نویسندگان

• احسان شکوری
• محمدحسین صادقی
• حمید سلیمانی مهر

دانشگاه تربیت مدرس تهران

چکیده

پیش‌زمینه: روش بی‌حرکت‌سازی داخلی قطعات شکسته شده استخوان مبتنی بر دریل کردن موضع شکستگی و ثابت کردن آن به‌وسیله تجهیزاتی است که به استخوان پیچ می‌شوند. در حین فرآیند دریل کردن استخوان، این امکان وجود دارد که دما از محدوده مجاز 47 درجه سانتی‌گراد فراتر رود و آسیب جبران‌ناپذیر نکروز حرارتی بر جای گذارد. این تحقیق به منظور یافتن مناسب‌ترین شرایط دریل‌کردن به لحاظ ایجاد حداقل آسیب گرمایی انجام پذیرفت. مواد و روش‌ها: دو روش دریل‌کردن معمولی و دریل‌کردن با سرعت بالا بر روی استخوان ران گاو انجام شد و میزان ازدیاد دما در موضع دریل‌ کردن و نیروی محوری ماشین‌کاری ثبت گردید. یافته‌ها: نتایج نشان دادند در تمامی حالات میزان گرمای تولید شده فراتر از حد مجاز بود و نکروز حرارتی اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. از سوی دیگر، در محدوده‌های بالای سرعت چرخشی مته (در محدوده rpm ۷۰۰۰-۶۰۰۰) کاهش شایان توجه نیروی محوری و به‌طور همزمان افزایش میزان تخلیه حرارت تولیدی به‌خارج به‌وسیله براده‌ها و در نهایت کاهش دمای موضع دریل‌کردن تا نزدیکی حد مجاز بود. اما با افزایش بیشتر سرعت چرخشی مته، به‌علت عدم تغییر مقدار نیروی محوری و نیز افزایش اصطکاک بدنه مته و براده‌ها با جدار سوراخ، میزان ازدیاد دما روند صعودی پیدا کرد. نتیجه‌گیری: دریل‌ کردن استخوان در محدوده سرعت‌های چرخشی rpm ۷۰۰۰-۶۰۰۰، میزان ازدیاد دما و نکروز گرمایی را در مقایسه با دریل‌ کردن معمولی کاهش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

• استخوان
• نکروز
• حرارت

عنوان مقاله [English]

Effect of Drill Speed in Thermal Necrosis of Bone (An Animal Study)

نویسندگان [English]

• Ehsan Shakouri
• Mohammad Hosseyn Sadeghi
• Hamid Soleimanimehr

چکیده [English]

Background: Internal immobilization of skeletal fractures is usually done by drilling of fracture site and screw fixation . During bone drilling, the temperature could increase above 47°C causing irreversible thermal necrosis. This study will try to determine the best drilling condition to minimize the chance of osteonecrosis. Methods: Drilling tests were performed with two different drilling techniques -conventional and high speed- on the femur of bovine measuring the temperature and thrust force in drilling site. Results: The results demonstrated that in conventional drilling, in all of the processing conditions, the value of generated heat was higher than allowable limit and occurrence of thermal necrosis was unavoidable. On the other hand, the increase of cutting speed of drill bit in high speed range (6000-7000 rpm) lead to considerable decrease of thrust force and increase of heat dissipation with chips, leading to reduction of local temperature raise in drilling site. But with more rotational speed of drill bit, the amount of temperature elevation was increased due to very little change in drilling force but increased friction between body of drill bit with the chips. Conclusions: High speed bone drilling in 6000-7000 rpm, compared to conventional drilling, produces less heat and less thermal necrosis.

کلیدواژه‌ها [English]

• Bone
• Necrosis
• Temperature
• heating