专利名称：一种医用骨骼固定钉的制作方法
本实用新型是通过以下技术方案来实现其发明目的。本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供具有坚固的固定力，固定强度高，能够适用于人体所有骨骼的固定，手术创伤小的骨骼固定方法及其固定钉。本实用新型公开了一种医用骨骼的固定钉，结构上包括有钉体和位于钉体前端的钉帽，并设有一通孔贯穿整个钉体和钉帽，在通孔内套置有芯体，芯体的一端从钉帽向外自由伸出，另一端设有直径略大于通孔内径的膨胀头，膨胀头位于钉体的末端外侧。使用的过程中，按所需固定骨骼的厚度和连接孔的深度截取钉体的长度，再将钉体插入连接孔中。然后使芯体与钉体作反向运动，则在芯体前端施加拉力，使其末端的膨胀头进入钉体内的通孔，钉体的前部在膨胀头的压迫下扩张膨大，与钉帽形成铆接的结构，将需要连接的部件固定。本实用新型膨胀头的形状是外侧边向外弯曲的几何面的旋转体，前端可以有一过渡的倾斜面，有利于挤压钉体前端变形。钉体末端由至少2片分离的膨胀片构成，当受到膨胀头压迫时能够张开变形。给芯体施加拉力，使膨胀头压迫钉体末端变形之后，剪断芯体使其前端与钉帽齐平。也可以在与膨胀头连接的芯体部位设有膨胀头分断颈，其直径小于芯体其它部位的直径。当达到一定的设计拉力时，芯体末端的分断颈断裂，去掉与膨胀头分离的芯体，膨胀头挤压在钉体内的通孔中，无需剪断的手续，简化了手术过程。还可以将膨胀头制作成截面呈Y形的结构，并在其中部设有变形弱部，或者将膨胀头制作成为中空结构。当给芯体施加压力的时候，膨胀头在压迫钉体末端变形的同时自身也发生变形，最后可以从通孔中抽出，更加安全可靠。本实用新型公开的另一种使用于上述方法的医用骨骼的固定钉结构上是包括有钉体和位于钉体前端的钉帽，同样设有一通孔贯穿钉体和钉帽。其钉体末端由至少2片分离的膨胀片构成，膨胀片围成的内径小于通孔的直径，在通孔内套置有芯体，芯体的前端从钉帽向外自由伸出，末端直径介于膨胀片围成的内径和通孔的直径之间。使用的过程中，将钉体插入连接孔中，然后给芯体施加压力，顶推钉体末端的膨胀片，由于膨胀片围成的内径小于通孔的直径，所以在芯体的作用下能够向外变形膨胀。当变形足够于钉帽配合固定的时候，抽回芯体或者截断芯体与钉帽相齐平。也可以在通孔内、芯体的前端加设一个顶芯，顶芯末端直径介于膨胀片围成的内径和通孔的直径之间。使用的过程中，通过芯体推动顶芯挤压膨胀片变形，最后抽出芯体，保留顶芯在膨胀片之间，保持膨胀片处于变形的状态。上述的两种结构的固定钉可以采用不锈钢或钛铌金属材料制作，钛铌金属材料具有强度高，抗腐蚀能力强，在人体中出现的排斥反应小等特点，可以长期保留于人体体内，无需更换。也可以采用高分子、人体可吸收材料制作。作为一种新型的手术材料，高分子材料能够慢慢的被人体吸收，形成人体的一部分，因此更具安全性。为了保证固定钉不会脱落，本实用新型可以在上述两种钉体外的表面分布有齿或粗糙面。上述骨骼固定钉在使用的过程中，通过固定板和固定钉的配合来连接断裂的骨骼，其过程如下所述首先将断裂的骨骼在固定位置进行初步定位，由于骨骼断裂之后一般会产生错位，因此必须将其复位，在需要固定的位置进行定位；并分别在骨骼连接缝的两侧开设有与固定板上固定孔相对应的连接孔，用于安装固定钉，连接孔的直径一般同等于固定钉的末端。接下来是将固定钉末端穿过固定板的固定孔并插入到骨骼的连接孔中；固定板上的开孔直径小于钉帽，固定钉前端的钉帽卡于固定板的外侧。使固定钉末端变形，固定钉的末端变形之后能够卡接在骨骼的内侧，配合钉帽紧固固定板和骨骼。