Σας ευχαριστούμε που επισκεφθήκατε το Nature.com. Η έκδοση του προγράμματος περιήγησης που χρησιμοποιείτε έχει περιορισμένη υποστήριξη CSS. Για την καλύτερη δυνατή εμπειρία, σας συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε ένα ενημερωμένο πρόγραμμα περιήγησης (ή να απενεργοποιήσετε τη Λειτουργία συμβατότητας στον Internet Explorer). Εν τω μεταξύ, για να διασφαλίσουμε τη συνεχή υποστήριξη, θα αποδώσουμε τον ιστότοπο χωρίς στυλ και JavaScript.
Η συχνότητα εμφάνισης αρθροσκοπικών χειρουργικών επεμβάσεων έχει αυξηθεί τις τελευταίες δύο δεκαετίες και τα αρθροσκοπικά συστήματα ξυρίσματος έχουν γίνει ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο ορθοπεδικό εργαλείο. Ωστόσο, τα περισσότερα ξυράφια γενικά δεν είναι αρκετά αιχμηρά, εύχρηστα κ.λπ. Σκοπός αυτού του άρθρου είναι να διερευνήσει τα δομικά χαρακτηριστικά της νέας διπλής οδοντωτής λεπίδας του αρθροσκοπικού ξυραφιού BJKMC (Bojin◊ Kinetic Medical). Παρέχει μια επισκόπηση του σχεδιασμού και της διαδικασίας επικύρωσης του προϊόντος. Το αρθροσκοπικό ξυράφι BJKMC διαθέτει σχεδιασμό σωλήνα-σε-σωλήνα, που αποτελείται από ένα εξωτερικό περίβλημα από ανοξείδωτο χάλυβα και έναν περιστρεφόμενο κοίλο εσωτερικό σωλήνα. Το εξωτερικό και το εσωτερικό κέλυφος έχουν αντίστοιχες θύρες αναρρόφησης και κοπής και υπάρχουν εγκοπές στο εσωτερικό και εξωτερικό κέλυφος. Για να δικαιολογηθεί ο σχεδιασμός, συγκρίθηκε με ένα ένθετο Dyonics◊ Incisor◊ Plus. Ελέγχθηκαν και συγκρίθηκαν η εμφάνιση, η σκληρότητα του εργαλείου, η τραχύτητα του μεταλλικού σωλήνα, το πάχος του τοιχώματος του εργαλείου, το προφίλ του δοντιού, η γωνία, η συνολική δομή, οι κρίσιμες διαστάσεις κ.λπ. Ελέγχθηκαν και συγκρίθηκαν. Επιφάνεια εργασίας και μια σκληρότερη και λεπτότερη άκρη. Επομένως, τα προϊόντα BJKMC μπορούν να λειτουργήσουν ικανοποιητικά στη χειρουργική.
Μια άρθρωση στο ανθρώπινο σώμα είναι μια μορφή έμμεσης σύνδεσης μεταξύ των οστών. Είναι μια σύνθετη και σταθερή δομή που παίζει σημαντικό ρόλο στην καθημερινότητά μας. Ορισμένες ασθένειες μεταβάλλουν την κατανομή του φορτίου στην άρθρωση, με αποτέλεσμα λειτουργικό περιορισμό και απώλεια λειτουργίας1. Η παραδοσιακή ορθοπεδική χειρουργική είναι δύσκολο να αντιμετωπιστεί με ακρίβεια ελάχιστα επεμβατικά και η περίοδος ανάρρωσης μετά τη θεραπεία είναι μεγάλη. Η αρθροσκοπική χειρουργική είναι μια ελάχιστα επεμβατική διαδικασία που απαιτεί μόνο μια μικρή τομή, προκαλεί λιγότερο τραύμα και ουλές, έχει ταχύτερο χρόνο ανάρρωσης και λιγότερες επιπλοκές. Με την ανάπτυξη ιατρικών συσκευών, οι ελάχιστα επεμβατικές χειρουργικές τεχνικές έχουν σταδιακά γίνει μια διαδικασία ρουτίνας για την ορθοπεδική διάγνωση και θεραπεία. Λίγο μετά την πρώτη αρθροσκοπική χειρουργική επέμβαση γόνατος, υιοθετήθηκε επίσημα ως χειρουργική τεχνική από τους Kenji Takagi και Masaki Watanabe στην Ιαπωνία2,3. Η αρθροσκόπηση και η ενδοπροσθετική είναι δύο από τις σημαντικότερες εξελίξεις στην ορθοπεδική4. Σήμερα, η ελάχιστα επεμβατική αρθροσκοπική χειρουργική χρησιμοποιείται για τη θεραπεία μιας ποικιλίας παθήσεων και τραυματισμών, όπως οστεοαρθρίτιδα, τραυματισμοί μηνίσκου, τραυματισμοί πρόσθιου και οπίσθιου χιαστού συνδέσμου, αρθρίτιδα, ενδοαρθρικά κατάγματα, υπεξάρθρημα επιγονατίδας, χόνδρινες και χαλαρές βλάβες σώματος.
