椎手术后活动性的问题，尤其是多个节段手术后不能活动的问题，以及由此带来的融合术后相邻节段的退变问题。 

因此，本申请研制了以下同时具备人工椎体的支撑功能和人工椎间盘的活动性能的长度可调节的人工颈椎椎体和椎间连接复合体。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可调式人工颈椎及椎间连接复合体，该连接复合体同时具备人工椎体的支撑功能和人工椎间盘的活动性能、长度可调节，能够实现颈椎前路手术后的即刻稳定，能起到支撑作用，也可以实现颈椎前路术后即刻运动功能重建，使其活动性能与正常颈椎高度仿生。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的： 

这种可调式人工颈椎及椎间连接复合体，包括椎体部件以及分别通过球关节结构连接于椎体部件上下端的两个终板部件；所述椎体部件由上椎体部件和下椎体部件组成，所述上椎体部件和下椎体部件轴向通过螺纹连接；在所述上椎体部件和下椎体部件的侧周壁上径向对应设有若干螺孔，在上椎体部件和下椎体部件的螺孔间还设有一个长度固定螺钉；所述两个终板部件上分别设有终板部件固定螺钉。 

上述球关节结构包括设置在终板部件上的关节球结构以及设置在上椎体部件或下椎体部件端部与所述关节球结构相适应的臼口结构，所述臼口结构的内部空间由处于中心的圆柱空间以及与圆柱空间两侧相贯的半球空间组成。且所述臼口结构的内部大、出口小，将关节球结构包在其内。 

上述终板部件包括圆板，在圆板的内侧面边沿垂直固定关节球结构，圆板的外侧面在远离所述关节球结构固定位置的边沿处通过相 邻的两个螺孔固定有两个所述终板部件固定螺钉。 

上述圆板外侧面上设置有齿结构。 

上述圆板的板厚度于固定终板部件固定螺钉的一侧薄、于固定关节球结构的一侧厚。 

上述上椎体部件的下部缩颈并设有外螺纹，所述下椎体部件上端为设有内螺纹的圆筒结构，所述上椎体部件的下部缩颈端通过螺纹旋入下椎体部件的内螺纹内；在所述上椎体部件和下椎体部件的轴向均匀分布有若干径向螺纹通孔，所述长度固定螺钉能够通过螺纹装入螺纹通孔内以固定上椎体部件和下椎体部件在轴向上的相对位置。 

上述终板部件固定螺钉的前端为尖头，所述终板部件固定螺钉的后端为螺帽，该终板部件固定螺钉的近螺帽端比其近尖头端略粗。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型能够在颈椎前路手术后即刻发挥支撑作用，并通过自带的椎间连接部分替代正常颈椎的运动功能，能够有效的防止融合手术后导致的相邻节段的退变。此外，能够通过植骨和本复合体表面的羟基磷灰石涂层实现生物学融合和长期稳定性。手术难度较小，创伤小，便于推广。由于本复合体本身长度的可调节性，可以减小生产和携带负担，能够适合绝大多数的人群。 

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图； 

图2是本实用新型的上椎体部件2结构示意图； 

图3是图2的俯视图； 

图4是本实用新型的下椎体部件3结构示意图； 

图5是本实用新型的终板部件1结构示意图图； 

图6是图5的俯视图； 

其中：1为终板部件；2为上椎体部件；3为下椎体部件；4为终板部件固定螺钉；5为长度固定螺钉；6为关节球结构；7为螺孔；8为齿结构；9为圆板；10为臼口结构。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述： 

参见图1，本实用新型的可调式人工颈椎及椎间连接复合体，包括椎体部件以及分别通过球关节结构连接于椎体部件上下端的两个终板部件1；椎体部件由上椎体部件2和下椎体部件3组成，其中上椎体部件2和下椎体部件3轴向通过螺纹连接；在上椎体部件2和下椎体部件3的侧周壁上径向对应设有若干螺孔，在上椎体部件2和下椎体部件3的螺孔间还设有一个长度固定螺钉5；两个终板部件1上分别设有终板部件固定螺钉4。以下结合附图对组成本实用新型的各部件进行详细描述： 

