專(zhuān)利名稱(chēng)：雙層仿生頸椎間盤(pán)假體結(jié)構(gòu)及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制造工程領(lǐng)域，特別涉及一種雙層仿生頸椎間盤(pán)假體結(jié)構(gòu)及其制造工藝。
背景技術(shù)：
頸椎病是困擾人類(lèi)的常見(jiàn)病和多發(fā)病，目前的手術(shù)方法很多，有單純的椎間盤(pán)摘除術(shù)、脊柱融合術(shù)、各種內(nèi)固定器械等。對(duì)于單純的椎間盤(pán)摘除術(shù)，椎間隙的高度得不到恢復(fù)，對(duì)神經(jīng)根造成壓迫的因素不能從根本上解除；而各種融合術(shù)和內(nèi)固定器械雖然恢復(fù)了椎間隙的高度，但對(duì)脊柱內(nèi)在力學(xué)環(huán)境影響較大，使得脊柱的手術(shù)節(jié)段喪失了運(yùn)動(dòng)功能，導(dǎo)致脊柱的生物力學(xué)性能發(fā)生改變，并可能進(jìn)一步引起或加速臨近節(jié)段的退行性變。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，只有頸椎間盤(pán)置換才是一種治療頸椎病行之有效的方法。目前，常見(jiàn)的頸椎間盤(pán)假體結(jié)構(gòu)比較單一，往往使用單層圓柱結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不能夠模擬正常頸椎間盤(pán)外層纖維環(huán)，內(nèi)層髓核的雙層結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種雙層仿生頸椎間盤(pán)假體結(jié)構(gòu)及其制造工藝，該制造工藝簡(jiǎn)單，且按該工藝制造的頸椎間盤(pán)假體具有良好的生物性能和力學(xué)性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的制造工藝為首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體的模型和纖維環(huán)假體的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體的模具和髓核假體的模具，并使髓核假體的模具的形心和纖維環(huán)假體的模具的形心重合，髓核假體的模具的底邊與纖維環(huán)假體的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體的模具與髓核假體的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2～2.5∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體的模具中，在-15～-25℃冷凍12～14小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行2～4次，取出后在0.1～0.01Mpa的真空度下干燥6～8小時(shí)，保證髓核假體的抗壓模量在1.2～1.8MPa之間，含水量在70～80％之間，從髓核假體的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體；將髓核假體固定在纖維環(huán)假體的模具中，同時(shí)將L形固定裝置固定于纖維環(huán)假體的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.01～0.0005Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置12～24小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體的抗壓模量在3.2～5.8MPa之間；取出纖維環(huán)假體的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。按照本發(fā)明的制備工藝制成的頸椎間盤(pán)假體包括與人體頸椎外輪廓相似的圓柱狀纖維環(huán)假體，在纖維環(huán)假體內(nèi)設(shè)置有與纖維假體的形心重合的圓柱形髓核假體，髓核假體的底邊與纖維假體的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體與髓核假體的圓柱直徑差為6.88mm，纖維環(huán)假體上還設(shè)置有一L形固定裝置。
本發(fā)明引入聚乙烯醇可滲透材料制造頸椎間盤(pán)假體內(nèi)層髓核假體，聚乙烯可滲透性材料具有與自然髓核相似的彈性模量，并且可滲透水和水溶性物質(zhì)(例如營(yíng)養(yǎng)素、代謝產(chǎn)物等)，同時(shí)具有很好的黏-彈性質(zhì)和形狀記憶功能，甚至在脫水后，也可再水合而不改變材料的性質(zhì)，而在頸椎間盤(pán)假體外層纖維環(huán)假體的材料選擇上，采用聚氨酯等高彈性材料。按照本發(fā)明的制造工藝制成的頸椎間盤(pán)假體完全可以替代頸椎間盤(pán)，通過(guò)結(jié)合CT反求等技術(shù)，可設(shè)計(jì)具有個(gè)體特征的模具，以滿(mǎn)足不同病患的個(gè)體化人體椎間盤(pán)的要求。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1參見(jiàn)圖1，2，本發(fā)明首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體2的模型和纖維環(huán)假體1的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體1的模具和髓核假體2的模具，并使髓核假體2的模具的形心和纖維環(huán)假體1的模具的形心重合，髓核假體2的模具的底邊與纖維環(huán)假體1的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體1的模具與髓核假體2的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體2的模具中，在-15℃冷凍12小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行2次，取出后在0.1Mpa的真空度下干燥8小時(shí)，保證髓核假體2的抗壓模量在1.2MPa之間，含水量在70％之間，從髓核假體2的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體2；將髓核假體2固定在纖維環(huán)假體1的模具中，同時(shí)將L形固定裝置3固定于纖維環(huán)假體1的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體1的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.0005Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置12小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體1的抗壓模量在5.8MPa之間；取出纖維環(huán)假體1的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。按照本發(fā)明的制造工藝制得的頸椎間盤(pán)假體包括與人體頸椎外輪廓相似的圓柱狀纖維環(huán)假體1，在纖維環(huán)假體1內(nèi)設(shè)置有與纖維假體1的形心重合的圓柱形髓核假體2，髓核假體2的底邊與纖維假體1的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體1與髓核假體2的圓柱直徑差為6.88mm，纖維環(huán)假體1上還設(shè)置有一L形固定裝置3。
