一种步进式精密进给骨钻器及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种步进式精密进给骨钻器及其应用，包括外壳体及连接在外壳体底部的手柄，所述外壳体内设置有依次连接的钻头、步进电机、步进电机驱动电路、控制单元和显示器，其中钻头的前端伸出外壳体，显示器设置在外壳体的尾端；所述手柄上设置有档位调节器，档位调节器与步进电机驱动电路电连接，通过档位调节器来调节控制钻头的进给深度。本发明专利技术骨钻器结构设计巧妙、操作简单、使用方便，能够替代传统的钻骨方式，利用该骨钻器能够保证在小步距的进给状态下，即使钻穿头骨，钻头仍与脑膜之间有较大余量，不会伤及其他脑组织，最大程度上保护患者医疗安全。其作用明显、效果显著，值得推广应用。

A step type precision feed bone drill and its application

The invention relates to a stepping precision feeding device and its application in bone drill, which comprises a casing and a handle connected at the bottom of the shell, the shell body is provided with a connected drill, stepper motor, stepper motor drive circuit, a control unit and a display, which bit front end extends out of the shell body, the display settings at the end of the shell body; the handle is provided with a gear regulator, position regulator and stepper motor drive circuit is electrically connected by gear adjuster to adjust the feed depth control bit. The present invention is bone drill reasonable structure, simple operation, convenient use, can replace the traditional way of using the drill bone, bone drill is able to ensure the feed in small distance, even drilled through the skull, a larger margin between the bit and still not hurt other meninges, brain tissue, the greatest degree of protection of health the safety of patients. It has obvious effect and remarkable effect, and it is worth popularizing and applying.