另一种医用骨骼固定方法，是直接通过固定钉连接断裂的骨骼，具体操作步骤如下首先像第一种方法一样，将断裂的骨骼在固定位置进行初步定位，并在其中一片骨骼上开设连接孔，连接孔贯穿连接缝至另一片骨骼中，连接孔的直径需小于钉帽。然后将固定钉末端通过连接孔穿过其中一片骨骼至另一片骨骼中，固定钉前端的钉帽卡于骨骼的外侧。最后是同样使固定钉末端变形，并配合钉帽紧固两片骨骼。或用单钉将两劈裂骨块作铆合式固定。本实用新型提供的骨骼固定钉，由于无需钉体旋转即可固定，且并不是通过螺纹与骨骼配合进行固定，因此，在进行骨骼内固定时，骨骼外组织的创伤面小，能实现微创，同时操作也十分简便。在骨骼上开孔可以采用专门的工具，比如医用钻、激光、超声波或高压水枪等，相对于现有直接采用螺旋式固定钉的方式，对骨骼的横向压迫力很小，较小了对骨骼的损害，保证在打孔过程中不会造成骨骼的破裂。因此能够适用各种骨骼，甚至是小型的薄片状骨骼。此外，本实用新型的固定是通过类似铆接的方式固定钢板和骨骼，因此受所接骨骼皮质量的厚度、密度、抗力的影响较小，适用范围广，全身所有大小骨骼都可适用，而且坚固定程度特高，强度特大。在上述的两种方法中，由于采用预开设连接孔的方式，对固定钉的强度要求较小，因此可以将固定钉制作得更为小型化，一般直径在1～6mm之间。
本实用新型主要是通过设于固定钉中心的轴孔向固定钉末端施加拉力或压力，使固定钉末端膨胀或弯曲，此方式类似于工业上用的膨胀螺钉的方式。采用这种方式的固定钉可以简化结构，特别是对于用于人体的骨骼固定配件上，由于配件需要小型化，所以配件结构越简单，加工和生产就越方便，能够进行批量生产。并且这种方式的固定钉固定之后形成铆接结构，具有很高的结构稳定性，连接过程中对骨骼的伤害也非常小，有利于患者迅速恢复。
本实用新型相对于现有技术具有以下突出的实质性特点和显著的进步。
1.采用本实用新型固定骨骼，手术步骤简单，操作简便，能够适用于微创手术；2.采用本实用新型固定的骨骼能够紧密接触，牢固性好，紧固力强，固定之后不易移位，有利于患者尽快康复；3.本实用新型不仅适用于一般骨骼损伤的修复，还能够应用于美容手术中对骨骼的加工、修整上。
4.在在操作过程对骨骼的损害小，能够适用于人体各种骨骼上，特别是对于小型、薄片型骨骼，能够保证其不会破裂的情况下起到很好的固定效果，克服了现有旋转式固定钉的重大不足；5.固定钉具有良好的固定效果，固定之后的骨骼不会松动或相对滑动，具有很高的可靠性；6.所述固定钉的结构简单，便于工业化生产和加工，且能够制作成十分小型的规格，适用于多种小型、薄片型骨骼的固定，大大较小手术创口面积，有利患者术后的恢复；7.本实用新型的固定钉有多种结构，进行固定的方式可以有拉和推两种方式，方便了医师在手术过程中针对不同手术类型、手术部位进行选择合适的固定钉结构.和手术方式，灵活性高，很大程度上提高了手术效果；8.固定钉在手术过程中操作方便，无需过大的手术创口，有利于微创手术的实施，减少患者的痛苦，有利于康复。


图1为本实用新型第一种手术方法的操作示意图；图2为本实用新型第二种手术方法的操作示意图；图3A为本实用新型实施例1的结构示意图；图3B为图3A实施例的使用状态图；图4A为本实用新型实施例2的结构示意图；图4B为图4A实施例的使用状态图；图5A为本实用新型实施例3的结构示意图；图5B为图5A实施例的使用状态图；图6A为本实用新型实施例4的结构示意图；图6B为图6A实施例的使用状态图；图7A为本实用新型实施例5的结构示意图；图7B为图7A实施例的使用状态图；图8A为本实用新型实施例6的结构示意图；图8B为图8A实施例的使用状态图；图9A为本实用新型实施例7的结构示意图；图9B