實(shí)施例2首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體2的模型和纖維環(huán)假體1的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體1的模具和髓核假體2的模具，并使髓核假體2的模具的形心和纖維環(huán)假體1的模具的形心重合，髓核假體2的模具的底邊與纖維環(huán)假體1的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體1的模具與髓核假體2的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2.3∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體2的模具中，在-20℃冷凍13小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行4次，取出后在0.01Mpa的真空度下干燥6小時(shí)，保證髓核假體2的抗壓模量在1.5MPa之間，含水量在78％之間，從髓核假體2的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體2；將髓核假體2固定在纖維環(huán)假體1的模具中，同時(shí)將L形固定裝置3固定于纖維環(huán)假體1的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體1的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.0008Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置20小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體1的抗壓模量在4.6MPa之間；取出纖維環(huán)假體1的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
實(shí)施例3首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體2的模型和纖維環(huán)假體1的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體1的模具和髓核假體2的模具，并使髓核假體2的模具的形心和纖維環(huán)假體1的模具的形心重合，髓核假體2的模具的底邊與纖維環(huán)假體1的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體1的模具與髓核假體2的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2.1∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體2的模具中，在-18℃冷凍14小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行3次，取出后在0.05Mpa的真空度下干燥7小時(shí)，保證髓核假體2的抗壓模量在1.8MPa之間，含水量在75％之間，從髓核假體2的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體2；將髓核假體2固定在纖維環(huán)假體1的模具中，同時(shí)將L形固定裝置3固定于纖維環(huán)假體1的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體1的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.002Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置18小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體1抗壓模量在3.2MPa之間；取出纖維環(huán)假體1的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
實(shí)施例4首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體2的模型和纖維環(huán)假體1的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體1的模具和髓核假體2的模具，并使髓核假體2的模具的形心和纖維環(huán)假體1的模具的形心重合，髓核假體2的模具的底邊與纖維環(huán)假體1的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體1的模具與髓核假體2的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2.4∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體2的模具中，在-25℃冷凍13小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行4次，取出后在0.08Mpa的真空度下干燥6小時(shí)，保證髓核假體2的抗壓模量在1.3MPa之間，含水量在80％之間，從髓核假體2的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體2；將髓核假體2固定在纖維環(huán)假體1的模具中，同時(shí)將L形固定裝置3固定于纖維環(huán)假體1的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.008Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置14小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體1的抗壓模量在3.7MPa之間；取出纖維環(huán)假體1的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
實(shí)施例5首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體2的模型和纖維環(huán)假體1的模型均為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體1的模具和髓核假體2的模具，并使髓核假體2的模具的形心和纖維環(huán)假體1的模具的形心重合，髓核假體2的模具的底邊與纖維環(huán)假體1的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體1的模具與髓核假體2的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2.2∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體2的模具中，在-23℃冷凍12小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行3次，取出后在0.03Mpa的真空度下干燥8小時(shí)，保證髓核假體2的抗壓模量在1.6MPa之間，含水量在72％之間，從髓核假體2的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體2；將髓核假體2固定在纖維環(huán)假體1的模具中，同時(shí)將L形固定裝置3固定于纖維環(huán)假體1的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體1的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.005Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置22小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體1的抗壓模量在4.0MPa之間；取出纖維環(huán)假體1的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
實(shí)施例6首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體2的模型和纖維環(huán)假體1的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體1的模具和髓核假體2的模具，并使髓核假體2的模具的形心和纖維環(huán)假體1的模具的形心重合，髓核假體2的模具的底邊與纖維環(huán)假體1的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體1的模具與髓核假體2的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2.5∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體2的模具中，在-17℃冷凍14小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行2次，取出后在0.07Mpa的真空度下干燥7小時(shí)，保證髓核假體2的抗壓模量在1.5MPa之間，含水量在76％之間，從髓核假體2的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體2；將髓核假體2固定在纖維環(huán)假體1的模具中，同時(shí)將L形固定裝置3固定于纖維環(huán)假體1的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體1的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.01Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置24小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體1的抗壓模量在5.5MPa之間；取出纖維環(huán)假體1的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
