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

Abstract

استخوان‌ها بر اثر سانحه، کهولت سن و بیماری دچار شکستگی می‌شوند. برای درمان شکستگی استخوان ضروری است استخوان در محل مناسب ثابت نگه داشته شود. در شکستگی‌های پیچیده، برای ثابت نگه داشتن موضع شکستگی از ابزار و تجهیزات ثابت‌سازی داخلی و خارجی استفاده می‌شود. به منظور اتصال تجهیزات نگهدارنده، سوراخکاری استخوان الزامی می‌باشد. در حین سورخکاری استخوان، نیروهای لازم جهت تشکیل براده، باعث افزایش دما می‌گردند. اگر دما تولید شده از 47 درجه سانتیگراد فراتر رود، باعث پدیده نکروز حرارتی در استخوان می‌شود. نکروز حرارتی سبب عدم ثابت‌سازی و در نتیجه جوش‌خوردگی نادرست استخوان می‌گردد. در تحقیق حاضر سعی گردیده است تا تاثیر خنک‌کار گاز بر کاهش دمای موضع سوراخکاری بررسی شود و همچنین تحلیل آماری این فرآیند مطالعه گردد. آزمون‌ها با استفاده از تزریق مستقیم گاز نیتروژن به وسیله مته اینترنال کولانت انجام پذیرفته است. نتایج حاصله نشان دادند که بکارگیری خنک‌کار گاز، ازدیاد دمای سوراخکاری را تا 15 درجه سانتیگراد کاهش داده و از وقوع نکروز حرارتی جلوگیری شده است. حداکثر ازدیاد دمای سوراخکاری معمولی 56 درجه سانتیگراد بوده، در حالی که با استفاده از خنک‌کار گاز میزان ازدیاد دما 43 درجه سانتیگراد بدست آمده است. همین امر سبب شده تا احتمال وقوع نکروز حرارتی در سوراخکاری استخوان با خنک‌کاری مستقیم گاز نیتروژن از بین رود. تحلیل آماری نیز نشان‌دهنده آن است که در سوراخکاری با خنک‌کاری مستقیم گاز نیتروژن، تغییرات دما تقریبا مستقل از سرعت چرخشی می‌باشد.