参见图1、图2、图4和图5，以上所述的球关节结构包括设置在终板部件1上的关节球结构6以及设置在上椎体部件2或下椎体部件3端部与关节球结构6相适应的臼口结构10，该臼口结构10的内部空间由处于中心的圆柱空间以及与圆柱空间两侧相贯的半球空间组成；且臼口结构10的内部大、出口小，将关节球结构6包在其内。 

如图5和图6，终板部件1包括圆板9，在圆板9的内侧面边沿 垂直固定关节球结构6，圆板9的外侧面在远离所述关节球结构6固定位置的边沿处通过相邻的两个螺孔7固定有两个终板部件固定螺钉4；终板部件固定螺钉4的轴向与所述圆板9平面成一定角度（如图1所示）。圆板9的板厚度于固定终板部件固定螺钉4的一侧薄、于固定关节球结构6的一侧厚。并且在圆板9的外侧面上设置有齿结构8。所述终板部件固定螺钉4的前端为尖头，所述终板部件固定螺钉4的后端为螺帽，该终板部件固定螺钉4的近螺帽端比其近尖头端略粗。该处之所以将终板部件固定螺钉4的钉身设计为前端细，后端与螺孔7配合的一端略粗，是因为这种结构在将终板部件固定螺钉4由螺孔7穿入时，可以方便的调节终板部件固定螺钉4的角度，等终板部件固定螺钉4攻入相邻的椎体内时，其近螺帽端刚好与螺孔7进行螺纹配合，从而将终板部件固定螺钉4的角度锁定。 

参见图1或者图2和图4，上椎体部件2的下部缩颈并设有外螺纹，下椎体部件3上端为设有内螺纹的圆筒结构，上椎体部件2的下部缩颈端通过螺纹旋入下椎体部件3的内螺纹内；在上椎体部件2和下椎体部件3的轴向均匀分布有若干径向螺纹通孔11和12（图2、3中给出具有3个径向螺纹通孔11、12的情况），长度固定螺钉5能够通过螺纹装入螺纹通孔内以固定上椎体部件2和下椎体部件3在轴向上的相对位置。 

综上所述，本实用新型的可调式颈椎人工椎体及椎间连接复合体尤其适合于处理相邻两个颈椎间盘突出导致的颈椎病，可以行椎间盘摘除、椎体次全切除、本复合体置换术。同时，对于颈椎单椎体肿 瘤可以行患椎次全切并本复合体置换术。此外，对于不适用于人工颈椎间盘置换的患者，人工颈椎间盘置换术后翻修，颈椎融合术后退变严重等多种颈椎疾病都可以使用本复合体。以下就椎间盘摘除、椎体次全切除并本复合体置换术来说明手术中的具体实施方式对于具备适应症，术前检查未见禁忌症的患者进行该手术治疗，常规术前准备，通常选择气管内插管全麻。体位为仰卧位，双肩垫软枕，头自然向后仰伸，后枕部垫软头圈预防压疮，头两侧各放置小沙袋以防止术中头旋转。切口一般采用颈前横切口，暴露患椎和椎间盘，定位针并术中C形臂X线光透视机定位。于拟行次全切除的椎体的上下位椎体中央分别拧入颈椎椎体撑开器螺钉，在撑开螺钉上套入撑开器，向上下两端撑开。减压：用尖刀切开施术椎体上下方的椎间盘的纤维环，髓核钳取出椎间盘组织，用三关节尖嘴咬骨钳咬除椎体的前皮质骨和大部分的松质骨，接近椎体后缘时暂停，完全切除施术椎体上下方的椎间盘，用刮匙、咬骨钳和圆头锉修复椎间关节面至软骨下出血，使终板大致平行，不可破坏骨性终板。用神经剥离器分离出椎体后缘与后纵韧带间的间隙，用枪式咬骨钳逐步咬除椎体后缘皮质骨，形成一个长方形的减压槽（有时可根据需要咬除后纵韧带），减压槽的宽度大致12mm。调节椎体撑开器撑开的高度，使颈椎前柱的高度恢复正常。此时，将次全切下的椎体骨质减成2mm左右的碎骨，填充在本复合体上椎体部件下部的圆柱形空心结构内。置入本复合体，按照所需高度调节本复合体的长度，使上终板部件与上位椎体的下终板相贴合，下终板部件与下位椎体的上终板相贴合。根据这个长度，拧入椎体长 度固定螺钉5，固定本复合体长度。将本复合体的上下椎体部件击入减压槽。根据终板部件上的固定螺孔7，分别在上下位椎体的下上终板上开口，再将终板固定螺钉4按与上下位椎体前缘成20°角拧入上下位椎体。松开椎体撑开器，使本复合体嵌紧。C形臂X线光机透视无误后，冲洗伤口，防止引流，逐层缝合。术后颈托制动40天，预防性使用抗生素，密切观察，其他按颈前路手术常规处理。 

