一种非融合腰椎运动系统

技术领域

本公开属于医疗器械技术领域，具体而言涉及一种非融合腰椎运动系统。

背景技术

椎管狭窄是各种原因引起椎管各径线缩短，压迫硬膜囊，脊髓或神经根，从而导致疼痛、麻木、肢体无力、跛行、大小便障碍等一系列神经功能障碍的一类疾病。

在治疗椎管狭窄时有时会将棘突和椎板切除，此时不但会破坏脊柱的后路结构使其丧失后柱承载能力，而且由于病变节段的棘间韧带和黄韧带的切除会导致邻近节段的黄韧带失去张力，易使黄韧带肥大病变引起邻近节段的椎管狭窄。

现有技术中出使用人造椎体，即非融合腰椎运动系统来替代原生椎体的部分功能，但是现有技术中人造椎体对于原生椎体的减震和韧带功能并不能很好地模拟。

发明内容

本公开正是基于现有技术的上述需求而提出的，本公开要解决的技术问题是提供一种非融合腰椎运动系统，以在治疗椎管狭窄手术后作为关节假体使用，以替代脊柱的后路结构并避免邻近节段的黄韧带失去张力。

为了解决上述问题，本公开提供的技术方案包括：

一种非融合腰椎运动系统，其特征在于，包括：上下对称设置的两块马鞍形的上支撑块和下支撑块；所述上支撑块的上表面的左右两侧凸起而中部凹陷；所述下支撑块的下表面的左右两侧凸起而中部凹陷；弹性垫块，设置在所上支撑块和下支撑块之间；球囊，所述球囊套设在所述弹性垫块周围，上端与所述上支撑块固定连接，下端与所述下支撑块固定连接；棘间韧带，包括从所述上支撑块向上延伸的上棘间韧带，所述上棘间韧带具有包括一对弯曲的片状韧带片，韧带片的顶端设置有棘突固定夹；以及从所述下支撑块向下延伸的下棘间韧带，所述下棘间韧带具有一对弯曲的片状韧带片，韧带片的底端设置有棘突固定夹；弹性韧带，所述弹性韧带设置在所述上支撑块和下支撑块之间，所述弹性韧带的两端分别与所述上支撑块和下支撑块固定连接。

优选地，在所述上支撑块的底部设置有开口向下的第一凹槽，所述弹性垫块的上端整体形状与所述第一凹槽相配，设置在所述第一凹槽中；在所述下支撑块的顶部设置有向上开口的第二凹槽，所述第二凹槽，所述弹性垫块的底端整体形状与所述第二凹槽相配，设置在所述第二凹槽中。

优选地，所述弹性垫块的下部比上部具有更大的尺寸，以提供较好的支撑力。

优选地，所述弹性垫块的外表面的第一位置形成第一连接槽，所述第一连接槽沿着上下方向延伸；在所述上支撑块上固定设置有与所述第一连接凹槽的形状相适配的第一连接齿，所述第一连接齿从所述上支撑块的下表面向下延伸，植入到所述第一连接槽中；所述弹性垫块的外表面的第二位置形成第二连接槽，所述第二连接槽沿着上下方向延伸，在所述下支撑块上固定设置有与所述第二连接凹槽的形状相适配的第二连接齿；所述第二连接齿从所述下支撑块的上表面向上延伸，植入到所述第二连接槽中。

优选地，所述第一连接齿的下端一直伸入到所述第二凹槽之中，所述第二连接齿的上端一直深入到所述第一凹槽之中，以防止所述第一连接齿、第二连接齿与所述弹性垫块之间脱位。

优选地，所述球囊的整体外表面形成球形，中部设置有孔洞，所述弹性垫块从所述孔洞中穿过；所述环形球囊的环形区域中设置有气囊；气囊的上缘与所述上支撑块的下表面固定连接，所述气囊的下缘与所述下支撑块上表面固定连接。

