مدل‌سازي رياضي و تحليل حساسيت پارامترهاي موثر بر دماي فرآيند سوراخ‌كاري استخوان كورتيكال به كمك نوسان‌هاي فراصوتي

استفاده از نوسان‌هاي فراصوتي براي كاهش دما در سوراخ‌كاري استخوان يكي از مهم‌ترين فرآيندهاي نوين است كه مورد توجه محققين حوزه جراحي استخوان قرار گرفته است. لذا بررسي رفتار دما در فرآيند سوراخ‌كاري استخوان به كمك نوسان‌هاي فراصوتي و پيش‌بيني رفتار دما نقش مهمي در بهبود استفاده از اين روش در عمل‌هاي جراحي ارتوپدي دارد. در اين پژوهش با استفاده از روش سطح پاسخ و تحليل آماري اثر پارامترهاي فرآيند روي تغييرات دما مورد مطالعه قرار گرفته است. تحليل آماري براي بررسي اثر هر يك از متغيرهاي ورودي شامل سرعت دوراني ابزار، سرعت پيشروي ابزار، دامنه نوسان فراصوتي و برهم‌كنش آنها روي دما انجام شده است. همچنين با استفاده از روش آماري حساسيت سوبل مقدار تاثير و حساسيت هر يك از متغيرهاي ورودي روي دما مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهد كه استفاده از نوسان‌هاي فراصوتي باعث كاهش دما مي‌شود و سرعت دوراني (۴۸%)، دامنه نوسان (۳۳%) و سرعت پيشروي (۱۹%) به ترتيب بيشترين اثر را بر دماي فرآيند سوراخ‌كاري به كمك نوسان‌هاي فراصوتي داشته‌اند. استفاده از نوسان‌هاي فراصوتي مي‌تواند باعث كاهش وابستگي دماي فرآيند به سرعت پيشروي شده و در نتيجه امكان انجام جراحي در زمان كوتاه‌تري را ممكن مي‌سازد. كمينه مقدار دما (حدود C °۳۷) در سرعت دوراني ۵۰۰دور بر دقيقه و سرعت پيشروي ۲۰ميلي‌متر بر دقيقه و دامنه نوسان ۱۵ميكرومتر حاصل شده است.