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CN113693794A - 一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体及把持器 - Google Patents

一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体及把持器 Download PDF

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CN113693794A CN202111017084.6A CN202111017084A CN113693794A CN 113693794 A CN113693794 A CN 113693794A CN 202111017084 A CN202111017084 A CN 202111017084A CN 113693794 A CN113693794 A CN 113693794A
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end plate
intervertebral disc
cervical intervertebral
prosthesis
anatomical
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张海平
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Abstract

本发明公开一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体及把持器，人工假体包括上终板、中心连接部和下终板；所述上终板上表面与上方椎体底面相匹配的凸形结构，所述下终板下表面与下方椎体顶面相匹配的凹形结构；中心连接部一端与下终板上表面固定连接，另一端与上终板下表面球窝铰接。该仿生解剖型颈椎间盘人工假体能够适应不同个体的需求，避免手术后前后或者是左右错位的现象。

Description

一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体及把持器
技术领域
本发明涉及颈椎间盘手术器械技术领域，具体涉及一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体及把持器。
背景技术
自20世纪50年代了开展颈椎前路减压融合术(anterior cervicaldecompression and fusion,ACDF)治疗颈椎病以来，历经近70年发展和完善，该术式已成为治疗颈椎退行性疾病的“金标准”。但由于病变节段的融合，牺牲了部分颈椎活动度，导致邻近节段应力分布改变与邻近节段退变加速，为了避免这些潜在风险的问题发生，旨在保留颈椎活动度的人工颈椎间盘置换术(artificial cervical disc replacement,ACDR)应运而生，目前临床应用的颈椎人工椎间盘假体均为进口产品，对研发设计符合患者的颈椎解剖结构的人工椎间盘假体值得期待，其次目前市场用的国外多种类型的假体在植入前均对患者正常颈椎骨性终板进行明显的切除，导致术后假体下沉、移位以及异位骨化发生等并发症出现，最终进行再次融合手术，这就使得越来越多的学者以更加审慎的态度反思ACDR 在临床的应用，分析当前临床应用的所有颈椎间盘假体置换的共性，其设计的理念是不论每个病人颈椎如何，均根据假体的模型进行打磨，让颈椎来适应假体，而不是假体来适应每个不同的颈椎，并且发现假体安装时植入3/4后需要后方击入器进行敲击假体进一步到位，这样会出现前后或者是左右错位，目前把持器无法确保假体植入在颈椎中心，因此开适应个体化患者的解剖型颈椎假体及把持器迫在眉睫。
发明内容
为解决颈椎间盘人工假体个性化需求的问题，本发明的提供一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体及把持器，该仿生解剖型颈椎间盘人工假体能够适应不同个体的需求，避免手术后前后或者是左右错位的现象。
为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。
一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体，包括上终板、中心连接部和下终板；所述上终板上表面与上方椎体底面相匹配的凸形结构，所述下终板下表面与下方椎体顶面相匹配的凹形结构；中心连接部一端与下终板上表面固定连接，另一端与上终板下表面球窝铰接。
作为本发明的进一步改进，所述上终板上表面与所述下终板下表面上均设置有多个倒刺。
作为本发明的进一步改进，所述中心连接部包括下端和上端，下端与下终板固定连接，上端具有半球，上终板下表面具有球窝，球窝与半球配合连接，球窝与半球外部具有密封结构。
作为本发明的进一步改进，所述中心连接部还具有限位片，所述半球的多个方向上均设置有所述限位片。
作为本发明的进一步改进，所述上终板和下终板外轮廓均为长方形且倒圆角。
一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器，包括夹持头、内套筒、外套管、调节螺母和把手，所述夹持头与内套筒连接，内套筒与把手连接，所述外套管套设在内套筒外部，调节螺母与所述外套管固定连接；
所述夹持头包括多个活动爪和多个横向板；每个活动爪设置在一个横向板端部，仿生解剖型颈椎间盘人工假体放置在多个活动爪之间；
所述内套筒外部具有螺纹，所述调节螺母与所述内套筒螺纹连接，所述内套筒端部开缝隙形成多个连接杆，连接杆自然状态时与内套筒轴线成夹角，每个连接杆端部连接一活动爪；旋转所述调节螺母能够调节所述外套管端部与活动爪之间的距离进而控制活动爪的张开与收紧。
作为本发明的进一步改进，所述连接杆伸入外套管内部一段距离。
作为本发明的进一步改进，所述缝隙的宽度由活动爪向内套筒逐渐变窄。
作为本发明的进一步改进，所述活动爪上设置有凹槽，所述横向板外缘设置有限位块。
作为本发明的进一步改进，所述活动爪设置有四个，用于安装仿生解剖型颈椎间盘人工假体的上终板和下终板，凹槽与上终板和下终板的外轮廓相匹配。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的人工假体中，上终板上表面与上方椎体底面相匹配的凸形结构，所述下终板下表面与下方椎体顶面相匹配的凹形结构，使得该仿生解剖型颈椎间盘人工假体能够适应不同个体的需求，避免手术后前后或者是左右错位的现象。由于上终板和下终板匹配良好，手术后患者活动依靠中心连接部运动，日常活动不受限制，不会增加其他并发症。
