CN117159086A - 一种环形骨钻及基于环形骨钻的钻骨方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种环形骨钻及基于环形骨钻的钻骨方法，可应用于医疗技术领域。所述环形骨钻包括环形空心钻杆、锚定机构、提推机构和动力模块；所述锚定机构插装于环形空心钻杆中；所述提推机构包括推进件和夹持件；所述推进件和提手件滑动式装配；所述夹持件用于固定所述锚定机构；所述提推机构用于在被施加对向力的情况下，基于夹持件提拉所述锚定机构并基于推进件推进所述环形空心钻杆；所述动力模块用于提供环形空心钻杆的转动动力。上述环形骨钻，能够保证在钻骨过程中基于钻通状态有效停止钻进，此外，环形骨钻本身结构简单，体积小，方便应用，优化了实际钻骨过程中的应用效果。

Description

一种环形骨钻及基于环形骨钻的钻骨方法

技术领域

本说明书实施例涉及医疗技术领域，特别涉及一种环形骨钻及基于环形骨钻的钻骨方法。

背景技术

在针对患者执行手术时，有时会有在患者的骨组织上钻孔的需求，以方便对骨组织进行取样或是将手术器械经由钻孔探入内部执行手术操作。例如在一些神经外科手术中，需要在颅骨上钻孔。由于骨组织较厚且一般情况下要求钻孔孔径较小，导致钻进的过程不仅费力且容易造成方向的偏移。此外，若在钻进的过程中施加给骨钻较大的作用力，又容易导致钻通后钻头收不住力继续向内移动，从而对人体内部软组织造成创伤。尤其是在神经外科手术中，无法有效控制骨钻钻停会对脑组织造成伤害。

目前为了有效控制钻头钻进，避免对软组织造成创伤，一般采用钝钻头或离合停钻的方式。但是，钝钻头进一步延长了钻孔的时间，额外耗费了医生的精力，可能会对后续的手术过程造成影响；而离合停钻技术较为复杂，成本较高的同时，对手术环境要求较高，在钻骨时也需要做较多的准备，不具备较好的临床应用效果。因此，目前亟需一种能够方便有效地控制钻停的骨钻。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种环形骨钻及基于环形骨钻的钻骨方法，以解决如何在钻骨过程中方便有效地控制钻停的问题。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出了一种环形骨钻，包括环形空心钻杆、锚定机构锚定机构、提推机构和动力模块；所述锚定机构插装于环形空心钻杆中；所述提推机构包括推进件和夹持件；所述夹持件用于固定所述锚定机构；所述提推机构用于在被施加对向力的情况下，基于夹持件提拉所述锚定机构并基于推进件推进所述环形空心钻杆；所述动力模块用于提供环形空心钻杆的转动动力。

在一些实施方式中，所述锚定机构的头端为碶入结构；所述碶入结构用于将所述锚定机构固定在待钻区域上；所述碶入结构包括螺纹结构或倒钩结构。

基于上述实施方式，所述锚定机构的头端用于将锚定机构固定在待钻区域的预孔上。

基于前述实施方式，所述碶入结构还用于在利用环形空心钻杆钻通所述待钻区域后，将所述待钻区域的骨组织附带在锚定机构头端取出。

在一些实施方式中，所述锚定机构的尾端包括嵌入部分和/或扩张部分；所述提手件上开设有凹槽；所述凹槽的内径大于嵌入部分的外径且小于锚定机构的杆身外径，或，所述凹槽的内径大于锚定机构的杆身外径且小于扩张部分的外径，或，所述凹槽的内径大于嵌入部分的外径且小于扩张部分的外径。

在一些实施方式中，所述推进件包含至少一根滑杆；所述提手件上设置对应于所述滑杆的开孔，以使所述滑杆插装在所述开孔中；推进件和提手件之间延滑杆方向相互滑动。

在一些实施方式中，所述提手件对称设置两个弧形槽；所述推进件尾端包含按压部；所述弧形槽和按压部用于供操作人员握持。

在一些实施方式中，所述提手件和推进件之间设置有弹性结构；所述弹性结构用于向所述提推机构施加对向力。

在一些实施方式中，所述环形空心钻杆的头端为锯齿状结构。

在一些实施方式中，所述动力模块和环形空心钻杆之间设置有环钻往复结构；所述环钻往复结构用于控制环形空心钻杆按照摆动方式钻进。

在一些实施方式中，所述动力模块包括电机、软轴、摇臂、汽轮涡轮、发条中的一种。

本说明书实施例还提出一种基于环形骨钻的钻骨方法，包括：将锚定机构的头端固定于待钻区域；将锚定机构插装于环形空心钻杆中，并将锚定机构尾部固定在提推机构的提手件上；所述提推机构包括推进件和提手件；所述推进件和提手件滑动式装配；所述推进件与所述环形空心钻杆或动力模块可传动地相接；向推进件和提手件分别施加对向力；所述对向力大小相等且方向相反；通过动力模块控制所述环形空心钻杆转动；在待钻区域钻通后，锚定机构将待钻区域的骨组织提出以使推进件失去推进环形空心钻杆向下钻进的力。

