[發(fā)明專利]采用階梯鉆頭的軸向力可控的外科骨鉆

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310014256.3
• 申請日: 2013-01-12
• 公開（公告）號: CN103006290A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李長河;馬宏亮
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號: A61B17/16
• 分類號: A61B17/16
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，具體的為一種采用階梯鉆頭的軸向力可控的外科骨鉆。

背景技術(shù)

目前外科頭骨鉆孔的器械為手持式電動鉆，手持式電動鉆的操作方式為：由醫(yī)師徒手扶持電鉆來控制鉆孔方向與進(jìn)給量。電鉆設(shè)計有一組安全裝置，動力源通過離合器與鉆頭相連接，當(dāng)鉆頭承受壓力會使鉆頭通過離合器與動力源相連，帶動鉆頭運轉(zhuǎn)以進(jìn)行骨鉆孔操作；當(dāng)鉆頭鉆穿頭骨時，因不再承受頭骨的反作用力會使鉆頭與動力源分離，使電鉆停止運轉(zhuǎn)。然而這些方法均須憑借醫(yī)師個人豐富的臨床經(jīng)驗與手部感覺來判斷骨鉆孔的過程中是否已穿越頭骨，并手動迅速停止；若是經(jīng)由缺乏豐富經(jīng)驗的醫(yī)師執(zhí)行時，即使有上述特殊安全裝置的電鉆，稍有不慎也有可能在穿越頭骨的同時傷及頭骨下方的腦膜及神經(jīng)組織。此外采用徒手方式鉆孔，亦可能因為手臂力量不足導(dǎo)致鉆孔過程產(chǎn)生震動，影響鉆孔過程的安全性、準(zhǔn)確性與舒適性。

為了增加外科骨鉆孔過程中的安全性和準(zhǔn)確性，“一種智能骨鉆及其控制方法”（中國專利號為2009101036423）發(fā)明專利公開了在骨鉆電機(jī)上設(shè)置有應(yīng)變式扭矩傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器或壓力傳感器的任意一種、兩種或三種傳感器件；在骨鉆電機(jī)上還設(shè)置有嵌入式智能測控模塊接收傳感器采集的感應(yīng)信號并進(jìn)行判斷，控制骨鉆電機(jī)。但這種方法是在骨鉆電機(jī)的基體上設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器、扭矩傳感器以及壓力傳感器對鉆頭轉(zhuǎn)速、扭矩和壓力進(jìn)行實時測量。顯然這種測量方法的精度和準(zhǔn)確性不能保證要求，因為骨鉆電機(jī)的基體上受各種信號及其復(fù)雜，信號的采集和處理精度和準(zhǔn)確性很難得到保證，再加上從鉆頭的受力點到動力源電機(jī)，傳動鏈比較長，測試的精度和準(zhǔn)確性也不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為解決上述問題，提供一種采用階梯鉆頭的軸向力可控的外科骨鉆，它控制的精確度高，可有效避免對腦組織的損傷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種采用階梯鉆頭的軸向力可控的外科骨鉆，它包括鉆體和鉆頭，所述鉆體包括機(jī)殼，在機(jī)殼內(nèi)設(shè)有直流電機(jī)，直流電機(jī)與智能集成控制系統(tǒng)和直流電源連接，直流電機(jī)的輸出軸與齒輪傳動裝置連接，齒輪傳動裝置通過傳動軸與鉆頭夾頭連接，鉆頭安裝在鉆頭夾頭上；在鉆頭夾頭與傳動軸的連接處設(shè)有推力軸承，推力軸承緊貼變形元件，變形元件緊靠在機(jī)殼上，變形元件用彈性元件定位，電阻應(yīng)變片粘貼在變形元件內(nèi)表面，電阻應(yīng)變片還與智能集成控制系統(tǒng)連接，鉆頭夾頭與機(jī)殼間則設(shè)有密封裝置；所述鉆頭采用階梯鉆結(jié)構(gòu)，鉆頭的工作部分分為三部分，第一部分為導(dǎo)向部分，其主體為麻花鉆，第二部分為過渡部分，第三部分為擴(kuò)孔部分，在過渡部分和擴(kuò)孔部分的螺旋表面上安裝金剛石磨粒。

所述鉆頭的總長度L₄，工作部分長度為l₄，鉆頭的工作部分l₄分為三個段；鉆頭選用不銹鋼,鉆頭末端為鉆柄部分，采用直柄形狀。制造過程：首先用直徑為d₄的不銹鋼圓柱加工出工作部分的三個部分，然后在過渡部分和擴(kuò)孔部分加工出螺紋槽，其螺旋角β₄范圍在18°—30°之間；工作部分的導(dǎo)向部分l₀₄為標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，鉆頭外徑d₀₄范圍在1mm—5mm,鉆頭的頂角變化范圍在90°—120°之間，螺旋角β₄范圍在18°—30°之間，鉆頭的前角在外徑邊緣處取得最大前角γ₄=30°，鉆頭的后角在靠近橫刃處取得最大值α₄=20°—26°；工作部分的過渡部分l₁₄和擴(kuò)孔部分l₂₄用來進(jìn)行釬焊金剛石磨粒，其中過渡部分l₁₄的長度可根據(jù)鉆頭直徑大小適當(dāng)調(diào)整；金剛石磨粒設(shè)計成兩列，金剛石磨粒的粒度根據(jù)需要的不同，選用20#—80#，釬焊磨粒后鉆頭的平均直徑D₄范圍確定在2mm—10mm；磨粒之間的行距H₄和列距h₄范圍在2—3倍的磨粒粒徑之間。