优选地，一对所述棘突固定夹相对的表面上均设置有固定齿。

优选地，所述弹性韧带包括前后设置的第一弹性韧带和第二弹性韧带，两根弹性韧带均分别与所述第一支撑块和第二支撑块相连。

优选地，所述弹性韧带从所述球囊的所述孔洞中穿过。

优选地，所述弹性韧带的顶部和底部设置有横向通孔，两个通孔与上支撑块和下支撑块内的左右横向设置的两根固定柱相配合，供所述固定柱穿过；所述固定柱上设置有挡块，挡块朝向上支撑块或下支撑块的外部，与所述上支撑块或下支撑块通过螺钉固定设置。

通过上述方案，本公开采用了类关节结构加球囊结构，使上下两个椎体后柱可以实现一定的弯曲扭转运动并具有缓冲载荷的能力。上椎板与下椎板通过关节结构配合，且两个关节面之间衬有硅脂类弹性材料。并在外部增设球囊和人工韧带结构使整体结构更符合脊柱生理需求。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为人体腰椎的结构示意图；

图2为本公开具体实施方式中一种非融合腰椎运动系统的结构图；

图3为本公开具体实施方式中一种非融合腰椎运动系统的爆炸结构图；

图4为本公开公开具体实施方式中上支撑块和下支撑块之间连接结构爆炸图；

图5为本公开具体实施方式中上支撑块和下支撑块之间组装后的结构示意图；

图6为本公开具体实施方式中棘间韧带的结构示意图；

图7为本公开具体实施方式中弹性韧带的连接结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本公开实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

为便于对本申请实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本申请实施例的限定。

本具体实施方式涉及一种非融合腰椎运动系统，腰椎的结构如图1所示，包括椎体以及椎体之间的椎管。所述非融合腰椎运动系统用于在治疗椎管狭窄时，将棘突和椎板切除后，使用本具体实施方式中的非融合腰椎运动系统植入到被切除的椎体的位置，从而防止黄韧带失去张力从而导致邻近节段的病变。

本具体实施方式中的所述非融合腰椎运动系统具有上下设置的两块马鞍形的上支撑块1和下支撑块2。

所述上支撑块和所述下支撑块均形成为马鞍形，所述上支撑块的上表面的左右两侧凸起而中部凹陷，以形成为马鞍形状。所述马鞍形状的上支撑块，可以与本运动系统贴合的脊椎的下表面结构相适配，凹陷部分可以支撑上一段椎体中部的下突，两侧的凸起部分与上一个段椎体的两侧的形状也相适配，从而可以与原生的椎体产生良好的配合效果。

所述下支撑块和所述上支撑块上下对称设置，所述下支撑块也形成为马鞍形，其下表面的中部也设置有凹陷，所述下支撑块的左右两侧也设置有凸起。下支撑块的形状和上支撑块的马鞍形形状的作用类似，下支撑块的上述马鞍形形状能够与下一段原生的椎体的上表面形状贴合，形成良好的配合效果。

上支撑块和下支撑块彼此相对的表面优选设置为平面，以方便在所述上支撑块和下支撑块之间设置相应的结构。

在本具体实施方式中，如图2、图3所示，所述上支撑块1和/或下支撑块2的左右两侧设置有连接棒3，所述连接棒上连接有椎弓根钉4连接从而将所述上支撑块1和/或下支撑块2固定连接在脊椎上。

所述上支撑块1和所述下支撑块2之间的中部位置具有以弹性垫块5。所述弹性垫块将所述上支撑块和所述下支撑块连接，可以使得上支撑块和下支撑块之间具有一定的弹性，以允许所述上支撑块和下支撑块之间在减震的同时具有一定范围，尤其是模拟原生脊椎关节的轴向和径向的转动。所述弹性垫块可以采用硅脂类弹性材料制成，以提供必要的弹性、可靠性和力学强度。

