扩髓钻头和扩髓钻的制作方法

1.本技术属于骨科手术工具技术领域，具体涉及一种扩髓钻头和扩髓钻。


背景技术：

2.扩髓钻头一般也称铰刀、软扩刀头，是股骨扩髓的必备刃具。目前临床上扩髓钻头不够锋利，主要原因是现有的扩髓钻头通过周刃承担切削和光顺，远端主要起导向作用，实际切削能力有限，从而在扩髓时，整个扩髓钻头表现的不够锋利。
3.扩髓钻头不锋利导致切削效率低，延长手术时间，且扩髓钻头不锋利导致钻头和皮质骨摩擦加剧，发热量增加，温度陡升，可能引起骨坏死。


技术实现要素：

4.实用新型目的：本技术实施例提供一种扩髓钻头，旨在解决现有技术的扩髓钻头不够锋利的技术问题；本技术实施例的另一目的是提供一种扩髓钻。
5.技术方案：本技术实施例所述的一种扩髓钻头，包括切削部和柄部，所述切削部具有相对设置的第一端和第二端，所述柄部设置于所述第二端；
6.所述切削部设有第一位置，所述第一位置位于所述第一端和所述第二端之间；
7.所述切削部的垂直于中心轴线的截面具有外接圆，自所述第一端至所述第一位置，所述外接圆的直径逐渐增大。
8.在一些实施例中，自所述第一位置至所述第二端，所述外接圆的直径逐渐减小；或者，
9.所述切削部设有第二位置，所述第二位置位于所述第一位置和所述第二端之间；自所述第一位置至所述第二位置，所述外接圆的直径不变；自所述第二位置至所述第二端，所述外接圆的直径逐渐减小。
10.在一些实施例中，自所述第一端至所述第二端，所述切削部的芯厚逐渐变大。
11.在一些实施例中，所述第一端与所述第二端之间的间距为l，所述第一位置的外接圆直径为d1，满足l:d1为1.0～1.5:1；和/或，
12.所述第一端与所述第一位置之间的间距为l1，所述第二端与所述第一位置之间的间距为l2，满足l1:l2为0.5～2.0:1。
13.在一些实施例中，所述切削部包括多个刃瓣，所述多个刃瓣围绕所述中心轴线间隔排布，所述刃瓣围绕所述中心轴线自所述第一端螺旋状延伸至所述第二端，相邻两个所述刃瓣之间围合形成排屑槽；
14.所述刃瓣包括切削刃，所述切削刃位于所述排屑槽的边缘，所述切削刃自所述第一端延伸至所述第二端。
15.在一些实施例中，所述切削部在所述第一位置设有断屑槽，所述断屑槽设置于所述刃瓣上且连通相邻两个所述排屑槽。
16.在一些实施例中，所述排屑槽的螺旋角α为10～40
°
；和/或，
17.自所述第一端至所述第二端，所述排屑槽的螺旋角α保持不变或者逐渐减小；和/或，
18.所述切削部包括2～6个所述刃瓣；和/或，
19.所述切削刃的刃带宽为0.1～1mm；和/或，
20.所述切削刃的顶角β为60～150
°
。
21.在一些实施例中，所述刃瓣包括前刀面和第一后刀面，所述前刀面朝向所述排屑槽且连接所述切削刃，所述第一后刀面连接于所述切削刃远离所述前刀面的一侧，所述第一后刀面具有第一后角，所述第一后角的范围为2-15
°
。在一些实施例中，所述刃瓣还包括第二后刀面，所述第二后刀面连接于所述第一后刀面远离所述切削刃的一侧，所述第二后刀面具有第二后角，所述第二后角的范围为15-40
°
。
22.相应的，本技术实施例的一种扩髓钻，包括以上任一项所述的扩髓钻头。
23.有益效果：与现有技术相比，本技术实施例的扩髓钻头包括切削部和柄部，切削部具有相对设置的第一端和第二端，柄部设置于第二端；切削部设有第一位置，第一位置位于第一端和第二端之间；切削部的垂直于中心轴线的截面具有外接圆，自第一端至第一位置，外接圆的直径逐渐增大。可以理解的是，该扩髓钻头的切削部自第一端至第一位置的截面外接圆直径逐渐增大，即自第一端至第一位置的钻头直径逐渐增大，从而，该扩髓钻头自第一端至第一位置呈现由细到粗的结构。在扩髓时，由细到粗的结构中前部较细的部分可以辅助切削松质骨，较粗的部分切削皮质骨，使得切削效率更高，整个扩髓钻头表现的更加锋利；另一方面，前细后粗的结构也使钻入过程阻力更小，提升钻削效率的同时也避免了过分损伤髓腔内皮质骨和松质骨，并且，远端较细的部分能够提供更稳定的导向作用，在一定程度上增加定心性能，让刀头进入髓腔更加顺畅。
24.与现有技术相比，本技术实施例的扩髓钻包括上述的扩髓钻头，可以理解的是，该扩髓钻可以包括扩髓钻头的所有技术特征以及有益效果，在此不再赘述。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本技术实施例提供的扩髓钻头沿第一角度观察的立体结构示意图；