Claims (7)

1.一种可调式人工颈椎及椎间连接复合体，其特征在于，包括椎体部件以及分别通过球关节结构连接于椎体部件上下端的两个终板部件（1）；所述椎体部件由上椎体部件（2）和下椎体部件（3）组成，所述上椎体部件（2）和下椎体部件（3）轴向通过螺纹连接；在所述上椎体部件（2）和下椎体部件（3）的侧周壁上径向对应设有若干螺孔，在上椎体部件（2）和下椎体部件（3）的螺孔间还设有一个长度固定螺钉（5）；所述两个终板部件（1）上分别设有终板部件固定螺钉（4）。

2.根据权利要求1所述的可调式人工颈椎及椎间连接复合体，其特征在于，所述球关节结构包括设置在终板部件（1）上的关节球结构（6）以及设置在上椎体部件（2）或下椎体部件（3）端部与所述关节球结构（6）相适应的臼口结构（10），所述臼口结构（10）的内部空间由处于中心的圆柱空间以及与圆柱空间两侧相贯的半球空间组成；且所述臼口结构（10）的内部大、出口小，将关节球结构（6）包在其内。

3.根据权利要求2所述的可调式人工颈椎及椎间连接复合体，其特征在于，所述终板部件（1）包括圆板（9），在圆板（9）的内侧面边沿垂直固定关节球结构（6），圆板（9）的外侧面在远离所述关节球结构（6）固定位置的边沿处通过相邻的两个螺孔固定有两个所述终板部件固定螺钉（4）。

4.根据权利要求3所述的可调式人工颈椎及椎间连接复合体，其特征在于，所述圆板（9）外侧面上设置有齿结构（8）。

5.根据权利要求3所述的可调式人工颈椎及椎间连接复合体，其特征在于，所述圆板（9）的板厚度于固定终板部件固定螺钉（4）的一侧薄、于固定关节球结构（6）的一侧厚。

6.根据权利要求1所述的可调式人工颈椎及椎间连接复合体，其特征在于， 所述上椎体部件（2）的下部缩颈并设有外螺纹，所述下椎体部件（3）上端为设有内螺纹的圆筒结构，所述上椎体部件（2）的下部缩颈端通过螺纹旋入下椎体部件（3）的内螺纹内；在所述上椎体部件（2）和下椎体部件（3）的轴向均匀分布有若干径向螺纹通孔，所述长度固定螺钉（5）能够通过螺纹装入螺纹通孔内以固定上椎体部件（2）和下椎体部件（3）在轴向上的相对位置。

7.根据权利要求1所述的可调式人工颈椎及椎间连接复合体，其特征在于，所述终板部件固定螺钉（4）的前端为尖头，所述终板部件固定螺钉（4）的后端为螺帽，该终板部件固定螺钉（4）的近螺帽端比其近尖头端粗。 

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