一种双动关节颈椎假体制造技术

本发明专利技术公开了一种双动关节颈椎假体，由椎体部件、两个下上对称设置的固定部件和两个连接杆组成，椎体部件的两端通过连接杆分别与固定部件连接，还包括支撑座、套环、椎体垫和卡环，椎体部件两端设有第一凹槽，套环固定在第一凹槽内，椎体垫置于第一凹槽底部；本发明专利技术的球臼关节结构可绕球心做任意方向偏摆，偏摆角度为±8°，最佳偏摆角度优选±4°，这样的设计便可以在双动关节的基础上允许各相邻节段间实现±16°的活动度，±8°的最佳活动度。实现了最大限度的接近颈椎各相邻节段间的生理活动度。本发明专利技术在重建颈椎稳定性的同时，保留了颈椎的生理活动度，实现了颈椎的生理性重建，避免了传统融合固定方式的缺点和弊端。

Double motion joint cervical vertebra prosthesis

The invention discloses a double joint cervical prosthesis, by fixing parts symmetrically arranged on the vertebral body parts, under the two and two connecting rods, two parts of the vertebral body through the connecting rod are respectively connected with the fixing member, also comprises a supporting seat, collar, cushion and vertebral clasp, vertebral body parts with the first ends groove ring is fixed in the first groove is arranged in the first groove bottom pad body; the invention of the ball and socket joint structure around the center of any direction deflection, the deflection angle is 8 degrees, the best yaw angle optimization of plus or minus 4 degrees, so that the design can be in double action on the basis of allowing the adjacent joint the segment between + 16 degrees of motion, the best - 8 degree degree. The physiological activity between the adjacent segments of the cervical vertebra was achieved. The invention retains the physiological activity degree of the cervical vertebra while reconstructing the stability of the cervical vertebra, realizes the physiological reconstruction of the cervical vertebra, and avoids the shortcomings and disadvantages of the traditional fusion fixation mode.

