[發(fā)明專(zhuān)利]一種人工椎間盤(pán)假體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210154761.3
• 申請(qǐng)日: 2012-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103417313A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱悅;郝玉琳;吳亞俊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 朱悅
• 主分類(lèi)號(hào): A61F2/44
• 分類(lèi)號(hào): A61F2/44
• 代理公司: 沈陽(yáng)晨創(chuàng)科技專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 樊南星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及骨科醫(yī)療用品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種用于完全替代人體頸椎和/或腰椎的椎間盤(pán)的人工椎間盤(pán)假體。?

背景技術(shù)

由于各種原因所致的頸椎和腰椎的椎間盤(pán)病變破壞了椎間盤(pán)結(jié)構(gòu)的完整性，使椎間盤(pán)喪失其原有的運(yùn)動(dòng)及承載負(fù)荷的功能，給人們帶來(lái)疼痛、神經(jīng)功能障礙等癥狀，嚴(yán)重影響了人們的日常活動(dòng)。當(dāng)頸椎和腰椎的椎間盤(pán)疾病保守治療無(wú)效時(shí)，應(yīng)進(jìn)行手術(shù)治療。目前常用的手術(shù)方法包括間盤(pán)髓核摘除術(shù)和間盤(pán)切除植骨融合術(shù)等，但無(wú)論是前者還是后者均破壞了病變節(jié)段的正常運(yùn)動(dòng)及承載功能，同時(shí)也改變了相鄰節(jié)段椎間盤(pán)和其它組織的生物力學(xué)狀態(tài)，導(dǎo)致了鄰近節(jié)段退變加劇，因此其遠(yuǎn)期療效均欠佳。?

為了重建椎間盤(pán)的功能，恢復(fù)脊柱的生理狀態(tài)，人們產(chǎn)生發(fā)明人工椎間盤(pán)假體的思想。近幾十年來(lái)學(xué)者們結(jié)合材料科學(xué)、生物力學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)等多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)，進(jìn)行了許多人工椎間盤(pán)假體的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。?

目前人工椎間盤(pán)假體設(shè)計(jì)主要應(yīng)負(fù)荷以下幾個(gè)方面的原則：一、材料性能：人體植入物材料在生物學(xué)方面，要求必須具有良好的生物相容性、無(wú)毒性、無(wú)致癌性、耐腐蝕性，在植入后不會(huì)引起局部的組織反應(yīng)，這是人工椎間盤(pán)假體材料的基本要求。從生物力學(xué)方面考慮，由于椎間盤(pán)在生理狀態(tài)下要承受壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切等多種負(fù)荷，是脊柱功能單位的負(fù)載活動(dòng)軸心，因此材料還必須具有高強(qiáng)度、耐磨性、抗疲勞性等性能條件。人工椎間盤(pán)假體的終板件與椎體終板骨質(zhì)相接觸，其接觸界面的彈性模量應(yīng)盡量匹配，即終板件的彈性模量應(yīng)與骨組織相近，這樣才能有效避免內(nèi)植物的沉陷和松動(dòng)；二、運(yùn)動(dòng)學(xué)：正常結(jié)構(gòu)的人體椎間盤(pán)的運(yùn)動(dòng)功能十分復(fù)雜，可以在多個(gè)方向上進(jìn)行單純或聯(lián)合的運(yùn)動(dòng)，并且不同節(jié)段的脊柱，其運(yùn)動(dòng)范圍和共軛運(yùn)動(dòng)特性各不相同。設(shè)計(jì)人工椎間盤(pán)假體時(shí)應(yīng)該盡量恢復(fù)置換節(jié)段的生理活動(dòng)性能，包括在多個(gè)方向上的活動(dòng)范圍、旋轉(zhuǎn)軸心，使人工椎間盤(pán)假體與鄰近多個(gè)節(jié)段的脊柱運(yùn)動(dòng)同步；三、內(nèi)植物的固定：人工椎間盤(pán)假體的固定包括即刻固定和長(zhǎng)久固定。即刻固定多采用機(jī)械固定，通過(guò)螺絲釘、鉤、刺、栓等與周?chē)琴|(zhì)嵌合而獲得暫時(shí)的固定，即刻固定的目的是為長(zhǎng)期固定提供時(shí)間，如果不能獲得有效的長(zhǎng)久固定，即刻固定最終會(huì)失敗，因此獲得有效的長(zhǎng)久固定尤為重要。長(zhǎng)久固定是通過(guò)終板的骨質(zhì)生長(zhǎng)入人工椎間盤(pán)假體的終板件接觸面而實(shí)現(xiàn)的，因此假體的上下終板接觸面的表面需要進(jìn)行相應(yīng)的處理，包括螺紋處理，羥基磷灰石涂層處理，并且終板接觸面應(yīng)盡量大，如此可以實(shí)現(xiàn)牢固的長(zhǎng)期固定；四、安全性：人工椎間盤(pán)假體還應(yīng)使安裝方便安全、手術(shù)創(chuàng)傷小、易于拆除和假體翻修。?

目前已有多種人工椎間盤(pán)假體，根據(jù)組成材料的不同可以將人工腰椎間盤(pán)分為3種：即非金屬、金屬和兩者的結(jié)合體。?

非金屬假體的主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械性能與人體椎間盤(pán)相似，其較低的彈性模量更接近于椎間盤(pán)的力學(xué)特性。植入物包括一個(gè)或多個(gè)具有緩沖作用的彈性物以模仿椎間盤(pán)的髓核和纖維環(huán)。Lee等（參見(jiàn)參考文獻(xiàn)1Lee?CK,Langrana?NA,Parsons?JR,et?al.Development?of?a?prosthetic?intervertebral?disc.Spine,1991;16:S253-255.參見(jiàn)參考文獻(xiàn)2?Vuono-Hawkins?M,Langrana?NA,Lee?CK,et?al.Materials?and?design?concepts?for?an?intervertebral?disc?spacer.II.Multidurometer?composite?design.J?Appl?Biomater.1995,6:117-123.）設(shè)計(jì)了一種非金屬假體，其中心為軟的橡膠彈性體核心以模仿椎間盤(pán)的髓核，外周則通過(guò)不同方向的6～15層橡膠纖維帶用以模仿纖維環(huán)的功能，這種假體能夠模仿受壓的髓核和受壓扭轉(zhuǎn)的人體椎間盤(pán)。但由于假體材料的強(qiáng)度有限，并且缺乏滿(mǎn)意的牢固固定方法，目前這類(lèi)非金屬材料人工椎間盤(pán)假體應(yīng)用范圍有限。?