一种椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体的制作方法

1.本发明涉及人工椎体技术领域，具体来说，涉及一种椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体。


背景技术：

2.椎体肿瘤、严重粉碎性骨折以及某些感染性疾病如结核等常引起椎体的破坏，并可能导致脊髓、神经损害或出现椎节的塌陷及脊柱的成角畸形。神经功能障碍或成角畸形明显者常需行椎体切除术。
3.人工椎体的出现为脊柱肿瘤、脊柱结核及外伤患者提供了一个较为可靠的治疗方法。目前的人工椎体替代物大致可分为填充型，例如骨水泥，和支撑型，例如钛网，以及支撑固定型。由于设计的不同，其生物力学稳定性亦有不同。其中，支撑型(钛网)的固定方式使用范围做多最广，钛网放置于被切除的椎体部位，起支撑作用，钢板螺钉固定系统用于将被切除椎体相邻的上下两个椎体固定连接。这种固定方式中的钛网与钢板螺钉固定系统之间相互分离，钛网仅靠其两头的椎体夹紧，因而固定不牢，易发生倾斜，甚至脱落。此外，由于为刚性固定，被替换的椎体的生理活动丧失，造成邻近椎体节段应力集中，容易造成断钉等固定失败现象的发生。通过生物力学实验评价和临床应用显示，常规人工椎体在轴向压缩及弯曲方向会造成椎体中板塌陷，并且会使得用户的活动受限，且现有的人工椎体一般需要根据手术需要进行特制，成本较高，且不能根据手术实际需求进行长度的调节。
4.为此，我们提出一种椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体。


