一种脊柱钛棒的镍钛记忆合金连接装置制造方法 【技术领域】。 [0002]目前，随着脊柱内固定技术的发展，采用脊柱钉棒固定系统对胸椎、腰椎弯曲、畸形等病理性退变进行复位、矫正得到越来越广泛的应用。采用一根或多根钛棒(或是作为植入物的连接棒)沿脊柱定位并与椎弓根钉相连接，可以提供稳定的支承，促进脊柱在手术之后的恢复和融合。 [0003]现一般常用螺纹锁紧的方式固定两根或者多根钛棒的连接，而螺纹锁紧方式需要相应的器械辅助操作，在手术时增加了手术的操作难度以及手术时间。大量临床证明尽量缩短手术时间，可减少患者疼痛，缩短患者康复周期。 实用新型内容 [0004]本实用新型针对上述问题，提供一种脊柱钛棒的镍钛记忆合金连接装置。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现:
[0006]一种脊柱钛棒的镍钛记忆合金连接装置，包括镍钛记忆合金连接器、钛棒A、钛棒B，其特征为所述镍钛记忆合金连接器外部呈圆柱状，其内部设有腔体，腔体沿轴线截面呈椭圆状，腔体两端各有一圈放射状弹片，钛棒A、钛棒B的端部分别从镍钛记忆合金连接器两端插于腔体内，并分别伸入腔体两端的放射状弹片圈中。椭圆状腔体为放射状弹片变形、钛棒A、钛棒B锁紧提供空间。
[0007]连接器腔体内放射状弹片呈张开和回复收缩二种状态，张开状态下呈放射状，回复收缩状态为合拢状。这里所述的镍钛记忆合金连接器内部腔体内的放射状弹片因采用的镍钛记忆合金制作，所以具有形状记忆特性，该放射状弹片的变形温度为0~4°C，在该变形温度下，变形张开为外放射状；回复温度为35~38°C，在回复温度下，回复收缩为合拢状(内放射状)，夹紧钛棒。
[0008]进一步地，所述的钛棒A头部为锥状，头部锥状伸入放射状弹片圈中，锥尾部设有一圈内凹的环状三角形卡槽。回复收缩状态下，放射状弹片卡入于内凹的环状三角形卡槽内。
[0009]进一步地，钛棒B头部为锥状，头部锥状伸入放射状弹片圈中，锥尾部设有一圈内凹的环状三角形卡槽，锥端焊有镍钛记忆合金弹垫；回复收缩状态下，放射状弹片卡入于内凹的环状三角形卡槽内。
[0010]进一步地，所述的钛棒B锥端弹垫呈收缩和伸长二种状态。所述钛棒B锥端弹垫变形温度为0~4°C，该变形温度下变形为收缩状；回复温度为35~38°C，该回复温度下变形为伸长状，撑开钛棒A、钛棒B。
[0011]进一步地，所述的镍钛记忆合金连接器侧面设置有一字型观察窗，用于观察内部钛棒安装。
[0012]本实用新型的优点是:本实用新型利用镍钛记忆合金的形状记忆特性连接钛棒，免去手术时使用螺纹锁紧方式及相关器械，有效缩短手术时间。




[0013]下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0014]图1是本实用新型外形结构示意图。
[0015]图2是本实用新型钛棒A、钛棒B固定后半剖视图。
[0016]图3是本实用新型钛棒A、钛棒B固定前剖视图。
[0017]图4是本实用新型放射状弹片张开的剖视图。
[0018]图5是本实用新型放射状弹片收缩合拢状的剖视图。
[0019]图6是本实用新型的钛棒B锥端弹垫收缩状的示意图。
[0020]图7是本实用新型的钛棒B锥端弹垫伸长状的示意图。
[0021]图8是本实用新型的钛棒A的示意图。


[0022]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0023]如图所示，一种脊柱钛棒的镍钛记忆合金连接装置，包括镍钛记忆合金连接器
(2)、钛棒A(4)、钛棒B(l)，所述镍钛记忆合金连接器(2)外部呈圆柱状，其内部设有腔体，腔体沿轴线截面呈椭圆状，腔体两端各有一圈放射状弹片(5)，钛棒A(4)、钛棒B(l)的端部分别从镍钛记忆合金连接器(2)两端插于腔体内，并分别伸入腔体两端的放射状弹片圈中。椭圆状腔体为放射状弹片(5)变形、钛棒钛棒A(4)、钛棒B(l)锁紧提供空间。
[0024]镍钛记忆合金连接器(2)腔体内放射状弹片(5)呈张开和回复收缩二种状态，张开状态下呈放射状，回复收缩状态为合拢状。这里所述的镍钛记忆合金连接器(2)内部腔体内的放射状弹片(5)因采用的镍钛记忆合金制作，所以具有形状记忆特性，该放射状弹片(5)的变形温度为0~4°C，在该变形温度下，变形张开为外放射状；回复温度为35~38°C，在回复温度下，回复收缩为合拢状(内放射状)，夹紧钛棒A (4)、钛棒B (1)。
