CN212213948U - 一种阻尼式人工椎间盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阻尼式人工椎间盘，包括从上到下依次布置的上终板与下终板，所述上终板与下终板分别用于连接相邻的椎骨；上终板与下终板之间设置有弹性内核，所述弹性内核用于填充上终板与下终板之间的空间，所述弹性内核的上下两端分别与上终板、下终板贴合。所述上终板与下终板中分别设有一圈连接孔，所述弹性内核外部包覆设有纤维束，所述纤维束由弹性线编织形成，所述弹性线依次穿过上终板与下终板中的连接孔以完成编织。本实用新型能够解决现有人工椎间盘活动度过大或过低时，造成患者使用不适的问题，避免出现异位骨化或炎症。

Description

一种阻尼式人工椎间盘

技术领域

本实用新型属于医疗设备技术领域，具体涉及一种阻尼式人工椎间盘。

背景技术

椎间盘位于人体脊柱两椎体之间，是由软骨板、纤维环、髓核组成的一个密封体。软骨板是覆盖于椎体的透明软骨。上下的软骨板与纤维环一起将髓核密封起来。纤维环由胶原纤维束的纤维软骨构成，位于髓核的四周。纤维环的纤维束相互斜行交叉重叠，使纤维环成为坚实的组织，能承受较大的弯曲和扭转负荷。

当椎间盘受到损伤后，髓核会突出，进入椎管或椎间隙，从而压迫脊髓神经，引起相关区域的疼痛或瘫痪。为了缓解这种状况，常用的方法是进行融合，摘除颈椎间盘，并在椎间隙植骨用钢板进行内固定。这种方法虽可以恢复椎间隙的自然高度，但脊柱内的力学环境改变，手术节段运动功能丧失，而相邻节段的运动和压力会增加，可能会引起相邻节段的的退行性病变。

发明人了解到的另一种人工椎间盘为球-槽型或球-窝型的连接结构，人工椎间盘中球体与球槽或球窝结构间能够发生较大范围的自由转动，不能提供有效的阻尼以实现相邻椎体间的限位。该人工椎间盘处活动度较大，椎间盘周围的骨骼及肌肉会发生代偿作用，在椎间盘处产生异位骨化，造成人工椎间盘的完全锁死，人工椎间盘失去相应运动功能。

在发明人了解的另一种人工椎间盘中，采用刚性金属板、纤维环、柔性内核组成仿人体结构椎间盘，柔性内核与刚性金属板固定连接或者柔性内核的上端插入刚性金属板凹槽中。在患者肌肉发力以实现椎间盘转动时，柔性内核会随刚性金属板旋转一定角度，在设定人工椎间盘的活动度时需要考虑柔性内核及纤维束的共同作用，设计更复杂，有可能造成生产的人工椎间盘活动度较大或较低的情况，出现上述的异位骨化等问题。

同时柔性内核与刚性金属板的连接处容易发生磨损，产生碎屑，影响整个装置的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种阻尼式人工椎间盘，能够解决现有人工椎间盘活动度过大或过低时，造成患者使用不适的问题，避免出现异位骨化。

为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供一种阻尼式人工椎间盘，包括从上到下依次布置的上终板与下终板，所述上终板与下终板分别用于连接相邻的椎骨；上终板与下终板之间设置有弹性内核，所述弹性内核用于填充上终板与下终板之间的空间，所述弹性内核的上下两端分别与上终板、下终板贴合。

所述上终板与下终板中分别设有至少一圈连接孔，所述弹性内核外部包覆设有纤维束，所述纤维束由弹性线编织形成，所述弹性线依次穿过上终板与下终板中的连接孔以完成编织。

所述纤维束外部包覆设有环形套，所述环形套的上下两端分别与上终板及下终板固定连接。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

