CN215425325U - 一种人工颈椎间盘假体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种人工颈椎间盘假体，包括上终板、髓核假体和下终板；上终板的下表面设置有凹窝，凹窝包括依次连接的第一圆弧面、第二圆柱面和第三圆弧面，第二圆柱面设置在第一圆弧面和第三圆弧面之间，同时第二圆柱面分别与第一圆弧面和第三圆弧面相切连接；髓核假体与下终板固定连接，髓核假体的上表面设置有与凹窝配合的球头，球头的高度大于凹窝的深度。所述人工颈椎间盘假体凹窝与球头配合，实现了半限制型的运动度，具有可动的瞬时旋转中心，允许邻近椎体进行前屈/后伸、侧弯及轴向旋转运动和平移运动。

Description

一种人工颈椎间盘假体

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，尤其是涉及一种人工颈椎间盘假体。

背景技术

人工颈椎间盘作为骨科植入性医疗器械，在治疗神经根型颈椎病、颈椎间盘突出、前方压迫的脊髓型颈椎病等方面取得了较好的效果。

近年来，随着人口老龄化。更多人长期伏案面对电脑、车祸频发造成的颈椎损伤逐年增加，颈椎病发并率快速攀升。研究显示，全国有7%～10%的人患有颈椎病，且年轻人趋势明显。颈椎病的治疗有手术和非手术两种方法。非手术治疗仅能缓解症状，不能根治，相当比例的患者必须接受手术治疗。

临床中颈椎前路椎间盘切除椎间植骨融合术（ACDF）被认为是治疗神经根型，脊髓型颈椎病颈椎病及急性颈椎间盘突出症的经典方法，尤其前路钢板的应用能够有效的维持颈椎序列的稳定和椎间高度，术后植骨块下沉、移位的发生率明显降低。但前路融合术手术仍存在一些遗憾，尽管有效解除病变节段症状，但融合术会导致病变节段生理活动度丧失，相邻节段运动及负荷增加，将在一定程度上加速邻近节段退变。随着患者对术后康复水平和生活质量要求的不断提高以及手术技术的不断发展，该术式已不能满足临床需求，希望能够探索新的手术方法，既能解决颈椎前路减压融合带来的相关问题，临床效果又优于该术式的颈椎全椎间盘置换应运而生。

颈椎人工间盘置换术（ACDR）用于治疗神经根型或脊髓型颈椎病，重建病变阶段的关节功能，所以又叫颈椎间盘成型术，结构上常为上、下终板与中间一层髓核假体组成，其目的意在维持颈椎序列稳定，保留运动功能，降低邻近节段间盘的压力，进而减少邻近节段间盘退变的发生。

人工颈椎间盘的结构设计使其具备模拟正常椎间盘运动的功能，而材料设计则在很大程度上影响其植入人体后的中长期安全性、稳定性和有效性。目前已上市的产品上、下终板原材料有选择钴铬钼合金，其耐磨性、耐腐蚀性较好，但弹性模量过高，MRI成像质量差。钛金属机械性能虽然不及钴铬钼合金，但抗腐蚀能力和组织相容性更优，同时弹性模量低，MRI成像质量好。材料上没有一个面面俱到合适的；结构设计上大多产品多以球形槽（窝）关节最为常见，此种设计着重从功能上对椎间盘仿生，设计简单，易于实现，但对植入位置要求十分严格。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种人工颈椎间盘假体，用于解决上述现有技术存在的不足，该人工颈椎间盘假体凹窝与球头配合，实现了半限制型的运动度，具有可动的瞬时旋转中心，允许邻近椎体进行前屈/后伸、侧弯及轴向旋转运动和平移运动。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种人工颈椎间盘假体，包括上终板、髓核假体和下终板；

上终板的下表面设置有凹窝，凹窝包括依次连接的第一圆弧面、第二圆柱面和第三圆弧面，第二圆柱面设置在第一圆弧面和第三圆弧面之间，同时第二圆柱面分别与第一圆弧面和第三圆弧面相切连接；

