CN113017733A - 一种医疗锚钉及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种医疗锚钉，它包括一体加工的头部、身部、尾部，所述头部为锥形，所述身部与头部之间圆滑连接，所述身部上加工有螺纹，所述尾部设计有穿线结构，所述尾部的穿线结构上装配有连接线；其特征在于：所述螺纹牙型的剖面为梯形，所述螺纹牙型剖面上梯形的上边沿与下边沿之间比例为1：3～1:6，所述螺纹牙型的梯形剖面为不等腰梯形，所述螺纹牙型剖面的梯形上腰长较短的一侧位于尾部一侧。该锚钉采用梯形牙型时，牙厚较大，可减缓纯镁锚钉前期降解，保证锚钉在人体使用时，可以在前期牢固的固定在骨头中。大大提高使用者的恢复效果。

Description

一种医疗锚钉及其加工工艺

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种医疗锚钉。

背景技术

人们在运动过程中经常会遇到肌腱或者韧带受伤，当肌腱或者韧带受伤严重时，例如锐器切割或者暴力牵拉，整齐性断裂，腱性组织成撕脱性、断面成马尾状，骨面撕脱骨折；常采用传统的医疗修复法方法，如石膏或绷带外固定法、钢丝缝合法、缝线缝合法、骨开洞后腱性阻止置入固定法等，这些传统方法存在不牢固、时间长且疗效不佳，还会产生关节黏连、僵硬等状况，甚至组织再次产生断裂，以致创伤部位残留疼痛，甚至部分功能丧失。在现在医学中常常采用穿线的锚钉对拉伤位置的肌腱或者韧带进行固定，为了降低在骨头上安装锚钉的创孔，通常会尽量降低锚钉的尺寸，但是降低锚钉的尺寸会使得锚钉整体的硬度和抗拉强度。另外现在医疗手术时使用的锚钉为可降解材料制作，由于锚钉较小，降解速度较快，常常使得手术缝合或者固定的肌腱或者韧带没有完全长好锚钉就脱落了，大大影响了手术的效果。锚钉上加工有螺纹用来将锚钉抓紧在骨头中，传统的锚钉螺纹牙型尖锐，在使用时早期容易快速降解，使得锚钉与骨头间的抓紧力降低，影响锚钉使用效果。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，可以大大减缓锚钉前期降解，同时可以保证锚钉强度的医疗锚钉。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：该一种医疗锚钉包括一体加工的头部、身部、尾部，所述头部为锥形，所述身部与头部之间圆滑连接，所述身部上加工有螺纹，所述尾部设计有穿线结构，所述尾部的穿线结构上装配有连接线；其特征在于：所述螺纹牙型的剖面为梯形，所述螺纹牙型剖面上梯形的上边沿与下边沿之间比例为1：3～1:6，所述螺纹牙型的梯形剖面为不等腰梯形，所述螺纹牙型剖面的梯形上腰长较短的一侧位于尾部一侧。

作为优选，所述锚钉采用纯度为99.99％纯镁材料制作。

作为优选，所述螺纹牙型剖面上梯形的上边沿与下边沿之间比例为1：4～1:5。

作为优选，所述身部为圆柱形状，所述身部与头部连接位置上的螺纹牙型高度随着盘旋路径逐渐增加。

作为优选，所述身部加工前为圆柱形状，通过切削加工，在身部上切削出螺纹。

作为优选，所述尾部的截面为六边形，在左右对称的面上分别加工有过线槽，在左右对称过线槽上加工有贯穿的穿线孔，所述过线槽为长方槽，所述过线槽与锚钉轴线平行，所述过线槽的截面为长方形。

