Wysokociśnieniowe technologie hydrostrumieniowe w chirurgii ortopedycznej - badania nad cięciem kości

• Autorzy: Borkowski P. , Borkowski J. , Cwanek J.

Warianty tytułu

EN

High-pressure hydrojetting technologies used for orthopedic surgery - bone cutting research

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę warunków i możliwości stosowania wysokociśnieniowej strugi wodnej w różnych rodzajach metod chirurgicznych, a także szczegółowe warunki badań. Wśród nich istotną rolę odgrywa ciśnienie wody zmieniane w zakresie 80-200MPa, a także różnorodne materiały ścierne takie jak: biodegradowalne kryształki cukru i jego substytuty (dwusacharydy, dwumetyloanilina i heksanoheksaol) czy biokompatybilne ścierniwa metalowe (MgLi12Al1). Wielkość używanych ziaren ściernych zawiera się w zakresie #120 ... #46, a ich wydatek zmieniano w zakresie 1,50-3,25 g/s. Badania przeprowadzano na bydlęcych kościach trzody chlewnej, które stanowią prostą analogię do kości ludzkich. Wyniki badań wykazały, że największą skutecznością przecinania charakteryzuje się struga zawierająca proszek stopu magnezu, natomiast biodegradowalne ścierniwa w postaci różnych kryształków cukru i jego substytutów odznaczają się zaledwie 2-3 krotnie mniejszą skutecznością.

EN

Analysis of conditions and possibilities of high-pressure water jet usage lor surgery purposes and detailed research conditions are presented in the paper. Water pressure changed in the range of 80-200 MPa and different abrasive materials e.g.: bio-degraded sugar crystals and its substitutes or a bio-compatible metal abrasive (MgLi12Al1) takes main role in the process. Abrasive size at the range of #120 ... #46 are used lor while its consumption is equal to 1.50-3.25 g/s. All those researches were carried on cattle bones what can be analogical to human ones. Research results point put that the highest effectiveness is characteristic for cut using jet admixed with magnesium powder while bio-degraded abrasives of different sugar crystals and its substitutes give 2-3 times lower effects.

Słowa kluczowe

PL

cięcie kości; chirurgia ortopedyczna; wysokociśnieniowa struga wodno-ścierna

EN

bone cutting; orthopedy; high-pressure water jet

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 13, z. 1/2
• Strony: 97--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Borkowski P.

autor

Borkowski J.

autor

Cwanek J.

• Centrum Niekonwencjonalnych Technologii Hydrostrumieniowych, Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• 1. BACH F-W., BISKUP C., KREMER G., SCHENK A., KIRSCH L.,SCHMOLKE S.: Temperature measurement during abrasive water jet cutting of cortical bone blocs measured by thermocouples. 18th International Conference on Water Jetting. BHR Group. Gdansk, 2006, pp. 203-212.
• 2. BISKUP C., SCHENK A., BACH F-W.: Cutting performance comparison of the AWIJ technique with intake of abrasive/air-mixture on suspension as well as the AWSJ. 19th International Conference on Water Jetting. BHR Group. Nottingham, 2008, pp. 155-168.
• 3. BORKOWSKI J., BORKOWSKI P., CWANEK J.: Przydatność wysokociśnieniowej strugi cieczy z biomateriałami ziarnistymi do stosowania w chirurgii ortopedycznej. Wysokociśnieniowe technologie hydrostrumieniowe. Wydawnictwo Uczelniane PK. Koszalin, 2008, s. 345-354.
• 4. BORKOWSKI J., BORKOWSKI P., CWANEK J., LIUBIMOV V.: Kształtowanie wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną biomateriałów stosowanych na endoprotezy oraz zagadnienia ich eksploatacji i zużycia. Wysokociśnieniowe Technologie Hydrostrumieniowe. Wyd. Uczelniane PK. Koszalin, 2008, s. 337-344.
• 5. BORKOWSKI P.: Teoretyczne i doświadczalne podstawy hydrostrumieniowej obróbki powierzchni. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2004.
• 6. HANSEN S.C., MEMMOTT J.M., TODD R.H.: Design parameters for removing tooth structure using a waterjet stream. 16th International Conference on Water Jetting. BHR Group, Aix-en-Provence, 2002, pp. 387-395.
• 7. HONL M., RENTZSCH R., HILLE E., BRANDT C., LOUIS H.: Waterjetting technology in orthopedic surgery: cutting experiments on bone and bone cement. 14th International Conference on Jetting Technology. BHR Group, Brugge, 1998, pp. 581-586.
• 8. JESSEN K., CLASSEN M., LAUSCHNER U., HAFERKAMP H., LOUIS H., SCHIKORR W.: Endoscopic jet cutting of human gallstones. 7th International Symposium on Jet Cutting Technology. Ottawa, 1984, Paper D4, pp. 211-220.
• 9. LOUIS H., PUDE F., SCHMOLKE S., KIRSCH L., WIRTH C.J.: First investigation on the use of biodegradable magnesium powder as abrasive material for cutting of biological hard tissues. 16th International Conference on Water Jetting. BHR Group, Aix-en-Provence, 2002, pp. 379-386.
• 10. MEMMOTT J.M., MAGLEBY S.P., TODD R.H.: Depth-limiting waterjet cutting through the use of impinging jets for dental applications. 17th International Conference on Water Jetting. BHR Group, Mainz, 2004, pp. 257-269.
• 11. SCHMOLKE S., KIRSCH L., WIRTH C.J., LOUIS H., PUDE F., HONT M.: Investigation on surface quality on human bones cut with high pressure abrasive water jets. 16th International Conference on Water Jetting. BHR Group, Aix-en-Provence, 2002, pp. 397-402.