一种个体化可应力仿真的脊柱模型的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种个体化可应力仿真的脊柱模型，包括通过n?1个销子依次串接的n个脊椎块，且每两个相邻的脊椎块之间还设置有椎间盘模型；所述脊椎块的中部有锥孔，其特征在于，所述销子由弹性连接棒及其两端的弹性连接部组成，弹性连接部的形状与脊椎块上的通孔的形状相匹配，同一个销子的两个弹性连接部分别插入两个脊椎块的锥孔从而将两个脊椎块连接起来。本实用新型克服了现有脊柱模型中存在的不能个性化呈现病人脊柱的缺陷。
【专利说明】
一种个体化可应力仿真的脊柱模型
技术领域
[0001]本实用新型属于医疗卫生技术领域，具体涉及一种脊柱模型，特别是一种个体化可应力仿真的脊柱模型。
【背景技术】
[0002]众所周知，人类脊柱由33块椎骨(颈椎7块，胸椎12块，腰椎5块，骶骨、尾骨共9块)借韧带、关节及椎间盘连接而成。脊柱上端承托颅骨，下联髋骨，中附肋骨，并作为胸廓、腹腔和盆腔的后壁。脊柱具有支持躯干、保护内脏、保护脊髓和进行运动的功能。脊柱内部自上而下形成一条纵行的脊管，内有脊髓。可见脊柱的重要性。
[0003]脊柱病是一种高发病，据不完全统计我国中老年人群中97%患有脊椎疾病，且近年来呈现出年轻化的趋势:在40岁以下的人群中，40%以上的人脊椎有各种疾病，儿童脊柱侧弯症的发病率高达25%以上。有关调查显示，中小学生中伏案学习不正确姿势的约占总数的70% — 80%，种种不良的姿势都容易使脊椎长时间处于屈曲位或某些特定体位，不仅使脊椎椎间盘内的压力增高，而且也使脊椎部的肌肉韧带长期处于非协调受力状态而发生侧弯。此外，人体代谢紊乱，特别是钙、磷代谢和激素代谢失调，往往容易发生各种脊椎病。因此脊柱病的治疗方案也一直牵动着千万人的心。如何让病人实时了解自己病情对脊柱病的治疗起着举足轻重的作用。因此，用于术前方案设计的脊柱模型研究成为一个研究重点。
[0004]如上所述，市场上已有一些脊柱模型，如上海怡然科教仪器设备有限公司的脊柱模型非常详细地显示了每根脊椎的所有主要特征，包括脊椎、神经根、脊椎动脉、分椎间盘、脊柱横突和脊椎切面，是脊椎指压治疗、整形外科和其他医学专业的理想的教学模型，也是企业卫生保健方面的理想的模型，该模型包括:29英寸高的硬脊椎、骨盆、骶骨、枕骨、脊椎动脉、神经动脉和腰椎间盘等。该模型是将橡胶制的神经模型穿在每一节脊椎的椎孔进行连接，并且在脊椎的椎体表面开孔使用硬性材料固定。上海怡然科教仪器设备的脊柱模型使用的铁丝，进行固定和连接。由于使用铁丝固定连接，因此能够快速呈现人体脊柱的四个生理弯曲:即颈曲、胸曲、腰曲及骶曲。恰恰，正是使用了铁丝，脊柱的活动性大大降低了。
[0005]现有模型的批量生产决定了该类模型的千篇一律，小到脊椎模型，大到整个脊柱。每个模型都出自一个模子，因此，每个脊柱模型的弯曲度是相同的，这对于脊柱正常的人来说是适用的。但是实际医疗过程中更需要有问题的脊柱模型，由于现有的模型使用铁丝等硬质材料固定，脊柱应有的前后左右的弯曲性被大大降低，因此现有模型通常不能准确地模拟人体脊柱。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是:克服现有脊柱模型中存在的不能个性化呈现病人脊柱的问题和缺陷，提供一种个体化可应力仿真的脊柱模型。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以解决:
[0008]—种个体化可应力仿真的脊柱模型，包括通过η-1个销子依次串接的η个脊椎块，且每两个相邻的脊椎块之间还设置有椎间盘模型;所述脊椎块的中部有椎孔，所述销子由弹性连接棒及其两端的弹性连接部组成，弹性连接部的形状与脊椎块上的通孔的形状相匹配，同一个销子的两个弹性连接部分别插入两个脊椎块的椎孔从而将两个脊椎块连接起来。