27.图2是本技术实施例提供的扩髓钻头主视图；
28.图3是图2中扩髓钻头的部分尺寸示意图；
29.图4是图1中扩髓钻头沿第二角度观察的立体结构示意图；
30.图5是图1中扩髓钻头沿第三角度观察的立体结构示意图；
31.附图标记：10-切削部；110-第一端；120-第二端；130-刃瓣；131-切削刃；132-前刀面；133-第一后刀面；134-第二后刀面；140-排屑槽；150-第一位置；160-第二位置；170-断屑槽；20-柄部；210-插槽；30-导针配合孔。
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“近端”、“远端”是以手术操作者(术者)作为参照物的，其中，“近端”是手术工具的更靠近术者的一端，“远端”是相对于“近端”而言更远离术者的一端，也即更靠近病患的一端；术语“芯厚”、“刃带”、“顶角”、“螺旋角”、“前角”、“后刀面”、“后角”沿用了钻头领域的通用技术术语的定义；其中，“芯厚”指的是钻芯的直径；“刃带”指切削刃上磨出的刃带，其沿螺旋方向形成直径尺寸；“顶角”也称锋角，为钻头尖部的角；“后刀面”是形成“后角”的面。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.申请人注意到，当前临床使用的扩髓钻头(也称软扩刀头)大体呈圆柱形结构，其周刃承担切削和光顺，远端的切削能力微乎其微，主要是起导向作用，这就使得扩髓钻头在使用时表现的不够锋利；并且，圆柱形的扩髓钻头因其外形限制，排屑槽较浅，且从前至后采用等芯厚，排屑槽深度保持一致，在使用时排屑不顺畅，易导致切屑堆积堵死；此外，人体骨骼的髓腔一般较为狭长，形状不规则比较扭曲，不同人之间形状也有所差异，圆柱形的扩髓钻头在钻入和退出髓腔时不够顺畅，经常和髓腔内壁发生干涉，导致卡死，影响手术进程；再者，由于髓腔较为狭长，扩髓钻头需要配合软扩刀杆使用，髓腔扩髓往往从小规格至大规格，逐步扩髓，扩髓中需要多次更换钻头，钻头更换需要快速且和软扩导杆连接需要可靠，如何设计连接结构保证更换快速、连接可靠也是临床痛点。
35.有鉴于此，本技术实施例提供一种扩髓钻头，用以解决上述问题中至少一者。
36.请参阅图1-图5，图1示意了本技术实施例中扩髓钻头沿第一角度观察的立体结构，以该扩髓钻头的远端作为前方，图1的观察点位于扩髓钻头的侧后方；图2示意了该扩髓钻头的主视结构；图3示意了该扩髓钻头的部分尺寸；图4示意了该扩髓钻头沿第二角度观察的立体结构，图4的观察点位于扩髓钻头的侧前方；图5示意了扩髓钻头沿第三角度观察的立体结构，图5的观察点位于扩髓钻头的侧后方，且图5的观察点比图1更靠后。
37.可以看出，该扩髓钻头包括切削部10和柄部20，切削部10为切削扩髓的主要工作部分，柄部20连接切削部10，柄部20用于连接软扩刀杆。
38.具体的，切削部10具有相对设置的第一端110和第二端120，如图2所示，第一端110为切削部10的远端，也是整个扩髓钻头的远端，第二端120为切削部10的近端，柄部20设置于第二端120。
39.在切削部10上设有第一位置150，第一位置150位于第一端110和第二端120之间。切削部10的垂直于中心轴线aa’的截面具有外接圆，自第一端110至第一位置150，外接圆的直径逐渐增大。其中，第一位置150是切削部10的一个垂直于中心轴线aa’且位于第一端110和第二端120之间的截面所在的位置。
40.可以理解的是，该扩髓钻头的切削部10自第一端110至第一位置150的垂直于中心
轴线aa’的外接圆直径逐渐增大，即钻头直径自第一端110至第一位置150逐渐变大，扩髓钻头自第一端110至第一位置150呈现由细变粗的结构。从而，在扩髓时，由细变粗的结构中远端较细的部分可以辅助切削松质骨，较粗的部分切削皮质骨，使得切削效率更高，整个扩髓钻头表现的更加锋利；另一方面，前细后粗的结构也使钻入过程阻力更小，提升钻削效率的同时也避免了过分损伤髓腔内皮质骨和松质骨；并且，远端较细的部分能够提供更稳定的导向作用，在一定程度上增加定心性能，让刀头进入髓腔更加顺畅。