髓核假体与下终板固定连接，髓核假体的上表面设置有与凹窝配合的球头，球头的高度大于凹窝的深度。

进一步地，所述第一圆弧面、第三圆弧面和球头的球面半径相同。

进一步地，所述凹窝的表面设置有耐磨涂层。

进一步地，所述耐磨涂层厚度为2-4μm。

进一步地，所述髓核假体的侧端及底部设置有凸状形连接结构，凸状形连接结构与下终板上表面设置的凹状形连接结构相互配合，用于所述髓核假体与下终板的固定连接。

进一步地，所述髓核假体的两侧分别设置有尾翼，髓核假体的底部设置有防止髓核假体与下终板分离的凸状锁紧台；下终板的上表面设置有凹槽结构，凹槽结构与凸状锁紧台卡扣配合；下终板上表面和下表面之间还设有与尾翼配合的滑槽。

进一步地，所述上终板与椎体接触的表面及下终板与椎体接触的表面均设置有生物涂层。

进一步地，所述生物涂层的厚度为0.1-0.3μm。

进一步地，所述上终板与椎体接触的表面及下终板与椎体接触的表面分别独立地设置有多个与椎体固定连接的三棱锥。

进一步地，所述三棱锥的侧面开设有出骨槽。

相对于现有技术，本实用新型所述的人工颈椎间盘假体具有以下优势：

（1）本实用新型提供的人工颈椎间盘假体通过球头与凹窝配合设计，不仅实现了半限制型的运动度，具有可动的瞬时旋转中心，允许邻近椎体进行前屈/后伸、侧弯及轴向旋转运动；同时还可以有效改善因融合固定所造成相邻节段负荷增加、退变加速等并发症的影响；整体维持颈椎序列稳定，相对保留原始运动功能；

（2）本实用新型提供的三棱锥侧面设置有出骨槽，使得上终板与下终板在手术中与椎体能够完全接触，消除应力分布不均匀、应力集中的现象；有效降低了人工颈椎间盘塌陷的发生，方便医生将产品植入人体；

（3）本实用新型提供的人工颈椎间盘假体的上终板和下终板与椎体能够快速结合，且表面设置有生物涂层，有利于骨长入，进一步提高了结合的稳定性；

（4）本实用新型提供的人工颈椎间盘假体与球头配合的凹窝表面设置有耐磨涂层，有利于消除以钛合金为原材料的终板磨损较差的情况发生，进一步改善了市面上以钴铬钼为原材料的终板所带来的MRI干扰伪影的情况出现。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为一种实施方式提供的人工颈椎间盘假体的爆炸示意图；

图2为一种实施方式提供的人工颈椎间盘假体的剖视图；

图3为一种实施方式提供的上终板的结构示意图。

附图标记说明：

1、上终板；2、髓核假体；3、下终板；4、三棱锥；5、凹窝；6、出骨槽；7、球头；8、尾翼；9、凸状锁紧台；10、滑槽；11、凹槽结构；12、第一圆弧面；13、第二圆柱面；14、第三圆弧面；15、第一器械连接结构；16、第二器械连接结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-图3所示，一种人工颈椎间盘假体，包括上终板1、髓核假体2和下终板3，髓核假体2与下终板3固定连接，髓核假体2的上表面设置有球头7，上终板1的底部设置有与球头7匹配的凹窝5，凹窝5包括依次连接的第一圆弧面12、第二圆柱面13和第三圆弧面14，所述第二圆柱面13设置在所述第一圆弧面12和第三圆弧面14之间，同时所述第二圆柱面13分别与第一圆弧面12和第三圆弧面14相切连接；

