專利名稱：鎳鈦下頜骨牽引器及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，特別是一種下頜骨牽引延長(zhǎng)的醫(yī)療器械及其制造方法。
背景技術(shù)：
骨牽引延長(zhǎng)技術(shù)(Distraction Osteogenesis)由Codivilla在四肢骨折治療中發(fā)現(xiàn)。他通過將患者肢體骨分?jǐn)?，于麻醉狀態(tài)下對(duì)斷端兩側(cè)強(qiáng)迫牽拉而增長(zhǎng)肢體長(zhǎng)度，隨即以支架外固定維持，然后發(fā)現(xiàn)了斷端間的骨質(zhì)增生現(xiàn)象。
牽引成骨術(shù)依靠漸進(jìn)性的牽引而延長(zhǎng)且不損傷血管的支持，它主要包括兩個(gè)過程，第一步是骨痂的形成，第二步是牽引后新骨的再生。牽引在骨痂組織產(chǎn)生拉力從而刺激新骨形成(平行于牽引軸)。牽引成骨術(shù)的生物學(xué)規(guī)律表現(xiàn)在骨延長(zhǎng)時(shí)，在外周固定器的作用下，骨牽開缺損區(qū)很快由骨痂新生填充，繼之形成致密骨質(zhì)，此為張力-應(yīng)力作用的結(jié)果。牽引成骨術(shù)的研究經(jīng)歷了從肢體骨的牽引延長(zhǎng)到顱頜骨的牽引、從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究到臨床應(yīng)用、從外置式牽引裝置到內(nèi)置式牽引裝置、從粗糙到精細(xì)的漫長(zhǎng)發(fā)展過程，1973年，Synde等率先應(yīng)用口外裝置延長(zhǎng)狗下頜骨取得成功。此后，McCarthy等在對(duì)下頜骨延長(zhǎng)術(shù)做了大量、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，于1992年首先成功地將此技術(shù)應(yīng)用于治療先天性顱面部發(fā)育不良的下頜骨畸形。
下頜牽引成骨所應(yīng)用的器械經(jīng)歷了從口外型牽引裝置到口內(nèi)型牽引裝置的發(fā)展過程。最初，Synder應(yīng)用口外裝置完成了下頜骨牽引的實(shí)驗(yàn)研究。Mickieli和Miotti則首次進(jìn)行了應(yīng)用口內(nèi)裝置延長(zhǎng)下頜骨的實(shí)驗(yàn)研究。之后，不同類型的口內(nèi)牽引器被應(yīng)用于臨床，主要有骨負(fù)載型(bone borne僅附著于骨上)、牙負(fù)載型(toothborne僅附著于牙上)及混合負(fù)載型(Hybrid同時(shí)附著于牙和骨上)。采用口內(nèi)器械的意義在于提高了下頜骨骨牽引技術(shù)。它的主要優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)備性能優(yōu)越且不存在面部皮膚的瘢痕。但口內(nèi)型裝置的發(fā)展設(shè)計(jì)缺陷主要與器械的有限尺寸及口腔空間的限制有關(guān)。由于這些方面的限制，有學(xué)者嘗試從另一途徑發(fā)展口內(nèi)型牽引器。法國(guó)學(xué)者Diner等設(shè)計(jì)了分別應(yīng)用于水平下頜體及垂直下頜升支的進(jìn)行下頜骨牽引的兩種類型的口內(nèi)型骨附著式器械。Guerreko等則設(shè)計(jì)了不同的牙附著式、骨附著式及混合附著式的器械應(yīng)用下頜骨的延長(zhǎng)中。而Razdolslzy等設(shè)計(jì)了一系列可通過不銹鋼冠或微型金屬板進(jìn)行附著的器械。同時(shí)，可免除人工牽引之勞，使組織持續(xù)穩(wěn)定再生的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)牽引器已成功地應(yīng)用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)化了臨床牽引的操作程序。