新型仿生人工椎板的製作方法

2023-06-01 02:44:01 1

專利名稱：新型仿生人工椎板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種可供植入人體用於修復組織器官的人工植入體，具體講是一種可在人體脊椎錐弓切除或對其缺失部位進行修復時使用的人工椎板。
背景技術：
人工椎板是在人體脊椎錐弓切除或因其他如病變等原因而造成缺失時，可作為對該切除或缺失部位進行植入修復時使用的一種人工植入體。為解決傳統使用磷酸鈣基生物活性玻璃或生物活性陶瓷、或是不鏽鋼、鈦或鈦合金等生物惰性材料等由單一材料製作的人工椎板所存在的不足，公告號為CN2331328Y的中國專利文獻介紹了一種塗層-鈦合金複合形式的人工椎板。該文獻除主要在材料和塗層方面做出改進外，對人工椎板的結構還採用了中國瓦片形或半塊瓦片形的整體結構形式，並在其兩側邊緣處還可以再分別連接一個固位支架。但在其所稱的瓦片形或半塊瓦片形的整體結構中，由於採用的是由兩側的翼片結構在其橫截面的中部具有特定夾角的呈弧狀曲面的形式，因此，該結構在增大髓腔容積方面和在承受壓力時對所受壓力進行傳遞分解的力學分析上，都尚未達到最為滿意的狀態，在結構形式上也尚有可進一步簡化和優化之處。
實用新型內容針對上述情況，本實用新型將提供一種改進形式的人工椎板，使其可以提供出更大的髓腔容積和能承受更大的矢狀壓力，在對所受壓力的傳遞和分解上也更能符合力學原理，並具有仿生性強和易於與韌帶、筋膜等組織固定連接的優點。
本實用新型新型仿生人工椎板，有一個橫截面為弧狀曲面形式並同時具有軸向長度的椎板基體，且至少在其弧狀曲面形式橫截面中的內凹側面的截面為圓弧形。由幾何學知識可以了解，在具有同樣包圍周長的情況下，採用圓形或圓弧形式的周邊，可以使其所包圍的面積或空間達到最大。由力學中的受力分析原理可知，不同形狀的支持結構在受到徑向壓力時，對所受壓力的傳遞和分解的效率是不同的，圓形或圓弧的形狀的支持結構對所能承受的壓力也可明顯大於其它形狀，並可將所受到的壓力迅速和均勻地沿其圓周方向傳遞。採用了這些結構和特點的本實用新型人工椎板，一方面可以在使用同樣材料和/或尺寸的人工椎板情況下，能使植入後椎板在錐體上具有儘可能大的髓腔容積，有利於減少對脊髓、神經等錐管內組織造成壓迫的可能，另一方面也有利於提高植入後的椎板對外來壓力的承受力，並有助於將所受到的壓力均勻地通過圓弧形的椎板基體傳遞給與之結合的周圍脊柱等組織部位，迅速將所受的壓力分解，有利於避免其自身受到不必要的損傷。
為便於在進行植入手術中使該人工椎板與其植入部位的脊柱結構穩固定位，在上述結構的基礎上，可以進一步在所說的椎板基體兩側軸向長度方向邊緣的內側面處設置有同樣可沿軸向長度方向延伸且截面內徑增大形式的定位卡固結構。例如，可以作為在實施時具體參考方式之一的，是使所說的該定位卡固結構採用為階梯狀的卡臺形式結構。
在上述結構中，無論在該椎板基體兩側軸向長度方向邊緣的內側面處是否設置有所說的該定位卡周結構，都可以採用的進一步完善措施是，在所說的椎板基體兩側軸向長度方向的邊緣處設置有備用的穿線連接孔。設置了此穿線連接孔後，可以極大地方便和滿足了植入體內時與周圍其他組織進行連接的需要，並且可以省去各種形式的其他附加結構件。
在上述各種結構形式的基礎上，特別值得提出的進一步改進和完善的方式是，在所說的椎板基體橫截面中的外凸面一側的中部位置處設置有在椎板基體長度方向上延伸的板片脊突狀加強結構。與上述結構類似，在所說的該椎板基體橫截面中外凸面一側中部位置處的該板片脊突狀的加強結構上，也可以再設置有備用的穿線連接孔。在椎板基體的外凸面上設置的該板片脊突狀加強結構是一種仿生的結構形式，它可增加骨與假體的接觸面，不僅有利於骨與假體的生長和骨的鍵合及與周圍的韌帶、筋膜等組織的連接和固定，而且有利於顯著提高人工椎板對外來壓力的承受能力和避免受到損傷。在其上設置了穿線連接孔後，既可有利於棘上韌帶的重建，增強脊柱的穩定，也有利於上下相關的椎體棘突的連結與固定，同時也向醫師在固定時提供了多種選擇的餘地。對在此結構的基礎上，進一步還可以使該板片脊突狀加強結構也具有仿生形式曲面的外凸邊緣形狀，除可增強假體的可承重和受壓性能，也使其植入人體後能周圍組織能有更好的相容性，並有利於患者脊柱功能的康復。
本實用新型的上述人工椎板製作時，除可以採用前述的目前已有使用和報導的材料外，特別還可以採用的是以納米羥基磷灰石-聚醯胺(n-HA/PA)等新型的生物複合材料製作。
由此不難理解，本實用新型上述結構形式的人工椎板通過在結構上的進一步合理和優化的設計，使其在結構上更為簡化，也更方便進行植入手術時的操作，並還可以提供出更大的髓腔容積和能對外來壓力有更大的承受能力。
根據上述內容，在不背離本發明上述技術思想和範圍的情況下，採用本領域的普通技術知識和慣用手段，是可能並且容易實現對這些內容進行多形式的修改、替換或變更的。
以下結合由附圖所示實施例的具體實施方式
，對本實用新型的上述內容再作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本實用新型上述主題的範圍僅限於以下的實例。凡基於本實用新型上述內容所實現的技術均屬於本實用新型的範圍。