技术实现要素：

5.本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体，来解决上述问题。
6.本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体，包括第一柱形块、第二柱形块和两个连接件，所述第一柱形块的内部和所述第二柱形块的内部均设置有吸能拉伸组件，所述第一柱形块与所述第二柱形块之间设置有微调组件，位于所述第一柱形块内的所述吸能拉伸组件的底部通过其中一个所述连接件连接有下固定件，位于所述第二柱形块内的所述吸能拉伸组件的顶部通过另一个所述连接件连接有上固定件；所述上固定件用于与人体的上部椎体固定连接，所述下固定件用于与人体的下部椎体固定连接；所述微调组件用于调节所述第一柱形块顶部与所述第二柱形块底部之间的距离。
7.作为优选的，所述第一柱形块的内部开设有第一内腔，所述第二柱形块的内部开设有第二内腔，所述第一柱形块的底部开设有第一限位圆孔，所述第二柱形块的顶部开设有第二限位圆孔，所述第一柱形块的顶部开有安装槽，所述第一柱形块的侧面开设有与所述安装槽相连通的圆形孔，所述第二柱形块的底部开设有内螺纹槽；
所述连接件包括球体，所述球体的顶部与底部均开设有球座，位于所述球体顶部的所述球座的内部活动连接有上球形关节，位于所述球体底部的所述球座的内部活动连接有下球形关节；两组所述吸能拉伸组件均包括移动板和若干弹簧；其中，位于所述第一柱形块内的所述吸能拉伸组件设置在所述第一内腔的内部，所述弹簧的顶部与所述第一内腔的内顶部固定连接，所述弹簧的底部与所述移动板的顶部固定连接；其中，位于所述第二柱形块内的所述吸能拉伸组件设置在所述第二内腔的内部，所述弹簧的底部与所述第二内腔的内底部固定连接，所述弹簧的顶部与所述移动板的底部固定连接；位于所述第二柱形块上的所述上球形关节的顶部与所述上固定件的底部固定连接，位于所述第二柱形块上的所述下球形关节的底部与位于所述第二内腔内的所述移动板顶部固定连接；位于所述第一柱形块上的所述上球形关节的顶部与位于所述第一内腔内的所述移动板的底部固定连接，位于所述第一柱形块上的所述下球形关节的底部与所述下固定件的顶部固定连接；所述微调组件包括螺纹柱、蜗杆和蜗轮，所述螺纹柱的下端筒密封轴承转动安装在所述安装槽的内部，所述蜗轮固定连接在所述螺纹柱的底部，所述蜗杆转动设置在所述安装槽的内部，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述蜗杆的一端转动安装在所述圆形孔的内部，所述螺纹柱的上端螺纹安装在所述内螺纹槽的内部。
8.作为优选的，所述上固定件包括上连接块，所述上连接块的顶部边缘固定连接有上弧形板，所述上弧形板的侧面开设有沉头孔一，位于所述第二柱形块上的所述上球形关节的顶部与所述上连接块的底部固定连接。
9.作为优选的，所述下固定件包括下连接块，所述下连接块的底部边缘固定连接有下弧形板，所述下弧形板的侧面开设有沉头孔二，位于所述第一柱形块上的所述下球形关节的底部与所述下连接块的顶部固定连接。
10.作为优选的，所述第一限位圆孔的内径、所述第二限位圆孔的内径与所述球体的直径相等。
11.作为优选的，所述第一柱形块的顶部固定连接有柱形管，所述第二柱形块滑动套设在所述柱形管的内部，所述柱形管的内壁固定连接有凸形限位滑块，所述第二柱形块的侧面开设有凹形滑槽，所述凸形限位滑块滑动插接在所述凹形滑槽的内部。
12.作为优选的，所述第一柱形块、所述第二柱形块、所述上固定件、所述下固定件均采用聚醚醚酮材质制成，所述连接件采用钛合金材质或者聚醚醚酮材质制成。
13.作为优选的，所述上连接块的顶部开设有若干第一锥形凸起，所述下连接块的底部开设有若干第二锥形凸起。
14.作为优选的，所述蜗杆位于所述圆形孔内的一端端部开设有内六角孔。
15.作为优选的，所述第一柱形块的表面、所述第二柱形块的表面和所述柱形管的表面均涂有羟基磷灰石陶瓷复合涂层和二氧化锆生物陶瓷复合涂层中的一种涂层。
16.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明，通过设置的连接件可以使上固定件与下固定件均可以相对第一柱形块和第二柱形块进行多角度的旋转，同时通过设置的吸能拉伸组件，使得上固定件与下固定件相对柱形块可以进行上下方向的调整，使得患者的使用体验更好，而且在椎体突然受到拉伸或者挤压时，通过吸能拉伸组件可以及时的进行拉伸或者吸能，避免本椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体受到损伤，提高使用寿命。
17.2、本发明，因连接件由球体和上球形关节和下球形关节组成，因此脊椎在拉伸或者挤压时，连接件可以根据受力方向进行对应角度旋转调整，避免出现因应力集中使上固定件或者下固定件从椎体上脱落，同时在调整时，可以降低球体对柱形块内部的挤压；3、通过设置的微调组件可以调节第一柱形块和第二柱形块之间的距离，进而可以根据手术需要的长度进行快速的调节，可以批量生产，适用性广。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是根据本发明实施例的椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体的其中一个视角的结构示意图；图2是根据本发明实施例的椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体的第一柱形块和第二柱形块的剖面结构示意图；图3是图2中的a部放大图；图4是图2中的b部放大图；图5是根据本发明实施例的椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体的第一柱形块的剖面结构示意图；图6是根据本发明实施例的椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体的第二柱形块的剖面结构示意图；图7是根据本发明实施例的椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体的球体的剖面结构示意图；图8是根据本发明实施例的椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体的上固定件的结构示意图；图9是根据本发明实施例的椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体的第二柱形块伸出柱形管状态下的结构示意图。
20.图中：101、第一柱形块；102、第二柱形块；1011、第一内腔；1012、柱形管；1013、凸形限位滑块；1014、圆形孔；1015、安装槽；1016、第一限位圆孔；1021、第二内腔；1022、内螺纹槽；1023、第二限位圆孔；1024、凹形滑槽；200、上固定件；201、上连接块；202、上弧形板；203、沉头孔一；204、第一锥形凸起；300、下固定件；301、下连接块；302、下弧形板；303、沉头孔二；304、第二锥形凸起；400、连接件；401、球体；402、上球形关节；403、球座；404、下球形关节；501、移动板；502、弹簧；601、螺纹柱；6011、内六角孔；602、蜗杆；603、蜗轮；604、密