在一些实施方式中，所述将锚定机构的头部固定于待钻区域，包括：在待钻区域上基于钻进方向钻取预孔；将锚定机构插入所述预孔中。

在一些实施方式中，所述动力模块上还设置有压力控制开关；所述压力控制开关基于所述推进件与动力模块的接触位置而设置；所述压力控制开关用于根据接触压力大小控制所述动力模块启停。

本说明书实施例还提出一种基于环形骨钻的钻骨方法，包括：将锚定机构的头端固定于待钻区域；将锚定机构插装于环形空心钻杆中，并通过提推机构中的夹持件固定所述锚定机构；所述提推机构包括推进件和夹持件；所述推进件和夹持件滑动式装配；向所述提推机构施加对向力；所述对向力用于基于夹持件提拉所述锚定机构并基于推进件推进所述环形空心钻杆；通过动力模块控制所述环形空心钻杆转动；在待钻区域钻通后，环钻内的骨组织从整体骨组织上分离并依附于锚定机构被提出，以使推进件失去推进环形空心钻杆向下钻进的力。

在一些实施方式中，所述将锚定机构的头部固定于待钻区域，包括：在待钻区域上基于钻进方向钻取预孔；将锚定机构固定在所述预孔中。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，所述环形骨钻通过将锚定机构插装于环形空心钻杆中，再利用夹持件固定锚定机构，基于推进件和夹持件之间的结构关系，使得能够基于推进件和夹持件施加对向力，从而能够通过推进件向动力机构施加推力，且存在动力模块提供环形空心钻杆转动动力的情况下，使得环形空心钻杆能够所施加的压力的作用下完成对骨组织的钻进。此外，由于推进件和提手件之间所施加的是对向力，使得在钻通后提手件分离对应区域的骨样后，提手件施加的力的大小减小，推进件上所施加的按压力也相应减小，从而有效完成停钻过程。通过上述环形骨钻，能够保证在钻骨过程中基于钻通状态有效停钻，此外，环形骨钻本身结构简单，体积小，方便应用，优化了实际钻骨过程中的应用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例一种环形骨钻的结构图；

图2为本说明书实施例一种环形空心钻杆装配于动力模块上的结构示意图；

图3为本说明书实施例一种锚定机构的示意图；

图4为本说明书实施例一种锚定机构锚定在骨组织上的示意图；

图5为本说明书实施例一种将动力模块装配在锚定结构上的示意图；

图6为本说明书实施例一种环形骨钻的结构图；

图7为本说明书实施例一种按压推进件的受力传动示意图；

图8为本说明书实施例一种环形骨钻的三维结构图；

图9为本说明书实施例一种提推机构的受力分析示意图；

图10为本说明书实施例一种基于环形骨钻的钻骨方法的流程图。

附图标记说明：1、环形空心钻杆；2、锚定机构；3、提推机构；31、推进件；32、夹持件；4、动力模块；5、弹性结构。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出一种环形骨钻。如图1所示，所述环形骨钻包括环形空心钻杆1、锚定机构2、提推机构3和动力模块4。

环形空心钻杆1为空心的杆状结构。所述环形空心钻杆1用于实现钻骨过程，因此，所述环形空心钻杆1的头端可以为利于钻骨的形状结构，例如，所述环形空心钻杆1的头端可以为锯齿状结构，如图2中所示，锯齿的具体形状以及尺寸可以根据需求进行调整。环形空心钻杆1的头端也可以为尖锐的刀片状结构，实际应用中根据钻骨的效果可以调整环形空心钻杆1的头端状态。

为了保证钻进效果，所述环形空心钻杆1可以为钛合金、不锈钢等材质。实际应用中也可以根据需求调整所述环形空心钻杆1的材质，对此不做限制。

环形空心钻杆1的空心状态主要是为了能够将锚定机构2插装在环形空心钻杆1中。所述环形空心钻杆1的内径大于所述锚定机构2的杆身外径，锚定机构2能够在环形空心钻杆1中滑动。将锚定机构2插装在环形空心钻杆1中，保证锚定机构2和环形空心钻杆1的轴线重合，不仅能够保证在后续钻骨过程中基于装置整体结构能够实现环形空心钻杆1的向下推进，也能够通过预先固定锚定机构2的朝向为正确的钻进方向，进而指导环形空心钻杆1按照正确的方向进行钻进。