髓核假体2与下终板3固定连接，髓核假体2的上表面设置有与凹窝5配合的球头7，球头7的高度大于凹窝5的深度。

上终板1底部的凹窝5盖到髓核假体2的球头7上方，形成人工椎间盘假体。所述人工椎间盘假体的髓核假体2设置的球面凸起与凹窝5配合，能够实现万向运动和横向平移运动。

所述凹窝5与球头7的配合，不仅实现了半限制型的运动度，使得所述人工椎间盘假体具有可动的瞬时旋转中心，允许邻近椎体进行前屈/后伸、侧弯及轴向旋转运动；同时还可以有效改善因融合固定所造成相邻节段负荷增加、退变加速等并发症的影响；整体维持颈椎序列稳定，相对保留原始运动功能。

为了实现凹窝5与球头7的良好配合，优选所述第一圆弧面12、第三圆弧面14和球头7的球面半径相同。具体的半径本领域技术人员可根据实际需要设计，一般球面半径可选择4-10mm，如5mm、6mm、7mm、8mm或9mm等。第二圆柱面13的宽度决定人工颈椎间盘假体球头7与凹窝9配合横向位移的尺寸，第二圆柱面的宽度可为1.0-2.0mm，如1.2mm、1.3mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm或1.9mm等。

所述凹窝5还可设置有外周边，外周边可突出于上终板1底面，但凹窝5的深度小于球头7球面凸起的高度，以确保上终板1与下终板3配合时，旋转、平移等运动不受干涉，外周边的形状可根据需要设置；另外，所述凹窝5不穿透上终板1，保证上终板1与椎体接触的表面能够与椎体固定。

为了改善市面上以钴铬钼为原材料的终板所带来的MRI干扰伪影的情况，所述上终板与下终板的材质优选为钛合金材料或不锈钢材料，钛合金材料可以为TC4材料或TC20材料等，髓核假体2的材质为高交联-超高分子量聚乙烯。但上述上终板和下终板的材质耐磨性较钴铬钼材料小，为了改善人工颈椎间盘假体的耐磨性，所述凹窝5表面还设置有耐磨涂层，所述耐磨涂层的材质可选择类金刚石材料，优选类金刚石涂层的厚度为2-4μm。

所述髓核假体2与下终板3固定连接，二者的连接形式可为：髓核假体2的侧端及底部设置有凸状形连接结构，凸状形连接结构与下终板3上表面设置的凹状形连接结构相互配合，用于实现所述髓核假体2与所述下终板3的紧密连接。

具体地，所述髓核假体2与下终板3的固定连接形式可为：

髓核假体2的两侧分别设置有尾翼8，髓核假体2的底部设置有防止所述髓核假体2与下终板3分离的凸状锁紧台9；下终板3的上表面设置有凹槽结构11，凹槽结构11与凸状锁紧台9卡扣配合；下终板3上表面和下表面之间还设有与尾翼8配合的滑槽10。尾翼8和锁紧台9通过与下终板3设置的滑槽10和凹槽结构11配合，共同实现髓核假体2与下终板3的锁紧。

为了使得人工颈椎间盘假体与上椎体和下椎体固定，上终板1与椎体接触的表面及下终板3与椎体接触的表面分别独立地设置有多个与椎体连接的三棱锥4，所述三棱锥4的侧面开设有出骨槽6，更加有利于快速、充实、牢靠地插入到椎体内，使得上终板1与下终板3在手术中与椎体能够完全接触，消除应力分布不均匀、应力集中的现象；有效降低了人工颈椎间盘塌陷的发生，方便医生将产品植入人体。

为了使得人工颈椎间盘假体与上椎体和下椎体融合，达到长期稳定的目的，所述上终板1与椎体接触的表面及下终板3与椎体接触的表面均设置有生物涂层，生物涂层可为纯钛涂层，或纯钛和磷酸钙的复合涂层，涂层厚度优为0.1-0.3微米，如0.2微米等；钛粉和磷酸钙具有与松质骨相似的多孔结构，易于骨组织长入和附着，使得人工颈椎间盘假体与人体自身的生理骨发生骨融合，以达到长期稳定的效果。

为便于手术时夹持人工颈椎间盘假体，所述上终板1和下终板3的侧端均设置有与植入器械配合的器械连接结构（上终板1上设置的第一器械连接结构15和下终板3上设置的第二器械连接结构16）。

