[发明专利]一种有效维持椎间高度的仿生柔性椎间盘

说明书

本发明公开一种有效维持椎间高度的仿生柔性椎间盘，包括上终板、下终板、上金属板、下金属板、核芯、髓核、内层纤维环、外层纤维环和外膜。核芯包括上缸体、下缸体、活塞柱、活塞板和弹簧。上缸体和下缸体通过滚珠与上金属板和下金属板连接，使整个椎间盘具有屈伸和侧弯灵活性。上缸体和下缸体内部设有弹簧，在轴向压缩时提高其缓冲性能和维持椎间最小高度。髓核自上而下分布有纤维层和生理盐水环，有效提高了髓核的抗疲劳特性，有利于恢复髓核的高度。内层纤维环、外层纤维环与内层纤维绳、外层纤维绳巧妙结合，既可以提供稳定的支撑，又有较好的抗拉性能。本发明能实现椎体间的生理运动，有较好的缓冲作用和抗疲劳特性，有效的维持椎间高度。

技术领域

本发明属于机械仿生工程技术领域，特别涉及一种有效维持椎间高度的仿生柔性椎间盘。

背景技术

腰椎间盘突出症、颈椎间盘退行性病变是骨科临床常见病症，由于年龄、生活习惯、外伤、疾病等诸多因素影响，椎间盘的正常生理结构发生了变化，产生了突出、塌陷、萎缩、移位或其它变形等问题，给患者的生活、学习甚至是经济造成了沉重负担。传统的手术治疗方法是将病变的椎间盘切除，然后在上、下椎体之间植骨或填充物填补椎间间隙，使用融合器使上、下椎体完全融合在一起，来达到治疗的目的。但是，融合后的节段失去了活动功能，进而会继发性引起相邻节段的退变和不稳定。因此，人工椎间盘置换术逐渐成为近年来治疗椎间盘退变性疾病的新方法。

人工椎间盘置换术作为无需固定椎体来进行治疗的手术方法，是一种能保留病变椎体活动度，正确传递上下椎体间载荷及应力，减少邻近节段退变，又能够解除临床症状的新型手术方式，而在该手术中植入的人工椎间盘的性能对植入效果具有极为重要的影响。现有人工椎间盘部件之间的运动方式多为非弹性的机械摩擦或撞击式运动，整体刚性较大，植入人体有异物感，而且人工椎间盘部件之间磨损产生的碎屑易于引发人体内的颗粒炎性反应。为了再现生物椎间盘的运动功能和缓冲性能，柔性人工椎间盘应运而生，在上下终板之间放置可变形弹性体，通过弹性体的弹性变形有效实现人工椎间盘在旋转、屈伸、平移三维六个自由度的活动，更加接近人体正常椎间盘的生理运动特性。但是弹性体对上下椎体进行支撑时，受到循环载荷冲击作用，长时间使用后，弹性体易由于疲劳而产生不规则的变形，从而在人体纵轴方向上的弹性衰减，发生塌陷，进而无法对椎体进行良好的支撑，椎间高度丢失。这使得患者不得不进行二次手术，而二次手术会给患者带来更多的健康方面和经济方面的双重损失。

综观上述目前柔性人工椎间盘的研究现状，急需一种具有较好抗疲劳特性并能够有效维持椎间高度的仿生柔性椎间盘。

发明内容

本发明的目的是提供一种有效维持椎间高度的仿生柔性椎间盘，解决现有柔性人工椎间盘抗疲劳特性差、椎间高度丢失的问题。

一种有效维持椎间高度的仿生柔性椎间盘，包括上终板、下终板、上金属板、下金属板、核芯、髓核、内层纤维环、外层纤维环和外膜。所述核芯包括上缸体、下缸体、活塞柱、活塞板和弹簧。所述上终板在上金属板的上端，下终板在下金属板的下端；所述髓核在上金属板和下金属板之间，核芯位于髓核中心的圆形通孔内；所述内层纤维环套装在髓核外层，外层纤维环套装在内层纤维环外层，外膜套装在外层纤维环外层。