为图9A实施例的使用状态图；图10A为本实用新型实施例8的结构示意图；图10B为图10A实施例的使用状态图；图11A为本实用新型实施例9的结构示意图；图11B为图11A实施例的使用状态图；图12A为本实用新型实施例10的结构示意图；图12B为图12A实施例的使用状态图；图13A为本实用新型实施例11的结构示意图；图13B为图13A剖面图；图13C为图13A实施例的使用状态图；图14A为本实用新型实施例12的结构示意图；图14B为图14A实施例的使用状态图；图15A为本实用新型实施例13的结构示意图；图15B为图15A实施例的使用状态图；图16A为本实用新型实施例14的结构示意图；图16B为图16A实施例的使用状态图；图17A为本实用新型实施例15固定前状态示意图；图17B为本实用新型实施例15固定后状态示意图；图18A为本实用新型实施例16固定前状态示意图；图18B为本实用新型实施例16固定后状态示意图。

以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
本实用新型主要通过以下两种手术方法来实现固定。
如图1所示，操作过程如图中箭头所示，本实施例的方法断裂的骨骼A和C通过固定板B和4个固定钉10连接，如图1的第一个图所示。首先将断裂的骨骼A和C在固定位置进行初步定位，并在分别在骨骼A和C连接缝的两侧开设有与固定板B上固定孔11相对应的连接孔12，连接孔12可以通过激光开设，结合图1的第一个图和第二个图所示。然后，将固定钉10末端穿过固定板B的固定孔11并插入到骨骼A和C的连接孔12中，固定钉10前端的钉帽卡于固定板B的外侧，如第二个图所示。给固定钉10的芯体施加拉力，使固定钉10的末端变形，当变形足以配合钉帽连接固定板2和骨骼A和C，切断多余的芯体。固定之后的结构如第三个图所示，可以看出只要在骨骼A和C开设十分细小的连接孔12，直径约1～2mm，便可以通过固定钉10和固定板B来固定两块骨骼A和C。与现有的手术方法的区别是，本实用新型方法是预先开设连接孔12，再通过固定钉10固定。比起现有直接采用固定钉打孔的方式，本实用新型方法对骨骼的损害十分小，特别可以适用薄、弱的骨骼之间的连接，比如例如颅颌面骨。
另一个方法是将断裂骨骼A和C直接通过固定钉10连接，其固定过程如图2箭头所示。首先将断裂的骨骼A和C在固定位置进行初步定位，并在骨骼C上开设连接孔12，连接孔12贯穿连接缝至另一片骨骼A中，如第一个图所示。然后将固定钉10末端通过连接孔12穿过其中一片骨骼C至另一片骨骼A中，固定钉10前端的钉帽卡于骨骼C的外侧。安装好固定钉10之后，给其芯体施加推力，如第二个图所示。芯体使固定钉10末端变形，配合钉帽连接两片骨骼A和C，然后抽出芯体，完成骨骼A和C的固定，如第三个图所示。
以上两个方法实施例中芯体如何在拉力或推力的作用下使固定钉10的末端发生变形，以下结合固定钉10的具体结构做进一步的讲解。
实施例1如图3A所示的一种医用骨骼的固定钉，包括有钉体1和位于钉体1前端的钉帽2，一通孔3贯穿整个钉体1和钉帽2，在通孔3内套置有芯体4，芯体4的一端从钉帽2向外自由伸出，另一端设有直径略大于通孔3内径的膨胀头5，膨胀头5位于钉体1的前端外侧。所述固定钉采用钛铌金属材料制作，使用的过程中，首先按需要固定的骨骼的厚度剪裁合适的钉体1的长度。再将固定钉穿过固定板B至骨骼A预先开设的连接孔中，然后给芯体4施加拉力，使其带动膨胀头5相对钉体1移动，膨胀头5挤压钉体1的末端，使其发生膨胀变形，可以配合钉帽2铆接固定板B和骨骼A。当实现固定板B和骨骼A的固定连接之后，剪去多余的芯体4，使其前端与钉帽2齐平，如图3B所示。可以看出本实用新型的固定钉的操作十分方便，由于手术中不采用现有通用的旋转驱动设备，所以在手术过程中也无需开设较大的开口，能够实现微创的目的。