Η συχνότητα εμφάνισης αρθροσκοπικών χειρουργικών επεμβάσεων έχει αυξηθεί τις τελευταίες δύο δεκαετίες και τα αρθροσκοπικά συστήματα ξυρίσματος έχουν γίνει ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο ορθοπεδικό εργαλείο. Σήμερα, οι χειρουργοί έχουν στη διάθεσή τους μια ποικιλία επιλογών, όπως η ανακατασκευή χιαστού συνδέσμου, η αποκατάσταση μηνίσκου, η τοποθέτηση οστεοχόνδρινου μοσχεύματος, η αρθροσκόπηση ισχίου και η αρθροσκόπηση ζυγοαποφυσιακών αρθρώσεων, ανάλογα με την προτίμηση του χειρουργού1. Καθώς οι αρθροσκοπικές χειρουργικές επεμβάσεις επεκτείνονται σε περισσότερες αρθρώσεις, οι γιατροί μπορούν να εξετάσουν τις αρθρώσεις του αρθρικού συστήματος και να θεραπεύσουν χειρουργικά τους ασθενείς με τρόπους που δεν μπορούσαν να φανταστούν προηγουμένως. Ταυτόχρονα, αναπτύχθηκαν και άλλα εργαλεία. Συνήθως αποτελούνται από μια μονάδα ελέγχου, μια χειρολαβή με ισχυρό κινητήρα και ένα εργαλείο κοπής. Το εργαλείο ανατομής επιτρέπει την ταυτόχρονη και συνεχή αναρρόφηση και καθαρισμό6.
Λόγω της πολυπλοκότητας της αρθροσκοπικής χειρουργικής, συχνά απαιτούνται πολλαπλά εργαλεία. Τα κύρια χειρουργικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται στην αρθροσκοπική χειρουργική περιλαμβάνουν αρθροσκόπια, ψαλίδια με ανιχνευτήρα, διατρητικά εργαλεία, λαβίδες, αρθροσκοπικά μαχαίρια, λεπίδες και ξυράφια μηνίσκου, ηλεκτροχειρουργικά εργαλεία, λέιζερ, όργανα ραδιοσυχνοτήτων και άλλα εργαλεία 7.
Το ξυράφι είναι ένα σημαντικό εργαλείο στη χειρουργική. Υπάρχουν δύο κύριες αρχές της πένσας αρθροσκοπικής χειρουργικής. Η πρώτη είναι η αφαίρεση υπολειμμάτων εκφυλισμένου χόνδρου, συμπεριλαμβανομένων χαλαρών σωμάτων και επιπλέοντος αρθρικού χόνδρου, μέσω αναρρόφησης και έκπλυσης της άρθρωσης με άφθονο φυσιολογικό ορό για την απομάκρυνση ενδοαρθρικών βλαβών και φλεγμονωδών μεσολαβητών. Η άλλη είναι η αφαίρεση του αρθρικού χόνδρου που έχει διαχωριστεί από το υποχόνδριο οστό και η αποκατάσταση του φθαρμένου χόνδρινου ελαττώματος. Ο σχισμένος μηνίσκος αφαιρείται και σχηματίζεται ένας φθαρμένος και σπασμένος μηνίσκος. Τα ξυράφια χρησιμοποιούνται επίσης για την αφαίρεση μέρους ή ολόκληρου του φλεγμονώδους αρθρικού ιστού, όπως η υπερπλασία και η πάχυνση1.