權(quán)利要求
1.一種雙層仿生頸椎間盤(pán)假體結(jié)構(gòu)，包括與人體頸椎外輪廓相似的圓柱狀纖維環(huán)假體(1)，其特征在于在纖維環(huán)假體(1)內(nèi)設(shè)置有與纖維假體(1)的形心重合的圓柱形髓核假體(2)，髓核假體(2)的底邊與纖維假體(1)的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體(1)與髓核假體(2)的圓柱直徑差為6.88mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層仿生頸椎間盤(pán)假體結(jié)構(gòu)，其特征在于所說(shuō)的纖維環(huán)假體(1)上還設(shè)置有一L形固定裝置(3)。
3.一種雙層仿生頸椎間盤(pán)假體的制造工藝，其特征在于1)首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體(2)的模型和纖維環(huán)假體(1)的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體(1)的模具和髓核假體(2)的模具，并使髓核假體(2)的模具的形心和纖維環(huán)假體(1)的模具的形心重合，髓核假體(2)的模具的底邊與纖維環(huán)假體(1)的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體(1)的模具與髓核假體(2)的模具的圓柱直徑差為6.88mm；2)以2～2.5∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；3)室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體2的模具中，在-15～-25℃冷凍12～14小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行2～4次，取出后在0.1～0.01Mpa的真空度下干燥6～8小時(shí)，保證髓核假體(2)的抗壓模量在1.2～1.8MPa之間，含水量在70～80％之間，從髓核假體(2)的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體(2)；4)將髓核假體2固定在纖維環(huán)假體(1)的模具中，同時(shí)將L形固定裝置(3)固定于纖維環(huán)假體(1)的模具中；5)按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；6)將纖維環(huán)假體(1)的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.01～0.0005Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置12～24小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體(1)的抗壓模量在3.2～5.8MPa之間；7)取出纖維環(huán)假體(1)的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層仿生頸椎間盤(pán)假體的制造工藝，其特征在于首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體(2)的模型和纖維環(huán)假體(1)的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體(1)的模具和髓核假體(2)的模具，并使髓核假體(2)的模具的形心和纖維環(huán)假體(1)的模具的形心重合，髓核假體(2)的模具的底邊與纖維環(huán)假體(1)的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體(1)的模具與髓核假體(2)的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體(2)的模具中，在-15℃冷凍12小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行2次，取出后在0.1Mpa的真空度下干燥8小時(shí)，保證髓核假體(2)的抗壓模量在1.2MPa之間，含水量在70％之間，從髓核假體(2)的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體(2)；將髓核假體(2)固定在纖維環(huán)假體(1)的模具中，同時(shí)將L形固定裝置(3)固定于纖維環(huán)假體(1)的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體(1)的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.0005Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置12小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體(1)的抗壓模量在5.8MPa之間；取出纖維環(huán)假體(1)的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層仿生頸椎間盤(pán)假體的制造工藝，其特征在于首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體(2)的模型和纖維環(huán)假體(1)的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體(1)的模具和髓核假體(2)的模具，并使髓核假體(2)的模具的形心和纖維環(huán)假體(1)的模具的形心重合，髓核假體(2)的模具的底邊與纖維環(huán)假體(1)的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體(1)的模具與髓核假體(2)的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2.3∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體(2)的模具中，在-20℃冷凍13小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行4次，取出后在0.01Mpa的真空度下干燥6小時(shí)，保證髓核假體(2)的抗壓模量在1.5MPa之間，含水量在78％之間，從髓核假體(2)的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體(2)；將髓核假體(2)固定在纖維環(huán)假體(1)的模具中，同時(shí)將L形固定裝置(3)固定于纖維環(huán)假體(1)的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體(1)的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.0008Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置20小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體(1)的抗壓模量在4.6MPa之間；取出纖維環(huán)假體(1)的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層仿生頸椎間盤(pán)假體的制造工藝，其特征在于首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體(2)的模型和纖維環(huán)假體(1)的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體(1)的模具和髓核假體(2)的模具，并使髓核假體(2)的模具的形心和纖維環(huán)假體(1)的模具的形心重合，髓核假體(2)的模具的底邊與纖維環(huán)假體(1)的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體(1)的模具與髓核假體(2)的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2.1∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體(2)的模具中，在-18℃冷凍14小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