[实用新型]一种仿生人工寰齿关节

说明书

技术领域

本实用新型属于医用假体制造技术领域，尤其涉及一种保留三维运动的仿生人工寰齿关节。

背景技术

人体上颈椎为第一二颈椎，即寰枢椎。寰枢椎与下方颈椎结构不同，无椎间盘结构，由三个关节和多条韧带构成，即枢椎齿状突和寰椎前弓后方关节面以及寰椎横韧带、翼状韧带组成的正中关节，两侧的寰椎下关节面和枢椎上关节面构成的两个近似水平略带倾斜的关节面组成。寰齿正中关节为类车轴状，与双方的侧块关节共同协作完成寰枢椎之间多方向的活动：主要的旋转运动以及少量的侧屈以及前屈后伸动作。

目前，由于齿状突骨折陈旧性愈合或者风湿性关节炎、创伤等引起的寰枢椎不稳造成上段颈髓压迫刺激出现神经症状时，通常根据情况选择后方的直接复位融合固定，或者前方松解减压，切除齿状突，进行固定或者旷置。但两种手术方案均效果不理想。单纯齿状突切除术后破坏了正常结构，寰枢椎之间不稳定性增加，活动范围加大，对于神经的刺激性加大。前方或者后方融合术后不稳消除，但是新的问题出现。颈椎约50%的旋转功能位于寰枢椎，融合后颈椎旋转活动度降低，对于人体正常生活影响较大，且融合后的颈椎由于运动和弹性功能丧失，颈椎生物力学发生改变，可能对邻近节段出现应力集中等改变，并可能出现相应并发症，面临二次手术可能。

非融合技术的出现使人们将目光投向寰枢椎，如何将非融合技术应用于寰枢椎，在解除神经压迫、局部畸形的同时保留局部功能才成为了研究的热点。

在这个基础上，国内陈坚、曹正霖、谭明生、胡勇、贺西京等人分别对寰枢椎的解剖形态进行了研究分析、数据测量，并分别设计出形态不同、功能类似的人工寰齿关节。例如：曹正霖等研究设计的人工寰齿关节，由人工齿状突和人工寰椎前弓组成。人工齿状突类似空心钉，分为椎体部和齿突部等连续的2部分，椎体部固定于枢椎椎体，齿突部突出枢椎体，与人工寰椎前弓的齿突环部相扣套。人工寰椎前弓左右对称，由l块前弓板和2枚相同的侧块螺钉组成，人工寰椎前弓分为两侧的侧块板、连接板和中间的齿突环等连续的3部分，齿突环为圆环状，与人工齿状突的齿突部相关节。而谭明生等研制的人工寰齿半关节，该设计和其他人工寰齿关节均不同，主要侧重于通过寰枢横韧带的恢复重建寰齿后关节的稳定性，既能防止寰椎向前脱位，又能保留寰齿关节的主要旋转功能。虽然不同人工关节间形态上存在部分差异，但是设计思路基本相同，即最大限度的仿生并保留正常寰齿关节的旋转功能。

以上人工寰齿关节均存在一定的保留关节功能的效果。上述人工寰齿关节设计上仅仅保留了旋转功能，为类车轴关节。但人体寰齿关节之间由后方的翼状韧带及十字韧带等连接，除了旋转功能外，还存在少量的屈伸以及侧屈功能。因此上述人工关节没有完全达到正常人体关节的功能，存在部分缺陷。

针对所发现的缺点，贺西京等对人工寰齿关节进行了更新设计，设计了第二代人工寰齿关节。将关节分为上下两个关节：上方采用车轴关节，下方采用球窝关节。球窝关节的活动度保证了关节间可以多方向活动，达到了寰枢椎旋转及侧屈、屈伸等方向活动的目的。

但是贺西京等设计的第二代人工寰齿关节仍具有以下不足：

1）采用了两个关节，增加了设计的复杂性，关节的高灵活度增大了关节脱位的可能性。

2）球窝关节接触面小，局部应力大。

3）关节为倒置，与人体生理状态不符。

4）关节与骨之间直接接触，骨长入无可能性，脱位风险较大。

综上所述，目前国内外尚未成功设计出完全符合人体生理状态的仿生人工寰齿关节。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服传统融合技术的缺点，并将现有人工寰齿关节的缺点加以改进，提供一种仿生人工寰齿关节，该仿生人工寰齿关节不仅能够在外观上同正常人体寰齿关节接近，且在力学上能够对关节活动度进行限制，保留旋转功能，并有效的保留寰枢椎之间少量的侧屈及前屈后伸功能，更加接近生理状态。

为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

该人工寰齿关节包括寰椎部件以及枢椎部件，所述寰椎部件由杵窝关节以及与杵窝关节相连的弧形侧翼板组成，弧形侧翼板的两端对称分布于杵窝关节两侧，杵窝关节由球窝以及与球窝下端相连的圆台状壳体组成，圆台状壳体与球窝相连通，枢椎部件由球头关节以及弧形板组成，球头关节由球头以及与球头下端相连的圆柱体组成，弧形板与圆柱体的下端相连，球头关节设置于杵窝关节内。

所述弧形侧翼板的两端上开设有螺钉孔，弧形板上开设有若干个螺钉孔。

所述弧形板上开设有三个呈品字形排列的螺钉孔。