Τα περισσότερα ελάχιστα επεμβατικά νυστέρια έχουν ένα τμήμα κοπής με μια κοίλη εξωτερική κάνουλα και έναν κοίλο εσωτερικό σωλήνα. Σπάνια έχουν 8 οδοντωτά δόντια για μια κοπτική ακμή. Διαφορετικές άκρες λεπίδας παρέχουν διαφορετικά επίπεδα κοπτικής ισχύος στο ξυράφι. Τα συμβατικά αρθροσκοπικά δόντια του ξυραφιού εμπίπτουν σε τρεις κατηγορίες (Σχήμα 1): (α) λεία εσωτερικά και εξωτερικά σωληνάρια· (β) λεία εξωτερικά σωληνάρια και οδοντωτά εσωτερικά σωληνάρια· (γ) οδοντωτά (που μπορεί να είναι λεπίδα ξυραφιού)) εσωτερικά και εξωτερικά σωληνάρια. 9. Η αιχμηρότητά τους στους μαλακούς ιστούς αυξάνεται. Η μέση μέγιστη δύναμη και η απόδοση κοπής ενός πριονιού των ίδιων προδιαγραφών είναι καλύτερη από μια επίπεδη ράβδο 10.
Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένα προβλήματα με τις αρθροσκοπικές ξυριστικές μηχανές που διατίθενται σήμερα. Πρώτον, η λεπίδα δεν είναι αρκετά κοφτερή και είναι εύκολο να μπλοκαριστεί κατά την κοπή μαλακών ιστών. Δεύτερον, ένα ξυράφι μπορεί να κόψει μόνο μαλακό αρθρικό ιστό - ο γιατρός πρέπει να χρησιμοποιήσει ένα γλύφανο για να γυαλίσει το οστό. Επομένως, οι λεπίδες πρέπει να αλλάζονται συχνά κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, γεγονός που αυξάνει τον χρόνο λειτουργίας. Η ζημιά από την κοπή και η φθορά του ξυραφιού είναι επίσης συνηθισμένα προβλήματα. Η ακριβής κατεργασία και ο έλεγχος ακρίβειας σχημάτισαν πραγματικά έναν ενιαίο δείκτη αξιολόγησης.
Το πρώτο πρόβλημα είναι ότι η λεπίδα του ξυραφιού δεν είναι αρκετά λεία λόγω του υπερβολικού κενού μεταξύ της εσωτερικής και της εξωτερικής λεπίδας. Η λύση στο δεύτερο πρόβλημα μπορεί να είναι η αύξηση της γωνίας της λεπίδας του ξυραφιού και η αύξηση της αντοχής του υλικού κατασκευής.
Το νέο αρθροσκοπικό ξυράφι BJKMC με διπλή οδοντωτή λεπίδα μπορεί να λύσει τα προβλήματα των αμβλέων κοπτικών άκρων, του εύκολου φράγματος και της γρήγορης φθοράς των εργαλείων. Για να δοκιμαστεί η πρακτικότητα του νέου σχεδιασμού του ξυραφιού BJKMC, συγκρίθηκε με το αντίστοιχο της Dyonics◊, το Incisor◊ Plus Blade.
Η νέα αρθροσκοπική ξυριστική μηχανή διαθέτει σχεδιασμό σωλήνα-εντός-σωλήνα, που περιλαμβάνει εξωτερικό περίβλημα από ανοξείδωτο χάλυβα και περιστρεφόμενο κοίλο εσωτερικό σωλήνα με αντίστοιχες οπές αναρρόφησης και κοπής στο εξωτερικό περίβλημα και τον εσωτερικό σωλήνα. Τα εσωτερικά και εξωτερικά περιβλήματα έχουν εγκοπές. Κατά τη λειτουργία, το σύστημα ισχύος προκαλεί την περιστροφή του εσωτερικού σωλήνα και ο εξωτερικός σωλήνας δαγκώνει με τα δόντια, αλληλεπιδρώντας με την κοπή. Η ολοκληρωμένη τομή ιστού και τα χαλαρά σώματα αφαιρούνται από την άρθρωση μέσω ενός κοίλου εσωτερικού σωλήνα. Για τη βελτίωση της απόδοσης και της αποτελεσματικότητας της κοπής, επιλέχθηκε μια κοίλη δομή δοντιού. Για τα σύνθετα εξαρτήματα χρησιμοποιείται συγκόλληση με λέιζερ. Η δομή μιας συμβατικής κεφαλής ξυρίσματος με διπλά δόντια φαίνεται στο Σχήμα 2.
