بررسي اثر سرعت چرخشي مته بر عيوب سطحي استخوان در فرآيند سوراخكاري، به وسيلة رنگ آميزي هماتوكسيلين - ائوزين(مطالعة حيواني)

(Investigation of Effect of Rotational Speed of Drill Bit on Surface Defects with H&E Stain in Bone Drilling (An Animal Study

پيش زمينه: سوراخكاري در درمان شكستگي استخوان براي ثابت نگهداشتن قطعات شكسته با پيچ، سيم و يا پلاك انجام ميپذيرد. مورفولوژي سطح حفره سوراخكاري شده و اجزاي تثبيت كننده موضع شكستگي بر روي استحكام اتصال در فرآيند ثابتسازي اثرگذار است. در حين سوراخكاري ممكن است دما از 47 درجه سانتي‌گراد بالاتر رود و آسيب جبرانناپذير نكروز حرارتي برجاي گذارد. زبري سطح ميتواند بهعنوان نشانهاي از آسيب سلول استخواني در نظر گرفته شود. مواد و روشها: در اين پژوهش، اثر پارامتر سرعت چرخشي مته بر ايجاد عيوب سطحي استخوان، در انجام سوراخكاري و همچنين اثر تخريبي حرارتي در سرعتهاي مختلف چرخش دريل (7 سرعت) در دو حالت با مايع خنك كار و بدون خنك كار بررسي گرديد. در تمامي آزمونها ميزان دما اندازهگيري شد. نمونهها بعد از برش، با استفاده از روش رنگآميزي هماتوكسيلين-ائوزين براي مشاهده عيوب سطحي رنگآميزي شدند. يافتهها: كمترين دماي حاصل، در حالت استفاده از مايع خنككار بود كه دما از حد مجاز فراتر نرفت و حداقل عيوب سطحي و دما در شرايط آزمون بدون خنككار در سرعت چرخشي 1500 دور بر دقيقه بود كه دماي 5/48 درجه سليسيوس بدست آمد. نتيجهگيري: بكارگيري مايع خنككار در فرآيند سوراخكاري استخوان، ضمن جلوگيري از ازدياد بيش از حد دما و وقوع پديده نكروز حرارتي، موجب دستيابي به كمترين عيوب و بالاترين كيفيت سطح جدار سوراخ ميگردد.

Background: Drilling of bone is used to fix the fractures with screws, wires orplates. The interaction between hole surface and fracture stabilization components is effective in the bonding strength of the stabilization process. During bone drilling, the temperature could increase above 47 °C and cause irreversible thermal necrosis. The surface roughness can be considered as a sign of damage of the bone cells. Methods: This study looks at the effect of rotational speed of drilling of bone on praluction of surface defects to determine the best processing condition for minimizing the osteonecrosis and surface defects. 7 different rotational speeds in drilling beef femur, were used-in non-cooling and liquid cooling phases. In all tests the temperature was measured. After cutting samples, using hematoxylin-eosin staining were stained for detection of surface defects. Results: The lowest heat production was with use of liquid cooling. The drill speed of 1500 rpm with liquid cooling showed the maximum temperature of 48.5°C without production of surface debris and degree as witnessed in stained bone see. Conclusion: Cooling application in bone drilling process, avoids over, and thus less thermal necrosis, which gives the lowest number of surface defects and highest quality wall surface hole.