实施例2本实施例是在实施例1的结构上做进一步的改进，如图4A所示，改良的结构是在膨胀头5连接的芯体4部位设有膨胀头分断颈6，其直径小于芯体4其它部位的直径。采用钛铌金属材料制作，在给芯体4施加拉力，使其带动膨胀头5挤压钉体1的末端的过程中，当拉力达到一定的设计拉力时，拉芯4前端的分断颈6断裂，去掉与膨胀头5分离的芯体4，膨胀头5挤压在钉体1内的通孔3中。膨胀的钉体1的末端配合钉帽2铆接固定板B和骨骼A，如图4B所示。本实施例无需剪断多余的芯体4这一步骤，所以操作更加简单，可以适用于在手术空间较为狭小的环境中进行骨骼连接，比如微创手术中。
实施例3本实施例是在实施例1的结构上做进一步的改进，如图5A所示，改良的结构是将钉体1的末端加工成由4片分离的膨胀片8构成。当给芯体4施加拉力时，由于钉体1的末端是分离的膨胀片8的结构，所以收到膨胀头5挤压时更容易变形。本实施例的固定钉采用钛铌金属材料制作，适用于当需要有较高的固定力的手术中。由于需要固定力较高，而为了适用小型固定钉的结构，必然只能提高固定钉的材料强度，导致其不易变形。所以将钉体1的末端加工成膨胀片8结构，有利于钉体1末端的变形，而钉体1主要部分的强度依然很高，能够满足手术要求，如图5B所示。
实施例4本实施例是在实施例2的基础上做进一步的改良，如图6A所示的钉体1外表面分布有齿9。本实施例采用人体可吸收的高分子材料制作，其能够变形的范围较钛铌金属材料小。所以加设了齿9之后，只要钉体1末端稍微变形，便能够使齿9张开，卡接在骨骼A内侧上，如图6B所示，起到加固，防止脱落的作用。
实施例5本实施例是在实施例3上加以改进，如图7A所示，将膨胀头5加工成圆形，这样在芯体4拉出的过程中，膨胀头5可以使膨胀片8展开的角度更大并且更容易展开，如图7B所示，这样更有利于钉体1的固定。
实施例6本实施例是在实施例4上加以改进，如图8A所示，将膨胀头5加工成圆形，这样在芯体4拉出的过程中，膨胀头5可以更容易使钉体末端膨胀，与芯体4分离之后圆形的膨胀头可以让齿展开的角度更大，如图8B所示，更有利于钉体1的固定。
实施例7如图9A所示的一种医用骨骼的固定钉，包括有钉体1和位于钉体1前端的钉帽2，一通孔3.贯穿整个钉体1和钉帽2，在通孔3内套置有芯体4，芯体4的一端从钉帽2向外自由伸出，另一端设有直径略大于通孔3内径的膨胀头5，膨胀头5位于钉体1的前端外侧，其截面呈Y形，并在其中部设有变形弱部7，钉体1的末端加工成由4片分离的膨胀片8构成。采用钛铌金属材料制作，使用过程中，膨胀片8在膨胀头5的作用下容易发生变形，由于膨胀头5也设有变形弱部7，所以其在使膨胀片8变形的同时，自身也发生变形。如图9B所示，变形后的膨胀头5可以直接从通孔3中抽出，芯体4不会残留于钉体1内，所以使用更为安全，对人体的影响更小。
实施例8图10A所示的固定钉结构与实施例7相似，膨胀头5的截面同样呈Y形，并在其中部设有变形弱部7，区别为钉体1的末端外侧设有齿9。当拉出芯体4的过程中，膨胀头5压迫钉体1末端，使其发生变形，齿9张开，配合钉帽2固定骨骼A和固定板B，如图10B所示。同时，膨胀头5也发生变形，可以直接由通孔3中拉出，芯体4不会残留于钉体1内，所以使用更为安全，对人体的影响更小。
