一种自膨胀性记忆合金人工椎体制造技术

本发明专利技术公开了一种自膨胀性记忆合金人工椎体，包括上椎体部件、下椎体部件及记忆合金弹簧。上椎体部件包括底板、中心柱与弧形圆壳；下椎体部件包括底板、中心槽与弧形圆壳；上椎体部件和下椎体部件上对应的弧形圆壳组成完整的圆环，中心柱插接在中心槽内，记忆合金弹簧分别支撑到上椎体部件和下椎体部件对应的底板之间。整个假体上下椎体部件采用羟基磷灰石复合材料，记忆合金弹簧采用钛镍记忆合金一体合成。本发明专利技术可以替代结核、肿瘤等疾病引起的胸椎椎体破坏，重建手术部位的生理曲度及稳定性，不但操作方便而且易于植入。

A self-expanding memory alloy artificial vertebral body

The invention discloses a self-expanding memory alloy artificial vertebral body, which comprises an upper vertebral body component, a lower vertebral body component and a memory alloy spring. The upper vertebral body components include the bottom plate, the central column and the arc-shaped shell; the lower vertebral body components include the bottom plate, the central groove and the arc-shaped shell; the upper vertebral body components and the lower vertebral body components correspond to the arc-shaped shell to form a complete circle, the central column is inserted in the central groove, and the memory alloy springs are respectively supported between the upper vertebral body components and the lower vertebral body components corresponding bottom plate. Hydroxyapatite composite material was used in the upper and lower vertebral parts of the prosthesis, and TiNi memory alloy spring was synthesized in one. The invention can replace the destruction of thoracic vertebral body caused by tuberculosis, tumors and other diseases, reconstruct the physiological curvature and stability of the surgical site, and is easy to operate and implant.