41.在本技术第一实施例中，自第一位置150至第二端120，垂直于中心轴线aa’的截面的外接圆直径逐渐减小，也就是说，整个切削部10自第一端110至第二端120直径先变大再变小，在第一位置150的截面外接圆直径最大。从而，切削部10自第一端110至第一位置150的这一段承担了大部分的钻入和扩孔作用，该部分由细变粗的结构，一方面使得在扩孔时远端较细的部分受到的阻力更小，同时也能辅助切削，提升钻头锋利度，提升扩孔的效率；另一方面，远端较细的部分能提供良好的导向，更有利于定心，使钻进过程更稳定可控，方向更精准；再者，由于渐变的外形，使得从髓腔退出时，即便是出现扩髓钻头与髓腔轴线形成一定的夹角的情况，远端较细的部分也能很容易的避开髓腔内壁，能避免发生干涉导致卡死。在本实施例中，第一位置150的截面外接圆直径最大，该位置承担了大部分的光顺作用，在扩髓过程中，该部分能够对前一段切削形成的髓腔内孔面进行修边光顺。自第一位置150至第二端120的这一段直径逐渐减小，使得在退出钻头时，渐变的形状能提供导向，使退出过程更加顺畅。并且，直径先变大再变小的结构，使得扩髓钻头的切削部10围绕其中心摆动时，第一端110和第二端120不容易和髓腔内壁发生干涉，减少发生卡死的概率。
42.在本技术第二实施例中，切削部10还设有第二位置160，第二位置160位于第一位置150和第二端120之间，其中，第二位置160是切削部10的一个垂直于中心轴线aa’且位于第一位置150和第二端120之间的截面所在的位置。自第一位置150至第二位置160，外接圆的直径不变；自第二位置160至第二端120，外接圆的直径逐渐减小。在本实施例中，第一位置150至第二位置160这一段承担了主要的光顺作用，相较仅通过第一位置150进行光顺的第一实施例而言，第二实施例的光顺段更长，在更低转速下即可获得相同光顺效果，从而可以适当的降低转速，减小发热，从而减少发热对髓腔/骨骼产生的不良影响。
43.在一些实施例中，自第一端110至第二端120，切削部10的芯厚采用逐渐变大的设计，依据切削部10的外形控制芯厚，能够实现匹配切削部10的直径变化，可以在保证切削部10强度的同时，控制排屑槽140的深度，增加容屑空间，改善排屑。
44.请再次参阅图3，在一些实施例中，第一端110与第二端120之间的间距为l，第一位置150的外接圆直径为d1，满足l:d1为1.0～1.5:1，例如可以为1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1或者1.5:1。在该尺寸比例下，整个切削部10的形状近似为球形，能够允许扩髓钻头在髓腔内存在一定角度的偏摆，也就是说，可以使得整个切削部10可以绕着球心一定幅度的旋转，有效的避免了因整个切削部10过长而和髓腔内部发生干涉卡死的现象。特别的，在退出时，就算是软扩导杆和扩髓钻头轴线和髓腔轴线有一定的角度，也能轻松退出。
45.进一步的，在一些实施例中，第一端110与第一位置150之间的间距为l1，第二端120与第一位置150之间的间距为l2，满足l1:l2为0.5～2.0:1，例如可以为0.5:1、1:1、1.5:1或者2.0:1。在该尺寸比例下，外接圆直径最大位置更靠近切削部10的中间，可以使整个切削部10更近似于球形，使钻入和推出更加顺畅。
46.请再次参阅图1、图2、图4和图5所示，在一些实施例中，切削部10包括多个刃瓣130，多个刃瓣130围绕中心轴线间隔排布，刃瓣130围绕中心轴线自第一端110螺旋状延伸至第二端120，相邻两个刃瓣130之间围合形成排屑槽140；刃瓣130包括切削刃131，切削刃131位于排屑槽140的边缘，切削刃131自第一端110延伸至第二端120。从而，切削刃131的刃长在整个切削部10延伸，能够在扩髓的整个过程始终参与切削，提升切削的效率使得扩髓钻头表现的更锋利。
47.此外，对于现有技术中的扩髓钻头，还存在磨削gash(在常规钻头中也称为横刃)的操作，这一操作使得现有扩髓钻头刃瓣的螺旋线是两段式的，实际应用中不利于排屑顺畅。而相对的，本技术实施例中刃瓣130以及切削刃131是从第一端110至第二端120延伸的完整的螺旋结构，在加工时是完整的渐开螺旋线扫略而成，可配合本技术实施例的变芯厚设计，使整个排屑更加顺畅。