1)采用弹性内核不与上终板及下终板连接的方式，弹性内核仅通过弹性变形以支撑上终板与下终板间的空间，由弹性线形成的纤维束来限制上终板与下终板之间的相对转动，能够利用纤维束的松紧程度控制上下终板活动时所需要克服的阻尼，避免人工椎间盘的活动度过于容易或困难时造成的患者身体不适及后续身体的代偿作用、异位骨化等问题。

2)采用环形套结构，环形套能够在避免外部组织肌肉与纤维束接触的同时，避免纤维束及弹性内核产生的碎屑流出。同时环形套可以提供人工椎间盘变形时的阻尼，避免椎间盘活动度过大的问题。

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申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例中整体结构轴测图；

图2为本实用新型实施例中整体结构去掉环形套、纤维束及盖板后的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中纤维束通过编制包覆在弹性内核外部的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中弹性内核的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中上终板的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中环形套的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中盖板的结构示意图。

图中：1、盖板；2、上终板；3、凸起；4、环形槽；5、弹性内核；6、环形套；7、连接孔；8、下终板；9、定位块；10、纤维束；11、定位孔。

具体实施方式

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。

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。

本实用新型的一种典型实施方式中，如图1-7所示，一种阻尼式人工椎间盘，包括从上到下依次布置的上终板2与下终板8，所述上终板2与下终板8分别用于连接相邻的椎骨。所述上终板2的上端面与下终板8的下端面分别具有凸起3，所述凸起3远离弹性内核5的一端为锥形结构。

具体的，上终板2、下终板8均采用钛合金制造，能够方便影像学观察，上终板2及下终板8为圆盘形或椭圆形结构。上终板2的上表面和下终板8的下表面为球面，用以贴合椎体表面，其上设有粗糙的纯钛涂层有利于数月内的骨组织长入。同时其上设有凸起3，在人工椎间盘安装完毕后凸起3插入椎体的软骨中，增强自身与椎体的连接，增加稳定性。

上终板2与下终板8之间设置有弹性内核5，所述弹性内核5用于填充上终板2与下终板8之间的空间，所述弹性内核5的上下两端分别与上终板2、下终板8贴合；所述弹性内核5为圆柱形结构，所述弹性内核5的上下两端为弧形外凸结构，所述上终板2下表面与下终板8上表面设有弧形凹槽，所述弧形凹槽拟合弹性内核5的上下端面以实现贴合。

具体的，弹性内核5的材料可以为医用植入物级硅胶，或聚碳酸酯—氨甲酸乙酯聚合材料等，可以模拟生理椎间盘髓核的刚度和功能，具有支撑性和负载缓冲的特点。

所述上终板2与下终板8中分别设有至少一圈连接孔7，所述弹性内核5外部包覆设有纤维束10，所述纤维束10由弹性线编织形成，所述弹性线依次穿过上终板2与下终板8中的连接孔7以完成编织。所述上终板2的上端面及下终板8的下端面分别设有环形槽4，所述环形槽4中均布设有所述连接孔7。所述弹性线倾斜编织以形成所述纤维束10。所述纤维束10为多层结构，每层纤维束10中弹性线的倾斜方向相同，相邻两层纤维束10中弹性线的倾斜方向不同。

具体的，弹性线可以为聚乙烯纤维、聚酯缝线、外科补片等。纤维束10通过上下终板8的连接孔7进行编织，可编织一圈或多圈，将各部件连接成整体；在拉伸和旋转时，其产生的拉力可以限制系统运动，模拟生理椎间盘纤维环的功能。

