一种微创手术用扩孔工具的加工方法

技术领域

本发明涉及微创医疗工具技术领域，具体涉及一种微创手术用扩孔工具的加工方法。

背景技术

椎间盘突出的手术治疗，从创伤大的普通开放手术治疗逐渐发展到到8mm小切口内镜下微创手术治疗是一个极大的技术进步。第一代8mm小切口内镜下椎间盘突出微创手术是以三级(尺寸分别为5mm、6.5mm、7.5mm)环锯(前端环形锯齿)进行逐级扩孔，建立手术通道。第二代8mm小切口内镜下椎间盘突出微创手术是以五级(尺寸分别为：4mm、6mm、7mm、8mm、9mm、)骨钻(前端钝形，侧面螺旋铣刃)进行逐级扩孔，建立手术通道。

现有技术，椎间盘突出的手术治疗，典型的技术手段包括环锯和骨钻两种。

其中，以环锯为代表的技术方式的实现过程如下：通过透视确定体表进针点位置；穿刺针穿刺到达关节突定位点；导丝通过穿刺针管到达定位点；退出穿刺针；逐级扩张管沿着导丝进入先对肌肉组织进行扩张；环锯保护套管沿着扩张管进入；退出扩张管，同时三级环锯沿着保护套管进入开始由细到粗逐级对骨质进行锯磨；从而完成手术通道的建立。

另外，以骨钻为代表的技术方式的实现过程如下：通过透视确定体表进针点位置；穿刺针穿刺到达关节突定位点；导丝通过穿刺针管到达定位点；退出穿刺针；逐级扩张管沿着导丝进入先对肌肉组织进行扩张；退出扩张管；使用专用的定位器沿着导丝进入到关节突上的定位点；使用定位器在关节突上建立一个进入椎管的小孔；退出定位器；导丝沿着在关节突上建立的小孔进入椎管；使用五级骨钻从细到粗逐级地沿着导丝导向对骨质进行扩孔；从而完成手术通道的建立。

在应用环锯技术存在的缺点包括：环锯前端为环形锯齿，在锯磨的过程中，锯齿是否到达或进入椎管完全凭医生的手感经验，如果锯齿到达椎管后仍然往前锯磨，锯齿很容易损伤神经根，甚至造成医疗事故，所以安全性差，手术风险极高。使用环锯手术方式，导丝只是定位到关节突的表面，在环锯锯磨的过程中，操作医生很难精准把控定位方向，导致手术通道位置有偏差，需要重新锯磨进行位置修正，这样会加大骨性的破坏，所以定位的准确性差，锯磨过程为盲视下操作。

在应用骨钻技术存在的缺点包括：定位要求比较高，X射线透视次数较多。五级骨钻侧铣刃逐级扩张磨削，比较耗费时间，而且骨钻在磨削过程中有向周边和前端的挤压张力。由于是在局麻情况下手术，病人需要忍受疼痛的时间较长，磨削过程为盲视下操作。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种微创手术用扩孔工具的加工方法。

本发明提出了一种微创手术用扩孔工具的加工方法，包括：

获得第一圆柱体用于加工扩孔工具的头部；

从第一圆柱体的第一端向其中部进行加工，以形成第一管腔；

对第一圆柱体的第二端进行雕刻加工，在其端部形成位于外周的第一切削部和位于中部的第二切削部；第一切削部为环形布置的多个第一切削刀刃，第二切削部为径向布置的多个第二切削刀刃，任意相邻两个第二切削刀刃之间形成与第一管腔连通的通孔。