目前，中國(guó)專利已公開了“一種頜骨牽拉延長(zhǎng)器”，公告號(hào)CN2205709Y，和“外固定式下頜骨折牽引器”，公告號(hào)CN2214168Y，“口腔內(nèi)置式下頜骨牽引器”，公告號(hào)CN2378010Y，“鈦鎳記憶合金牽張器及其制造方法”，公告號(hào)CN1485106。然而，大多現(xiàn)有的內(nèi)置式牽引器在尺寸上還沒有達(dá)到理想的要求，需要經(jīng)常人工進(jìn)行牽引，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)牽引器構(gòu)造比較復(fù)雜，小型化的鈦鎳牽張器不能很好的固定牽張力的方向，不能保證骨沿著垂直于骨縫的方向生長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以提供適于骨再生的持續(xù)穩(wěn)定的力，不需要人工的牽引，可保證骨的生長(zhǎng)方向，且體積小，對(duì)病人的創(chuàng)傷小的鎳鈦下頜骨牽引器。本發(fā)明的目的還在于提供這種鎳鈦下頜骨牽引器的制作方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括導(dǎo)桿，安裝導(dǎo)桿上的滑塊，安裝在滑塊上的擴(kuò)弓，導(dǎo)桿呈U型，兩個(gè)滑塊以可以沿導(dǎo)桿滑動(dòng)的方式安裝在導(dǎo)桿上，每個(gè)滑塊上開有兩個(gè)小孔，擴(kuò)弓呈Ω形，兩個(gè)擴(kuò)弓通過螺釘安裝在兩個(gè)滑塊之間。
本發(fā)明的產(chǎn)品是擦用這樣的方法來制作的將含Ti的重量比為50.8％的鎳鈦合金絲，在800℃熱處理30分鐘、再450℃熱處理30分鐘，將經(jīng)過熱處理的鎳鈦合金絲在400℃下加熱彎制成Ω形狀擴(kuò)弓，擴(kuò)弓彎成小圓環(huán)，用不銹鋼絲彎成U型導(dǎo)桿，將U型導(dǎo)桿、兩個(gè)不銹鋼滑塊、Ω形狀擴(kuò)弓、兩個(gè)螺絲組合制成鎳鈦下頜骨牽引器。
螺絲通過滑塊的兩個(gè)小孔固定在下頜骨開縫處的兩側(cè)。利用擴(kuò)弓的擴(kuò)張力推開兩個(gè)滑塊以提供延長(zhǎng)骨的力。擴(kuò)弓為經(jīng)過熱處理的鎳鈦絲制成，具有擴(kuò)張所需的超彈性，在擴(kuò)張過程提供持續(xù)穩(wěn)定的力，這是骨延長(zhǎng)所需要的最佳擴(kuò)張力。本發(fā)明可以根據(jù)具體情況選擇直徑合適的鎳鈦絲，以提供所需適合骨生長(zhǎng)的力，由此制成的擴(kuò)弓的擴(kuò)張應(yīng)力應(yīng)變曲線由圖2給出。本發(fā)明的U型導(dǎo)桿使施加的力垂直于骨縫，保證骨的生長(zhǎng)方向，且具有體積小，對(duì)病人的創(chuàng)傷小的優(yōu)點(diǎn)。
由于采用了以上方案，尤其是利用經(jīng)過熱處理的鎳鈦合金的超彈性力學(xué)特征，使得本發(fā)明小型化，并且能提供骨延長(zhǎng)所需的持續(xù)穩(wěn)定的力，避免了器械外露皮膚的諸多不便，對(duì)于口腔內(nèi)置式器械也有了很大改進(jìn)，并且制作簡(jiǎn)單，小型化程度更高。本發(fā)明的方法通過對(duì)鎳鈦合金絲的處理方法的選擇，使奧氏體轉(zhuǎn)變完成溫度控制在20℃以下，使鎳鈦絲具有平穩(wěn)的加載卸載平臺(tái)這種超彈性力學(xué)特征。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為直徑1.0mm制成的鎳鈦擴(kuò)弓在室溫和體溫(37℃)下的加載卸載曲線。
圖3為直徑0.8mm的超彈性鎳鈦絲加載卸載3個(gè)循環(huán)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