[0025]所述的钛棒A(4)头部为锥状，头部锥状伸入放射状弹片(5)圈中，锥尾部设有一圈内凹的环状三角形卡槽。回复收缩状态下，放射状弹片(5)卡入于内凹的环状三角形卡槽内。
[0026]钛棒B(l)头部为锥状，头部锥状伸入放射状弹片(5)圈中，锥尾部设有一圈内凹的环状三角形卡槽(8)，锥端(7)焊有镍钛记忆合金弹垫￠);回复收缩状态下，放射状弹片
(5)卡入于内凹的环状三角形卡槽(8)内。
[0027]所述的钛棒B(l)锥端弹垫呈收缩和伸长二种状态。所述钛棒B锥端弹垫(6)变形温度为0~4°C，该变形温度下变形为收缩状；回复温度为35~38°C，该回复温度下变形为伸长状，撑开钛棒A (4)、钛棒B (1)。
[0028]所述的镍钛记忆合金连接器(2)侧面设置有一字型观察窗(4)，用于观察内部钛棒A(4)、钛棒B(l)安装。
[0029]本实用新型实现连接钛棒A(4)、钛棒B(l)的过程是:安装前，先将钛棒A(4)、钛棒B (1)、镍钛记忆合金连接器(2)降温至变形温度0~4°C，再将钛棒A(4)、钛棒B (1)的锥端分别从镍钛记忆合金连接器(2)两端伸入连接器腔体内，升高温度至35~38°C，放射状弹片(5)、钛棒B(l)锥端弹垫(6)同时形状回复，放射状弹片(2)夹紧钛棒A(4)、钛棒B(l)，防止钛棒A(4)、钛棒B(l)退出；弹垫(6)撑开钛棒A(4)、钛棒B(l)直至放射状弹片(5)头部卡入钛棒A (4)、钛棒B(l)锥尾卡槽，固定钛棒A (4)、钛棒B(l)的连接。
[0030]本实用新型在手术中的应用方法为:术前，先将本实用新型的钛棒B (1)和镍钛记忆合金连接器(2)用冰生理盐水降温至0°C左右，使镍钛记忆合金连接器(2)内腔放射状弹片(5)变形张开为外放射状，利于钛棒A (4)、B (1)的伸入；将钛棒B (1)头部弹垫(6)变形为收缩，利于钛棒A (4)、B (1)的安装。术中，当钛棒A (4)需要加长时，则将冰生理盐水浸泡并变形后的镍钛记忆合金连接器(2 )安装到钛棒A锥形端(7 )，再根据加长选择钛棒B (1)并伸入镍钛记忆合金连接器(2)另一端。由于受到体温影响，镍钛记忆合金连接器(2)内腔放射状弹片(5)回复到合拢状，钛棒B (1)锥形头部弹垫(6)伸长，撑开钛棒A
(4)、钛棒B (1)直至放射状弹片(5)头部卡入钛棒锥尾弹片内凹的三角形卡槽(8)内，从而防止钛棒A (4)、钛棒B (1)退出镍钛记忆合金连接器(2)并锁紧。钛棒A (4)、钛棒B (1)的连接情况可从镍钛记忆合金连接器(2)的一字型观察窗(3)观察。
[0031]本实用新型有以下理论及实验数据为依据:
[0032]形状记忆合金的特殊性能是由于其材料中马氏体相变的结果。高温下形状记忆合金材料以母相(奥氏体相)结构形式存在，当温度降低时，晶体结构发生相变，转变为马氏体相。记忆合金的四个转变温度为:Mf、Ms、As和Af分别为马氏体相变结束温度、马氏体相变开始温度、奥氏体相变开始温度和奥氏体相变结束温度。对于大多数形状记忆合金Ms〈As，而且温度在Ms〈T〈As范围内，形状记忆合金不发生相变，马氏体和奥氏体可以共存于这一温度范围。形状记忆合金的形状记忆效应是指，在低于奥氏体相变开始的温度下(T〈As)，对于形状记忆合金施加载荷，当达到相变临界应力时，材料开始由多变体(奥氏体、孪晶马氏体或奥氏体与孪晶马氏体的共存体)向马氏单变体(或非孪晶马氏体)转变，在相变阶段应力变化很小，却产生很大的相变应变，相变结束时形成的马氏单体是热力学稳定的。卸载时只有微小弹性应变恢复，相变应变转化为残余应变。通过加热到奥氏体相变结束温度以上(T>Af)，材料由单变体转化为奥氏体，残余应变完全恢复，则记忆合金回复到原形状。镍钛合金具有形状记忆特性、超弹性、抗腐蚀性能。镍钛合金在口腔、心血管、肠道等医科方面已有广泛临床应用，发挥了积极的作用。
[0033]富Ni的镍钛合金每增加0.1%的镍含量，可使相变温度向低温推移12°C。因此适当调整镍钛合金中Ni含量可使镍钛合金的Af调整到适合人体温度的范围，从而使得镍钛合金可以依靠人体温度恢复到原来形状。
[0034]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。