优选地，从第一圆柱体的第一端向其中部进行加工，其加工方式包括：钻孔加工和/或雕刻加工。

优选地，还包括：

获得第二圆柱体用于加工扩孔工具的底部；

对第二圆柱体进行加工，以形成贯穿第二圆柱体的第二管腔；

将第一圆柱体的第一端和第二圆柱体的第一端进行焊接固定，第一管腔与第二管腔连通。

优选地，对第二圆柱体进行加工，其加工方式包括：钻孔加工和/或雕刻加工。

优选地，还包括：

获得底座，其中部开设通孔；

将第二圆柱体的第二端与底座进行焊接固定，第二管腔与通孔连通。

优选地，在雕刻加工过程中，第二切削部的多个第二切削刀刃与第一圆柱体轴线的外夹角成钝角。

优选地，在雕刻加工过程中，第二切削部的多个第二切削刀刃具有相同的切削方向。

优选地，第二切削部上任意相邻两个第二切削刀刃之间形成的夹角角度相等。

优选地，在雕刻加工过程中，在第二切削部上开设有截断第二切削刀刃中部的切口。

优选地，在雕刻加工过程中，第二切削部上开设与第一圆柱体同轴布置并与管腔连通的导孔。

优选地，在雕刻加工过程中，第二切削部的第二切削刀刃与第一切削部的第一切削刀刃连接且平滑过渡。

本发明实施例提出一种微创手术用扩孔工具的加工方法，通过扩孔工具的多级加工，在头部加工过程中，采用雕刻方法在头部的前端形成第一切削部和第二切削部，再将扩孔工具的头部、底部和底座焊接固定形成整体。通过多段分段加工再整体连接的加工模式，工具头部采用雕刻加工方法可以满足其头部的复杂多角度作业表面的加工要求。通过该方法加工制成的扩孔工具，通过再头部设置第一切削部和第二切削部，第一切削部具有环形布置的多个第一切削刀刃，第二切削部就有径向布置的多个第二切削刀刃，在手术过程中通过第二切削部可以实现手术通道的一次性成型。在管体的管腔中设置窥镜，通过任意相邻两个第二切削部之间形成的通孔，可以对手术钻孔情况进行实时观察，建立手术通道的全过程实现可视化。

附图说明

图1为本发明实施例提出的一种微创手术用扩孔工具的加工方法的流程示意图。

图2为本发明实施例提出的一种微创手术用扩孔工具的总体结构图。

图3为本发明实施例提出的一种微创手术的扩孔工具头部的结构图。

图4为图3的俯视图。

图5为本发明实施例提出的一种微创手术的扩孔工具头部的结构图。

图6为图5的俯视图。

图7为图6中A-A剖视图。

图8为本发明实施例提出的一种微创手术的扩孔工具头部的结构图。

具体实施方式

参照附图1和图2，本发明实施例提出的一种微创手术用扩孔工具的加工方法，包括：

S1、加工扩孔工具的头部。

获得第一圆柱体用于加工扩孔工具的头部A；

从第一圆柱体的第一端向其中部进行加工，以形成第一管腔，第一管腔为与第一圆柱体同轴布置的腔体；具体地，其加工方式包括：钻孔加工和/或雕刻加工；

对第一圆柱体的第二端进行雕刻加工，在其端部形成位于外周的第一切削部和位于中部的第二切削部；其中，第一切削部为环形布置的多个第一切削刀刃，第二切削部为径向布置的多个第二切削刀刃，任意相邻两个第二切削刀刃之间形成与第一管腔连通的通孔。

S2、加工扩孔工具的底部。

获得第二圆柱体用于加工扩孔工具的底部B；

对第二圆柱体进行加工，以形成贯穿第二圆柱体的第二管腔，第二管腔为与第二圆柱体同轴布置的腔体；具体地，其加工方式包括：钻孔加工和/或雕刻加工。

第一圆柱体和第二圆柱体的外径相同，第一管腔和第二管腔的内径相同。

S3、加工扩孔工具的底座C。

获得底座，其中部开设通孔，其外周具有多个支撑爪。

底座中部通孔的内径与第二管腔的内径相同。

S4、扩孔工具的整体装配。

将第一圆柱体的第一端和第二圆柱体的第一端进行焊接固定，第一管腔与第二管腔连通；将第二圆柱体的第二端与底座进行焊接固定，第二管腔与通孔连通。完成焊接固定之后，在焊接位置进行打磨抛光。

在实际操作中，步骤S1-S2-S3之间没有先后顺序要求，可以分别进行加工制作，然后再将扩孔工具的头部、底部和底座完成装配即可。

本发明实施例提出一种微创手术用扩孔工具的加工方法，通过扩孔工具的多级加工，在头部加工过程中，采用雕刻方法在头部的前端形成第一切削部和第二切削部，再将扩孔工具的头部、底部和底座焊接固定形成整体。通过多段分段加工再整体连接的加工模式，工具头部采用雕刻加工方法可以满足其头部的复杂多角度作业表面的加工要求。

在本发明实施例中，参照图8，在任意两个相邻的第二切削部3之间开设缺口6。该缺口6可以采用机械加工方法完成。该缺口6沿第一圆柱体的第二端向起中部开设形成。该缺口6的形状可以为方形、弧形、或者其他平滑曲线结构。

在本发明实施例中，参照图3-图7，在加工扩孔工具头部1的过程中，获得第一圆柱体用于加工扩孔工具的头部；从第一圆柱体的第一端向其中部进行加工以形成第一管腔；采用雕刻方法在第一圆柱体的端部进行加工，在其端部形成位于外周的第一切削部2和位于中部的第二切削部3；其中，第一切削部2为环形布置的多个第一切削刀刃20，第二切削部3为径向布置的多个第二切削刀刃30，任意相邻两个第二切削刀刃30之间形成与第一管腔连通的通孔。

