مجله دانشکده دندان‌پزشکی اصفهان
بررسی اثر زاویه سر مته بر افزایش دما حین سوراخکاری استخوان فک به کمک روش اجزای محدود
نوع مقاله : مقاله‌های پژوهشی
چکیده
مقدمه: افزایش بیش از حد دما حین سوراخکاری استخوان فک جهت کاشت ایمپلنت های دندانی منجر به آسیب رساندن به بافت استخوان اطراف می‌گردد. از جمله عوامل اثرگذار بر این افزایش دما می‌توان به پارامترهای هندسی مته‌های جراحی اشاره نمود که زاویه سرمته یکی از آن‌ها می‌باشد. هدف از انجام این پژوهش تعیین زاویه مناسب سرمته بر مبنای ایجاد کمترین افزایش دما جهت انجام سوراخکاری استخوان فک حین عمل کاشت ایمپلنت‌های دندانی بود. مواد و روش‌ها: در این پژوهش از نرم افزار تحلیل اجزای محدود DEFORM-3D Ver 6/1 جهت سوراخکاری استخوان کورتیکال فک پایین استفاده گردید. برای این کار سه مته با زوایای مختلف سرمته70، 90 و 118 درجه در این نرم افزار طراحی شدند. مدل‌سازی سه بعدی فک پایین نیز با استفاده از تصاویر سی.تی.اسکن و به‌وسیله نرم افزار MIMICS 10/01 انجام شد. جهت قرارگیری مته روی مدل فک یک دندان از بخش انتهایی مدل توسط نرم افزار CATIA V5R19 برداشته شد. در نهایت مدل فک مورد نظر جهت انجام تحلیل فرایند سوراخکاری با فرمت STL وارد نرم افزار DEFORM-3D Ver 6/1 گردید. یافته‌ها:در پایان این شبیه سازی‌ها نمودارهای بیشترین دمای تولید شده در بافت استخوان فک حین سوراخکاری آن و همچنین میانگین دماها به‌دست آمد. مشاهدات نشان داد که مته با زاویه نوک 70 درجه با میانگین دمایی معادل 4/75 درجه سانتیگراد کمترین میزان افزایش دما را در بافت استخوان مجاور خود به نسبت زوایای 90 و 118 درجه با میانگین‌های دمایی به ترتیب معادل با 1/81 و 4/93 درجه سانتیگراد پدید آورده بود. نتیجه گیری: از نتایج این تحقیق مشخص شدکه سرمته با زاویه 70 درجه برای انجام عمل سوارخکاری استخوان فک از نظر کمترین میزان افزایش دما، جهت کاشت ایمپلنت‌های دندانی، نسبت به زوایای بیشتر سرمته مناسب‌تر است. کلید واژه: تحلیل اجزای محدود، ایمپلنت‌های دندانی، فک پایین
عنوان مقاله [English]
Effect of drill bit angle on temperature rise during mandible drilling with finite element method
چکیده [English]
Introduction: Excessive temperature rise during drilling of the mandible for dental implant placement might damage adjacent osseous tissues. Various factors affect temperature rise, including the geometrical parameters of surgical drills, one of which is the drill bit head angle. The aim of this research was to determine suitable drill bit head angle to induce minimum temperature rise during mandible drilling operation for dental implant placement. Materials and methods: In this research, the finite element analysis software DEFORM-3D Ver 6.1 was used for mandibular cortical bone drilling. To this end, three drill bits with different head angles of 70, 90 and 118 degrees were designed in this software. Three-dimensional modeling of the mandible was performed using CT scan images and MIMICS 10.01 software. To place the drill bit on the mandibular model, CATIA V5R19 software was used to remove a tooth from the distal end of the mandibular model. Finally, to perform the drilling operation, the model of the mandible was imported to DEFORM-3D Ver 6.1 software in STL format. Results: At the end of these simulations, the diagrams of maximum heat generated in mandibular bone during drilling operation and mean temperatures were obtained. The results showed that the drill bit with 70° head angle resulted in the minimum mean temperature of 75.4ºC compared to 90 and 118 degrees with mean temperatures of 81.1°C and 93.4°C, respectively. Conclusion: The results indicated that drill bit with 70° head angle is more appropriate for mandibular bone drilling operation than other larger bit angles. Key words: Dental implants, Finite element analysis, Mandible.
)