在本具体实施方式中，所述弹性垫块可以优选地通过如下方式与所述上支撑块和所述下支撑块连接，以提供稳定可靠但又形状适合的连接方式。如图4、图5所示，在本具体实施方式的优选技术方案中，在所述上支撑块的底部设置有第一凹槽，所述凹槽呈现圆柱或圆锥体形状，凹槽的开口向下设置，所述弹性垫块的上端整体形状与所述凹槽相配，设置在所述凹槽中。在所述下支撑块的顶部设置有第二凹槽，所述第二凹槽向上开口，所述弹性垫块的底端整体形状与所述第二凹槽相配，设置在所述第二凹槽中。

优选地，所述弹性垫块的下部比上部具有更大的尺寸，以提供较好的支撑力。所述弹性垫块可以与所述上支撑块和下支撑块抵靠连接而不至于因为安装而造成应力集中而损坏。

所述弹性垫块的外表面的第一位置形成第一连接槽，所述第一连接槽沿着上下方向延伸，与所述第一连接凹槽的形状相适配地，在所述上支撑块上形成有第一连接齿6，所述第一连接齿从所述上支撑块的下表面向下延伸，植入到所述第一连接槽中。所述弹性垫块的外表面的第二位置形成第二连接槽，所述第二连接槽沿着上下方向延伸，与所述第二连接凹槽的形状相适配地，在所述下支撑块上形成有第二连接齿7，所述第二连接齿从所述下支撑块的上表面向上延伸，植入到所述第二连接槽中。这样可以形成一个连接稳固但是又具有较好的形状保持的连接结构。

进一步优选地，所述第一连接齿的下端一直伸入到所述第二凹槽之中，所述第二连接齿的上端一直深入到所述第一凹槽之中。以防止所述第一连接齿、第二连接齿与所述弹性垫块之间脱位。

在本具体实施方式中，在所述上支撑块和下支撑块之间设置有一环形球囊8，所述球囊的整体外表面形成为球形，而中部设置有孔洞，所述弹性垫块从所述孔洞中穿过。所述环形球囊的环形区域中设置有气囊9，所述气囊优选地在所述球囊的整个环形区域设置。气囊的上缘与所述上支撑块的下表面固定连接，所述气囊的下缘与所述下支撑块上表面固定连接，这样所述球囊套设在所述弹性块之外，并通过弹性块和球囊的结构将所述上支撑块和所述上支撑块连接在一起。通过上述结构，采用了类关节结构加球囊结构，使上下两个椎体后柱可以实现一定的弯曲扭转运动并具有缓冲载荷的能力。上椎板与下椎板通过关节结构配合，且两个关节面之间衬有硅脂类弹性材料。并在外部增设球囊和人工韧带结构使整体结构更符合脊柱生理需求。

更进一步地，在上支撑体和下支撑体之间安装的球囊需要承载脊椎的受力，其需要能够稳定地固定在上支撑体和下支撑体上，还要能承受足够的受力。在本具体实施方式中，为了满足上述需求，在所述球囊的上缘和下缘均设置有连接结构，以球囊上部为例，所述连接部包括上延伸部从所述球囊向上延伸，以及侧延伸部从所述上延伸部的末端向外延伸形成外延伸部。所述上支撑体的下部外侧边缘设置有连接槽，所述连接槽的内侧开口，外侧设置有挡板，这样所述连接部的上延伸部从所述内侧开口伸入到所述连接槽中，所述外延伸部容纳在所述挡板上的连接槽内，这样所述连接部就很难从所述连接槽中脱出，所述连接槽在所述上支撑件上优选形成为环形。这样，当所述上支撑体和下支撑体相对转动时，能够避免应力集中，损害所述球囊。

