[实用新型]一种外科手术阶梯钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械，具体为一种外科手术阶梯钻头。

背景技术

在外科手术骨钻孔时，可能由于骨头碎片的塑性变形和钻头与骨头间的摩擦力而造成温度升高。骨钻孔过程中可能会引发骨坏死，钻孔邻近区域的骨细胞由于钻孔温度超过50℃临界值时会导致永久性死亡。为了降低钻孔温度，钻孔过程尽可能快已防止热量传入到骨邻近组织中。通过增加轴向力可以使钻孔速度提高。然而，轴向力过大，可能引起病人的进一步骨折和钻削温度的提高。通过改变钻孔参数来调整轴向力和钻孔温度显然不能从根本上解决问题。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种外科手术阶梯钻头，钻头采用阶梯钻结构，钻头的工作部分分为三部分，第一部分为导向部分，其主体为麻花钻，第二部分为过渡部分，第三部分为扩孔部分，在过渡部分和扩孔部分的螺旋表面上钎焊金刚石磨粒。能显著提高刀具寿命、骨钻孔表面质量和手术效率，缩短了手术时间，从而降低了骨钻孔过程的温升。金刚石磨粒设计成两列，单颗磨粒的裸露高度占整颗磨粒高度的70％-80％，保证钻头有足够的容屑空间，防止钻头堵塞并能及时排除切屑，带走产生的热量，降低温升。

上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种外科手术阶梯钻头，钻头为阶梯钻形状，钻头的工作部分分为三部分，第一部分为导向部分，其主体为麻花钻，第二部分为过渡部分，第三部分为扩孔部分，在过渡部分和扩孔部分的螺旋表面上钎焊金刚石磨粒。

所述钻头的总长度L₄，工作部分长度为l₄，钻头的工作部分l₄分为三个段；钻头选用不锈钢，钻头末端为钻柄部分，采用直柄形状。制造过程：首先用直径为d₄的不锈钢圆柱加工出工作部分的三个部分，然后在过渡部分和扩孔部分加工出螺纹槽，螺旋角β₄范围在18°-30°之间；工作部分的导向部分l₀₄为标准麻花钻，钻头外径d₀₄范围在1mm-5mm，钻头的顶角2φ₄变化范围在90°-120°之间，螺旋角β₄范围在18°-30°之间，钻头的前角在外径边缘处取得最大前角γ₄＝30°，钻头的后角在靠近横刃处取得最大值α₄＝20°-26°；工作部分的过渡部分l₁₄和扩孔部分l₂₄用来进行钎焊金刚石磨粒，其中过渡部分l₁₄的长度可根据钻头直径大小适当调整；金刚石磨粒设计成两列，金刚石磨粒的粒度根据需要的不同，选用20#-80#，钎焊磨粒后钻头的平均直径D₄范围确定在2mm-10mm；磨粒之间的行距H₄和列距h₄范围在2-3倍的磨粒粒径之间。

本实用新型的有益效果是：钻头的导向部分为细麻花钻部分，钻头的前角在外径边缘处取得最大前角γ₄＝30°，使得切削刃更加锋利，减小了轴向力，钻头的后角在靠近横刃处取得最大值α₄＝20°-26°，有效减小了钻头后刀面和已加工表面的摩擦，减小了摩擦热的产生，从而降低钻孔过程的温升；钻头过渡部分为一圆锥型的过渡阶段，可以减少钻头对骨周围组织的伤害；扩孔部分为直径固定的螺纹槽阶段，主要为扩孔功能，可以加工较厚的骨组织和加工较大的钻孔，这种阶梯钻的形式可以有效降低钻孔过程的温升；过渡部分和扩孔部分基体表面上钎焊金刚石，并实现金刚石磨粒的可控有序排布，钎焊两列金刚石磨粒，并将磨粒的行距和列距控制在2-3倍磨粒粒径之间，这样不仅延长了刀具寿命和钻孔表面质量，而且提高了加工效率，缩短了钻孔时间，从而降低了钻孔过程的温升；金刚石磨粒的裸露高度可达70％-80％，并将磨粒的行距和列距控制在2-3倍磨粒粒径之间，保证钻头有足够的容屑空间，防止钻头堵塞并能及时排除切屑，带走产生的热量，降低温升；钻头螺旋槽的螺旋角控制在18°-30°之间，能够保证切屑能够及时顺利排出，带走热量，降低温升；这种用金刚石磨粒代替骨钻的切削刃完成钻孔操作，可大大降低钻削力，从而降低钻削温度。

附图说明

图1为外科手术阶梯钻头；

图1a为钻尖结构图；

图1b为钻尖侧面结构图；

图1c为图1局部放大图I；

图1d为图1的D-D向视图；

图1e为图1d的局部放大图II。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

图1、图1a-1e所示，外科手术阶梯钻头形状类似于阶梯钻，钻头的总长度L₄，工作部分长度为l₄，钻头的工作部分l₄可分为三个部分。钻头材料选用不锈钢，钻头末端为钻柄部分，采用直柄形状。其加工方法：首先用直径为d₄的不锈钢圆柱加工出工作部分的三个部分，然后在过渡部分和扩孔部分加工出螺纹槽，螺旋角β₄范围在18°-30°之间。将工作部分的导向部分l₀₄加工为标准麻花钻，其形状参数和标准麻花钻参数相同，钻头外径d₀₄范围在1mm-5mm，钻头的顶角2φ₄变化范围在90°-120°之间，螺旋角β₄范围在18°-30°之间，钻头的前角在外径边缘处取得最大前角γ₄＝30°(N₄-N₄剖面)，钻头的后角在靠近横刃处取得最大值α₄＝20°-26°(O₄-O₄剖面)，这种细麻花钻部分，能减小轴向力，从而降低钻孔过程的温升。工作部分的过渡部分l₁₄和扩孔部分l₂₄的螺纹槽用来进行钎焊金刚石磨粒，其中过渡部分l₁₄可以减少钻头对周围组织的伤害，长度可根据钻头直径大小适当调整。然后对工作部分的过渡部分l₁₄和扩孔部分l₂₄进行可控排布钎焊金刚石磨粒，这种可控排布不仅延长了刀具寿命和钻孔表面质量，而且提高了加工效率，缩短了钻孔时间，从而降低了钻孔过程的温升。金刚石磨粒设计成两列，单颗磨粒的裸露高度占整颗磨粒高度的70％-80％，用可控排布制造的方法人为地控制磨粒之间的行距H₄和列距h₄范围在2-3倍的磨粒粒径之间，这些都保证钻头有足够的容屑空间，防止钻头堵塞并能及时排除切屑，带走产生的热量，降低温升。根据所采用的基体直径d₄和单颗磨粒的裸露高度h_t4，钎焊磨粒后可将钻头的平均直径D₄范围确定在2mm-10mm。金刚石磨粒的粒度根据需要的不同，可选用20#-80#。