所述环形空心钻杆1的杆身直径可以根据钻孔的大小需求进行设置，对此不做限定。

相应的，为了保证锚定机构2能够有效指导环形空心钻杆1的钻进方向，环形空心钻杆1的内径相较于锚定机构2的杆身外径的大小差异应当控制在一定范围内，从而保证锚定机构2与环形空心钻杆1之间的贴合程度。

锚定机构2的作用一方面在于固定钻进方向，另一方面通过与环形空心钻杆1以及提推机构3之间相结合来控制钻停。如图3所示，为所述锚定机构2的示意图，所述锚定机构2一般为实心杆状结构。

其中，锚定机构2的头端可以是相应的碶入结构，用于将锚定机构2的头端固定在待钻区域上。所述碶入结构例如可以是螺纹结构，通过将锚定机构2旋入待钻区域，即可实现锚定机构2头端的固定。所述碶入结构也可以是倒钩结构，通过将锚定机构2直接插入待钻区域的骨组织中，或是将锚定机构2插入待钻区域的预孔中，利用倒钩结构也能够实现锚定机构2头端的固定。如图4所示，为将锚定机构固定在骨组织上的示意图。实际应用中也可以利用其它结构实现锚定机构2头端的固定，对此不做限制。

在完成锚定机构的固定后，即可将环形空心钻杆穿过锚定机构，使得锚定机构设置于环形空心钻杆的内部，且环形空心钻杆的头端与骨组织向贴合。如图5所示，为将包含动力模块在内的环形空心钻杆与锚定机构相对设置的结构示意图。

此外，由于所述环形骨钻是通过环形空心钻杆1进行钻骨，当钻通后，环形空心钻杆1内的骨组织即依附在所述碶入结构上，可以通过锚定机构2将这一部分的骨组织提取出，可以进一步应用于骨组织分析等操作中。

锚定机构2的尾端可以被固定在提推结构的提手件32上，以完成具体的钻进过程。

所述锚定机构2可以插装于环形空心钻杆1中。在具体的应用过程中，一般是先将锚定机构2头端固定于待钻区域后，在从锚定机构2的尾端套入环形空心钻杆1。由于锚定机构2在一定程度上具有固定钻进方向的作用，先固定锚定机构2再套入环形空心钻杆1便于控制锚定机构2方向的准确性。

相应的，为了保证后续结合提推机构3能够有效完成钻进，所述锚定机构2的长度大于环形空心钻杆1的长度。

提推机构3主要用于在钻进过程中为环形空心钻杆1提供向下的推进力，并基于自身的结构特点实现在钻通时停止继续钻进。提推机构3包括推进件31和夹持件32。

所述夹持件32主要用于固定锚定机构2。所述锚定机构2可以通过可拆卸的方式固定在夹持件32上，在钻进的前期阶段，将锚定机构2的头端固定在待钻区域，并将锚定机构2套入环形空心钻杆1中后，再将锚定机构2装配固定在夹持件32上；相应的，在钻骨完成后，可以将锚定机构2从夹持件32上拆卸下来。

为了实现可拆卸式的装配，可以通过相应的结构将锚定机构2固定在夹持件32上。在一些实施方式中，所述夹持件32上开设有凹槽，凹槽可以用于放置锚定机构2的尾端，在基于夹持件32施加相应方向的力时，凹槽能够保证卡住锚定机构2进而有效将施加在夹持件32上的力传动至锚定机构2上。

优选的，在锚定机构2的尾端包括嵌入部分和/或扩张部分，其中，嵌入部分的外径小于锚定机构2的杆身外径，扩张部分的外径大于锚定机构2的杆身外径。当锚定机构2只包含嵌入部分时，所述凹槽的内径大于嵌入部分的外径且小于锚定机构2的杆身外径，通过将锚定机构2的嵌入部分放入凹槽，当施加延锚定机构2杆身方向的力时，夹持件32与锚定机构2相贴合，进而能够有效传动相应的力。当锚定机构2只包含扩张部分时，所述凹槽的内径大于锚定机构2的杆身外径且小于扩张部分的外径，直接将锚定机构2杆身放入凹槽中，施加特定方向的力时，能够保证夹持件32与锚定机构2相贴合以实现相应的力的传导。当锚定机构2中同时包含嵌入部分和扩张部分时，所述凹槽的内径大于嵌入部分的外径且小于扩张部分的外径，基于同样的原理能够完成夹持件32与锚定机构2之间的贴合。