封轴承。
具体实施方式
21.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
23.实施例1如图1-图9所示，本发明提供的一种椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体，包括第一柱形块101、第二柱形块102、两个连接件400、两个吸能拉伸组件和微调组件。
24.两个吸能拉伸组件分别设置在第一柱形块101的内部和第二柱形块102的内部，微调组件设置在第一柱形块101与第二柱形块102之间，下固定件300通过其中一个连接件400与位于第一柱形块101内的吸能拉伸组件的底部相连接，上固定件200通过另一个连接件400与位于第二柱形块102内的吸能拉伸组件的顶部相连接；上固定件200用于与人体的上部椎体固定连接，上固定件200包括上连接块201，上连接块201的顶部边缘固定连接有上弧形板202，上弧形板202的侧面开设有沉头孔一203。
25.下固定件300用于与人体的下部椎体固定连接，下固定件300包括下连接块301，下连接块301的底部边缘固定连接有下弧形板302，下弧形板302的侧面开设有沉头孔二303；为了进一步提高上固定件200和下固定件300与人体椎体的切面的连接的牢固性，上连接块201的顶部开设有若干第一锥形凸起204，下连接块301的底部开设有若干第二锥形凸起304。
26.微调组件用于调节第一柱形块101顶部与第二柱形块102底部之间的距离。
27.第一柱形块101的内部开设有第一内腔1011，第二柱形块102的内部开设有第二内腔1021，第一柱形块101的底部开设有第一限位圆孔1016，第二柱形块102的顶部开设有第二限位圆孔1023，第一柱形块101的顶部开有安装槽1015，第一柱形块101的侧面开设有与安装槽1015相连通的圆形孔1014，第二柱形块102的底部开设有内螺纹槽1022，两组吸能拉伸组件均包括移动板501和若干弹簧502；其中，位于第一柱形块101内的吸能拉伸组件设置在第一内腔1011的内部，弹簧502的顶部与第一内腔1011的内顶部固定连接，弹簧502的底部与移动板501的顶部固定连接；其中，位于第二柱形块102内的吸能拉伸组件设置在第二内腔1021的内部，弹簧502的底部与第二内腔1021的内底部固定连接，弹簧502的顶部与移动板501的底部固定连接，通过吸能拉伸组件可以在椎体突然受到拉伸或者挤压时及时的进行拉伸或者吸能，避免本椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体受到损伤，提高使用寿命；连接件400包括球体401，球体401的顶部与底部均开设有球座403，位于球体401顶部的球座403的内部活动连接有上球形关节402，位于球体401底部的球座403的内部活动连接有下球形关节404，位于第二柱形块102上的上球形关节402的顶部与上连接块201的底部固定连接，位于第二柱形块102上的下球形关节404的底部与位于第二内腔1021内的移动板501顶部固定连接；
位于第一柱形块101上的上球形关节402的顶部与位于第一内腔1011内的移动板501的底部固定连接，位于第一柱形块101上的下球形关节404的底部与下连接块301的顶部固定连接，第一限位圆孔1016的内径、第二限位圆孔1023的内径与球体401的直径相等；由于连接件400由球体401和上球形关节402和下球形关节404组成，因此脊椎在拉伸或者挤压时，连接件400可以根据受力方向进行对应角度旋转调整，避免出现因应力集中使上固定件200或者下固定件300从椎体上脱落，同时在调整时，可以降低球体401对第一柱形块101内部或者第二柱形块102内的挤压。
28.微调组件包括螺纹柱601、蜗杆602和蜗轮603，螺纹柱601的下端筒密封轴承604转动安装在安装槽1015的内部，蜗轮603固定连接在螺纹柱601的底部，蜗杆602转动设置在安装槽1015的内部，蜗杆602与蜗轮603相啮合，蜗杆602的一端转动安装在圆形孔1014的内部，螺纹柱601的上端螺纹安装在内螺纹槽1022的内部，第一柱形块101的顶部固定连接有柱形管1012，第二柱形块102滑动套设在柱形管1012的内部，柱形管1012的内壁固定连接有凸形限位滑块1013，第二柱形块102的侧面开设有凹形滑槽1024，凸形限位滑块1013滑动插接在凹形滑槽1024的内部。
29.在手术植入假体时，可根据手术需要转动蜗杆602，通过蜗轮603配合蜗杆602实现带动螺纹柱601转动，通过凸形限位滑块1013配合凹形滑槽1024，实现增大（顺时针转动蜗杆602）第一柱形块101与第二柱形块102之间的距离或者缩小（逆时针转动蜗杆602）第一柱形块101与第二柱形块102之间的距离。
30.蜗杆602位于圆形孔1014内的一端端部开设有内六角孔6011，且蜗杆602与圆形孔1014之间的粗糙度为ra1～ra2。
31.通过上述方案，便于通过六角扳手转动蜗杆602，通过设置较大的粗糙度，可以避免蜗杆602在圆形孔1014发生自转的现象。
32.第一柱形块101的表面、第二柱形块102的表面和柱形管1012的表面均涂有羟基磷灰石陶瓷复合涂层和二氧化锆生物陶瓷复合涂层中的一种涂层；通过上述方案，可以促进椎体骨质与第一柱形块101表面和第二柱形块102的连接。
33.其中，第一柱形块101、第二柱形块102、上固定件200、下固定件300均采用聚醚醚酮材质制成，连接件400采用钛合金材质或者聚醚醚酮材质制成。
34.为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
35.使用时，在手术植入假体时，可根据手术需要转动蜗杆602，通过蜗轮603配合蜗杆602实现带动螺纹柱601转动，再通过凸形限位滑块1013配合凹形滑槽1024，实现增大（顺时针转动蜗杆602）第一柱形块101与第二柱形块102之间的距离或者缩小（逆时针转动蜗杆602）第一柱形块101与第二柱形块102之间的距离。
36.长度确定好后，通过螺钉将上固定件200固定在人体椎体的上部，将下固定件300固定在人体椎体的下部，通过设置的连接件400，可以满足上固定件200和下固定件300相对第一柱形块101和第二柱形块102进行多角度的转，通过设置的吸能拉伸组件在椎体突然受到拉伸或者挤压时，通过吸能拉伸组件可以及时的进行拉伸或者吸能，避免本椎体中板加强型非刚性固定的人工椎体受到损伤，提高使用寿命，脊椎在拉伸或者挤压时，连接件400
可以根据受力方向进行对应角度旋转调整，避免出现因应力集中使上固定件200或者下固定件300从椎体上脱落，同时在调整时，可以降低球体401对第一柱形块101和第二柱形块102内部的挤压。
37.通过上面具体实施方式，技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。