与球囊的上缘对称的，球囊的下缘也设置有连接结构，所述连接部包括下延伸部从所述球囊向下延伸，以及侧延伸部从所述下延伸部的末端向外延伸形成外延伸部。所述下支撑体的上部外侧边缘设置有连接槽，所述连接槽的内侧开口，外侧设置有挡板，这样所述连接部的下延伸部从所述内侧开口伸入到所述连接槽中，所述外延伸部容纳在所述挡板下的连接槽内，这样所述连接部就很难从所述连接槽中脱出，所述连接槽在所述下支撑件上优选形成为环形。其作用和所述上支撑体上设置的连接结构相同。

上述结构模拟了椎体关节之间的相对运动，但是对于韧带功能的模拟是防止邻近节段的黄韧带失去张力的另一个重要的因素。

为此，在本具体实施方式中，非融合腰椎运动系统包括棘间韧带10和弹性韧带11。所述棘间韧带包括上棘间韧带和下棘间韧带。上棘间韧带设置在所述上支撑件与和其连接的上椎体之间，所述下棘间韧带设置在所述下支撑件与和其连接的下椎体之间。所述弹性韧带设置在所述上支撑体和所述下支撑体之间。这些韧带结构分别模拟不同的韧带功能。

在本具体实施方式中，所述上棘间韧带的结构如图3、图6所示，所述上棘间韧带包括左右间隔设置的一对韧带片12，所述韧带片为金属材质的弹性片材，一对所述韧带片在所述上支撑块的左右两侧从所述上支撑块向上延伸。所述韧带片的下端与所述上支撑块通过棘间韧带固定螺钉固定连接，一对韧带片的顶部分别设置有一棘突固定夹13，棘突固定夹彼此间隔预定的距离，并通过棘突固定夹紧固螺钉和棘突固定夹紧固螺母连接，通过所述螺钉和所述螺母提供所述棘突固定夹与脊椎棘突的锁定力。进一步优选地，在一对所述棘突固定夹相对的表面上均设置有固定齿，以提供稳固的把持力。

在本具体实施方式中，所述下棘间韧带的结构与所述上棘间韧带上下对称，所述下棘间韧带包括左右间隔设置的一对韧带片，所述韧带片为金属材质的弯曲片材，以形成类似于韧带的弹性，一对所述韧带片在所述下支撑块的左右两侧从所述下支撑块向下延伸。所述韧带片的上端与所述下支撑块通过棘间韧带固定螺钉固定连接，一对韧带片的底部分别设置有一棘突固定夹，棘突固定夹彼此间隔预定的距离，并通过棘突固定夹紧固螺钉和棘突固定夹紧固螺母连接，通过所述螺钉和所述螺母提供所述棘突固定夹与脊椎棘突的锁定力。在本具体实施方式中，一对所述棘突固定夹相对的表面上均设置有固定齿，以提供稳固的把持力。

通过上棘间韧带模拟人体椎体中上棘间韧带的功能提供了与原生棘间韧带类似的弹性、把持力和活动余度。

在本具体实施方式中包括一对前后设置的弹性韧带，在本具体实施方式中，从所述弹性韧带位于所述上支撑块和所述下支撑块之间，提供所述上支撑块和所述下支撑块之间的韧带模拟。在本具体实施方式中，如图7所示，所述弹性韧带由金属制成，形成为弯曲的片状结构，以提供弹力，所述弹性韧带的顶部和底部设置有通孔13，所述上下两个通孔横向设置用于与上支撑块和所述下支撑块上的左右横向设置的固定柱相配合，供所述固定柱14穿过，从而将所述弹性韧带固定在所述上支撑块和所述下支撑块之间。所述固定柱上设置有挡块15，挡块朝向上支撑块或下支撑块的外部，与所述上支撑块或下支撑块通过螺钉固定设置，所述固定柱设置在所述支撑块的内部提供弹性韧带的连接，这样既保持了整个系统的外形，又方便连接和安装。

在本具体实施方式中，一对所述弹性韧带设置在所述气囊中部的空间之中，避免被外界的物体干扰。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。