该医疗锚钉加工工艺包括如下步骤：

(一)采用直径为7.0-12.0mm纯度大于99.9％的純镁棒作为原料，将镁棒切割成设定尺寸；

(二)将步骤一中的镁棒进行两道以上的冷轧加工，将镁棒的直径冷轧到4.0-6.0mm；

(三)将步骤二中冷轧后的镁棒加工成锚钉形状；

(四)将步骤三种的锚钉经过磷酸-乙二醇体系电化学抛光；

(五)将步骤四中抛光后的锚钉外部涂抹氟化镁涂层；

(六)将步骤五中涂层后的锚钉收集存放。

作为优选，步骤一中的镁棒材料直径为8.0-10.0mm，所述步骤二中镁棒通过3-8次的冷轧加工到直径为4.0-5.0mm。

作为优选，所述步骤一中镁棒材料的纯度为99.99％。

作为优选，将步骤五中的氟化镁涂层使用聚乳酸涂层替代。

作为优选，在步骤五和步骤六中间增加一个步骤，对锚钉进一步在氟化镁涂层外部涂抹聚乳酸涂层。

本发明的有益效果在于：该一种医疗锚钉主要使用在肌腱或者韧带产生撕裂或者拉伤时，用来固定在骨头上，通过尾部的拉线将韧带或者肌腱拉紧到其本来位置，使得韧带或者肌腱可以恢复正常位置的连接生长，在肌腱或者韧带生长完成以后，锚钉和连接线在体内降解，从而使得韧带和肌腱完全恢复本来状态。该锚钉采用的牙型为梯形截面的牙型，根据纯镁降解的特性，在比较尖锐的位置降解速率更快，因此采用梯形牙型时，牙厚较大，可减缓纯镁锚钉前期降解，保证锚钉在人体使用时，可以在前期牢固的固定在骨头中。大大提高使用者的恢复效果。

附图说明

图1是本专利锚钉的立体结构示意图。

图2是本专利锚钉正面的结构示意图。

图3是本专利锚钉正对尾部方向的结构示意图。

图4是传统锚钉螺纹牙型的截面示意图。

图5是本专利锚钉螺纹牙型的截面示意图。

图6是传统锚钉尾部的截面示意图。

图7是本专利锚钉尾部的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

如图1、图2和图3中实施例所示，该医疗锚钉与传统的锚钉结构类似，包括一体加工的头部1、身部2、尾部3，所述头部1为锥形，所述身部2与头部1之间圆滑连接，所述身部2上加工有螺纹21，所述尾部3设计有穿线结构，所述尾部3的穿线结构上装配有连接线。本专利的锚钉特点在于，所述螺纹21牙型的剖面为梯形，所述螺纹21牙型剖面上梯形的上边沿22与下边沿23之间比例为1：3～1:6，所述螺纹21牙型的梯形剖面为不等腰梯形，所述螺纹21牙型剖面的梯形上腰长较短的一侧靠近尾部一侧。即螺纹21的牙型整体向尾部倾斜。该锚钉的受力主要来自尾部3上的连接线在连接肌腱或者韧带时受到的拉力。这种牙型的倾斜设计，使得锚钉的牙型受力方向坡度更小，抓力更强。

该一种医疗锚钉主要使用在肌腱或者韧带产生撕裂或者拉伤时，用来固定在骨头上，通过尾部的拉线将韧带或者肌腱拉紧到其本来位置，使得韧带或者肌腱可以恢复正常位置的连接生长，在肌腱或者韧带生长完成以后，锚钉和连接线在体内降解，从而使得韧带和肌腱完全恢复本来状态。该锚钉的螺纹21采用的牙型为梯形截面的牙型，根据纯镁降解的特性，在比较尖锐的位置降解速率更快，因此采用梯形牙型时，牙厚较大，可减缓纯镁锚钉前期降解，保证锚钉在人体使用时，可以在前期牢固的固定在骨头中。大大提高使用者的恢复效果。

在具体设计时，所述锚钉采用纯度为99.99％纯镁材料制作。采用高纯度的镁棒作为原料，使得材料成分单一，降解产物单一，有利于降解产物的安全性。

传统的锚钉螺纹牙型如图4所示，牙型的头部较为尖锐，在本实施例中具体设计时，如图5所示，所述螺纹21牙型剖面上梯形的上边沿22与下边沿23之间比例为1：4～1:5。这个尺寸比例具有最优的性能，可以最大限度的保证锚钉的强度，同时保证锚钉的抓力。同时螺纹中间的螺距大于2倍的螺纹21底部下边沿23宽度，这样使得螺纹中间具有更多的宽度便于锚钉抓牢骨头。