Σε γενικές γραμμές, η εξωτερική διάμετρος του πρόσθιου άκρου της αρθροσκοπικής ξυριστικής μηχανής είναι ελαφρώς μικρότερη από το οπίσθιο άκρο. Το ξυράφι δεν πρέπει να πιέζεται μέσα στον αρθρικό χώρο, επειδή τόσο η άκρη όσο και η άκρη του παραθύρου κοπής ξεπλένονται και καταστρέφουν την αρθρική επιφάνεια. Επιπλέον, το πλάτος του παραθύρου της ξυριστικής μηχανής πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο. Όσο πιο πλατύ είναι το παράθυρο, τόσο πιο οργανωμένη είναι η ξυριστική μηχανή που κόβει και ρουφάει, και τόσο καλύτερα αποτρέπει το φράξιμο του παραθύρου.
Συζητήστε την επίδραση του προφίλ των δοντιών στη δύναμη κοπής. Το τρισδιάστατο μοντέλο του ξυραφιού δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το λογισμικό SolidWorks (SolidWorks 2016, SolidWorks Corp., Μασαχουσέτη, ΗΠΑ). Τα μοντέλα εξωτερικού κελύφους με διαφορετικά προφίλ δοντιών εισήχθησαν στο πρόγραμμα πεπερασμένων στοιχείων (ANSYS Workbench 16.0, ANSYS Inc., ΗΠΑ) για ανάλυση πλέγματος και τάσεων. Οι μηχανικές ιδιότητες (μέτρο ελαστικότητας και λόγος Poisson) των υλικών δίνονται στον Πίνακα 1. Η πυκνότητα πλέγματος που χρησιμοποιήθηκε για τους μαλακούς ιστούς ήταν 0,05 mm και βελτιστοποιήσαμε 11 επιφάνειες πλάνης σε επαφή με μαλακούς ιστούς (Εικ. 3α). Ολόκληρο το μοντέλο έχει 40.522 κόμβους και 45.449 πλέγματα. Στις ρυθμίσεις οριακών συνθηκών, περιορίζουμε πλήρως τους 6 βαθμούς ελευθερίας που δίνονται στις 4 πλευρές των μαλακών ιστών και η λεπίδα του ξυραφιού περιστρέφεται 20° γύρω από τον άξονα x (Εικ. 3β).
Μια ανάλυση τριών μοντέλων ξυραφιού (Εικ. 4) έδειξε ότι το σημείο μέγιστης τάσης εμφανίζεται σε μια απότομη δομική αλλαγή, η οποία είναι σύμφωνη με τις μηχανικές ιδιότητες. Το ξυράφι είναι ένα εργαλείο μιας χρήσης4 και υπάρχει μικρός κίνδυνος θραύσης της λεπίδας κατά τη χρήση μίας μόνο φοράς. Επομένως, εστιάζουμε κυρίως στην ικανότητα κοπής του. Η μέγιστη ισοδύναμη τάση που ασκείται στους μαλακούς ιστούς μπορεί να αντανακλά αυτό το χαρακτηριστικό. Υπό τις ίδιες συνθήκες λειτουργίας, όταν η μέγιστη ισοδύναμη τάση είναι η μεγαλύτερη, θεωρείται προκαταρκτικά ότι οι ιδιότητες κοπής του είναι οι καλύτερες. Όσον αφορά την τάση στους μαλακούς ιστούς, το ξυράφι με προφίλ δοντιού 60° παρήγαγε τη μέγιστη διατμητική τάση στους μαλακούς ιστούς (39,213 MPa).