[0009]进一步的，包括通过13个销子依次串接的第一脊椎块、第二脊椎块、第三脊椎块、第四脊椎块、第五脊椎块、第六脊椎块、第七脊椎块、第八脊椎块、第九脊椎块、第十脊椎块、第十一脊椎块、第十二脊椎块、第十三脊椎块、第十四脊椎块;第一脊椎块和第二脊椎块之间的距离是56.7mm，第二脊椎块和第三脊椎块之间的距离是57.4mm，第三脊椎块和第四脊椎块之间的距离是60.8mm，第四脊椎块和第五脊椎块之间的距离是65mm，第五脊椎块和第六脊椎块之间的距离是62.9mm，第六脊椎块和第七脊椎块之间的距离是68.8mm，第七脊椎块和第八脊椎块之间的距离是70.3mm，第八脊椎块和第九脊椎块之间的距离是69.7mm，第九脊椎块和第十脊椎块之间的距离是74.3mm，第十脊椎块和第十一脊椎块之间的距离是78.1mm，第十一脊椎块和第十二脊椎块之间的距离是78mm，第十二脊椎块和第十三脊椎块之间的距离是78.9mm，第十三脊椎块和第十四脊椎块之间的距离是79.9mm。
[0010]进一步的，所述弹性连接棒的形状为圆柱、棱柱或其他柱状体。
[0011 ]进一步的，所述弹性连接部的形状为棱柱的情况下，其每个侧面上均匀分布多个逆向切槽22，逆向切槽22的设置可有效防止脱离。
[0012]进一步的，所述椎孔的形状为圆柱、棱柱或正方体。
[0013]进一步的，所述椎孔的形状为正方体时，正方体横截面为一个正方形，该正方形的一组对角分别对应脊椎块的椎体和棘突。
[0014]进一步的，每个所述正方形孔的里表面粗糙。
[0015]进一步的，所述弹性连接棒有6±0.5度的弯曲度。
[0016]进一步的，所述销子的长度为58-78mm。
[0017]进一步的，所述弹性连接部为边长为Icm的正方体。
[0018]本发明的有益效果:
[0019]1、由于每个椎间盘模型表面都有突起，每个销子两端的弹性连接部都有逆向切槽保证了整体结构的牢固性。
[0020]2、每个销子都有6±0.5度的弯曲同时其半段和后半段的弯曲方向相反，也保证了该发明呈现真实脊柱的胸曲和腰曲的形状。
[0021]3、由于每个脊椎模型是根据特定病人的病情重建而来，因此也更能真实的反应病人的病情，更有利于医患交流和术前手术方案的制定。
[0022]4、销子和椎间盘模型都是使用软质材料，保证了该发明的应力仿真性。不光可以在棘突方向上弯曲，也可在横突方向上弯曲。这对于脊柱侧弯病人来说是及其重要的。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的结构不意图。
[0024]图中各标号含义:1、第一脊椎块，2、第二脊椎块，3、第三脊椎块，4、第四脊椎块，5、第五脊椎块，6、第六脊椎块，7、第七脊椎块，8、第八脊椎块，9、第九脊椎块，1、第十脊椎块，
11、第十一脊椎块，12、第十二脊椎块，13、第十三脊椎块，14、第十四脊椎块。
[0025]图2是单个脊椎块的结构示意图。
[0026]图中各标号含义:15、椎体，16、椎板，17、棘突，18、横突，19、销孔。
[0027]图3是销子视图。
[0028]图中各标号含义:20、弹性连接部，21、弹性连接棒
[0029]图4是销子两端的弹性连接部的俯视图。
[0030]图5是销子两端的弹性连接部上的逆向切槽的竖剖图。
[0031 ]图6是椎间盘模型的侧视图。
[0032]图7是椎间盘模型的俯视图。
【具体实施方式】
[0033]如图1所示，本实用新型的个体化可应力仿真的脊柱模型，包括通过η-1个销子依次串接的η个脊椎块，且每两个相邻的脊椎块之间还设置有椎间盘模型;脊椎块的中部有椎孔，销子由弹性连接棒及其两端的弹性连接部组成，弹性连接部的形状与脊椎块上的通孔的形状相匹配，同一个销子的两个弹性连接部分别插入两个脊椎块的椎孔从而将两个脊椎块连接起来；