如图1和图2所示，所述身部2为圆柱形状，所述身部2与头部1连接位置上的螺纹21牙型高度随着盘旋路径逐渐增加。具体来说所述身部2加工前为圆柱形状，所示头部1同样为圆锥形状，与所述身部2圆滑连接，该基料在加工时是通过切削加工，在身部上切削出螺纹21。这样头部1的圆锥形状连同部分的螺纹21保留了原来圆锥的结构，使得整个的锚钉打入骨头中时，更加的顺畅，同时这种加工方式工艺过程少，加工速度快，加工成本低。

锚钉在使用时需要通过专门的医疗操作工具将锚钉拧紧在骨质内，因此常在尾部采用六棱柱结构，与操作的医疗器械传动连接。在传统的锚钉尾部如图6所示，尾部的截面为六边形，采用对称的槽体结构，槽体的截面为半圆的槽型结构，这种槽型结构在截面的半圆槽之间厚度较窄，因此当尾部受到扭力时，这种结构的承受能力较低。在本实施例中，如图1、图2、图3和图7所示，同样使用截面为六边形的尾部3，在该尾部3左右对称的面上分别加工有过线槽31，在左右对称过线槽31上加工有贯穿的穿线孔32，所示穿线孔中接入所述连接线。在本实施例中所述过线槽31为长方槽，所述过线槽31与锚钉轴线平行，所述过线槽31的截面为长方形。这种过线槽31结构，在同样的过线容积下，使得两个所述过线槽31底部之间的距离大于传统的锚钉尾部结构，这种过线槽31结构抗扭断强度更高。同时这种内空的穿线孔32结构优势明显：使得缝线在锚钉的内部穿过，抗拉拔性能更好。

该种医疗锚钉加工工艺，它包括如下步骤：

(一)采用直径为7.0-12.0mm纯度大于99.9％的純镁棒作为原料，将镁棒切割成设定尺寸；

(二)将步骤一中的镁棒进行两道以上的冷轧加工，将镁棒的直径冷轧到4.0-6.0mm；

(三)将步骤二中冷轧后的镁棒加工成锚钉形状；

(四)将步骤三种的锚钉经过磷酸-乙二醇体系电化学抛光；

(五)将步骤四中抛光后的锚钉外部涂抹氟化镁涂层；

(六)将步骤五中涂层后的锚钉收集存放。

该一种医疗锚钉加工工艺与传统的加工工艺相比，实施新的工艺流程，使得锚钉可以满足新的医用需求。加工出来的锚钉通过步骤二中的冷轧后，使得镁棒的硬度提高了10％-20％，抗拉强度提高了20％-30％；这样使得最终加工出的锚钉在相同的尺寸规格下具有更高的硬度和强度。使得锚钉在钉入患者的骨头位置时更加的牢固，不易受力产生损坏，手术实施效果更好。步骤三中锚钉经过磷酸-乙二醇体系电化学抛光后，锚钉表面获得光亮的保护层，具有抗氧化能力，并且可减缓植入前期的降解速率，保证了植入前期的力学性能。采用高纯度的镁棒作为原料，使得材料成分单一，降解产物单一，有利于降解产物的安全性。而步骤五中的氟化镁涂层，为可降解涂层；主要作用就是减缓植入前期的降解速率，保证力学性能。

另外结合锚钉使用高纯度的镁材作为基材，使得锚钉在外层的保护层和涂层消耗后锚钉可以快速的被人体吸收，这样既可以保证锚钉在人体内使用早期结构稳定，便于肌腱或者韧带恢复，同时在锚钉使用后期，当外部保护层和涂层消耗后锚钉可以快速被吸收，防止锚钉的存在对人体内部结构造成影响，这样大大提高锚钉使用的效果。这样使用该锚钉可以在保证治疗效果的情况下，大大降低整个的治疗时间。使得被治疗人员更快的恢复正常。

