ارزيابي تحليل حرارتي عددي سوراخكاري استخوان فك در جراحي مرتبط با كاشت ايمپلنت

Thermal numerical assessment of jawbone drilling factor during implantology

زمینه و هدف: بهینه‌سازی پارامترهای سوراخ كاری به منظور كاهش دمای ایجاد شده حین ایجاد حفره در استخوان از جمله مواردی است كه مورد توجه محققان می‌باشد. هدف از انجام این تحقیق دستیابی به مقادیر بهینه از پارامترهای سوراخ كاری بر مبنای ایجاد كمترین دما حین سوراخ كاری استخوان فك است. روش بررسی: در این پژوهش دو مدل از فك پایین و بالا تهیه گردید و دندان‌های شماره 2، 5 و 8 از فك بالا و نیز دندان‌های شماره 25، 28 و 31 از فك پایین برداشته شد. سپس عمل سوراخ كاری تحت شرایط مختلف روی مدل‌ها به روش تحلیل اجزای محدود انجام گردید و مقدار حداكثر دما در مجاور محل حفرات اندازه‌گیری شد. یافته‌ها: مته با زاویه نوك 70 درجه، كمترین حداكثر دما را حین سوراخ كاری ایجاد كرد. همچنین كمترین حداكثر دماها در سرعت چرخش مته، نرخ پیشروی مته و نیروی وارد بر مته به ترتیب برابر با RPM200، mm/min120 و N60 مشاهده شد. استفاده از خنك كننده توانست ماكزیمم دمای ایجاد شده را به مقدار تقریبی 7 درجه سانتی‌گراد كاهش دهد. بیشترین اختلاف دما در مناطق مختلف تحت سوراخ كاری در فك بالا و پایین به مقدار تقریبی 1 درجه سانتی‌گراد بود. نتیجه‌گیری: تیزی ابزار برش، كم نمودن سرعت چرخش مته، بالا بردن نرخ پیشروی و نیروی وارد بر مته و نیز استفاده از خنك كننده نقش قابل‌توجهی در كاهش دمای استخوان فك حین سوراخ كاری آن داشت. محل انجام سوراخ كاری روی استخوان فك تأثیر چندانی بر تغییرات دمایی پدید آمده نداشت.

Background and Aims: Optimization drilling parameters in order to temperature decrease during creation of hole in the bone is an interested issue. The aim of this study was to achieve optimum values of drilling parameters based on the creation of minimum temperature during jawbone drilling. Materials and Methods: In this study two models of mandible and maxilla was created and teeth 2, 5 and 8 from maxilla and teeth 25, 28 and 31 from mandible were removed. The drilling operation was performed under different conditions on jawbone models using finite element analysis and the maximum temperatures were measured in adjacent of holes. Results: Drill bit head angle of 70 degrees was created the lowest maximum temperature during drilling operation. The lowest maximum temperatures were observed in the drill bit rotational speed, drill bit feed rate and the force exerted on the drill bit equal to 200 rpm, 120 mm/min and 60 N, respectively. The use of irrigation can decrease the maximum bone temperature about 7ºC. The maximum temperature differences in various regions of mandible and maxilla were approximately about 1ºC. Conclusion: Sharpness of drill bit head angle, reduction of drill bit rotational speed, increasing drill bit feed rate and exerted force on drill bit and also the use of irrigation played effective roles in temperature decrease during jawbone drilling. Drilling site did not have important effect on the temperature changes during jawbone drilling.