圖4為不同直徑的超彈性鎳鈦絲加載卸載曲線。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述結(jié)合圖1，鎳鈦下頜骨牽引器的組成包括導(dǎo)桿1，安裝導(dǎo)桿上的滑塊4，安裝在滑塊上的擴(kuò)弓2，導(dǎo)桿呈U型，兩個(gè)滑塊以可以沿導(dǎo)桿滑動(dòng)的方式安裝在導(dǎo)桿上，每個(gè)滑塊上開有兩個(gè)小孔，擴(kuò)弓呈Ω形，兩個(gè)擴(kuò)弓通過螺釘3安裝在兩個(gè)滑塊之間。本發(fā)明的擴(kuò)弓是由直徑0.8-1.2mm的鎳鈦合金絲制成的。
本發(fā)明裝置可以采用如下的方法來制作Ti-50.8at％合金絲經(jīng)800℃熱處理30分鐘，再450℃熱處理30分鐘后，使奧氏體轉(zhuǎn)變完成溫度控制在20℃以下，使鎳鈦絲具有平穩(wěn)的加載卸載平臺(tái)這種超彈性力學(xué)特征，如圖3，選擇不同直徑的絲進(jìn)行彎曲測(cè)試，獲得應(yīng)力應(yīng)變曲線，如圖4，選擇力值適合于骨生長(zhǎng)的絲作為擴(kuò)弓2。
擴(kuò)弓2由直徑1.0mm，長(zhǎng)度40mm的鎳鈦直絲，在400℃下加熱彎制成Ω形狀，兩端彎制成直徑2mm的小圓環(huán)，用以固定在兩個(gè)小滑塊的螺絲上，產(chǎn)生張開力牽引下頜骨的生長(zhǎng)延長(zhǎng)。導(dǎo)桿1穿過兩個(gè)滑塊，保證其運(yùn)動(dòng)方向不發(fā)生偏移。將按圖1結(jié)構(gòu)組合好的器械進(jìn)行130℃高壓蒸汽消毒后，將螺絲固定在下頜骨切開處兩側(cè)，使U型導(dǎo)桿軸線與切縫垂直，保證張開力垂直作用于下頜骨的延長(zhǎng)生長(zhǎng)，使骨縫在持續(xù)力的作用下生長(zhǎng)出新骨。
權(quán)利要求
1.一種鎳鈦下頜骨牽引器，它包括導(dǎo)桿，安裝導(dǎo)桿上的滑塊，安裝在滑塊上的擴(kuò)弓，其特征是導(dǎo)桿呈U型，兩個(gè)滑塊以可以沿導(dǎo)桿滑動(dòng)的方式安裝在導(dǎo)桿上，每個(gè)滑塊上開有兩個(gè)小孔，擴(kuò)弓呈Ω形，兩個(gè)擴(kuò)弓通過螺釘安裝在兩個(gè)滑塊之間。
2.如權(quán)利要求1所述的鎳鈦下頜骨牽引器的制作方法，其特點(diǎn)在于將含Ti的重量比為50.8％的鎳鈦合金絲，在800℃熱處理30分鐘、再450℃熱處理30分鐘，將經(jīng)過熱處理的鎳鈦合金絲在400℃下加熱彎制成Ω形狀擴(kuò)弓，擴(kuò)弓彎成小圓環(huán)，用不銹鋼絲彎成U型導(dǎo)桿，將U型導(dǎo)桿、兩個(gè)不銹鋼滑塊、Ω形狀擴(kuò)弓、兩個(gè)螺絲組合制成鎳鈦下頜骨牽引器。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種鎳鈦下頜骨牽引器及其制造方法。它包括導(dǎo)桿，安裝導(dǎo)桿上的滑塊，安裝在滑塊上的擴(kuò)弓，導(dǎo)桿呈U型，兩個(gè)滑塊以可以沿導(dǎo)桿滑動(dòng)的方式安裝在導(dǎo)桿上，每個(gè)滑塊上開有兩個(gè)小孔，擴(kuò)弓呈Ω形，兩個(gè)擴(kuò)弓通過螺釘安裝在兩個(gè)滑塊之間。本發(fā)明通過特殊熱處理方法使鎳鈦合金絲獲得骨生長(zhǎng)所需的超彈性力學(xué)特征，使得本發(fā)明小型化，并且能提供骨延長(zhǎng)所需的持續(xù)穩(wěn)定的力，穩(wěn)定可靠并能保證新骨的生長(zhǎng)方向，避免了器械外露皮膚的諸多不便，對(duì)于口腔內(nèi)置式器械也有了很大改進(jìn)，并且制作簡(jiǎn)單，小型化程度更高。
文檔編號(hào)A61B17/56GK101066227SQ200710072290
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者李莉, 張鳳偉, 鄭玉峰 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)