在具体实施时，上述步骤一中的镁棒材料直径为8.0-10.0mm。所述步骤二中镁棒被冷轧到直径为4.0-5.0mm。步骤一中的镁棒需要进行3-8次的冷轧加工。4.0-5.0mm便于进行锚钉尺寸的加工，镁棒过多的冷轧加工容易对镁棒造成损坏，而镁棒过低次数的冷轧加工无法达到力学性能提升要求。

在具体使用中，所述步骤一中镁棒材料的纯度为99.99％。更高纯度的镁棒保证了材料成分单一特性，使得降解产物更加单一，大大提高了降解产物的安全性。

在具体操作时，可以将步骤五中的氟化镁涂层使用聚乳酸涂层替代。或者在步骤五和步骤六中间增加一个步骤，对锚钉进一步在氟化镁涂层外部涂抹聚乳酸涂层。通过双涂层结构进一步提高锚钉在人体内使用时的涂层消耗时间，使得锚钉在治疗肌腱或者韧带伤害时具有更长的恢复时间。

以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种医疗锚钉，它包括一体加工的头部(1)、身部(2)、尾部(3)，所述头部(1)为锥形，所述身部(2)与头部(1)之间圆滑连接，所述身部(2)上加工有螺纹(21)，所述尾部(3)设计有穿线结构，所述尾部(3)的穿线结构上装配有连接线；其特征在于：所述螺纹(21)牙型的剖面为梯形，所述螺纹(21)牙型剖面上梯形的上边沿(22)与下边沿(23)之间比例为1：3～1:6，所述螺纹(21)牙型的梯形剖面为不等腰梯形，所述螺纹(21)牙型剖面的梯形上腰长较短的一侧靠近尾部一侧。

2.根据权利要求1所述的一种医疗锚钉，其特征在于：所述锚钉采用纯度为99.99％纯镁材料制作。

3.根据权利要求1所述的一种医疗锚钉，其特征在于：所述螺纹牙型剖面上梯形的上边沿(22)与下边沿(23)之间比例为1：4～1:5。

4.根据权利要求1所述的一种医疗锚钉，其特征在于：所述身部(2)为圆柱形状，所述身部(2)与头部(1)连接位置上的螺纹(21)牙型高度随着盘旋路径逐渐增加；所述身部(2)通过切削加工，在身部上切削出螺纹(21)。

5.根据权利要求1所述的一种医疗锚钉，其特征在于：所述尾部(3)的截面为六边形，在左右对称的面上分别加工有过线槽(31)，在左右对称过线槽(31)上加工有贯穿的穿线孔(32)，所述过线槽(31)为长方槽，所述过线槽(31)与锚钉轴线平行，所述过线槽(31)的截面为长方形。

6.一种根据权利要求1到5中任一条所述医疗锚钉的加工工艺，其特征在于：它包括如下步骤：

(一)采用直径为7.0-12.0mm纯度大于99.9％的純镁棒作为原料，将镁棒切割成设定尺寸；

(二)将步骤一中的镁棒进行两道以上的冷轧加工，将镁棒的直径冷轧到4.0-6.0mm；

(三)将步骤二中冷轧后的镁棒加工成锚钉形状；

(四)将步骤三种的锚钉经过磷酸-乙二醇体系电化学抛光；

(五)将步骤四中抛光后的锚钉外部涂抹氟化镁涂层；

(六)将步骤五中涂层后的锚钉收集存放。

7.根据权利要求6所述的一种医疗锚钉加工工艺，其特征在于：步骤一中的镁棒材料直径为8.0-10.0mm，所述步骤二中镁棒通过3-8次的冷轧加工到直径为4.0-5.0mm。

8.据权利要求6所述的一种医疗锚钉加工工艺，其特征在于：将步骤五中的氟化镁涂层使用聚乳酸涂层替代。

9.据权利要求6所述的一种医疗锚钉加工工艺，其特征在于：在步骤五和步骤六中间增加一个步骤，对锚钉进一步在氟化镁涂层外部涂抹聚乳酸涂层。

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