【技术实现步骤摘要】
一种双动关节颈椎假体
本专利技术属于一种颈椎椎体次全切除术后进行颈椎重建的装置，具体涉及一种双动关节颈椎假体。
技术介绍
自1911年脊柱融合技术首次应用于脊柱外科以来，脊柱融合术已经逐渐成为脊柱外科最常用的手术治疗方法。其理论依据是：通过坚强内固定，限制脊柱节段间异常活动，缓解由此带来的相关症状。但随着对脊柱生理功能研究的不断深入，人们逐渐认识到脊柱融合后发生的运动功能丧失同样会影响脊柱的正常功能。融合节段相邻节段退变或加速原有退变、融合部位假关节形成、供骨区域疼痛等并发症依然困扰着脊柱外科医生。这些问题提示脊柱融合术并非是最理想的选择，为了避免上述并发症，非融合动态固定的理念和方法应运而生。非融合技术的设计初衷是通过模拟脊柱正常的生物力学功能，在消除脊柱病变的同时，防止出现脊柱融合技术所带来的并发症。该技术与脊柱正常解剖结构一起发挥作用，协助正常结构、分担脊柱应力，具有保留运动节段功能、改善载荷传递和防止相邻节段应力集中的优势。目前，非融合技术主要分为：人工髓核置换、人工全椎间盘置换、经椎弓根固定的动态系统、棘突间撑开装置以及县关节成形装置等5种类型。对于颈椎病变，如椎体感染、肿瘤或退行性病变，往往需要进行颈椎椎体次全切除，并且需要对切除的节段进行重建。目前，临床上常见的重建方法主要有两种：融合手术和人工椎体置换。融合手术主要包括前路椎间盘切除植骨融合术及前路椎体次全切除植骨融合术。融合手术不仅实现了对椎管的彻底减压、也能很好地重建颈椎稳定性。然而，融合手术属于非生理性的固定方式，降低了相应节段的活动度，导致术后颈椎活动度受限；同时融合手术还可能会引发相邻节段负荷增加、椎间盘退变加速。人工椎体至今已有多种设计，但需要通过植骨融合、自固定或者附加内固定的方式，来重建颈椎的稳定性，这同样会造成相关节段活动丧失，相邻节段脊柱退变，都不是真正意义上的生理性重建。少数体现生理性重建理念的人工椎体，皆因为其运动方式与脊椎生理情况下的运动方式不同，或者稳定性差而最终失败。对于颈椎次全切除术后的非融合重建，目前还没有特别令人满意的产品。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种双动关节颈椎假体，该双动关节颈椎假体既能够恢复颈椎解剖序列和稳定性，又保留了颈椎的生理活动度，实现了颈椎的生理性重建。同时解决了伴随颈椎融合而来的相邻节段病变、融合部位假关节形成、供骨区疼痛等现有技术中存在的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种双动关节颈椎假体，包括椎体部件、两个下上对称设置的固定部件和两个连接杆，所述的椎体部件的两端通过连接杆分别与固定部件连接，还包括支撑座、套环、椎体垫和卡环；所述的椎体部件为方形结构，椎体部件两端设有第一凹槽，所述的第一凹槽沿椎体部件轴线中心方向，所述的套环设于第一凹槽内，所述的第一凹槽壁上加工有定位孔，所述的套环上也加工有定位孔，定位孔中设有定位销，通过定位销将套环固定在第一凹槽内；所述的椎体垫置于第一凹槽底部，所述的椎体垫的一端面设有弧形凸起；所述的固定部件为方形结构，所述的固定部件上设有第二凹槽，所述的支撑座置于第二凹槽中，沿第二凹槽周向设有环形槽，所述的卡坏置于环形槽中；所述的支撑座为多边形柱体结构，所述的支撑座内腔为球臼型结构，所述的支撑座腔壁上均布有多个槽；所述的连接杆一端呈球形，连接杆另一端设有球形凹面，所述的连接杆的球形端置于支撑座的球臼型内腔中形成球臼关节结构，所述的球形凹面与椎体垫的弧形凸起接触；所述的固定部件上设有两个第一螺纹孔，所述的两个第一螺纹孔贯通固定部件，所述的两个第一螺纹孔的轴线在固定部件的一侧面上相交；所述的椎体部件的两对应侧面上分别设有两个凸起，每个凸起上均加工有第二螺纹孔，第二螺纹孔从凸起的一端面贯通至另一端面。本专利技术还具有如下区别技术特征：所述的椎体部件和固定部件表面为均为多孔结构，孔隙率为60％～80％，孔的直径大小0.2～0.8mm；所述的多孔结构的椎体部件和固定部件采用钛合金3D打印加工完成。所述的套环为空心圆柱结构，所述的套环壁的开口处设有第四凹槽，所述的连接杆的另一端沿连接杆径向设有突起结构，所述的第四凹槽与连接杆的突起结构的形状匹配。所述的两个第一螺纹孔从固定部件侧面的中心位置沿两个不同的方向贯通，两个第一螺纹孔对称，第一螺纹孔的轴线与第二凹槽轴线的夹角为10°～35°，第一螺纹孔的轴线与第二凹槽横截面的夹角为5°～35°。所述的连接杆置于支撑座的球臼型内腔中形成球臼关节结构，所述的连接杆与椎体垫之间也形成球臼关节结构，所述的球臼关节结构可绕球心做任意方向偏摆，偏摆角度为±8°，优选偏摆角度为±4°。所述的球形凹面与椎体垫的接触弧面对应的圆心角为60°，所述的球形端与支撑座的接触弧面对应的圆心角为250°。所述的固定部件和连接杆之间可绕假体纵轴旋转，所述的连接杆和椎体部件之间可绕假体纵轴旋转，旋转角度范围均为0～360°。所述的椎体部件设有第二螺纹孔的侧面上还设有第三螺纹孔，所述的第三螺纹孔位于该侧面的中心位置；所述的椎体部件上设有夹持槽，所述的夹持槽位于第三螺纹孔的两侧。所述的第二凹槽为多边形凹槽，与支撑座的外部形状相匹配。所述的连接杆、支撑座、套环、卡环和定位销均采用钴铬钼材料加工；所述的椎体垫采用超高分子量聚乙烯材料加工。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的连接杆的球形端与支撑座的球臼型内腔之间形成球臼关节结构，连接杆与椎体垫之间也形成球臼关节结构，各球臼关节可绕球心做任意方向偏摆，偏摆角度为±8°，这样的设计便可以在双动关节的基础上允许各相邻节段间实现±16°的活动度，实现了最大限度的接近颈椎各相邻节段间的生理活动度。(2)本专利技术的固定部件与椎体部件表面的多孔结构通过3D打印技术形成，第一可以增加摩擦力，增加即时固定的稳定效果；第二有利于新生骨组织的长入，提升长期稳定效果；第三可减轻假体的重量；实现假体与人体的良好生物相容性。(3)本专利技术在重建颈椎稳定性的同时，保留了颈椎的生理活动度，实现了颈椎的生理性重建，避免了传统融合固定方式的缺点和弊端，是颈椎非融合固定手术领域的一次创新性突破。附图说明图1是专利技术的整体结构矢状剖面图。图2是本专利技术的整体结构示意图。图3是本专利技术的椎体部件的结构示意图。图4是本专利技术的固定部件的结构示意图。图5是本专利技术的支撑座的结构示意图。图6是本专利技术的连接杆的结构示意图。图7是本专利技术的套环的结构示意图。图8是本专利技术的椎体垫的结构示意图。图9是本专利技术的卡环的结构示意图。图中各标号表示为：1-椎体部件，2-固定部件，3-连接杆，4-支撑座，5-套环，6-椎体垫，7-卡环；(1-1)-第一凹槽，(1-2)-定位孔，(1-3)-第二螺纹孔，(1-4)-第三螺纹孔，(1-5)-夹持槽，(1-6)-凸起；(2-1)-第二凹槽，(2-2)-环形槽，(2-3)-第一螺纹孔；(3-1)-球形端，(3-2)-突起结构，(3-3)-球形凹面；(4-1)-槽，(5-1)-第四凹槽，(6-1)-弧形凸起。以下结合附图和具体实施方式对本专利技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式本专利技术在假体植入时，通过固定部件上的第一螺纹孔向相邻正常椎体内植入螺钉，使固定部件2与上下相邻正常椎体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双动关节颈椎假体，包括椎体部件(1)、两个下上对称设置的固定部件(2)和两个连接杆(3)，所述的椎体部件(1)的两端通过连接杆(3)分别与固定部件(2)连接，其特征在于：还包括支撑座(4)、套环(5)、椎体垫(6)和卡环(7)；所述的椎体部件(1)为方形结构，椎体部件(1)两端设有第一凹槽(1‑1)，所述的第一凹槽(1‑1)沿椎体部件(1)轴线中心方向，所述的套环(5)设于第一凹槽(1‑1)内，所述的第一凹槽(1‑1)壁上加工有定位孔(1‑2)，所述的套环(5)上也加工有定位孔(1‑2)，定位孔(1‑2)中设有定位销，通过定位销将套环(5)固定在第一凹槽(1‑1)内；所述的椎体垫(6)置于第一凹槽(1‑1)底部，所述的椎体垫(6)的一端面设有弧形凸起(6‑1)；所述的固定部件(2)为方形结构，所述的固定部件(2)上设有第二凹槽(2‑1)，所述的支撑座(4)置于第二凹槽(2‑1)中，沿第二凹槽(2‑1)周向设有环形槽(2‑2)，所述的卡坏(7)置于环形槽(2‑2)中；所述的支撑座(4)为多边形柱体结构，所述的支撑座(4)内腔为球臼型结构，所述的支撑座(4)腔壁上均布有多个槽(4‑1)；所述的连接杆(3)一端呈球形，连接杆(3)另一端设有球形凹面(3‑3)，所述的连接杆(3)的球形端(3‑1)置于支撑座(4)的球臼型内腔中形成球臼关节结构，所述的球形凹面(3‑3)与椎体垫(6)的弧形凸起(6‑1)接触；所述的固定部件(2)上设有两个第一螺纹孔(2‑3)，所述的两个第一螺纹孔贯通固定部件(2)；所述的两个第一螺纹孔(2‑3)的轴线在固定部件(2)的一侧面上相交；所述的椎体部件(1)的两对应侧面上分别设有两个凸起(1‑6)，每个凸起(1‑6)上均加工有第二螺纹孔(1‑3)，第二螺纹孔(1‑3)从凸起(1‑6)的一端面贯通至另一端面。...