在头部的雕刻加工过程中，参照图7，将第二切削部3的第二切削刀刃30与头部1轴线的外夹角α成钝角，第二切削部3在头部1前端形成向外倾斜布置的第二切削刀刃30，第二切削刀刃30向外倾斜地突出于头部1前端。通过第二切削部3前端径向布置的第二切削刀刃30，在转动过程中可以形成类似于锥形的切削钻孔锥面，可以倾斜地作用于骨头进行切削钻孔。

在头部的雕刻加工过程中，第二切削部3前端具有径向布置的多个第二切削刀刃30，加工多个第二切削刀刃30具有相同的切削方向，多个第二切削刀刃30的切削方向都朝向顺时针或者逆时针方向布置。参照图3和图5，第二切削部3前端的多个第二切削刀刃30都具有顺时针的切削方向，在手术过程中将头部1前端对准骨头的预设位置，通过头部1顺时针转动，多个第二切削刀刃30顺时针转动共同形成切削钻孔锥面，从而能够起到有效稳定的切削钻孔效果。

在头部的雕刻加工过程中，第二切削部3前端具有径向布置的多个第二切削刀刃30，加工任意相邻两个第二切削刀刃30之间形成夹角，并且多个夹角的角度相等。参照图3和图4，第二切削部3前端设置两个第二切削刀刃30，两个第二切削刀刃30之间形成的夹角为180度。参照图5和图6，第二切削部3前端设置三个第二切削刀刃30，三个第二切削刀刃30之间，两两之间形成的夹角都为120度。

在第二切削刀刃30的结构设计过程中，加工第二切削部3的第二切削刀刃30由两个刃面以及位于两者之间的背部刃面300围成，并进一步布置在第二切削部3前端。参照图3，第二切削刀刃30在垂直于头部1直径的截面上，背部刃面300呈倾斜布置，一侧较高另一侧较低，其较高的一侧形成有效切削刃口。在具有多个第二切削刀刃30的情形下，设置多个第二切削刀刃30的背部刃面300都按照顺时针或逆时针方向进行倾斜，以实现多个第二切削刀刃30具有相同的切削方向。

相对于传统的由两个刃面构成的锯齿状切削刀刃，通过设置背部刃面300，可以大幅度地加强第二切削刀刃30的强度，提高了切削钻孔的安全性；还能有效地防止第二切削刀刃30在承受切削径向受力后产生的向内、向往的变形形变，从而提高了第二切削刀刃30的使用寿命。

在上述实施例中，在头部1前端具有第二切削部3，第二切削部3前端具有径向布置的一个或多个第二切削刀刃30，可以根据实际应用需求，配置并加工第二切削刀刃30的具体数量，以及第二切削部3的具体结构。

关于第二切削部3前端的第二切削刀刃30的数量配置，可以配置第二切削部3具有径向布置的一个第二切削刀刃30，或者，参照图3和图4，配置第二切削部3具有径向布置的两个第二切削刀刃30，或者，参照图5和图6，配置第二切削部3具有径向布置的三个第二切削刀刃30；等等。

基于第二切削部3前端具有径向布置的一个或多个第二切削刀刃30，为了达到支撑第二切削刀刃30的要求，第二切削部3可以设置为径向布置的条状结构，或者，在条状结构的基础上可以进一步向头部1中部延伸形成板状结构。

参照图7，通过设置第二切削部3为径向布置的条状结构，具体地需要设置多个条状结构并且在头部1前端连接以形成整体，以有效可靠地支撑第二切削刀刃30。通过设置第二切削部3为径向布置的板状结构，其沿着头部1轴线方向布置在头部1中，第二切削部3在头部1轴线方向具有预定的尺寸，可以实现有效稳定地支撑第二切削刀刃30的效果，可以设置第二切削部3具有一个板状结构或者多个板状结构。对于具有多个板状结构的情形，多个板状结构可以在头部1中连接形成整体，或者在头部1中相对独立而未产生连接关系。无论选择哪种结构的第二切削部3，优选第二切削部3的多个条状结构或者板状结构在头部1前端均匀布置。

在设置第二切削刀刃30过程中，对于具有多个条状结构或者板状结构的第二切削部3的情形，可以选择在其中一个条状结构或者板状结构前端设置一个径向布置的切削刀刃，或者，选择在部分第二切削部3前端设置多个第二切削刀刃30，或者，在多个第二切削部3前端都设置第二切削刀刃30。对于具有一个板状结构的情形，可以加工在一个板状结构的第二切削部3前端设置一个第二切削刀刃30。