[0034]可选的，销子和椎间盘模型均采用软质材料，如硅胶。
[0035]可选的，弹性连接棒的形状为圆柱、棱柱或其他柱状体。
[0036]可选的，销子的弹性连接棒及其两端的弹性连接部为一次成型得到的一体结构。
[0037]可选的，椎孔的形状为圆柱、棱柱或正方体等，由于弹性连接部的形状与脊椎块上的通孔的形状相匹配，因此，弹性连接部的形状为圆柱、棱柱或正方体。
[0038]可选的，椎孔的形状为正方体时，正方体横截面为一个正方形，该正方形的一组对角分别对应脊椎块的椎体15和棘突17。
[0039]可选的，弹性连接棒有6±0.5度的弯曲度。
[0040]可选的，销子的长度为58-78mm。
[0041]可选的，每两个相邻脊椎块之间的距离(即弹性连接棒的长度)不同。
[0042]可选的，弹性连接部的形状为棱柱的情况下，其每个侧面上均匀分布多个逆向切槽22，逆向切槽22的设置可有效防止脱离。
[0043]可选的，每个正方形孔的里表面是粗糙的，不做抛光处理即可实现，粗糙表面可有效防止脊椎模型的脱离。
[0044]可选的，如果弹性连接部为正方体，则其边长为lcm。
[0045]所述脊椎块是根据特定病人的脊椎的实际形状重建而来，因此每块脊椎块都不同。
[0046]制作本实用新型的模型时，脊椎块的椎孔位置先填补后开孔。该正方形的一组对角分别对应其所在脊椎块的椎体15和棘突17，一方面起到固定脊柱的作用，另一方面防止脊椎扭曲。
[0047]实施例:
[0048]如图1所示，本实施例给出了一种个体化可应力仿真的脊柱模型，包括通过13个销子依次串接的第一脊椎块1、第二脊椎块2、第三脊椎块3、第四脊椎块4、第五脊椎块5、第六脊椎块6、第七脊椎块7、第八脊椎块8、第九脊椎块9、第十脊椎块10、第十一脊椎块11、第十二脊椎块12、第十三脊椎块13、第十四脊椎块14。脊椎块的中部有通孔，销子由弹性连接棒以及设置在弹性连接棒两端的弹性连接部组成，弹性连接部的形状与脊椎块上的通孔的形状相匹配，同一个销子的两个弹性连接部分别插入两个脊椎块从而将两个脊椎块连接起来。
[0049 ]弹性连接棒的形状为圆柱，弹性连接棒有6度的弯曲度。
[0050]弹性连接部的形状为正方体，其棱长为lcm;正方体的四个侧面非平滑，有6个逆向切槽22。
[0051]每两个相邻脊椎块之间的距离(即弹性连接棒的长度)不同:从人体头部往脚部方向上，第一脊椎块I和第二脊椎块2之间的距离是56.7mm，第二脊椎块2和第三脊椎块3之间的距离是57.4，第三脊椎块3和第四脊椎块4之间的距离是60.8，第四脊椎块4和第五脊椎块5之间的距离是65，第五脊椎块5和第六脊椎块6之间的距离是62.9，第六脊椎块6和第七脊椎块7之间的距离是68.8，第七脊椎块7和第八脊椎块8之间的距离是70.3，第八脊椎块8和第九脊椎块9之间的距离是69.7，第九脊椎块9和第十脊椎块10之间的距离是74.3，第十脊椎块10和第十一脊椎块11之间的距离是78.1，第十一脊椎块11和第十二脊椎块12之间的距离是78，第十二脊椎块12和第十三脊椎块13之间的距离是78.9，第十三脊椎块13和第十四脊椎块14之间的距离是79.9。
[0052]每两个相邻的脊椎块都有椎间盘模型;该椎间盘模型从侧面看呈一端厚一端薄的楔状(见图6)，张开角度为6度，俯视呈正方形，且表面有118个突起(见图7)。在使用时可以裁剪为脊椎椎体的横截面形状。
[0053]每个椎间盘模型从侧面看呈一端厚一端薄的楔状，正面看呈矩形。并且表面有118个突起。在使用时可以裁剪为脊椎椎体的横截面形状。