所述纤维束10外部包覆设有环形套，所述环形套的上下两端分别与上终板2及下终板8固定连接。

在本实施例中，可以在环形槽4中均布设置一圈的定位孔11，在环形套6的上下两端可以分别设置定位块9，定位块9插入定位孔11中以实现二者的固定。

所述环形套为柔性材质，所述定位块被设置为：在不受压的情况下，定位块的尺寸大于定位孔的尺寸，以阻挡定位块从定位孔中回缩。

所述环形槽4中设有盖板1，所述盖板1用于填充环形槽4。

所述定位孔环绕连接孔7的外侧设置。

工作原理：

当椎间盘发生前屈时：上终板2与下终板8前端的距离缩小，后端的距离扩大，上终板2与下终板8的后端实现张开，前端纤维束10被防松，后端纤维束10拉紧受力以实现限位。此时弹性内核5靠近上终板2前端的一侧被压缩，靠近上终板2后端的一侧扩张。同时因为上终板2与下终板8前端空间减小、后端空间增大，弹性内核5向着支撑空间的后端运动一段距离，保证弹性内核5充满整个支撑空间。

当椎间盘发生后仰时：当椎间盘发生后屈时：上终板2与下终板8后端的距离缩小，前端的距离扩大，上终板2与下终板8的前端实现张开，后端纤维束10被防松，前端纤维束10拉紧受力以实现限位。此时弹性内核5靠近上终板2后端的一侧被压缩，靠近上终板2前端的一侧扩张。同时因为上终板2与下终板8后端空间减小、前端空间增大，弹性内核5向着支撑空间的前端运动一段距离，保证弹性内核5充满整个支撑空间。

当椎间盘发生左右侧屈运动时，各部分运动状态与后仰及前屈时的运动状态类似，此处不再赘述。

当椎间盘发生旋转时：纤维束10及环形套发生轴线的变形，上终板2及下终板8发生相对转动，此时弹性内核5不发生变形，仅提供支撑作用。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种阻尼式人工椎间盘，其特征在于，包括，

从上到下依次布置的上终板与下终板，所述上终板与下终板分别用于连接相邻的椎骨；

设置于上终板与下终板之间的弹性内核，弹性内核用于填充上终板与下终板之间的空间，所述弹性内核的上下两端分别与上终板、下终板贴合；

所述上终板与下终板中分别设有至少一圈连接孔，所述弹性内核外部包覆设有纤维束，所述纤维束由弹性线编织形成，所述弹性线依次穿过上终板与下终板中的连接孔以完成编织；

所述纤维束外部包覆设有环形套，所述环形套的上下两端分别与上终板及下终板固定连接。

2.根据权利要求1所述的阻尼式人工椎间盘，其特征在于，所述上终板的上端面与下终板的下端面分别具有凸起，所述凸起远离弹性内核的一端为锥形结构。

3.根据权利要求2所述的阻尼式人工椎间盘，其特征在于，所述上终板的上端面及下终板的下端面分别设有环形槽，所述环形槽中均布设有所述连接孔。

4.根据权利要求3所述的阻尼式人工椎间盘，其特征在于，所述环形槽中设有盖板，所述盖板用于填充环形槽。

5.根据权利要求2所述的阻尼式人工椎间盘，其特征在于，所述弹性线倾斜编织以形成所述纤维束。

6.根据权利要求5所述的阻尼式人工椎间盘，其特征在于，所述纤维束为多层结构，每层纤维束中弹性线的倾斜方向相同，相邻两层纤维束中弹性线的倾斜方向不同。

7.根据权利要求4所述的阻尼式人工椎间盘，其特征在于,所述环形槽中设有一圈定位孔，环形套的上下两端分别设有一圈定位块，所述定位块伸入定位孔。

8.根据权利要求7所述的阻尼式人工椎间盘，其特征在于，所述环形套为柔性材质，所述定位块被设置为：在不受压的情况下，定位块的尺寸大于定位孔的尺寸，以阻挡定位块从定位孔中回缩。

9.根据权利要求7所述的阻尼式人工椎间盘，其特征在于，所述定位孔环绕连接孔的外侧设置。

10.根据权利要求1所述的阻尼式人工椎间盘，其特征在于，所述弹性内核为圆柱形结构，所述弹性内核的上下两端为弧形外凸结构，所述上终板下表面与下终板上表面设有弧形凹槽，所述弧形凹槽拟合弹性内核的上下端面以实现贴合。

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