实际应用中也可以通过其他方式实现夹持件32与锚定机构2之间的可拆卸式装配，例如通过夹器或可调节孔径的孔洞对锚定机构2进行固定，并不限于上述示例，在此不再一一赘述。

所述推进件31与环形空心钻杆1或动力模块4可传动地相接，具体的，所述推进件31可以贴合环形空心钻杆1的尾端，或是在动力模块4与环形空心钻杆1相固定的情况下，推进件31与动力模块4的表面贴合，如图7所示，当按压推进件31的尾端时，同样会向动力模块4和环形空心钻杆1一个向下的力。

通过在推进件31和夹持件32上施加对向力，即向推进件施加向下推进的力，向夹持件施加相反方向上上拉的力，且两个力始终大小相等，即能够实现本申请钻通即停的效果。

对向力的施加方式可以基于实际应用情况进行设置，例如，如图1所示，可以在推进件31和夹持件32之间设置弹性结构5。弹性结构5在被拉长后产生形变，并通过自身的形变向推进件31和夹持件32施加相向而行的力，即实现了施加对向力的效果。且由于对向力的施加主体均为所述弹性结构5，使得所施加的力始终大小相等，方向相反。

图1中是将弹性结构5设置为弹簧，实际应用中也可以将其他能够产生弹性形变的物件设置为弹性结构5，例如可以将橡皮筋设置为弹性结构5，并不限于图1中的示例，在此不再一一列举。

为了更好地对对向力应用于本申请中的效果进行描述，利用一个示意性的场景示例进行说明。假设一个人站在松软的淤泥上拔草，草在被拔出之前与淤泥是一个整体。这个人在拔草的同时，对草施加了向上的力，同时，在手部将草往上拔的同时，脚部也在向淤泥施加大于体重的力。在施力对象为人这个整体时，不考虑人自身对力的转变，则这个人拔草的力与脚部施加给淤泥的力即是一对对向力，即两个力大小相等方向相反。假设淤泥刚好能够承托这个人的体重，则在施加对向力的同时，这个人也会往淤泥中下陷。当将草拔出的一瞬间，草脱离了淤泥这个整体，用户施加给草的力仅仅只是带动草运动的力，即大小忽略不计；同时，脚部施加给淤泥的对向力也会迅速减小至用户自身体重所对应的力，使得用户也会瞬间停止下陷。这一示例应用到本申请的环钻中也能起到对应的效果，在钻通后，依附于锚定机构的骨样，即钻杆内的骨样，脱离整体骨样后，对向力也会瞬间减小至忽略不计，从而达到钻杆停止向下钻进的效果。

此外，也可以直接在推进机构的中部设置电机模块，利用电机模块来施加所述对向力，同样可以获得相应的技术效果。实际应用中也可以根据需求设置其他类型的模块来施加对向力，并不限于上述实施方式，在此不再赘述。

在一些实施方式中，所述提推机构也可以通过其他方式施加对向力。如图6所示，提推机构3还可以只包括推进件31和夹持件32，不包含弹性结构或其他结构。推进件31和夹持件32之间滑动式装配，即推进件31可以沿一定方向在夹持件32上滑动，在具体应用时，滑动方向可以对应于钻进方向。同时，夹持件的形状被设计为易握持的结构，使得用户能够直接通过握持的方式向所述提推机构施加对向力。

为了实现滑动式装配，所述推进件31可以包含有至少一根滑杆，所述滑杆可以为等径的圆柱结构，相应的，夹持件32上可以设置对应于滑杆的开孔，开孔的数量、设置位置与滑杆相对应，以保证滑杆能够插入对应的开孔内。相应的，夹持件32可以基于滑杆在推进件31上滑动。如图1中的示例，优选的，推进件31包含有两根滑杆，这两根滑杆插在夹持件32的开孔上，使得推进件31能够基于滑杆上下滑动。通过在推进件31中设置两根滑杆，既能够保证结构的精简，也确保了提推机构3整体的稳定性。

实际应用中也可以通过其他手段实现滑动式装配，例如通过齿轮滑动或磁吸模块实现夹持件32在推进件31上的滑动，并不限于上述示例，在此不再赘述。

由于在钻进过程中可能操作人员握持夹持件32，为了便于操作人员，所述推进件31和夹持件32的结构可以针对性设置。例如，所述夹持件32上可以对称设置两个弧形槽，弧形槽的开口方向对应于装配时推进件31的头端方向，相应的，推进件31的尾端可以包含按压部，按压部可以为端部平整的块状结构，例如，在图8中的示意图中，按压部可以为椭圆柱状结构。

