[实用新型]采用钎焊PCBN超硬材料钻头的轴向力可控的外科骨钻有效
申请号: | 201320016750.9 | 申请日: | 2013-01-12 |
公开(公告)号: | CN203089275U | 公开(公告)日: | 2013-07-31 |
发明(设计)人: | 马宏亮;李长河 | 申请(专利权)人: | 青岛理工大学 |
主分类号: | A61B17/16 | 分类号: | A61B17/16 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 张勇 |
地址: | 266520 山东省*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 采用 钎焊 pcbn 材料 钻头 轴向 可控 外科 | ||
本发明涉及一种医疗器械,具体的为一种采用钎焊PCBN超硬材料钻头的轴向力可控的外科骨钻。
目前外科头骨钻孔的器械为手持式电动钻,手持式电动钻的操作方式为:由医师徒手扶持电钻来控制钻孔方向与进给量。电钻设计有一组安全装置,动力源通过离合器与钻头相连接,当钻头承受压力会使钻头通过离合器与动力源相连,带动钻头运转以进行骨钻孔操作;当钻头钻穿头骨时,因不再承受头骨的反作用力会使钻头与动力源分离,使电钻停止运转。然而这些方法均须凭借医师个人丰富的临床经验与手部感觉来判断骨钻孔的过程中是否已穿越头骨,并手动迅速停止;若是经由缺乏丰富经验的医师执行时,即使有上述特殊安全装置的电钻,稍有不慎也有可能在穿越头骨的同时伤及头骨下方的脑膜及神经组织。此外采用徒手方式钻孔,亦可能因为手臂力量不足导致钻孔过程产生震动,影响钻孔过程的安全性、准确性与舒适性。
为了增加外科骨钻孔过程中的安全性和准确性,“一种智能骨钻及其控制方法”(中国专利号为2009101036423)发明专利公开了在骨钻电机上设置有应变式扭矩传感器、转速传感器或压力传感器的任意一种、两种或三种传感器件;在骨钻电机上还设置有嵌入式智能测控模块接收传感器采集的感应信号并进行判断,控制骨钻电机。但这种方法是在骨钻电机的基体上设置转速传感器、扭矩传感器以及压力传感器对钻头转速、扭矩和压力进行实时测量。显然这种测量方法的精度和准确性不能保证要求,因为骨钻电机的基体上受各种信号及其复杂,信号的采集和处理精度和准确性很难得到保证,再加上从钻头的受力点到动力源电机,传动链比较长,测试的精度和准确性也不能满足要求。
本发明的目的就是为解决上述问题,提供一种采用钎焊PCBN超硬材料钻头的轴向力可控的外科骨钻,它控制的精确度高,可有效避免对脑组织的损伤。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种采用钎焊PCBN超硬材料钻头的轴向力可控的外科骨钻,它包括钻体和钻头,所述钻体包括机壳,在机壳内设有直流电机,直流电机与智能集成控制系统和直流电源连接,直流电机的输出轴与齿轮传动装置连接,齿轮传动装置通过传动轴与钻头夹头连接,钻头安装在 钻头夹头上;在钻头夹头与传动轴的连接处设有推力轴承,推力轴承紧贴变形元件,变形元件紧靠在机壳上,变形元件用弹性元件定位,电阻应变片粘贴在变形元件内表面,电阻应变片还与智能集成控制系统连接,钻头夹头与机壳间则设有密封装置;所述钻头包括一个圆柱基体,圆柱基体设有麻花钻尖,在圆柱基体上还设有螺旋槽,在螺旋槽和钻头主后刀面M设有PCBN超硬材料。
所述钻头总长L3,工作部分长度l3,钻头的钻柄部分采用直柄形式,钻头采用不锈钢制成:首先在圆柱基体一端加工出麻花钻尖部分,然后再在圆柱基体圆柱表面上加工一个宽度为H3,深度为h3的螺旋槽,螺旋槽的宽度H3根据钻头直径和需要的不同而改变,其变化范围为0.5mm—5mm,深度h3根据钻头直径和超硬材料的宽度的变化在0.2mm—2mm之间选择。螺旋槽的螺旋角β3的变化范围在18°—30°之间;螺旋槽加工完成后,将PCBN超硬材料切割成和钻头主后刀面M和螺旋槽形状相同的板材,然后用钎焊的方法将切割好的PCBN超硬材料钎焊在钻头主后刀面M和螺旋槽中,这时切削刃突出基体的高度为ht3,根据不锈钢基体的直径d3和切削刃的突出高度ht3可钻头的直径D3控制在2mm—10mm。
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