Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of surgical drills wear on thermal process generated in bones

Basiaga M., Paszenda Z., Szewczenko J., Kaczmarek M.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2013

|

Vol. 15, no. 4

19--23

EN

The influence of the wear rate of drills used in bone surgery on the temperature distribution in the femur models (Sawbones) is presented in the paper. Surgical drills of diameter d = 4.5 mm and diverse edge geometry (90° and 120°) were selected for the study. In order to carry out thermal analysis with the use of finite element, experimental studies of wear process were necessary. These studies, among others, consisted in determination of average values of axial forces and cutting torques as a function of the number of drilled holes. The study showed an impact of the drill geometry on values that describe cutting process. It was found that the greatest values of torques and axial cutting forces occur in drills of point angle of 120°. Next, in order to determine the effect of wear rate on the generation of temperature in the cutting zone, thermal analysis of the drilling process using the finite element method was carried out. It was found that higher temperatures in the bone are observed for drilling with the use of the drill of point angle equal to 120°, as in the experimental study. For the tools of such edge geometry the wear of cutting edge is more intensive and the generated temperature in femur for the wear land VBB = 0.32 mm has reached the critical value associated with the process of thermal necrosis.

2

Zastosowanie MES w analizie układu wiertło chirurgiczne - kość udowa

Basiaga M., Paszenda Z.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2010

|

z. 4

17--22

PL

W pracy przeprowadzono analizę numeryczną układu wiertło chirurgiczne - kość udowa z wykorzystaniem MES w warunkach symulujących proces wiercenia w kości. Dla wytypowanej postaci konstrukcyjnej wiertła opracowano modele geometryczne narzędzi uwzględniające zróżnicowaną geometrię ich ostrza, jak i średnicę. Przyjęte dla potrzeb analizy warunki brzegowe odwzorowywały zjawiska zachodzące w układzie rzeczywistym. Uzyskane wyniki stanowią podstawę doboru własności mechanicznych tworzywa metalowego wierteł, jak odpowiedniej geometrii ich ostrza.

EN

This work concentrates on the numerical analysis of a surgical drill- femur system under conditions simulating the bone drilling process, using a finite element method. Geometrical models of the surgical tools of diverse geometry of the edge and diameters were worked out for selected drills. The applied boundary conditions reflected phenomena in real system with appropriate accuracy. The obtained results are a basis for improvement of the drills’ geometry and optimization of their mechanical properties.

3

Analiza biomechaniczna układu wiertło chirurgiczne - kość udowa

Paszenda Z., Basiaga M.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2009

|

z. 3

181--186

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.

4

The quality of tools used in bone surgery

Marciniak J., Paszenda Z., Kaczmarek M., Szewczenko J., Basiaga M., Gierzyńska-Dolna M., Lacki P.

Problemy Eksploatacji

|

2006

|

nr 4

179-186

EN

This paper presents investigation results of surgical drills used in osteosynthesis procedures realised with the use of plate stabilisers. In particular, structure investigations and hardness tests were performed. Furthermore, a methodology of the wear evaluation of surgical drills was suggested. The drill wear was evaluated on the basis of measurement of point angle (2 [kappa]) and wear land (VB(B) i VB(Bmax)). The measurements were recorded for the selected number of holes n (max. 1000) drilled in a bovine femur.

PL

W pracy przeprowadzono badania jakości wierteł chirurgicznych stosowanych w zabiegach osteosyntezy z wykorzystaniem płytkowych stabilizatorów kostnych. W szczególności przeprowadzono badania struktury i pomiary twardości narzędzi. Dodatkowo zaproponowano metodologię oceny stopnia zużycia wierteł chirurgicznych. Stopień zużycia wiertła oceniano poprzez pomiar wartości kąta wierzchołkowego (2 [kappa]) oraz szerokości starcia na powierzchni przyłożenia (VB(B) i VB(Bmax)). Pomiarów dokonywano kolejno po wywierceniu założonej wstępnie ilości otworów n (max 1000) w wołowej kości udowej.