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Parametri che influiscono sul riscaldamento osseo durante la perforazione - Una guida rapida

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I parametri del trapano e i parametri della perforazione ossea stessa possono influenzare significativamente il riscaldamento dell'osso durante la perforazione.

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Il trattamento delle fratture ossee comporta tipicamente il ripristino delle parti fratturate nella loro posizione iniziale e l'immobilizzazione delle parti fino alla loro guarigione. Il restauro e l'immobilizzazione delle ossa fratturate di solito richiede la perforazione dell'osso con trapani ortopedici, un trapano a batteria, un trapano chirurgico o un trapano medico per produrre fori per l'inserimento di viti. La perforazione dell'osso durante il processo chirurgico provoca un eccessivo calore da attrito e un aumento della temperatura dell'osso che può portare a necrosi ossea locale; questa osteonecrosi termica può compromettere la forza e la stabilità della fissazione.

I parametri del trapano e i parametri della perforazione ossea stessa possono influenzare significativamente il riscaldamento dell'osso durante la perforazione.

(1) I parametri della punta da trapano includono:

(1A.) Design del trapano - le scanalature nel corpo del trapano, note come scanalature, forniscono labbra di taglio che facilitano la rimozione dei trucioli e permettono ai fluidi di taglio di raggiungere le scanalature; poiché la velocità di avanzamento è proporzionale all'efficienza di taglio, sembrerebbe che la maggiore efficienza di un trapano a 3 scanalature fornirebbe una maggiore riduzione del calore, ma la ricerca dimostra il contrario

(1B.) Diametro della fresa - il diametro della fresa è correlato in modo esponenziale con la temperatura dell'osso, anche se le frese più grandi hanno flauti più grandi che eliminano i trucioli ossei e facilitano una perforazione efficiente

(1C.) Usura delle frese - l'uso eccessivo fa sì che le frese diventino smussate e inefficaci, in quanto le frese smussate richiedono tipicamente l'applicazione di una forza supplementare che contribuisce al calore da attrito. Uno studio ha riportato che non sono state rilevate gravi deformazioni o smussature anche dopo 50 utilizzi.

(2) I parametri della perforazione ossea includono:

(2A.) Velocità di perforazione - manca un consenso sulla velocità di perforazione ideale per ridurre il riscaldamento dell'osso in quanto le prime ricerche hanno scoperto che la temperatura dell'osso era proporzionale alla velocità di perforazione, mentre studi successivi hanno dimostrato che ciò era vero solo in velocità fino a 10.000 giri/min; ancora un altro studio non ha rilevato variazioni di temperatura da velocità di 345 giri/min fino a 2900 giri/min

(2B.) Velocità di avanzamento - la velocità con cui la punta penetra nell'osso; insieme alla velocità di perforazione, la velocità di avanzamento ha un'influenza significativa sulla forza di perforazione, la temperatura, i detriti ossei e la morfologia del foro

(2C.) Profondità di perforazione - la temperatura dell'osso aumenta con la profondità di perforazione perché la perforazione di un foro più profondo aumenta il tempo di contatto tra la punta e l'osso, il che aumenta la quantità di attrito generato dall'aumento della temperatura

(2D.) Spessore dell'osso - la durata della perforazione ossea dipende in gran parte dallo spessore della corteccia, che è la parte più dura dell'osso; maggiore è la densità minerale ossea (BMD), maggiore è il calore generato quando tutti gli altri parametri sono uguali

(2E.) Irrigazione - facilita l'efficace rimozione di schegge e detriti per prevenire l'intasamento dei flauti per ridurre la generazione di calore; la ricerca mostra che l'irrigazione può mantenere le temperature del tessuto osseo al di sotto del valore critico di 47°C

La ricerca farà indubbiamente più luce sugli effetti che questi parametri possono avere sulla perforazione ossea. Una maggiore comprensione dell'associazione tra temperatura e perforazione ossea può contribuire a ridurre l'incidenza e gli effetti dell'osteonecrosi termica.

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