本发明提供的把持器能够匹配仿生解剖型颈椎间盘人工假体的夹持和手术安装过程，连接杆自然状态时与内套筒轴线成夹角，通过调节螺母控制活动爪的张开与收紧，夹持稳定、平衡性好，不存在倾斜造成的多次定位的问题，一步到位，使得手术过程快速，患者减轻病痛。
进一步，由于采用四个活动爪一起连动固定仿生解剖型颈椎间盘人工假体的上下两侧，使得假体安装时植入3/4后后方击入器进行敲击假体进一步到位，不会出现前后或者是左右错位的问题。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。在附图中：
图1为一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的示意图一；
图2为一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的示意图二；
图3为一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器示意图；
图4为一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器剖面图；
图5为一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器的放大示意图；
图6为一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器使用状态示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图2所述，本发明一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体，包括上终板61、中心连接部62和下终板63；所述上终板61上表面与上方椎体底面相匹配的凸形结构，所述下终板63下表面与下方椎体顶面相匹配的凹形结构；中心连接部62一端与下终板63上表面固定连接，另一端与上终板61下表面球窝631 铰接。
本发明的人工假体中，上终板上表面与上方椎体底面相匹配的凸形结构，所述下终板下表面与下方椎体顶面相匹配的凹形结构，使得该仿生解剖型颈椎间盘人工假体能够适应不同个体的需求，避免手术后前后或者是左右错位的现象。由于上终板和下终板匹配良好，手术后患者活动依靠中心连接部运动，日常活动不受限制，不会增加其他并发症。
本发明以仿生学的理念作为指导，将解剖仿生融入现有人工颈椎间盘的设计当中，研制个体化人工颈椎间盘。由于该假体上下面与人体相邻椎体终板达到解剖匹配，操作时保留了骨性终板的完整性，且其邻接面采用仿松质骨结构具有骨孔隙有利于骨长入，可实现假体的长期稳定，有效预防了内固定置入后的相关并发症。该假体同时实现了力学功能的仿生，运动功能仿生、形态仿生和结构仿生，具有良好的应用前景。
其中，所述上终板61上表面与所述下终板63下表面上均设置有多个倒刺 64。可以使得手术后的终板不易脱落，利于骨融合。
作为一个优选实施例，所述中心连接部62包括下端和上端，下端与下终板 63固定连接，上端具有半球632，上终板61下表面具有球窝631，球窝631与半球632配合连接。球窝631与半球632外部具有密封结构。手术后，颈椎可以活动引起球窝631与半球632配合实现转动，模拟人体结构进行仿生。
所述中心连接部62还具有限位片633，所述半球632的多个方向上均设置有所述限位片633。限位片633可以对半球632在前后左右多个方向进行限位，以限制颈椎的多方向的弯曲运动。
进一步，所述上终板61和下终板63外轮廓均为长方形且倒圆角。便于后续配套的工具的抓取。
如图3至图6所示，本发明一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器，包括夹持头1、内套筒6、外套管2、调节螺母3和把手4，所述夹持头1与内套筒6连接，内套筒6与把手4连接，所述外套管2套设在内套筒6外部，调节螺母3与所述外套管2固定连接；
所述夹持头1包括多个活动爪11和横向板14；活动爪11设置在横向板14 端部，仿生解剖型颈椎间盘人工假体放置在多个活动爪11之间；
所述内套筒6外部具有螺纹，所述调节螺母3与所述内套筒6螺纹连接，内套筒6端部开缝隙51形成多个连接杆52，每个连接杆52端部连接一活动爪 11；连接杆52自然状态时与内套筒6轴线成夹角，旋转所述调节螺母3能够调节所述外套管2端部与活动爪11之间的距离进而控制活动爪11的张开与收紧。
本发明提供的把持器能够匹配仿生解剖型颈椎间盘人工假体的夹持和手术安装过程，夹持稳定、平衡性好，不存在倾斜造成的多次定位的问题，一步到位，使得手术过程快速，患者减轻病痛。
其中，连接杆52伸入外套管2内部一段距离。通过推进外套管2的移动位置，使得活动爪11能够张开与收紧。所述距离基于需要调节的张开幅度而定。
作为优选实施例，所述缝隙51的宽度由活动爪11向内套筒6逐渐变窄。
作为优选实施例，所述活动爪11上设置有凹槽13，上终板61和下终板63 外轮廓可以安放在所述凹槽13内进行限位。所述横向板14外缘设置有限位块 12，可以使得上终板61和下终板63主体进行二次限位。进而可以对仿生解剖型颈椎间盘人工假体进行快速定位和安装。
所述活动爪11设置有四个，用于安装仿生解剖型颈椎间盘人工假体的上终板61和下终板63，凹槽13与上终板61和下终板63的外轮廓相匹配。使得抓取更加牢靠，确保假体上下终板面在植入时出现向左右侧方移位。
具体是外套管2端部与活动爪11之间的距离越靠近，活动爪11收紧。旋转所述调节螺母3能够同步控制四个活动爪11同步张开与收紧。
另外，由于是多个活动爪11，调节螺母可以使得活动爪之间为空在一定范围内改变，以适合于不同的宽度大小的假体。螺母旋转后逐渐将上下槽锁紧，减少植入时假体上下终板面向前后错位，并且适合于不同高度大小的假体。
本发明的仿生解剖型颈椎间盘人工假体及把持器使用方法具体为：
采集患者颈椎CT等影像学图像的骨骼数据经转换即可获得所需的数字模型文件。并进行解剖型颈椎假体的制造，具体制造可以采用3D打印等手段，实现患者匹配度高的上终板和下终板。
制造出解剖型颈椎假体，利用撑开椎间隙后，将软骨终板处理后，不损伤骨性终板，最大程度保留骨质，减少后期假体下沉及移位骨化发生，增加解剖型颈椎假体与终板接触面积，提高即刻稳定性，并通过发明配套把持器准确植入颈椎椎间隙内。
把持器的夹持头1左右开槽，确保假体上下终板面在植入时出现向左右侧方移位，并且适合于不同的宽度大小的假体。
把持器的夹持头1上下开槽，通过后方的螺母旋转后逐渐将上下槽锁紧，减少植入时假体上下终板面向前后错位，并且适合于不同高度大小的假体。
本发明的把持器可以匹配不同尺寸的人工假体，不需要一个型号一把持器的繁琐工作，减少手术中操作时间。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (10)