当操作人员握持所述提推机构3时，可以将食指和中指分别放置在两个弧形槽内，将大拇指按压在按压部上，通过向内收紧手掌，即可向夹持件32施加向上提拉的力，同时向推进件31施加向下按压的力，且由于施力主体均为操作人员的手，使得施加在夹持件32上的力与施加在推进件31上的力构成了一对对向力，如图9中的受力示意图所示。

基于上述结构介绍，当锚定机构2固定完毕，且整体装置装配完成后，针对提推机构施加对向力，会基于提拉件给予锚定机构2向外提拉的力，同时会基于推进件31给予环状空心钻杆向内钻进的力。当钻进完成时，环形空心钻杆1将内部待钻区域从整体骨组织上切割出，使得待钻区域的骨组织与整体骨组织分离，由于锚定机构2头端与待钻区域的骨组织相固定，会导致这部分骨组织从整体骨组织上分离。而在提出过程中，施加给提出件的力只用于将提出件、锚定机构2向外拉出，即这时操作人员的手指向提拉件所施加的力非常小，而由于施加在夹持件32上的力与施加在推进件31上的力是一对相互作用力，在钻取完成时，通过推进件31向环形空心钻杆1施加的力也会瞬间减小，即环形空心钻杆1失去继续向下移动的按压力，从而有效停钻。

环形空心钻杆1的尾端可以固定在动力模块4上，动力模块4能够提供环形空心钻杆1相应的驱动力，从而带动环形空心钻杆1转动，完成钻骨操作。

优选的，所述动力模块4可以是配套的电机设备，在打开电机设备的开关后能够直接带动环形空心钻杆1转动，从而完成对骨组织的切割。

此外，基于应用方便等需求，动力模块4也可以是软轴、摇臂等人力模块，软轴可以缠绕在环形空心钻杆1上，通过拉扯软轴控制环形空心钻杆1转动，摇臂可以通过与环形空心钻杆1的连接固定，并转动机械臂带动环形空心钻杆1的转动。

实际应用中可以根据具体需求调节所述动力模块4的类型，并不限于上述示例，在此不再赘述。

在一些实施方式中，环形空心钻杆1和动力模块4之间还可以设置环钻往复结构。环钻往复结构用于控制环形空心钻杆1按照摆动方式钻进。一般情况下的动力模块4只能控制环形空心钻杆1持续转动，但持续转动的方式容易在钻杆头端接触到软组织时对软组织造成损伤。环钻往复结构用于将动力模块4的转动力转换为在一定范围内的摆动，进而控制环形空心钻杆1按照摆动方式钻进。环形空心钻杆1在摆动方式下只会在一定角度内转动，针对骨组织等硬组织仍然能够有效切割，而在触碰到软组织时，由于软组织在一定程度上能够发生可恢复的形变，导致摆动方式下的环形空心钻杆1不会对软组织造成损伤，进一步降低钻骨过程中对患者造成损伤的风险。

优选的，所述动力模块上还可以设置有压力控制开关。所述压力控制开关可以设置在推进件与动力模块之间相接触的位置。所述压力控制开关可以是压力传感模块和控制模块的结合体。压力控制开关通过压力传感模块，例如力敏电阻，来感知推进件对动力模块的压力。控制模块可以根据接触压力的大小来控制动力模块启停。

由于钻进的过程中，向提推机构施加对向力时，推进件必然会向动力模块施加向下推进的力。压力控制开关在感知到所受压力的大小超出预先设定的阈值时，即可控制动力模块启动，进而带动环形空心钻杆转动开始钻进。当钻通后，基于前述介绍，推进件向下推进的力迅速减小，压力控制开关感知到接触压力小于预先设定的阈值时，自动控制动力模块停止工作，即实现了在钻通的同时环形空心钻杆停止转动。所述阈值可以根据实际应用中钻进时和钻通时受力大小的区分度进行设置，对此不做限制。

通过所述压力控制开关的设置，进一步保证了钻骨过程的安全性，保证了所述环形骨钻的实际应用效果。

基于上述实施例和场景示例的介绍，可以看出，所述环形骨钻通过将锚定机构插装于环形空心钻杆中，再利用夹持件固定锚定机构，基于推进件和夹持件之间的结构关系，使得能够基于推进件和夹持件施加对向力，从而能够通过推进件向动力机构施加推力，且存在动力模块提供环形空心钻杆转动动力的情况下，使得环形空心钻杆能够所施加的压力的作用下完成对骨组织的钻进。此外，由于推进件和提手件之间所施加的是对向力，使得在钻通后提手件分离对应区域的骨样后，提手件施加的力的大小减小，推进件上所施加的按压力也相应减小，从而有效完成停钻过程。通过上述环形骨钻，能够保证在钻骨过程中基于钻通状态有效停钻，此外，环形骨钻本身结构简单，体积小，方便应用，优化了实际钻骨过程中的应用效果。