Κατανομή τάσης σε ξυριστική μηχανή και μαλακούς ιστούς όταν οι θήκες ξυραφιού με διαφορετικά προφίλ δοντιών κόβουν μαλακούς ιστούς: (α) Προφίλ δοντιού 50°, (β) Προφίλ δοντιού 60°, (γ) Προφίλ δοντιού 70°.
Για να δικαιολογηθεί ο σχεδιασμός της νέας λεπίδας BJKMC, συγκρίθηκε με μια ισοδύναμη λεπίδα Dyonics◊ Incisor◊ Plus (Εικ. 5) που έχει την ίδια απόδοση. Σε όλα τα πειράματα χρησιμοποιήθηκαν τρεις πανομοιότυποι τύποι από κάθε προϊόν. Όλα τα χρησιμοποιημένα ξυράφια είναι καινούργια και άθικτα.
Παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση του ξυραφιού περιλαμβάνουν τη σκληρότητα και το πάχος της λεπίδας, την τραχύτητα του μεταλλικού σωλήνα, καθώς και το προφίλ και τη γωνία του δοντιού. Για τη μέτρηση των περιγραμμάτων και των γωνιών των δοντιών, επιλέχθηκε ένας προβολέας περιγράμματος με ανάλυση 0,001 mm (σειρά Starrett 400, Εικ. 6). Σε πειράματα, οι κεφαλές ξυρίσματος τοποθετήθηκαν σε έναν πάγκο εργασίας. Μετρήστε το προφίλ και τη γωνία του δοντιού σε σχέση με το σταυρόνημα στην οθόνη προβολής και χρησιμοποιήστε ένα μικρόμετρο ως τη διαφορά μεταξύ των δύο γραμμών για να προσδιορίσετε τη μέτρηση. Το πραγματικό μέγεθος του προφίλ του δοντιού λαμβάνεται διαιρώντας το με τη μεγέθυνση του επιλεγμένου αντικειμενικού φακού. Για να μετρήσετε μια γωνία δοντιού, ευθυγραμμίστε τα σταθερά σημεία εκατέρωθεν της μετρούμενης γωνίας με την τομή των υπογραμμών στην διαγραμμισμένη οθόνη και χρησιμοποιήστε τους κέρσορες γωνίας στον πίνακα για να λάβετε μετρήσεις.
Επαναλαμβάνοντας αυτό το πείραμα, μετρήθηκαν οι κύριες διαστάσεις του μήκους εργασίας (εσωτερικοί και εξωτερικοί σωλήνες), η πρόσθια και οπίσθια εξωτερική διάμετρος, το μήκος και το πλάτος του παραθύρου και το ύψος του δοντιού.
Ελέγξτε την τραχύτητα της επιφάνειας με ένα εργαλείο μέτρησης της ακρίβειας (pinpointer). Η άκρη του εργαλείου μετακινείται οριζόντια πάνω από το δείγμα, κάθετα προς την κατεύθυνση των επεξεργασμένων κόκκων. Η μέση τραχύτητα Ra λαμβάνεται απευθείας από το όργανο. Στο σχήμα 7 φαίνεται ένα όργανο με βελόνα (Mitutoyo SJ-310).
Η σκληρότητα των ξυραφιών μετριέται σύμφωνα με τη δοκιμή σκληρότητας Vickers ISO 6507-1:20055. Το διαμαντένιο οδοντωτό εργαλείο πιέζεται στην επιφάνεια του δείγματος για δεδομένο χρονικό διάστημα υπό μια ορισμένη δύναμη δοκιμής. Στη συνέχεια, μετρήθηκε το διαγώνιο μήκος της εσοχής μετά την αφαίρεση του οδοντωτού εργαλείου. Η σκληρότητα Vickers είναι ανάλογη με την αναλογία της δύναμης δοκιμής προς την επιφάνεια του αποτυπώματος.
Το πάχος τοιχώματος της κεφαλής ξυρίσματος μετράται εισάγοντας μια κυλινδρική σφαιρική κεφαλή με ακρίβεια 0,01 mm και εύρος μέτρησης περίπου 0-200 mm. Το πάχος τοιχώματος ορίζεται ως η διαφορά μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής διαμέτρου του εργαλείου. Η πειραματική διαδικασία για τη μέτρηση του πάχους φαίνεται στο Σχήμα 8.