[0054]在本实用新型安装时，需从人体脚部至头部方向(以下均为该方向)的第一节连接至第十四节。具体连接方式如下:现将第一个销子插入第一节和第二节的正方形孔内，并且保证销子往棘突方向弯曲。由于每个销子两端的弹性连接部上都有6个逆向切槽，可方便插入椎孔并防止销子脱离。接着将椎间盘模型裁剪成最接近第一节第二节脊椎椎体横截面的形状，然后使用速干胶将裁剪好的椎间盘模型、第一节、第二节脊椎模型粘牢固，并且保证较薄的一端在脊椎棘突一侧。如此重复至第六节至第七节。在连接第七节和第八节的时候有些许变动，现将销子插入第七节正方形孔内，需要保证销子的弯曲方向为棘突的反向，接着将椎间盘模型裁剪成最接近第七节和第八节脊椎椎体横截面的形状，然后使用速干胶将裁剪好的椎间盘模型、第七节、第八节脊椎模型粘牢固并且保证较厚的一端在棘突一侧。如此重复至第七节至第十四节。通过以上可以轻松保证脊柱的胸曲、腰曲。
【主权项】
1.一种个体化可应力仿真的脊柱模型，包括通过n-1个销子依次串接的η个脊椎块，且每两个相邻的脊椎块之间还设置有椎间盘模型;所述脊椎块的中部有椎孔，其特征在于，所述销子由弹性连接棒及其两端的弹性连接部组成，弹性连接部的形状与脊椎块上的通孔的形状相匹配，同一个销子的两个弹性连接部分别插入两个脊椎块的椎孔从而将两个脊椎块连接起来。2.如权利要求1所述的个体化可应力仿真的脊柱模型，其特征在于，包括通过13个销子依次串接的第一脊椎块、第二脊椎块、第三脊椎块、第四脊椎块、第五脊椎块、第六脊椎块、第七脊椎块、第八脊椎块、第九脊椎块、第十脊椎块、第十一脊椎块、第十二脊椎块、第十三脊椎块、第十四脊椎块;第一脊椎块和第二脊椎块之间的距离是56.7mm，第二脊椎块和第三脊椎块之间的距离是57.4mm，第三脊椎块和第四脊椎块之间的距离是60.8mm，第四脊椎块和第五脊椎块之间的距离是65mm，第五脊椎块和第六脊椎块之间的距离是62.9mm，第六脊椎块和第七脊椎块之间的距离是68.8mm，第七脊椎块和第八脊椎块之间的距离是70.3mm，第八脊椎块和第九脊椎块之间的距离是69.7mm，第九脊椎块和第十脊椎块之间的距离是74.3mm，第十脊椎块和第十一脊椎块之间的距离是78.1mm，第十一脊椎块和第十二脊椎块之间的距离是78mm，第十二脊椎块和第十三脊椎块之间的距离是78.9mm，第十三脊椎块和第十四脊椎块之间的距离是79.9mm。3.如权利要求1所述的个体化可应力仿真的脊柱模型，其特征在于，所述弹性连接棒的形状为圆柱或棱柱。4.如权利要求1所述的个体化可应力仿真的脊柱模型，其特征在于，所述弹性连接部的形状为棱柱的情况下，其每个侧面上均匀分布多个逆向切槽，逆向切槽的设置可有效防止脱离。5.如权利要求1所述的个体化可应力仿真的脊柱模型，其特征在于，所述椎孔的形状为圆柱、棱柱或正方体。6.如权利要求5所述的个体化可应力仿真的脊柱模型，其特征在于，所述椎孔的形状为正方体时，正方体横截面为一个正方形，该正方形的一组对角分别对应脊椎块的椎体和棘关O7.如权利要求6所述的个体化可应力仿真的脊柱模型，其特征在于，每个所述正方形孔的里表面粗糙。8.如权利要求1-7任一所述的个体化可应力仿真的脊柱模型，其特征在于，所述弹性连接棒有6±0.5度的弯曲度。9.如权利要求1-7任一所述的个体化可应力仿真的脊柱模型，其特征在于，所述销子的长度为58_78mm。10.如权利要求1-7任一所述的个体化可应力仿真的脊柱模型，其特征在于，所述弹性连接部为边长为Icm的正方体。
【文档编号】A61B90/00GK205411336SQ201521077371
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月22日
【发明人】冯筠, 周亚培, 辛峰, 刘飞鸿
【申请人】西北大学, 西安曲江新境界博物馆策划运营有限公司