为了更好地对环形骨钻的工作过程进行说明，下面基于上述环形骨钻，介绍本说明书实施例一种基于环形骨钻的钻骨方法。如图10所示，所述基于环形骨钻的钻骨方法包括以下具体实施步骤。

S1010：将锚定机构的头端固定于待钻区域。

在执行钻骨操作之前，首先需要确定待钻区域。待钻区域即为患者需要被钻取的骨组织，例如，在需要进行神经外科手术时，基于患者的病灶区域和神经血管分布情况，可以预先确定手术器械的探入路径，进而在颅骨表面确定对应的待钻区域。

待钻区域的大小可以根据实际应用的需求进行设置，相应的，根据不同大小的待钻区域可以选取不同外径的环形空心钻杆。

在确定待钻区域后，可以将锚定机构的头端固定在待钻区域。固定方式可以基于锚定机构头端的碶入结构的类型进行操作，例如，在锚定机构头端为螺纹结构时，可以直接将锚定机构旋入待钻区域；在锚定机构头端为倒钩结构时，可以将锚定机构头端钩在待钻区域上。

在一些实施方式中，优选的，可以先在待钻区域上基于钻进方向钻取预孔。于预孔的洞口比较小，钻削阻力小，钻孔不易滑动和偏斜，适合对方向性要求较高的情况。之后，可以直接将锚定机构头端插入预孔内，在锚定机构头端为倒钩结构的情况下，可以直接钩在预孔底部，从而完成对锚定机构的固定。同时，预孔本身的方向性能够对锚定机构的方向性进行矫正，保证后续钻进方向的准确性。

S1020：将锚定机构插装于环形空心钻杆中，并通过提推机构中的夹持件固定所述锚定机构；所述提推机构包括推进件和夹持件；所述推进件和夹持件滑动式装配。

在固定锚定机构后，可以将锚定机构插装于环形空心钻杆中。由于锚定机构头端已经固定在待钻区域，因此可以是将环形空心钻杆从锚定机构的尾端套入。所述环形空心钻杆的内径大于所述锚定机构的杆身外径，锚定机构能够在环形空心钻杆中滑动。将锚定机构插装在环形空心钻杆中，保证锚定机构和环形空心钻杆的轴线重合，不仅能够保证在后续钻骨过程中基于装置整体结构能够实现环形空心钻杆的向下推进，也能够通过预先固定锚定机构的朝向为正确的钻进方向，进而指导环形空心钻杆按照正确的方向进行钻进。

在锚定机构插装完成后，进一步地可以将锚定机构尾部固定在提推机构的夹持件上。由于锚定机构的长度大于环形空心钻杆的长度，使得锚定机构的后半段会从环形空心钻杆中露出。利用夹持件的相应结构能够完成对于锚定机构尾部的固定。例如，如图8所示，可以将锚定机构的尾部的嵌入部分放入夹持件的凹槽中，在凹槽的内径大于嵌入部分的外径而小于锚定机构杆身的外径的情况下，能够保证利用凹槽对锚定机构的有效固定。

提推机构包括推进件和夹持件。推进件和夹持件之间滑动式装配，即推进件可以沿一定方向在夹持件上滑动，在具体应用时，滑动方向可以对应于钻进方向。

为了实现滑动式装配，所述推进件可以包含有至少一根滑杆，所述滑杆可以为等径的圆柱结构，相应的，夹持件上可以设置对应于滑杆的开孔，开孔的数量、设置位置与滑杆相对应，以保证滑杆能够插入对应的开孔内。相应的，夹持件可以基于滑杆在推进件上滑动。如图8中的示例，优选的，推进件包含有两根滑杆，这两根滑杆插在夹持件的开孔上，使得推进件能够基于滑杆上下滑动。通过在推进件中设置两根滑杆，既能够保证结构的精简，也确保了提推机构整体的稳定性。

实际应用中也可以通过其他手段实现滑动式装配，例如通过齿轮滑动或磁吸模块实现夹持件在推进件上的滑动，并不限于上述示例，在此不再赘述。

所述推进件与环形空心钻杆或动力模块可传动地相接，具体的，所述推进件可以贴合环形空心钻杆的尾端，或是在动力模块与环形空心钻杆相固定的情况下，推进件与动力模块的表面贴合，如图4所示，当按压推进件的尾端时，同样会向动力模块和环形空心钻杆一个向下的力。

