Analiza biomechaniczna układu wiertło chirurgiczne - kość udowa

• Autorzy: Paszenda Z. , Basiaga M.

Warianty tytułu

EN

Biomechanical analysis of surgical drill - bone system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zasadniczym celem prezentowanej pracy była analiza biomechaniczna układu wiertło chirurgiczne - kość udowa w warunkach symulujących proces wiercenia w kości. Opracowano model geometryczny wiertła chirurgicznego o zróżnicowanej geometrii ostrza (2κ1 = 90° i 2κ2 = 120°) oraz krążka symulującego kość udową. Obliczenia przeprowadzono dla wiertła wykonanego ze stali X39Cr13. Efektem zrealizowanej analizy było wyznaczenie stanu odkształceń i naprężeń zredukowanych w części roboczej wiertła w funkcji obciążenia siłą F = 20-100 N i prędkością obrotową n = 2000 obr/min.

EN

The aim of the work was determination of biomechanical analysis of a surgical drill - bone system in simulated conditions of drilling in a bone. Geometrical models of the surgical drill of diverse geometry of the edge (2κ1 = 90° and 2κ2 = 120°) and the disc simulating femur were worked out. Calculations were carried out for the drill made of martensitic Steel (X39Cr13). The effect of numerical analysis was determination of strains and stresses in working part of the drill as a functional of the applied loading F = 20-100 N and rotational speed n = 2000 rpm.

Słowa kluczowe

PL

wiertło chirurgiczne; kość udowa; chirurgia kostna; wiercenie; analiza biomechaniczna

EN

surgical drill; femur; bone surgery; drilling; biomechanical analysis

• Wydawca: Katedra Biomechatroniki, Wydział Inżynierii Biomedycznej Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Aktualne Problemy Biomechaniki
• Rocznik: 2009
• Tom: z. 3
• Strony: 181--186
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Paszenda Z.

• Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Zakład Inżynierii Materiałów Biomedycznych, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Basiaga M.

• Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Zakład Inżynierii Materiałów Biomedycznych, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• [1] Paszenda Z., Tyrlik-Held.: Instrumentarium chirurgiczne. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2003
• [2] Marciniak J., Paszenda Z., Kaczmarek M., Szewczenko J., Basiaga M., Gierzyńska-Dolna M., Lacki P.: Wear investigations of tools used in bone surgery, Journal of Achievements In Materiale and Manufacturing Engineering , vol. 20, no. 1-2, 2007, pp. 259-262
• [3] Marciniak J., Paszenda Z., Szewczenko J., Kaczmarek M., Basiaga M., Gierzyńska-Dolna, Lacki P.: The quality of tools used in bone surgery, Problemy Eksploatacji 4, 2006, s. 179-186
• [4] Hillery M., Shuaib I.: Temperature effects in the drilling of human and bovine bone. Journal of Materials Processing Technology 92-93, 1999, pp. 302-308
• [5] Hirt U., Auer J., Perren S.: Drill bit failure without implant involvement an intraoperative complication in orthopaedic surgery. International Journal Of The Care Of The Injured, vol. 23, 1992, pp. 5-16
• [6] Udiljak T., Ciglar D, Skoric S.: Investigation into bone drilling and thermal bone necrosis. Advances in Production Engineering&Management 2, 2007, pp. 103-112
• [7] Bachus K, Rondina M., Huntchinson D.: The effects of drilling force on cortical temperatures and their duration: an in vitro study. Medical Engineering & Physics 22, 2000, pp. 685-691
• [8] Allotta B., Belmonte F., Bosio L., Dario P.: Study on a mechatronic tool for drilling in the osteosynthesis of long bones: tool / bone interaction, modeling and experiments. Mechatronics, vol. 6, no. 4, 1996, pp. 447-459