48.进一步的，切削部10在第一位置150设有断屑槽170，断屑槽170设置于刃瓣130上且连通相邻两个排屑槽140。可以理解的是，断屑槽170为设置于刃瓣130的表面的凹槽，其沿着刃瓣130的厚度延伸，两端连通刃瓣130两侧的两个排屑槽140。由于自第一端110至第一位置150这一段承担了大部分切削、钻进和扩孔工作，将断屑槽170设置于这一段的末端(即第一位置150)能够以最佳时机将切削产生的带状切屑变为碎屑，更加有利于顺畅排屑。
49.具体的，可以在每个刃瓣130上均设置断屑槽170，这样能够使对排屑效果的提升达到最佳，当然，也可以仅在部分的刃瓣130上设置断屑槽170，这样既能够实现断屑，又能够保持扩髓钻头的强度。
50.请再次参阅图3，在一些实施例中，排屑槽140的螺旋角α为10～40
°
，例如可以为10
°
、20
°
、30
°
或者40
°
，通过设置合理的螺旋角α，提升扩髓钻头锋利度的同时保证结构强度，并使排屑更顺畅。
51.在一些实施例中，自第一端110至第二端120，排屑槽140的螺旋角α保持不变，即整个切削部10采用同一螺旋角α，从而降低加工难度。
52.在一些实施例中，自第一端110至第二端120，排屑槽140的螺旋角α逐渐减小，从而在远端的螺旋角α较大，前角越大，有利于提升钻头锋利度，近端的螺旋角α较小，有利于排屑。
53.在一些实施例中，切削部10包括2～6个刃瓣130，例如可以为2个、3个、4个、5个或者6个，刃瓣130越多，切削效率高，整个扩髓钻头更加锋利，本技术实施例将刃瓣130的数目定为2～6，即保证了切削效率，又能保证扩髓钻头的强度。
54.在一些实施例中，切削刃131的刃带宽为0.1～1mm，例如可以为0.1mm、0.3mm、0.6mm、0.9mm或者1mm；本技术实施例将切削刃131的刃带宽度定为0.1～1mm，既能够保证锋利度，又能保证强度，减少磨损，保证扩髓钻头的寿命。
55.在一些实施例中，切削刃131的顶角β为60～150
°
，例如可以为60
°
、70
°
、80
°
、90
°
、100
°
、110
°
、120
°
、130
°
、140
°
或者150
°
，通过将顶角β设置在该范围内，使得远端具有良好的导入性能，避免过分损伤髓腔内皮质骨和松质骨；进一步的，顶角β优选为80～120
°
范围，提升定心性能，本实施例中顶角β优选为90
°
具有更好的导向和定心效果。
56.请再次参阅图1-图5，在一些实施例中，刃瓣130包括前刀面132和第一后刀面133，前刀面132朝向排屑槽140且连接切削刃131，第一后刀面133连接于切削刃131远离前刀面
132的一侧，第一后刀面133具有第一后角，第一后角的范围为2-15
°
，例如可以为2
°
、5
°
、8
°
、11
°
或者15
°
。将第一后角设置在该范围内，在保证强度的前提下，使后刀面和已加工表面形成“避空”，有效减少摩擦，提升锋利度。
57.进一步的，在一些实施例中，刃瓣130还包括第二后刀面134，第二后刀面134连接于第一后刀面133远离切削刃131的一侧，第二后刀面134具有第二后角，第二后角的范围为15-40
°
，例如可以是16
°
、20
°
、25
°
、30
°
、35
°
或者40
°
，通过设置两个后刀面，并将两个后刀面的后角设计在合适范围，有效提升扩髓钻头的锋利度，提高切削的效率。
58.除此之外，该扩髓钻头还包括柄部20，柄部20沿着中心轴线的方向延伸且连接第二端120，该柄部20用于连接软扩导杆，为了方便连接，可以在柄部20设置插槽210，插槽210设置于柄部20背离切削部10的一侧，通过插槽实现与软扩导杆的快速连接。可以理解的是，在一些实施例中，柄部20与软扩导杆可以是一体的。并且，扩髓钻头还设有导针配合孔30，导针配合孔30沿着中心轴线贯穿切削部10和柄部20，且导针配合孔30连通插槽210，该导针配合孔30用于穿设球头导针。
59.相应的，本技术实施例还提供一种扩髓钻，该扩髓钻包括上述的扩髓钻头，除此之外，该扩髓钻还可以包括软扩导杆、驱动装置等部件。可以理解的是，该扩髓钻可以包括扩髓钻头的所有技术特征以及有益效果，在此不再赘述。
60.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
61.以上对本技术实施例所提供的扩髓钻头和扩髓钻进行了详细介绍，并应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。