行3次，取出后在0.05Mpa的真空度下干燥7小時(shí)，保證髓核假體(2)的抗壓模量在1.8MPa之間，含水量在75％之間，從髓核假體(2)的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體(2)；將髓核假體(2)固定在纖維環(huán)假體(1)的模具中，同時(shí)將L形固定裝置(3)固定于纖維環(huán)假體(1)的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體(1)的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.002Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置18小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體(1)抗壓模量在3.2MPa之間；取出纖維環(huán)假體(1)的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層仿生頸椎間盤(pán)假體的制造工藝，其特征在于首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體(2)的模型和纖維環(huán)假體(1)的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體(1)的模具和髓核假體(2)的模具，并使髓核假體(2)的模具的形心和纖維環(huán)假體(1)的模具的形心重合，髓核假體(2)的模具的底邊與纖維環(huán)假體(1)的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體(1)的模具與髓核假體(2)的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2.4∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體(2)的模具中，在-25℃冷凍13小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行4次，取出后在0.08Mpa的真空度下干燥6小時(shí)，保證髓核假體(2)的抗壓模量在1.3MPa之間，含水量在80％之間，從髓核假體(2)的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體(2)；將髓核假體(2)固定在纖維環(huán)假體(1)的模具中，同時(shí)將L形固定裝置(3)固定于纖維環(huán)假體(1)的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體(1)的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.008Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置14小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體(1)的抗壓模量在3.7MPa之間；取出纖維環(huán)假體(1)的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層仿生頸椎間盤(pán)假體的制造工藝，其特征在于首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體(2)的模型和纖維環(huán)假體(1)的模型均為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體(1)的模具和髓核假體(2)的模具，并使髓核假體(2)的模具的形心和纖維環(huán)假體(1)的模具的形心重合，髓核假體(2)的模具的底邊與纖維環(huán)假體(1)的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體(1)的模具與髓核假體(2)的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2.2∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體(2)的模具中，在-23℃冷凍12小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行3次，取出后在0.03Mpa的真空度下干燥8小時(shí)，保證髓核假體(2)的抗壓模量在1.6MPa之間，含水量在72％之間，從髓核假體(2)的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體(2)；將髓核假體(2)固定在纖維環(huán)假體(1)的模具中，同時(shí)將L形固定裝置(3)固定于纖維環(huán)假體(1)的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體(1)的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.005Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置22小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體(1)的抗壓模量在4.0MPa之間；取出纖維環(huán)假體(1)的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層仿生頸椎間盤(pán)假體的制造工藝，其特征在于首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，將髓核假體(2)的模型和纖維環(huán)假體(1)的模型均設(shè)計(jì)為圓柱狀，采用快速成型得到纖維環(huán)假體(1)的模具和髓核假體(2)的模具，并使髓核假體(2)的模具的形心和纖維環(huán)假體(1)的模具的形心重合，髓核假體2的模具的底邊與纖維環(huán)假體(1)的模具的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體(1)的模具與髓核假體(2)的模具的圓柱直徑差為6.88mm；以2.5∶10的質(zhì)量比將聚乙烯醇粉末加入沸水中，并在沸水水浴中攪拌至聚乙烯醇完全溶解得到聚乙烯醇水溶液；室溫下將聚乙烯醇水溶液注入髓核假體(2)的模具中，在-17℃冷凍14小時(shí)，在室溫下使其完全解凍，反復(fù)進(jìn)行2次，取出后在0.07Mpa的真空度下干燥7小時(shí)，保證髓核假體(2)的抗壓模量在1.5MPa之間，含水量在76％之間，從髓核假體(2)的模具中取出成型的聚乙烯醇得到髓核假體(2)；將髓核假體(2)固定在纖維環(huán)假體(1)的模具中，同時(shí)將L形固定裝置(3)固定于纖維環(huán)假體(1)的模具中；按8∶1的質(zhì)量比將聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液；將纖維環(huán)假體(1)的模具放入聚氨酯溶液中，抽真空，在0.01Mpa的真空度下放置30分鐘，在常壓、室溫下再放置24小時(shí)待聚氨酯充分固化取出，保證纖維環(huán)假體(1)的抗壓模量在5.5MPa之間；取出纖維環(huán)假體(1)的模具內(nèi)的人工椎間盤(pán)假體，整形即可。
全文摘要
雙層仿生頸椎間盤(pán)假體結(jié)構(gòu)及其制造工藝，首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤(pán)原型，采用快速成型得到形心重合的纖維環(huán)假體的模具和髓核假體的模具，將溶解的聚乙烯醇水溶液注入髓核假體的模具中，得到髓核假體；將髓核假體固定在纖維環(huán)假體的模具中，同時(shí)將L形固定裝置固定于纖維環(huán)假體的模具中；將纖維環(huán)假體模具放入由聚氨酯和與聚氨酯型號(hào)相對(duì)應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液中固化得到人工椎間盤(pán)假體。按本工藝制成的人工椎間盤(pán)假體包括與人體頸椎外輪廓相似的圓柱狀纖維環(huán)假體，在纖維環(huán)假體內(nèi)設(shè)置有與纖維假體的形心重合的圓柱形髓核假體，髓核假體的底邊與纖維假體的底邊距離為2.25mm，纖維環(huán)假體與髓核假體的圓柱直徑差為6.88mm。
文檔編號(hào)A61F2/44GK1718173SQ20051004179
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月14日
發(fā)明者李滌塵, 張永睿, 盧秉恒, 連芩, 王坤正, 樊立宏 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)