شبیه سازی فرآیند سوراخ کاری استخوان فمور به روش انتقال حرارت معکوس به منظور تعیین بروز و یا عدم بروز نکروز حرارتی

در جراحیهای ارتوپدی اگر دما در حین سوراخکاری استخوان از ۴۷ درجه سانتیگراد بیشتر شود، منجر به نکروز حرارتی میشود. این پژوهش با هدف تحلیل پارامترهای مکانیکی و حرارتی در فرآیند سوراخکاری و تعیین شرایطی که منجر به ایجاد حداقل دما در حین این عمل میشود، به روش انتقال حرارت معکوس پرداخته است. بدین منظور از نرم افزار DEFORM-۳ برای تحلیل پارامترهای مکانیکی و حرارتی در دو حالت سرعت معمولی و سرعتبالا با در نظر گرفتن مدل جانسون-کوک برای جنس استخوان کورتیکال و ترابکولار و شکل براده برداری مایل سوراخکاری استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که بیشترین مقدار اختلاف برای نیروی محوری،و دما به ترتیب ۱۰/۴% و ۴/۸% در مقایسه با نتایج تجربی است. همچنین حداقل دمای قابل حصول برای سوراخکاری سرعتمعمولی برای هر دو استخوان ترابکولار و کورتیکال مربوط به نرخ پیشروی ۱۵۰ میلیمتر بر دقیقه و سرعت دورانی ۲۰۰۰ دور بر دقیقه و برای سوراخ کاری سرعت بالا با نرخ پیشروی ۱۵۰ میلیمتر بر دقیقه با سرعت دورانی ۴۰۰۰ و ۷۰۰۰ دور بر دقیقه به ترتیب برای استخوان ترابکولار و کورتیکال است که در چنین شرایطی نیز نکروز حرارتی رخ میدهد و نیاز به خنک کاری خارجی دارد.

Keywords:

سوراخ کاری استخوان , نکروز حرارتی , انتقال حرارت معکوس , مدل جانسون- کوک