至步骤S1020完成后，即完成了环形骨钻的整体装配操作，后续步骤主要实现具体的钻进操作和钻停控制。

S1030：向所述提推机构施加对向力；所述对向力用于基于夹持件提拉所述锚定机构并基于推进件推进所述环形空心钻杆夹持件。

在需要实现钻进时，可以向夹持件和推进件施加对向力，即大小相等、方向相反的力。

对向力的施加方式可以基于实际应用情况进行设置，例如，如图1所示，可以在推进件和夹持件之间设置弹性结构。弹性结构在被拉长后产生形变，并通过自身的形变向推进件和夹持件施加相向而行的力，即实现了施加对向力的效果。且由于对向力的施加主体均为所述弹性结构，使得所施加的力始终大小相等，方向相反。

此外，也可以直接在推进机构的中部设置电机模块，利用电机模块来施加所述对向力，同样可以获得相应的技术效果。实际应用中也可以根据需求设置其他类型的模块来施加对向力，并不限于上述实施方式，在此不再赘述。

在一些实施方式中，还可以是由操作人员握持所述提推机构，基于所述提推机构的结构特点，操作人员可以将食指和中指放在夹持件上，并将大拇指按压在推进件上，从而向推进件施加向下钻进的力的同时，向夹持件施加向外拔出的力；也可以是在夹持件和推进件之间设置有弹性结构的情况下，基于弹性结构自身的形变特点，同时向夹持件和推进件施加向内挤压的力。

由于夹持件和推进件之间的对向力始终具有大小相等、方向相反的特点，使得在一个力减小时，另一个力也会相应减小；一个力消失时，另一个力也会消失。

S1040：通过动力模块控制所述环形空心钻杆转动。

环形空心钻杆的尾端可以固定在动力模块上，动力模块能够提供环形空心钻杆相应的驱动力，从而带动环形空心钻杆转动，完成钻骨操作。

优选的，所述动力模块可以是配套的电机设备，在打开电机设备的开关后能够直接带动环形空心钻杆转动，从而完成对骨组织的切割。

此外，基于应用方便等需求，动力模块也可以是软轴、摇臂等人力模块，软轴可以缠绕在环形空心钻杆上，通过拉扯软轴控制环形空心钻杆转动，摇臂可以通过与环形空心钻杆的连接固定，并转动机械臂带动环形空心钻杆的转动。

实际应用中可以根据具体需求调节所述动力模块的类型，并不限于上述示例，在此不再赘述。

在一些实施方式中，环形空心钻杆和动力模块之间还可以设置环钻往复结构。环钻往复结构用于控制环形空心钻杆按照摆动方式钻进。一般情况下的动力模块只能控制环形空心钻杆持续转动，但持续转动的方式容易在钻杆头端接触到软组织时对软组织造成损伤。环钻往复结构用于将动力模块的转动力转换为在一定范围内的摆动，进而控制环形空心钻杆按照摆动方式钻进。环形空心钻杆在摆动方式下只会在一定角度内转动，针对骨组织等硬组织仍然能够有效切割，而在触碰到软组织时，由于软组织在一定程度上能够发生可恢复的形变，导致摆动方式下的环形空心钻杆不会对软组织造成损伤，进一步降低钻骨过程中对患者造成损伤的风险。

在环形空心钻杆转动的情况下，向环形空心钻杆所施加的按压力能够实现钻杆对骨组织的钻进。例如，在环形空心钻杆的头端为锯齿状结构的情况下，可以对骨组织进行有效切割，从而实现钻骨过程。

需要说明的是，为了保证最优的钻进效果，可以按照步骤S1030-步骤S1040的顺序执行，但先执行步骤S1040，再执行步骤S1030同样能够完成钻进过程，对此不做限制。

S1050：在待钻区域钻通后，环钻内的骨组织从整体骨组织上分离并依附于锚定机构被提出，以使推进件失去推进环形空心钻杆向下钻进的力。

由于提推机构上所施加的是对向力，在待钻区域未钻通之前，对应于环钻内部空间大小的局部骨样始终依附整体骨组织上，在这部分骨样同时依附于锚定机构，而锚定机构被夹持件固定的情况下，夹持件始终能维持一定大小的向上提拉的力，相应的，推进件上也始终能够施加相同大小的向下按压的力，保证环形空心钻杆能够向下钻进。