实施例9如图11A所示的一种医用骨骼的固定钉，包括有钉体1和位于钉体1前端的钉帽2，一通孔3贯穿整个钉体1和钉帽2，在通孔3内套置有芯体4，芯体4的一端从钉帽2向外自由伸出，另一端设有直径略大于通孔3内径的膨胀头5，膨胀头5位于钉体1的前端外侧，为中空结构，内设有空腔71。钉体1的末端加工成由4片分离的膨胀片8构成。采用钛铌金属材料制作，使用过程中，膨胀片8在膨胀头5的作用下容易发生变形，由于膨胀头5为中空结构，所以其在使膨胀片8变形的同时，自身也发生变形。如图11B所示，变形后的膨胀头5可以直接从通孔3中抽出，芯体4不会残留于钉体1内，所以使用更为安全，对人体的影响更小。
实施例10图12A所示的固定钉结构与实施例9相似，膨胀头5为中空结构，内设有空腔71，区别为钉体1的末端外侧设有齿9。当拉出芯体4的过程中，膨胀头5压迫钉体1末端，使其发生变形，齿9张开，配合钉帽2固定骨骼A和固定板B，如图12B所示。同时，膨胀头5也发生变形，可以直接由通孔3中拉出，芯体4不会残留于钉体1内，所以使用更为安全，对人体的影响更小。
实施例11本实施例提供一种新结构的医用骨骼固定钉，如图13A所示，包括有钉体11和位于钉体11前端的钉帽21，钉体11末端由4片分离的膨胀片81构成。结合图13B的剖面图，一通孔31贯穿钉体11和钉帽21，膨胀片81围成的内径小于通孔31的直径，在通孔31内套置有芯体41，芯体41的前端从钉帽21向外自由伸出。膨胀片81内侧形成楔形的孔，芯体41末端呈楔形，末端直径介于膨胀片81围成的内径和通孔31的直径之间。采用人体可吸收的高分子材料制作，在使用的过程中，先在骨骼A上开设与固定板B想对应的连接孔，插入固定钉之后，给芯体41施加推力，如图13C所示。芯体41向前移动时推动膨胀片81向外膨胀，与钉帽21配合固定骨骼A和固定板B。最后抽出芯体41，也可以剪断芯体41突出的部分，使其与钉帽2齐平。
实施例12本实施例是在实施例11的基础上做进一步的改良，如图14A所示，在膨胀片81的外侧加设齿91，当膨胀片81向外膨胀时，齿91张开，能够进一步起到固定的作用，如图14B所示。
实施例13本实施例是在实施例11的基础上做进一步的改良，如图15A所示，在通孔31内、芯体41的前端设有顶芯61，顶芯61末端直径介于膨胀片81围成的内径和通孔31的直径之间。在使用的过程中，给芯体41施加压力，使其顶推顶芯61向前移动，顶芯61压迫膨胀片81发生膨胀，最后卡接于膨胀片81内侧，使其能够持续保持膨胀状态，抽出芯体41完成固定，如图15B所示。
实施例14本实施例是结合实施例12和实施例13的优点，同时设有顶芯61和齿91，如图16A所示，固定后的结构如图16B所示，具有更好的稳固定，一般用于对强度要求较高的骨骼规定手术上。
实施例15本实施例是采用实施例2的固定钉结构，不通过固定板，直接固定两块骨骼A和C。如图17A所示，将两块骨骼A和C进行初步定位，并采用医用手术钻开设一个穿过骨骼C至A的连接孔，插入固定钉，然后给芯体4施加一个向外的拉力。根据实施例2所述的使用过程，钉体1的末端将发生膨胀，配合钉帽固定两块骨骼A和C，拉芯4前端的分断颈6断裂，去掉与膨胀头5分离的芯体4，膨胀头5挤压在钉体1内的通孔3中，如图17B所示。
实施例16本实施例是采用实施例13的固定钉结构，不通过固定板，直接固定两块骨骼A和C。如图18A所示，将两块骨骼A和C进行初步定位，并采用高压水枪开设一个穿过骨骼C至A的连接孔，插入固定钉，然后给芯体41施加一个向内的推力。根据实施例9所述的使用过程，顶推顶芯61向前移动，顶芯61压迫膨胀片81发生膨胀，最后卡接于膨胀片81内侧，配合钉帽固定两块骨骼A和C，使其能够持续保持膨胀状态，抽出芯体41完成固定，如图18B所示。