بررسی تجربی و مدل سازی آماری ازدیاد دما در فرآیند سوراخکاری استخوان به کمک خنک کاری داخلی با گاز

استخوان ها بر اثر سانحه، کهولت سن و بیماری دچار شکستگی می شوند. برای درمان شکستگی استخوان ضروری است استخوان در محل مناسب ثابت نگه داشته شود. در شکستگی های پیچیده، برای ثابت نگه داشتن موضع شکستگی از ابزار و تجهیزات ثابت سازی داخلی و خارجی استفاده می شود. به منظور اتصال تجهیزات نگهدارنده، سوراخکاری استخوان الزامی می باشد. در حین سورخکاری استخوان، نیروهای لازم جهت تشکیل براده، باعث افزایش دما می گردند. اگر دما تولید شده از ۴۷ درجه سانتیگراد فراتر رود، باعث پدیده نکروز حرارتی در استخوان می شود. نکروز حرارتی سبب عدم ثابت سازی و در نتیجه جوش خوردگی نادرست استخوان می گردد. در تحقیق حاضر سعی گردیده است تا تاثیر خنک کار گاز بر کاهش دمای موضع سوراخکاری بررسی شود و همچنین تحلیل آماری این فرآیند مطالعه گردد. آزمون ها با استفاده از تزریق مستقیم گاز نیتروژن به وسیله مته اینترنال کولانت انجام پذیرفته است. نتایج حاصله نشان دادند که بکارگیری خنک کار گاز، ازدیاد دمای سوراخکاری را تا ۱۵ درجه سانتیگراد کاهش داده و از وقوع نکروز حرارتی جلوگیری شده است. حداکثر ازدیاد دمای سوراخکاری معمولی ۵۶ درجه سانتیگراد بوده، در حالی که با استفاده از خنک کار گاز میزان ازدیاد دما ۴۳ درجه سانتیگراد بدست آمده است. همین امر سبب شده تا احتمال وقوع نکروز حرارتی در سوراخکاری استخوان با خنک کاری مستقیم گاز نیتروژن از بین رود. تحلیل آماری نیز نشان دهنده آن است که در سوراخکاری با خنک کاری مستقیم گاز نیتروژن، تغییرات دما تقریبا مستقل از سرعت چرخشی می باشد.

کلیدواژه ها:

Bone drilling ، thermal necrosis ، nitrogen gas ، internal coolant drill bit ، سوراخکاری استخوان ، نکروز حرارتی ، گاز نیتروژن ، مته اینترنال کولانت