而在待钻区域钻通后，环钻内部的骨组织，即对应于环钻内部尺寸的骨组织，从整体骨组织上分离，由于锚定机构头端固定在这部分骨组织上，基于夹持件向上提拉的力，锚定机构和这部分骨组织会被拔出，此时向夹持件施加的力的大小只为锚定机构和夹持件的重力大小，这一力的大小很小，相较于钻进过程可以忽略不计。相应的，基于对向力的特点，此时向推进件施加的按压力也会瞬间减小至可以忽略不计，即钻通的一瞬间环形空心钻杆即失去了能够继续向下钻进的力，从而有效实现了停钻。

此外，由于环钻内的骨组织被固定在锚定机构上，也保证了利用环钻进行钻骨时，切割出的骨样不会落入患者脑部，保证了钻骨过程的安全性。

优选的，所述动力模块上还可以设置有压力控制开关。所述压力控制开关可以设置在推进件与动力模块之间相接触的位置。所述压力控制开关可以是压力传感模块和控制模块的结合体。压力控制开关通过压力传感模块，例如力敏电阻，来感知推进件对动力模块的压力。控制模块可以根据接触压力的大小来控制动力模块启停。

由于钻进的过程中，向提推机构施加对向力时，推进件必然会向动力模块施加向下推进的力。压力控制开关在感知到所受压力的大小超出预先设定的阈值时，即可控制动力模块启动，进而带动环形空心钻杆转动开始钻进。当钻通后，基于前述介绍，推进件向下推进的力迅速减小，压力控制开关感知到接触压力小于预先设定的阈值时，自动控制动力模块停止工作，即实现了在钻通的同时环形空心钻杆停止转动。所述阈值可以根据实际应用中钻进时和钻通时受力大小的区分度进行设置，对此不做限制。

需要说明的是，上述环形骨钻及基于环形骨钻的钻骨方法可以应用于医疗技术领域，也可以应用至其他技术领域，对此不做限制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。

Claims (11)

1.一种环形骨钻，其特征在于，包括环形空心钻杆、锚定机构、提推机构和动力模块；

所述锚定机构插装于环形空心钻杆中；

所述提推机构包括推进件和夹持件；所述推进件和提手件滑动式装配；所述夹持件用于固定所述锚定机构；

所述提推机构用于在被施加对向力的情况下，基于夹持件提拉所述锚定机构并基于推进件推进所述环形空心钻杆；

所述动力模块用于提供环形空心钻杆的转动动力。

2.如权利要求1所述的环形骨钻，其特征在于，所述锚定机构的头端为碶入结构；所述碶入结构用于将所述锚定机构固定在待钻区域上；所述碶入结构包括螺纹结构或倒钩结构。

3.如权利要求2所述的环形骨钻，其特征在于，所述锚定机构的头端用于将锚定机构固定在待钻区域的预孔上。

4.如权利要求2所述的环形骨钻，其特征在于，所述碶入结构还用于在利用环形空心钻杆钻通所述待钻区域后，将所述待钻区域的骨组织附带在锚定机构头端取出。

5.如权利要求1所述的环形骨钻，其特征在于，所述提手件和推进件之间设置有弹性结构；所述弹性结构用于向所述提推机构施加对向力。

6.如权利要求1所述的环形骨钻，其特征在于，所述环形空心钻杆的头端为锯齿状结构。

7.如权利要求1所述的环形骨钻，其特征在于，所述动力模块和环形空心钻杆之间设置有环钻往复结构；所述环钻往复结构用于控制环形空心钻杆按照摆动方式钻进。

8.如权利要求1所述的环形骨钻，其特征在于，所述动力模块包括电机、软轴、摇臂、汽轮涡轮、发条中的一种。

9.如权利要求1所述的环形骨钻，其特征在于，所述动力模块上还设置有压力控制开关；所述压力控制开关基于所述推进件与动力模块的接触位置而设置；所述压力控制开关用于根据接触压力大小控制所述动力模块启停。

10.一种基于环形骨钻的钻骨方法，其特征在于，包括：

将锚定机构的头端固定于待钻区域；

将锚定机构插装于环形空心钻杆中，并通过提推机构中的夹持件固定所述锚定机构；所述提推机构包括推进件和夹持件；所述推进件和夹持件滑动式装配；

向所述提推机构施加对向力；所述对向力用于基于夹持件提拉所述锚定机构并基于推进件推进所述环形空心钻杆；

通过动力模块控制所述环形空心钻杆转动；

在待钻区域钻通后，环钻内的骨组织从整体骨组织上分离并依附于锚定机构被提出，以使推进件失去推进环形空心钻杆向下钻进的力。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述将锚定机构的头部固定于待钻区域，包括：

在待钻区域上基于钻进方向钻取预孔；

将锚定机构固定在所述预孔中。