【技术特征摘要】
1.一种双动关节颈椎假体，包括椎体部件(1)、两个下上对称设置的固定部件(2)和两个连接杆(3)，所述的椎体部件(1)的两端通过连接杆(3)分别与固定部件(2)连接，其特征在于：还包括支撑座(4)、套环(5)、椎体垫(6)和卡环(7)；所述的椎体部件(1)为方形结构，椎体部件(1)两端设有第一凹槽(1-1)，所述的第一凹槽(1-1)沿椎体部件(1)轴线中心方向，所述的套环(5)设于第一凹槽(1-1)内，所述的第一凹槽(1-1)壁上加工有定位孔(1-2)，所述的套环(5)上也加工有定位孔(1-2)，定位孔(1-2)中设有定位销，通过定位销将套环(5)固定在第一凹槽(1-1)内；所述的椎体垫(6)置于第一凹槽(1-1)底部，所述的椎体垫(6)的一端面设有弧形凸起(6-1)；所述的固定部件(2)为方形结构，所述的固定部件(2)上设有第二凹槽(2-1)，所述的支撑座(4)置于第二凹槽(2-1)中，沿第二凹槽(2-1)周向设有环形槽(2-2)，所述的卡坏(7)置于环形槽(2-2)中；所述的支撑座(4)为多边形柱体结构，所述的支撑座(4)内腔为球臼型结构，所述的支撑座(4)腔壁上均布有多个槽(4-1)；所述的连接杆(3)一端呈球形，连接杆(3)另一端设有球形凹面(3-3)，所述的连接杆(3)的球形端(3-1)置于支撑座(4)的球臼型内腔中形成球臼关节结构，所述的球形凹面(3-3)与椎体垫(6)的弧形凸起(6-1)接触；所述的固定部件(2)上设有两个第一螺纹孔(2-3)，所述的两个第一螺纹孔贯通固定部件(2)；所述的两个第一螺纹孔(2-3)的轴线在固定部件(2)的一侧面上相交；所述的椎体部件(1)的两对应侧面上分别设有两个凸起(1-6)，每个凸起(1-6)上均加工有第二螺纹孔(1-3)，第二螺纹孔(1-3)从凸起(1-6)的一端面贯通至另一端面。2.如权利要求1所述的双动关节颈椎假体，其特征在于：所述的椎体部件(1)和固定部件(2)表面为均为多孔结构，孔隙率为60％～80％，孔的直径大小0.2～0.8mm；所述的多孔结构的椎体部件(1)和固定部件(2)采用钛合金3...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷伟，王健，赵雄，严亚波，
申请(专利权)人：中国人民解放军第四军医大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61