1.一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体，其特征在于，包括上终板(61)、中心连接部(62)和下终板(63)；所述上终板(61)上表面与上方椎体底面相匹配的凸形结构，所述下终板(63)下表面与下方椎体顶面相匹配的凹形结构；中心连接部(62)一端与下终板(63)上表面固定连接，另一端与上终板(61)下表面球窝铰接。
2.根据权利要求1所述的一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体，其特征在于，所述上终板(61)上表面与所述下终板(63)下表面上均设置有多个倒刺(64)。
3.根据权利要求1所述的一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体，其特征在于，所述中心连接部(62)包括下端和上端，下端与下终板(63)固定连接，上端具有半球(632)，上终板(61)下表面具有球窝(631)，球窝(631)与半球(632)配合连接，球窝(631)与半球(632)外部具有密封结构。
4.根据权利要求1所述的一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体，其特征在于，所述中心连接部(62)还具有限位片(633)，所述半球(632)的多个方向上均设置有所述限位片(633)。
5.根据权利要求1所述的一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体，其特征在于，所述上终板(61)和下终板(63)外轮廓均为长方形且倒圆角。
6.一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器，其特征在于，包括夹持头(1)、内套筒(6)、外套管(2)、调节螺母(3)和把手(4)，所述夹持头(1)与内套筒(6)连接，内套筒(6)与把手(4)连接，所述外套管(2)套设在内套筒(6)外部，调节螺母(3)与所述外套管(2)固定连接；
所述夹持头(1)包括多个活动爪(11)和多个横向板(14)；每个活动爪(11)设置在一个横向板(14)端部，仿生解剖型颈椎间盘人工假体放置在多个活动爪(11)之间；
所述内套筒(6)外部具有螺纹，所述调节螺母(3)与所述内套筒(6)螺纹连接，所述内套筒(6)端部开缝隙(51)形成多个连接杆(52)，连接杆(52)自然状态时与内套筒(6)轴线成夹角，每个连接杆(52)端部连接一活动爪(11)；旋转所述调节螺母(3)能够调节所述外套管(2)端部与活动爪(11)之间的距离进而控制活动爪(11)的张开与收紧。
7.根据权利要求6一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器，其特征在于，所述连接杆(52)伸入外套管(2)内部一段距离。
8.根据权利要求7一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器，其特征在于，所述缝隙(51)的宽度由活动爪(11)向内套筒(6)逐渐变窄。
9.根据权利要求6一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器，其特征在于，所述活动爪(11)上设置有凹槽(13)，所述横向板(14)外缘设置有限位块(12)。
10.根据权利要求6一种仿生解剖型颈椎间盘人工假体的把持器，其特征在于，所述活动爪(11)设置有四个，用于安装仿生解剖型颈椎间盘人工假体的上终板(61)和下终板(63)，凹槽(13)与上终板(61)和下终板(63)的外轮廓相匹配。
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