一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉制造技术

本实用新型专利技术实施例提供了一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉，该用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉包括钉杆，以及与钉杆一体成型的钉头，钉杆上设有第一螺纹，第一螺纹的长度与钉杆的长度相同，第一螺纹的深度为钉杆直径的30～45％，属于深度螺纹，可以使镁合金螺钉在植入不同类型骨组织时进行充分加压，有利于骨折部位的彻底复位和快速愈合。本实用新型专利技术实施例提供的制备工艺操作步骤简单，加工成本低廉，批量生产便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉
本技术属于骨科器械
，具体涉及一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉。
技术介绍
目前临床上常用的骨内固定螺钉主要是由不锈钢、钛合金和钴铬合金等惰性金属材料制成，此类惰性金属材料虽然具有较好的强度和塑性，易于加工成型，但是植入体内后不可降解，在其长期服役过程中会产生例如机械摩擦损伤、毒性离子析出、局部炎症反应和应力遮挡效应等问题，严重影响骨组织愈合并可导致骨质疏松，甚至还会引发再次骨折的风险。鉴于以上原因，研究人员开发出了镁合金固定螺钉，并且具有以下显著优势：(1)良好的生物安全性。镁是人体必需的营养元素，不但可作为细胞新陈代谢活动中各种酶的重要活化剂，而且还参与人体内蛋白质合成、细胞能量储存和神经信号传导等各种复杂生理活动；(2)良好的力学相容性。镁合金螺钉的密度和弹性模量与人体骨骼最为接近，可以有效避免“应力遮挡效应”以及由此引发的骨质疏松；(3)良好的生物降解吸收性。镁合金螺钉在体内环境中容易腐蚀降解并能被人体完全吸收，免除了二次手术取出给患者带来的生理痛苦和经济负担；(4)良好的成骨细胞诱导性。近年来大量研究结果表明，镁合金螺钉在降解过程中释放出的镁离子能够诱导骨膜内干细胞的成骨分化和增殖，可以加快促进骨折部位的愈合，是理想的骨组织修复器械。然而现有的镁合金固定螺钉为传统标准螺钉，如图1或图2所示。图1和图2中，3为标准钉帽，5为骨组织。图1中的标准螺钉的钉帽为平头设计，没有角度倾斜，钉帽侧面也没有螺纹，因此与骨组织的固定作用只有通过螺纹实现。图2中的标准螺钉的钉帽为圆头设计，没有角度倾斜，钉帽侧面无法设置螺纹，因此与骨组织的固定作用也只有通过螺纹实现。上述标准螺钉的设计方式在临床应用中经常会导致螺钉产生紧固强度较低、加压效果不足和容易滑丝扭断等问题。这些问题不但给手术操作人员增加了额外的使用难度，甚至还会影响到手术后的恢复效果，因此在整个手术治疗过程中需要十分的慎重。上述情况也阻碍了镁合金固定螺钉在临床上的应用。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉，该螺钉具有较高的紧固强度、充分的加压效果和较好的力学性能，可以大幅改善目前镁合金螺钉常见的紧固强度较低、加压效果不足和容易滑丝扭断的问题。根据本技术第一方面实施例的一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉，包括钉杆；以及与所述钉杆一体成型的钉头；所述钉杆上设有第一螺纹，所述第一螺纹的长度与所述钉杆的长度比例为(0.3～0.5)：1，所述第一螺纹的深度为钉杆直径的30～45％；所述钉头的顶部设有孔型凹槽，所述钉头的侧面设有第二螺纹，所述第二螺纹的长度为钉头长度的50％，所述第二螺纹的深度为钉头直径的10～20％。根据本技术实施例的一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉，至少具有如下技术效果：本技术实施例提供的一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉中，在钉头的顶部设有孔型凹槽，可以使镁合金螺钉在植入松质骨组织等较软骨质时，有效避免螺钉的滑丝扭断并提高镁合金螺钉的力学性能。本技术实施例提供的一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉中，在钉头的侧面设有第二螺纹，第二螺纹为自锁螺纹，可以使镁合金螺钉在植入松质骨组织等较软骨质时，有效避免螺钉的松动摇晃并提高镁合金螺钉的固定强度。本技术实施例提供的一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉中，在钉杆上设有第一螺纹，第一螺纹的深度为钉杆直径的30～45％，属于深度螺纹，可以使镁合金螺钉在植入不同类型骨组织时进行充分加压，有利于骨折部位的彻底复位和快速愈合。