[发明专利]一种仿生防脱位山羊腰椎连接复合体

说明书

技术领域

本发明属于医用假体制造技术领域，尤其涉及山羊腰椎椎体及邻近椎间盘切除术后进行假体移植，并可以保留腰椎活动功能的仿生防脱位山羊腰椎连接复合体。

背景技术

山羊属于哺乳纲，一般有6～7个腰椎椎体，与人体腰椎相比，其椎体较长，但冠状径与矢状径均较小，侧面观呈类“K”字形结构，各椎体之间亦通过椎间盘相连，从而保证了椎体的旋转、屈伸等运动功能。虽然山羊无法同人类一样直立行走，但是有学者研究发现因椎旁肌肉的作用其腰椎椎体的受力状况与人体腰椎相似，因此目前许多脊柱假体的开发研究在步入临床之前大都通过山羊体内外实验进行安全性评估。

腰椎结核、肿瘤、陈旧性骨折常导致脊柱侧弯、脊髓压迫等严重并发症，是严重威胁人体健康的一类疾病。目前，针对上述疾患通常采取病灶清除术后行钛笼植骨融合联合钉棒内固定治疗，因该术式能够获得即刻及长期稳定性，被脊柱外科医生广泛采用。但是该手术一般至少融合三个邻近椎体，被融合椎体丧失了正常的活动功能，导致未融合节段应力集中及活动范围增加，长期可导致邻近椎间盘退变、继发性椎管狭窄、关节突关节退变、获得性脊椎滑脱、不稳等严重并发症。此外，有学者长期随访发现进行钛笼植骨融合的患者可能存在钛笼沉降等并发症，病情严重者需再次手术治疗。为克服上述缺陷，人工椎体以及人工椎间盘的研究一直备受关注，目前已取得了很大进展，但是仍存在难以保留脊柱生理功能或者造成脊柱不稳等并发症。

为解决上述难题，国内贺西京、雷伟等教授首次着力于人工椎体及椎间盘系统的研究，目前在颈椎方面已取得了可喜的成绩，仿生寰枢椎假体及下颈椎的人工椎体及椎间盘复合体在山羊体内外研究中取得了比较满意的效果。但是因腰椎解剖结构及生理功能复杂，颈椎的人工椎体及椎间盘复合体难以应用于腰椎。腰椎复合体必需满足以下三点：1.保证植入后脊柱的即刻及长期稳定性。2.保留邻近椎体的运动功能。3.满足正常脊柱的承重功能。但是目前人工假体、人工椎间盘及下颈椎的人工椎体及椎间盘系统均难以做到。为解决此项难题，申请人设计出人工腰椎及椎间盘连接复合体，为评估其安全性，需行山羊体内外研究，但因山羊腰椎解剖与人体的差异，该连接复合体无法直接用于山羊，因此根据山羊腰椎解剖特点设计出一种仿生防脱山羊腰椎复合体，查阅国内外文献，此项设计尚属首例。

发明内容

本发明的目的在于充分吸取目前人工椎间盘及人工椎体的优势，取长补短并综合山羊腰椎的解剖特点提供一种仿生防脱位山羊腰椎连接复合体。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

该山羊腰椎连接复合体包括椎体部件以及设置于椎体部件两端的椎间盘部件，所述椎体部件包括K字形几何体，所述椎间盘部件包括分别与腰椎椎体的终板以及侧面形状相应的底板以及弧形侧板，所述弧形侧板设置于所述底板上，所述椎间盘部件的底板与K字形几何体的对应侧端面之间通过球窝关节相连。

所述底板的边缘由椭圆弧段以及与该椭圆弧段的两端连接的线段组成，所述椭圆弧段与线段的连接处圆滑处理，所述椭圆弧段以对应椭圆的长轴对称，所述弧形侧板设置于所述底板边缘的椭圆弧段上，所述弧形侧板向内倾斜并与所述底板呈60～70度夹角，所述弧形侧板上设置有螺孔。

所述两个螺孔不在同一水平面上。

所述底板上设置有圆锥状齿突及圆柱状突起，圆锥状齿突与所述弧形侧板位于所述底板的同一侧表面，圆锥状齿突沿椭圆线间隔分布于所述底板上，圆柱状突起位于所述底板的另一侧表面上，圆柱状突起的中心线与所述底板平面中心重合。

所述K字形几何体的侧面包括沿冠状面延伸的矩形平面以及与所述矩形平面相连的鞍状曲面，所述K字形几何体内设置有空腔，所述K字形几何体的侧面上设置有若干个圆槽以及与所述空腔连通的矩形贯通槽，所述K字形几何体的两个端面上设置有开口为圆形的凹槽，所述凹槽内设置有用于作为球窝关节关节头的球体，所述球体与所述凹槽之间留有间隙。

所述圆槽随机分布于所述K字形几何体的侧面上，所述矩形贯通槽分别沿矢状面及冠状面方向走行并关于中间水平面对称地分布于所述K字形几何体上，所述球体高出所述K字形几何体对应侧端面，所述间隙内设置有与所述球体配合的用于作为球窝关节关节窝的球壳，所述球壳与设置于所述底板上的圆柱状突起相连。

所述球壳的开口边缘处设置有两个弧形突起，所述两个弧形突起位置相对，并且关于正中矢状面对称分布，所述凹槽的壁面上设置有两个缺口，两个缺口位置相对并关于冠状面对称分布，两个弧形突起的外壁面的间距小于或者等于所述两个缺口之间的距离，并且该间距大于所述凹槽开口处的直径。