根据第二切削部3的以上两种设置形态，第二切削部3还可以根据实际应用需求加工为扇形结构，或者在扇形结构的基础上进一步向头部1中部延伸，或者；加工为梯形结构，或者在梯形结构的基础上进一步向头部1中部延伸；或者，加工为异性结构；等等。扇形结构、梯形结构及其延伸结构具有较佳的结构稳定性与支撑可靠性。

关于第二切削部3与头部1之间形成与管腔连通的通孔，通过加工第二切削部3具有多个条状结构或者板状结构，那么，任意相邻两个条状或板状结构的第二切削部3与头部1之间可以形成与管腔连通的通孔，从而形成多个通孔。根据切削刀刃的结构设置，多个第二切削刀刃30设置在第二切削部3前端，那么，任意相邻两个第二切削刀刃30之间也同样具有上述通孔。

在手术操作过程中，在头部1的管腔中设置窥镜，通过第二切削部3与头部1之间形成的多个通孔，可以对手术钻孔情况进行实时观察。

在头部的雕刻加工过程中，参照图4和图6，在第二切削部3上开设有至少一个截断第二切削刀刃30中部的切口。切口具有第一平面和第二平面，第一平面平行于管体轴线，第二平面垂直于切削刀刃。

在头部的雕刻加工过程中，参照图4和图6，在第二切削部2中部开设与头部1同轴布置的导孔5。第二切削部2可以设置为多个条状结构或者板状结构，其可以在头部1中部连接形成一个整体，进一步地，可以在连接位置开设与头部1同轴布置的导孔4，或者在连接位置设置导块并在导块上开设导孔5。

在手术操作过程中，通过在第二切削部2中部开设与头部1同轴布置的导孔4，该导孔5作为手术导丝的通过孔，手术导丝穿过导孔5，其定位简单，定位方向不偏离，可以实现对手术位置的精准控制。

根据上述实施例的技术方案，在头部1前端的端面具有第一切削部2，第一切削部2具有环形布置的多个第一切削刀刃20；第一切削部2的第一切削刀刃20布置在头部1前端的端面，第二切削部3的第二切削刀刃30是通过头部1前端向外倾斜设置并突出于头部1前端，因此，设置第二切削部3的第二切削刀刃30突出于第一切削部2的第一切削刀刃20。在手术操作过程中，第二切削部3的第二切削刀刃30首先作用在骨头上开始钻孔，当钻孔至预定深度之后，第一切削部2的第一切削刀刃20再作用在骨头上进一步扩大钻孔外径。

参照图3和图5，第一切削部2的多个第一切削刀刃20具有相同的切削方向，并且与第二切削部3的多个第二切削刀刃30的切削方向相同。在进一步实施例中，第一切削部2的多个第一切削刀刃20设置背部刃面，以图6中Z方向观察，背部刃面呈倾斜布置，一侧较高另一侧较低，其较高的一侧形成有效切削刃口；多个第一切削刀刃20的背部刃面都按照顺时针或逆时针方向进行倾斜设置。在进一步实施例中，第一切削部2的多个第一切削刀刃20，靠近头部1内壁一侧较高，靠近头部1外壁一侧较低，在第一切削部2上形成内高外低的倾斜结构的第一切削刀刃20。

根据上述实施例，设置第二切削部3的切削刀刃与第一切削部2的切削刀刃与连接且平滑过渡。参照图1和图3，在头部1前端的端面具有第一切削部2，第一切削部2具有环形布置的十二个第一切削刀刃20，在头部1前端的管腔中具有与头部1连接的第二切削部3，第二切削部3具有径向布置的三个第二切削刀刃30。第二切削部3的三个第二切削刀刃30与第一切削部2的其中三个第一切削刀刃20连接且平滑过渡，可以理解为，通过第一切削部2的第一切削刀刃20向头部1轴线方向径向延伸形成第二切削部3的第二切削刀刃30。

在本发明实施例中，其解决了现有内镜下椎间盘突出微创手术骨钻或环锯需要多次逐级对骨质进行磨削扩张的问题，能一次性完成椎间孔成型，并能到达手术的一区。解决了现有内镜下椎间盘突出微创手术环锯不能利用导丝精确导向的问题，提高了方向准确性。解决了现有内镜下椎间盘突出微创手术骨钻和环锯不能完全可视的问题，通过设置第二切削部，其径向布置的切削刀刃可以同步切削粉碎骨质，在内镜下清晰可见工具前端的工作区域，在工具旋转磨削过程中，从关节突到黄韧带等解剖结构层次分明可视，彻底解决了骨钻或环锯在椎间孔成型过程中因为不可视而导致的手术风险，极大地提高了器械的安全性和手术的安全性。总体来说，本发明实施例提出的微创手术的钻孔工具，其设计具有安全性、准确性、可视性、一次成型的特点，有利于以后人工智能内镜下手术的实现。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。