Η δομική απόδοση του ξυραφιού BJKMC συγκρίθηκε με αυτή ενός ξυραφιού Dyonics◊ των ίδιων προδιαγραφών. Τα δεδομένα απόδοσης για κάθε μέρος του προϊόντος μετρώνται και συγκρίνονται. Με βάση τα δεδομένα διαστάσεων, οι δυνατότητες κοπής και των δύο προϊόντων είναι προβλέψιμες. Και τα δύο προϊόντα έχουν εξαιρετικές δομικές ιδιότητες, επομένως απαιτείται συγκριτική ανάλυση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας από όλες τις πλευρές.
Σύμφωνα με το πείραμα γωνίας, τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον Πίνακα 2 και στον Πίνακα 3. Η μέση τιμή και η τυπική απόκλιση των δεδομένων γωνίας προφίλ για τα δύο προϊόντα δεν ήταν στατιστικά διαφορετικές.
Μια σύγκριση ορισμένων βασικών παραμέτρων των δύο προϊόντων παρουσιάζεται στο Σχήμα 9. Όσον αφορά το πλάτος και το μήκος του εσωτερικού και εξωτερικού σωλήνα, τα εσωτερικά και εξωτερικά παράθυρα του σωλήνα Dyonics◊ είναι ελαφρώς μακρύτερα και φαρδύτερα από αυτά της BJKMC. Αυτό σημαίνει ότι τα Dyonics◊ έχουν περισσότερο χώρο για κοπή και οι σωλήνες είναι λιγότερο πιθανό να φράξουν. Τα δύο προϊόντα δεν διέφεραν στατιστικά από άλλες απόψεις.
Τα μέρη της ξυριστικής μηχανής BJKMC συνδέονται με συγκόλληση με λέιζερ. Επομένως, δεν υπάρχει εξωτερική πίεση στη συγκόλληση. Το προς συγκόλληση μέρος δεν υπόκειται σε θερμική καταπόνηση ή θερμική παραμόρφωση. Το μέρος συγκόλλησης είναι στενό, η διείσδυση είναι μεγάλη, η μηχανική αντοχή του μέρους συγκόλλησης είναι υψηλή, οι κραδασμοί είναι ισχυροί, η αντοχή στην κρούση είναι υψηλή. Τα εξαρτήματα που συγκολλούνται με λέιζερ είναι εξαιρετικά αξιόπιστα κατά τη συναρμολόγηση14,15.
Η τραχύτητα της επιφάνειας είναι ένα μέτρο της υφής μιας επιφάνειας. Λαμβάνονται υπόψη οι συνιστώσες υψηλής συχνότητας και βραχέων κυμάτων της μετρούμενης επιφάνειας, οι οποίες καθορίζουν την αλληλεπίδραση μεταξύ του αντικειμένου και του περιβάλλοντός του. Το εξωτερικό περίβλημα του εσωτερικού μαχαιριού και η εσωτερική επιφάνεια του εσωτερικού σωλήνα είναι οι κύριες επιφάνειες εργασίας του ξυραφιού. Η μείωση της τραχύτητας των δύο επιφανειών μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη φθορά του ξυραφιού και να βελτιώσει την απόδοσή του.
Η τραχύτητα της επιφάνειας του εξωτερικού κελύφους, καθώς και οι εσωτερικές και εξωτερικές επιφάνειες της εσωτερικής λεπίδας δύο μεταλλικών σωλήνων, ελήφθησαν πειραματικά. Οι μέσες τιμές τους φαίνονται στο Σχήμα 10. Η εσωτερική επιφάνεια του εξωτερικού περιβλήματος και η εξωτερική επιφάνεια του εσωτερικού μαχαιριού είναι οι κύριες επιφάνειες εργασίας. Η τραχύτητα της εσωτερικής επιφάνειας της θήκης και της εξωτερικής επιφάνειας του εσωτερικού μαχαιριού BJKMC είναι χαμηλότερη από παρόμοια προϊόντα Dyonics◊ (ίδιας προδιαγραφής). Αυτό σημαίνει ότι τα προϊόντα BJKMC μπορούν να έχουν ικανοποιητικά αποτελέσματα όσον αφορά την απόδοση κοπής.
