專利名稱：雙層仿生頸椎間盤假體結(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)：
頸椎病是困擾人類的常見病和多發(fā)病，目前的手術(shù)方法很多，有單純的椎間盤摘除術(shù)、脊柱融合術(shù)、各種內(nèi)固定器械等。對于單純的椎間盤摘除術(shù)，椎間隙的高度得不到恢復(fù)，對神經(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)段喪失了運動功能，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，從長遠(yuǎn)的角度來看，只有頸椎間盤置換才是一種治療頸椎病行之有效的方法。目前，常見的頸椎間盤假體結(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，提供了一種雙層仿生頸椎間盤假體結(jié)構(gòu)及其制造工藝，該制造工藝簡單，且按該工藝制造的頸椎間盤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)建人體椎間盤原型，將髓核假體的模型和纖維環(huán)假體的模型均設(shè)計為圓柱狀，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，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，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相對應(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)的人工椎間盤假體，整形即可。按照本發(fā)明的制備工藝制成的頸椎間盤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)(例如營養(yǎng)素、代謝產(chǎn)物等)，同時具有很好的黏-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假體完全可以替代頸椎間盤，通過結(jié)合CT反求等技術(shù)，可設(shè)計具有個體特征的模具，以滿足不同病患的個體化人體椎間盤的要求。


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。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例1參見圖1，2，本發(fā)明首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤原型，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，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，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相對應(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)的人工椎間盤假體，整形即可。按照本發(fā)明的制造工藝制得的頸椎間盤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。
實施例2首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤原型，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，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，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相對應(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)的人工椎間盤假體，整形即可。
實施例3首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤原型，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，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，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相對應(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)的人工椎間盤假體，整形即可。
實施例4首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤原型，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，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，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相對應(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)的人工椎間盤假體，整形即可。
實施例5首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤原型，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，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，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相對應(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)的人工椎間盤假體，整形即可。
實施例6首先采用CAD構(gòu)建人體椎間盤原型，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，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，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相對應(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)的人工椎間盤假體，整形即可。
權(quán)利要求
1.一種雙層仿生頸椎間盤假體結(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假體結(jié)構(gòu)，其特征在于所說的纖維環(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，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，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相對應(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，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，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相對應(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，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，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相對應(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，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，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相對應(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，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，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相對應(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，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，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相對應(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，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，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相對應(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)的人工椎間盤假體，整形即可。
全文摘要
雙層仿生頸椎間盤假體結(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相對應(yīng)的固化液配成聚氨酯溶液中固化得到人工椎間盤假體。按本工藝制成的人工椎間盤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A61F2/44GK1718173SQ20051004179
公開日2006年1月11日 申請日期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 申請人:西安交通大學(xué)