相对于深度螺纹的是浅度螺纹，浅度螺纹通常是指螺纹的前端与钉杆的垂直距离为钉体直径的5～10％。浅度螺纹与深度螺纹相比较，二者的适用范围不同，具有浅度螺纹的螺钉一般适用于植入皮质骨等较硬骨质的骨折部位，具有深度螺纹的螺钉一般适用于植入松质骨等较软骨质的骨折部位。本技术实施例提供的一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉中，镁合金螺钉具有良好的生物安全性、力学相容性、生物降解吸收性和成骨细胞诱导性，有利于减少骨折部位的炎症反应，加快骨折部位的组织愈合，满足临床上对镁合金螺钉的使用要求。根据本技术的一些实施例，所述钉头的形状为球形，球形钉头的设计可以使钉头部分具有较高的紧固强度。球形指钉头部位的圆弧度为0.5～1.0π。根据本技术的一些实施例，所述钉头的侧面与所述钉杆的中心线的夹角为20～40°。根据本技术的一些实施例，所述第二螺纹的牙型为三角形。牙型为三角形可以使钉头部分具有较好的固定作用。根据本技术的一些实施例，所述孔型凹槽包括十字形凹槽、正方形凹槽、五边形凹槽和六角形凹槽。上述孔型凹槽可以使钉头部分具有较好的力学性能。根据本技术第二方面实施例的一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉的制备工艺，所述制备工艺步骤包括：S1：将所述镁合金原料经过真空熔炼后，通过浇铸成型得到镁合金铸锭；S2：将所述镁合金铸锭经过固溶处理后，通过车削打皮得到镁合金圆锭；S3：将所述镁合金圆锭经过预热处理后，通过塑性挤压得到镁合金棒材；S4：将所述镁合金棒材经过退火处理后，通过精密加工即得到所述用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉。根据本技术实施例的一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉的制备工艺，至少具有如下技术效果：上述制备工艺中，采用常规的真空熔炼、固溶处理、塑性挤压、精密加工等设备就可以进行多种规格镁合金螺钉的制备，操作步骤简单，加工成本低廉，批量生产便捷。根据本技术的一些实施例，所述真空熔炼的温度为700～760℃。真空熔炼的同时进行搅拌，搅拌时间为1～2h。当真空熔炼完成后，通过浇铸成型得到直径为Φ40～80mm的镁合金铸锭。根据本技术的一些实施例，所述固溶处理的温度为400～500℃，所述固溶处理的保温时间为6～8h。固溶处理完成后，通过车削打皮得到直径为Φ30～60mm的镁合金圆锭。根据本技术的一些实施例，所述预热处理的温度为300～350℃，所述预热处理的保温时间为2～3h。预热处理完成后，通过塑性挤压得到直径为Φ6～12mm的镁合金棒材。根据本技术的一些实施例，所述退火处理的温度为200～400℃，所述退火处理的保温时间为1～2h。退火处理完成后，通过精密加工得到直径为Φ2～4mm的镁合金螺钉。上述制备工艺中所使用的镁合金原料，包括镁锌系合金、镁钙系合金、镁锶系合金、镁锰系合金、镁银系合金、镁锡系合金、镁铜系合金、镁锂系合金、镁锆系合金、镁钕系合金、镁钇系合金和镁钆系合金中的任意一种。附图说明图1为现有技术中钉帽为平头设计的标准螺钉示意图。图2为现有技术中钉帽为圆头设计的标准螺钉示意图。图3为一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉，其特征在于，包括/n钉杆(2)；以及/n与所述钉杆(2)一体成型的钉头(1)；/n所述钉杆(2)上设有第一螺纹(5)，所述第一螺纹(5)的长度与所述钉杆(2)的长度比例为(0.3～0.5)：1，所述第一螺纹(5)的深度为钉杆(2)直径的30～45％；/n所述钉头(1)的顶部设有孔型凹槽(3)，所述钉头(1)的侧面设有第二螺纹(4)，所述第二螺纹(4)的长度为钉头(1)长度的50％，所述第二螺纹(4)的深度为钉头(1)直径的10～20％。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于松质骨的部分螺纹镁合金固定螺钉，其特征在于，包括
钉杆(2)；以及
与所述钉杆(2)一体成型的钉头(1)；
所述钉杆(2)上设有第一螺纹(5)，所述第一螺纹(5)的长度与所述钉杆(2)的长度比例为(0.3～0.5)：1，所述第一螺纹(5)的深度为钉杆(2)直径的30～45％；
所述钉头(1)的顶部设有孔型凹槽(3)，所述钉头(1)的侧面设有第二螺纹(4)，所述第二螺纹(4)的长度为钉头(1)长度的50％，所述第二螺纹(4)的深度为钉头(1)直径的10～20％。


2.根据权利要求1所述的一种用于松质骨的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国睿，吴锋，张凌风，
申请(专利权)人：珠海中科先进技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44