圖1是本實用新型一種仿生人工椎板的立體結構示意圖。
具體實施方式
如圖所示的本實用新型人工椎板，有一個橫截面為弧狀曲面形式、並同時具有適當軸向長度的椎板基體4。在椎板基體4的弧狀曲面形式的橫截面中，其內凹側面3的截面應為具有等半徑的圓弧形狀。在該椎板基體4的兩側軸向長度方向邊緣的內側面處，設置有同樣也沿軸向長度方向延伸且以階梯狀內徑增大的卡臺形式定位卡固結構1，並在該兩側卡固結構1處沿長度方向設置有若干備用的穿線連接孔2。在所說的椎板基體4橫截面中的外凸面一側的中部位置處設置有也在椎板基體4長度方向上延伸的板片脊突狀的加強結構5，其可具有仿生形式曲面的外凸邊緣形狀7，並在該板片脊突狀的加強結構5的平面上也上設置有若干備用的穿線連接孔6。
權利要求1.新型仿生人工椎板，其特徵是有一個橫截面為弧狀曲面形式並同時具有軸向長度的椎板基體(4)，且至少在其弧狀曲面形式橫截面中的內凹側面(3)的截面為圓弧形。
2.如權利要求1所述的新型仿生人工椎板，其特徵是在所說的椎板基體(4)兩側軸向長度方向邊緣的內側面處設置有可沿軸向長度方向延伸且截面內徑增大形式的定位卡固結構(1)。
3.如權利要求2所述的新型仿生人工椎板，其特徵是在所說的椎板基體(4)兩側軸向長度方向邊緣的內側面處設置的可在軸向長度方向延伸且截面內徑增大形式的定位卡固結構(1)為階梯狀的卡臺形式結構。
4.如權利要求1至3之一所述的新型仿生人工椎板，其特徵是在所說的椎板基體(4)兩側軸向長度方向的邊緣處設置有備用的穿線連接孔(2)。
5.如權利要求1至3之一所述的新型仿生人工椎板，其特徵是在所說的椎板基體(4)橫截面中的外凸面一側的中部位置處設置有在椎板基體(4)長度方向上延伸的板片脊突狀的加強結構(5)。
6.如權利要求5所述的新型仿生人工椎板，其特徵是在所說的椎板基體(4)的橫截面中外凸面一側的中部位置處的板片脊突狀的加強結構(5)上設置有備用的穿線連接孔(6)。
7.如權利要求5所述的新型仿生人工椎板，其特徵是在所說的椎板基體(4)的橫截面中外凸面一側的中部位置處的板片脊突狀的加強結構(5)具有仿生形式曲面的外凸邊緣形狀(7)。
專利摘要本實用新型涉及的是一種新型仿生人工椎板，是有一個橫截面為弧狀曲面形式並同時具有軸向長度的椎板基體，且至少在其弧狀曲面形式橫截面中的內凹側面的截面為圓弧形。在此基礎上，還可以進一步在該椎板基體的兩側軸向長度方向邊緣的內側面處設置有可在軸向長度方向延伸且內徑增大形式的階梯狀定位卡臺結構和/或，在椎板基體的橫截面中外凸面一側的中部位置處的板片脊突狀的加強結構。本實用新型結構形式的新型仿生人工椎板可具有髓腔容積大，承受矢狀壓力大和仿生性強，並易於與韌帶、筋膜等組織固定連接。
文檔編號A61F2/44GK2557104SQ0227583
公開日2003年6月25日 申請日期2002年7月24日 優先權日2002年7月24日
發明者李玉寶, 鍾寧, 魏傑, 左奕 申請人:四川國納科技有限公司