【技术实现步骤摘要】
一种自膨胀性记忆合金人工椎体
本专利技术涉及到医用假体的制造
，具体涉及到一种自膨胀性记忆合金人工椎体。
技术介绍
胸椎位于脊柱胸段，共12个，从上向下，椎体逐渐增大，这与负重有关。胸椎参与支持肋和构成胸廓的作用，是人体脊柱的重要组成部分。胸椎周围解剖较复杂，其前方是心脏、主动脉、肺脏等重要脏器，后方是竖脊肌、背阔肌等诸多肌肉。脊柱肿瘤、骨折、肿瘤等疾病常常累及胸椎，引起椎间盘或椎体破坏，导致脊柱生理弯曲及稳定性受损。脊柱生理弯曲及稳定性的破坏一定程度上会导致局部各组织结构的受力不平衡，使脊柱内在力的传递失去平衡，引起肌肉劳损、疼痛、无力等不良反应，久之可导致脊髓压迫、脊柱畸形、下肢瘫痪等并发症，严重降低了患者的生活质量。重建胸椎生理弯曲及稳定性是治疗该部位疾病的关键。因胸段脊柱局部解剖结构的特殊性，针对上述疾患常采用后方入路。该术式的一般流程为：①后方剥离脊柱旁相关肌肉，②利用椎板钳、髓核钳等器械去除后方椎板，③绕过脊髓清除前方病变椎体及邻近椎间盘，④将植骨后的钛笼绕过脊髓及神经根植入前方椎体部位，⑤后方进行双钉棒辅助固定。由于植入假体较大，常常难以穿过两侧神经根，需要术中离断部分神经根，从而便于假体植入，这给患者造成了一定的损伤。专利号为ZL200810071295.6，专利名称为开放式记忆合金人工椎体的专利技术专利公布了一种用于人体脊柱重建的人工椎体，它采用记忆合金丝编成的内套网固定连接在记忆合金丝编成的上盖与记忆合金丝编成的下盖之间形成一个留有窗口的具有网格状表面的罐体，记忆合金丝编成的外套网可移动地遮盖该罐体的窗口。但是在设计方面存在以下不足：(1)假体植骨较困难，(2)假体自身抗轴向压缩能力较差，(3)假体椎体部件由钛合金制成，弹性模量较大，(4)假体中心记忆合金弹簧力量较薄弱，很难起到轴向撑开加压的目的等。因此，该假体虽然获得了专利保护，但在临床上未获得应用。笔者总结该假体的不足，设计了一种新型的自膨胀记忆合金人工椎体，以期为胸椎疾患的治疗提供新的假体选择。
技术实现思路
本专利技术提供了一种自膨胀性记忆合金人工椎体，它充分考虑手术入路及临床操作，提供了一种可自动膨胀撑开，并且可以较好的重建胸椎生理曲度及稳定性的新型人工椎体，该假体充分考虑了手术操作流程及胸椎脊柱的解剖特点，所有底板均设有植骨槽与圆顶，以便与邻近椎体终板贴附紧密；可以在不离断神经根的情况下将假体放入手术部位，通过弹性形变来重建手术的生理高度及稳定性，具有操作简单、创伤小的优势。本专利技术实现上述目的采用以下技术方案：一种自膨胀性记忆合金人工椎体，它包括上椎体部件、下椎体部件以及对两者进行支撑的记忆合金弹簧。所述的上椎体部件包括底板、中心柱和弧形圆壳；所述的下椎体部件包括底板、中心槽与弧形圆壳；上椎体部件和下椎体部件中对应的弧形圆壳连接在各自的底板上，每个底板上对应有两个弧形圆壳；上椎体部件的中心柱位于两个弧形圆壳之间，下椎体部件的中心槽位于两个弧形圆壳之间；弧形圆壳的弧度均为90度，上椎体部件和下椎体部件的弧形圆壳相互配合后构成圆环，中心柱插接在中心槽内；所述的记忆合金弹簧套合在弧形圆壳的外部，记忆合金弹簧的两端分别支撑到上椎体部件和下椎体部件上的底板。上椎体部件和下椎体部件的底板上分别设有螺纹槽，所述的螺纹槽分别对应到记忆合金弹簧的两端，记忆合金弹簧的两端插接在相应的螺纹槽内。上椎体部件和下椎体部件对应的弧形圆壳的高度相同，中心柱的高度大于弧形圆壳的高度，中心柱的高度与中心槽的高度相同。上椎体部件螺纹槽终点与弧形圆壳的圆弧起点在同一平面上，下椎体部件螺纹槽终点与弧形圆壳的圆弧起点存在10°的距离。上椎体部件和下椎体部件的底板上均设有圆形的植骨槽。上椎体部件和下椎体部件底板的顶部设有圆顶和齿状突起。所述的齿状突起为三棱锥或圆锥，齿状突起的高度为1mm。所述的上椎体部件和下椎体部件采用羟基磷灰石复合材料材质，所述记忆合金弹簧采用医用钛镍记忆合金材质。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术所述的自膨胀性记忆合金人工椎体，充分考虑了胸椎后入路手术特点，利用椎体在体温下自膨胀复原的特性，在不离断神经根的前提下实现较大人工椎体的植入，从而重建手术部位的生理曲度及稳定性。本专利技术所述的上椎体部件的中心柱长度大于弧形圆壳，但与下椎体部件的中心槽深度相等，从而保证了新型假体在复原时上、下椎体部件沿着固定路线滑动，而且避免了复原后上、下椎体部件的横向移位。本专利技术所述的底板上设有螺纹槽，上椎体部件螺纹槽终点与弧形圆壳的圆弧起点在同一平面上，而下椎体部件螺纹槽终点与弧形圆壳圆弧起点存在10°的差距，这样使组装后的假体一旦复原后上下椎体部件弧形圆壳接触面会存在轴向扭转错位，从而起到良好的支撑作用，大大增强了假体的抗压缩能力。本专利技术所述的记忆合金弹簧具有很好的记忆功能，在冰盐水中容易被压缩以及扭转变形，而在37℃或者体温下可以较好的恢复到形变前的状态，并可以较好的维持该状态，从而起到较好的支撑作用与抗扭转作用。本专利技术上椎体部件底板上的圆顶与胸椎终板中央偏后处凹陷相吻合，圆顶上部与周边设有齿状突起，使底板与终板结合更加紧密、牢固。本专利技术所述的底板上设有植骨槽，利于与邻近椎体终板的骨性融合。本专利技术所述的上下椎体部件均采用羟基磷灰石复合材料，与骨质弹性模型相近，避免了应力屏蔽。此外，羟基磷灰石具有较好的骨整合性能，便于与周围骨质的骨性融合，保证了长期稳定性。附图说明图1为本专利技术复原后的主视图；图2为本专利技术复原后的俯视图；图3为本专利技术形变后的主视图；图4为本专利技术的爆炸视图；图5为上椎体部件的等轴视图；图6为下椎体部件的等轴视图；图7为记忆合金弹簧形变前后的等轴视图；图8为上椎体部件相关结构设计参数示意图；图9为下椎体部件相关结构设计参数示意图；图中1为上椎体部件，2为下椎体部件，3为记忆合金弹簧，4底板，5为中心柱，6为弧形圆壳，7为中心槽，8为螺纹槽，9为上椎体部件螺纹槽终点，10为上椎体部件弧形圆壳圆弧起点，11为下椎体部件螺纹槽终点，12为下椎体部件弧形圆壳圆弧起点，13为上下椎体部件弧形圆壳接触面，14为植骨槽，15为齿状突起，16为圆顶。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。参见图1-图6，本专利技术所述的自膨胀性记忆合金人工椎体包括上椎体部件1、下椎体部件2及记忆合金弹簧3。所述上椎体部件由底板4、中心柱5与弧形圆壳6构成，下椎体部件由底板4、中心槽7与弧形圆壳6构成。参见图7-图9，所述的上椎体部件1的弧形圆壳6与下椎体部件2的弧形圆壳6长度相同(H1＝H2)，弧度α＝90°，两者组配后恰好构成一个空心圆柱。所述上椎体部件1中心柱5长度(H3)略大于弧形圆壳长度(H1、H2)，但与下椎体部件中心槽7深度(H4)相等，上、下椎体部件组配时，中心柱5插入中心槽7内并滑到底部，实现人工椎体的压缩变形。在体温下假体复原时中心柱5沿着中心槽7滑动撑开，但复原完成时中心柱5仍有部分存在于中心槽7内，从而防止上下椎体部件横向移位。所述底板上设有螺纹槽8，其与记忆合金弹簧3两端相衔接，使组装后的假体更为牢固。所述上椎体部件螺纹槽终点9与弧形圆壳的圆弧起点10在同一平面上，而下椎体部件螺纹槽终点11与弧形圆壳圆弧起点12存在角度β＝10°的差距，这样使组装后的假体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自膨胀性记忆合金人工椎体，它包括上椎体部件、下椎体部件以及对两者进行支撑的记忆合金弹簧，其特征在于：所述的上椎体部件包括底板、中心柱和弧形圆壳；所述的下椎体部件包括底板、中心槽与弧形圆壳；上椎体部件和下椎体部件中对应的弧形圆壳连接在各自的底板上，每个底板上对应有两个弧形圆壳；上椎体部件的中心柱位于两个弧形圆壳之间，下椎体部件的中心槽位于两个弧形圆壳之间；弧形圆壳的弧度均为90度，上椎体部件和下椎体部件的弧形圆壳相互配合后构成圆环，中心柱插接在中心槽内；所述的记忆合金弹簧套合在弧形圆壳的外部，记忆合金弹簧的两端分别支撑到上椎体部件和下椎体部件上的底板。