【技术实现步骤摘要】
一种步进式精密进给骨钻器及其应用
本专利技术涉及一种步进式精密进给骨钻器及其应用，属于医疗器械

技术介绍
当下在利用DBS(脑深部电刺激)手术进行帕金森治疗时，需要在脑部进行开孔，目前采取的方式主要以手动进给来进行头部钻孔，而判断是否钻穿的情况时，总需要医生根据钻穿后的钻头回馈力以及手感来判断。若出现医生判断失误或是经验缺乏时，有可能造成钻头深入过深伤及其他组织，造成二次伤害的情况发生。人脑构造包括头发、头皮、头骨、脑膜和脑组织。头皮起覆盖作用，头骨主要起保护作用，而头骨下部即为脑膜，脑膜具有弹性，一般人头骨与脑膜之间有近2mm的间隙，在头部钻孔时医生必须精神高度集中，以防在钻穿头骨后继续进给，伤及脑膜以及脑组织。因此，亟需提出一种步进式精密进给骨钻器，能够在还未钻穿头骨时进行小步距进给，保证即使钻穿头骨后仍有较大余量，不伤及其他脑组织。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种步进式精密进给骨钻器，该骨钻器能够保证在小步距的进给状态下，即使钻穿头骨，钻头仍与脑膜之间有较大余量，不会伤及其他脑组织，保护患者医疗安全。本专利技术还提供上述一种步进式精密进给骨钻器的操作方法。本专利技术的技术方案如下：一种步进式精密进给骨钻器，包括外壳体及连接在外壳体底部的手柄，所述外壳体内设置有依次连接的钻头、步进电机、步进电机驱动电路、控制单元和显示器，其中钻头的前端伸出外壳体，显示器设置在外壳体的尾端；所述手柄上设置有档位调节器，档位调节器与步进电机驱动电路电连接，通过档位调节器来调节控制钻头的进给深度。优选的，所述步进电机通过齿轮传动装置、钻头夹头与钻头连接。此设计的好处在于，步进电机与齿轮传动装置连接，可将步进电机的旋转运动转换成驱动钻头的直线进给运动，齿轮传动装置通过传动轴与钻头夹头连接，钻头安装在钻头夹头上，通过钻头夹头可以很方便地更换不同型号的钻头。优选的，所述控制单元选用单片机。优选的，所述步进电机驱动电路为单片机内置的驱动控制电路。优选的，所述档位调节器包括第一档位调节开关、第二档位调节开关和第三档位调节开关，第一档位调节开关和第二档位调节开关各有三个档位，第三档位调节开关只有一个档位。进一步优选的，第一档位调节开关的三个档位的进给深度为档位×1mm，第二档位调节开关的三个档位的进给深度为档位×0.3mm，第三档位调节开关的进给深度为0.1mm。一种步进式精密进给骨钻器的操作方法，包括以下步骤：使用时，打孔骨钻器开关，首先根据病人扫描得到的大概颅骨厚度进行初步设定钻骨深度；然后选择不同的档位组合，先使用大步距档位再使用小步距档位，通过多次调节相应档位进行步距进给直至达到钻骨深度。本专利技术的有益效果在于：本专利技术骨钻器结构设计巧妙、操作简单、使用方便，能够替代传统的钻骨方式，利用该骨钻器能够保证在小步距的进给状态下，即使钻穿头骨，钻头仍与脑膜之间有较大余量，不会伤及其他脑组织，最大程度上保护患者医疗安全。其作用明显、效果显著，值得推广应用。附图说明图1为本专利技术骨钻器的结构示意图；图2为本专利技术骨钻器的原理框图；其中：1、钻头；2、外壳体；3、步进电机；4、步进电机驱动电路；5、控制单元；6、显示器；7、第一档位调节开关；8、第二档位调节开关；9、第三档位调节开关；10、手柄。具体实施方式下面通过实施例并结合附图对本专利技术做进一步说明，但不限于此。实施例1：如图1和图2所示，本实施例提供一种步进式精密进给骨钻器，该骨钻器的外形如手枪，其主要包括外壳体2及连接在外壳体底部的手柄10，外壳体2内设置有依次连接的钻头1、步进电机3、步进电机驱动电路4、控制单元5和显示器6，其中钻头1的前端伸出外壳体2，显示器6安装在外壳体2的尾端，操作者可通过外壳体尾部的显示器屏查看一些数值信息；手柄10上安装有档位调节器，档位调节器与步进电机驱动电路4电连接，通过档位调节器来调节控制钻头1的进给深度。其中，钻头1与步进电机3通过齿轮传动装置(图中未示出)连接，齿轮传动装置通过传动轴与钻头夹头连接，钻头1安装在钻头夹头上。步进电机3与齿轮传动装置连接，可将步进电机3的旋转运动转换成驱动钻头1的直线进给运动，齿轮传动装置通过传动轴与钻头夹头连接，钻头1安装在钻头夹头上，借助钻头夹头可以很方便地更换不同型号的钻头1。控制单元5选用单片机，步进电机驱动电路4为单片机内置的驱动控制电路。后续可通过档位开关来控制步进电机3的运行，进而由步进电机3带动钻头1作业。另外，档位调节器包括第一档位调节开关7、第二档位调节开关8和第三档位调节开关9，第一档位调节开关7和第二档位调节开关8各有三个旋转档位，第三档位调节开关9只有一个按钮档位。第一档位调节开关7的三个档位的进给深度为档位×1mm，第二档位调节开关8的三个档位的进给深度为档位×0.3mm，第三档位调节开关9的进给深度为0.1mm。调节某一档位开关时，其进给深度的数值均显示在外壳体2尾端的显示器6上，方便操作者实时掌握钻头的进给情况。实施例2：一种步进式精密进给骨钻器的操作方法，利用实施例1所述的骨钻器，其具体操作过程如下：使用时，操作者握住手柄10，打孔骨钻器开关，首先根据病人扫描得到的大概颅骨厚度进行初步设定钻骨深度，前期预留进给深度较大，以便进行接下来小步距进给；然后选择不同的档位组合，先使用大步距档位(比如第一档位调节开关或第二档位调节开关)再使用小步距档位(第二档位调节开关或第三档位调节开关)，通过多次调节相应档位进行步距进给直至达到钻骨深度，钻头1会根据选择的档位进行相应的直线进给深度，不会造成钻头直线进给过多或过少。利用该钻骨器进行钻骨操作，即使钻穿后也可以使得脑膜与钻头之间有较大余量，保证不伤及其余脑组织。另外，为保证更为准确的进给深度，可以将手柄安装在机械手上(代替人手握持)，这样能够最大程度上保证进给深度的准确性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进式精密进给骨钻器，其特征在于，包括外壳体及连接在外壳体底部的手柄，所述外壳体内设置有依次连接的钻头、步进电机、步进电机驱动电路、控制单元和显示器，其中钻头的前端伸出外壳体，显示器设置在外壳体的尾端；所述手柄上设置有档位调节器，档位调节器与步进电机驱动电路电连接，通过档位调节器来调节控制钻头的进给深度。

【技术特征摘要】
1.一种步进式精密进给骨钻器，其特征在于，包括外壳体及连接在外壳体底部的手柄，所述外壳体内设置有依次连接的钻头、步进电机、步进电机驱动电路、控制单元和显示器，其中钻头的前端伸出外壳体，显示器设置在外壳体的尾端；所述手柄上设置有档位调节器，档位调节器与步进电机驱动电路电连接，通过档位调节器来调节控制钻头的进给深度。2.如权利要求1所述的步进式精密进给骨钻器，其特征在于，所述步进电机通过齿轮传动装置、钻头夹头与钻头连接。3.如权利要求1所述的步进式精密进给骨钻器，其特征在于，所述控制单元选用单片机。4.如权利要求3所述的步进式精密进给骨钻器，其特征在于，所述步进电机驱动电路为单片机内置的驱动控制电路。5.如权利要求1所述的步进式精密进给骨...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，潘春阳，皇攀凌，张旭涛，赵峰，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37