所述人工颈椎间盘假体的使用方法包括：

手术中，显露并切除目标椎间盘后，清除空腔内残留组织，用试模器械测量所需人工椎体的规格尺寸后，通过植入器械将人工颈椎间盘假体植入人体。

所述人工颈椎间盘假体通过球头与凹窝的配合设计，不仅实现了半限制型的运动度，具有可动的瞬时旋转中心，允许邻近椎体进行前屈/后伸、侧弯及轴向旋转运动；同时还可以有效改善因融合固定所造成相邻节段负荷增加、退变加速等并发症的影响；整体维持颈椎序列稳定，相对保留原始运动功能；上终板和下终板的材质选择为不锈钢和/或钛合金，改善了市面上以钴铬钼为原材料的终板所带来的MRI干扰伪影的情况；凹窝表面设置有耐磨涂层，有利于消除终板磨损性较差的情况；上终板和下终板与椎体接触的表面设置有多个与椎体固定连接的三棱锥，且侧面设置有出骨槽，使得上终板与下终板在手术中与椎体能够完全接触，消除应力分布不均匀、应力集中的现象；有效降低了人工颈椎间盘塌陷的发生，方便医生将产品植入人体；上终板和下终板与椎体能够快速结合，且表面设置有生物涂层，有利于骨长入，进一步提高了结合的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人工颈椎间盘假体，其特征在于：包括上终板(1)、髓核假体(2)和下终板(3)；

上终板的下表面设置有凹窝(5)，凹窝(5)包括依次连接的第一圆弧面(12)、第二圆柱面(13)和第三圆弧面(14)，第二圆柱面(13)设置在第一圆弧面(12)和第三圆弧面(14)之间，同时第二圆柱面(13)分别与第一圆弧面(12)和第三圆弧面(14)相切连接；

髓核假体(2)与下终板(3)固定连接，髓核假体(2)的上表面设置有与凹窝(5)配合的球头(7)，球头(7)的高度大于凹窝(5)的深度。

2.根据权利要求1所述的一种人工颈椎间盘假体，其特征在于：所述第一圆弧面(12)、第三圆弧面(14)和球头(7)的球面半径相同。

3.根据权利要求1所述的一种人工颈椎间盘假体，其特征在于：所述凹窝(5)的表面设置有耐磨涂层。

4.根据权利要求3所述的一种人工颈椎间盘假体，其特征在于：所述耐磨涂层厚度为2-4μm。

5.根据权利要求1所述的一种人工颈椎间盘假体，其特征在于：所述髓核假体(2)的侧端及底部设置有凸状形连接结构，凸状形连接结构与下终板(3)上表面设置的凹状形连接结构相互配合，用于所述髓核假体(2)与下终板(3)的固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种人工颈椎间盘假体，其特征在于：所述髓核假体(2)的两侧分别设置有尾翼(8)，髓核假体(2)的底部设置有防止髓核假体(2)与下终板(3)分离的凸状锁紧台(9)；下终板(3)的上表面设置有凹槽结构(11)，凹槽结构(11)与凸状锁紧台(9)卡扣配合；下终板(3)上表面和下表面之间还设有与尾翼(8)配合的滑槽(10)。

7.根据权利要求1所述的一种人工颈椎间盘假体，其特征在于：所述上终板(1)与椎体接触的表面及下终板(3)与椎体接触的表面均设置有生物涂层。

8.根据权利要求7所述的一种人工颈椎间盘假体，其特征在于：所述生物涂层的厚度为0.1-0.3μm。

9.根据权利要求1所述的一种人工颈椎间盘假体，其特征在于：所述上终板(1)与椎体接触的表面及下终板(3)与椎体接触的表面分别独立地设置有多个与椎体固定连接的三棱锥(4)。

10.根据权利要求9所述的一种人工颈椎间盘假体，其特征在于：所述三棱锥(4)的侧面开设有出骨槽(6)。

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