【技术特征摘要】
1.一种自膨胀性记忆合金人工椎体，它包括上椎体部件、下椎体部件以及对两者进行支撑的记忆合金弹簧，其特征在于：所述的上椎体部件包括底板、中心柱和弧形圆壳；所述的下椎体部件包括底板、中心槽与弧形圆壳；上椎体部件和下椎体部件中对应的弧形圆壳连接在各自的底板上，每个底板上对应有两个弧形圆壳；上椎体部件的中心柱位于两个弧形圆壳之间，下椎体部件的中心槽位于两个弧形圆壳之间；弧形圆壳的弧度均为90度，上椎体部件和下椎体部件的弧形圆壳相互配合后构成圆环，中心柱插接在中心槽内；所述的记忆合金弹簧套合在弧形圆壳的外部，记忆合金弹簧的两端分别支撑到上椎体部件和下椎体部件上的底板。2.根据权利要求1所述的一种自膨胀性记忆合金人工椎体，其特征在于：上椎体部件和下椎体部件的底板上分别设有螺纹槽，所述的螺纹槽分别对应到记忆合金弹簧的两端，记忆合金弹簧的两端插接在相应的螺纹槽内。3.根据权利要求2所述的一种自膨胀性记忆合金人工椎体，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俭涛，高延征，王润青，刁攀，高坤，
申请(专利权)人：河南省人民医院，
类型：发明
国别省市：河南,41