Σύμφωνα με τη δοκιμή σκληρότητας της λεπίδας, τα πειραματικά δεδομένα δύο ομάδων ξυραφιών φαίνονται στο Σχήμα 11. Τα περισσότερα αρθροσκοπικά ξυράφια είναι κατασκευασμένα από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα λόγω της υψηλής αντοχής, σκληρότητας και ολκιμότητας που απαιτούνται για τις λεπίδες ξυραφιού. Ωστόσο, οι κεφαλές ξυρίσματος BJKMC είναι κατασκευασμένες από μαρτενσιτικό ανοξείδωτο χάλυβα 1RK91. Οι μαρτενσιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες έχουν υψηλότερη αντοχή και σκληρότητα από τους ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες17. Τα χημικά στοιχεία στα προϊόντα BJKMC πληρούν τις απαιτήσεις του S46910 (ASTM-F899 Χειρουργικά Εργαλεία) κατά τη διαδικασία σφυρηλάτησης. Το υλικό έχει δοκιμαστεί για κυτταροτοξικότητα και χρησιμοποιείται ευρέως σε ιατρικές συσκευές.
Από τα αποτελέσματα της ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων φαίνεται ότι η συγκέντρωση τάσης του ξυραφιού επικεντρώνεται κυρίως στο προφίλ του δοντιού. Το IRK91 είναι ένας υπερμαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας υψηλής αντοχής με υψηλή σκληρότητα και καλή αντοχή σε εφελκυσμό τόσο σε θερμοκρασία δωματίου όσο και σε υψηλή θερμοκρασία. Η αντοχή σε εφελκυσμό σε θερμοκρασία δωματίου μπορεί να φτάσει πάνω από 2000 MPa και η μέγιστη τιμή τάσης σύμφωνα με την ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων είναι περίπου 130 MPa, η οποία απέχει πολύ από το όριο θραύσης του υλικού. Πιστεύουμε ότι ο κίνδυνος θραύσης της λεπίδας είναι πολύ μικρός.
Το πάχος της λεπίδας επηρεάζει άμεσα την ικανότητα κοπής του ξυραφιού. Όσο λεπτότερο είναι το πάχος του τοιχώματος, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση κοπής. Το νέο ξυράφι BJKMC ελαχιστοποιεί το πάχος του τοιχώματος δύο αντίθετων περιστρεφόμενων ράβδων και η κεφαλή έχει λεπτότερο τοίχωμα από τα αντίστοιχα της Dyonics◊. Τα λεπτότερα μαχαίρια μπορούν να αυξήσουν την ισχύ κοπής της άκρης.
Τα δεδομένα στον Πίνακα 4 δείχνουν ότι το πάχος τοιχώματος του ξυραφιού BJKMC που μετρήθηκε με τη μέθοδο μέτρησης πάχους τοιχώματος συμπίεσης-περιστροφής είναι μικρότερο από αυτό του ξυραφιού Dyonics◊ των ίδιων προδιαγραφών.
Σύμφωνα με συγκριτικά πειράματα, το νέο αρθροσκοπικό ξυράφι BJKMC δεν παρουσίασε εμφανείς διαφορές στο σχεδιασμό από το παρόμοιο μοντέλο Dyonics◊. Σε σύγκριση με τα ένθετα Dyonics◊ Incisor◊ Plus όσον αφορά τις ιδιότητες του υλικού, τα ένθετα διπλού δοντιού BJKMC έχουν πιο λεία επιφάνεια εργασίας και σκληρότερη και λεπτότερη άκρη. Επομένως, τα προϊόντα BJKMC μπορούν να λειτουργήσουν ικανοποιητικά στη χειρουργική επέμβαση. Αυτή η μελέτη σχεδιάστηκε προοπτικά και η συγκεκριμένη απόδοση πρέπει να δοκιμαστεί σε επόμενα πειράματα.
Chen, Z., Wang, C., Jiang, W., Na, T. & Chen, B. Ανασκόπηση χειρουργικών εργαλείων αρθροσκοπικής απολέπισης γόνατος και ολικής αρθροπλαστικής ισχίου. Chen, Z., Wang, C., Jiang, W., Na, T. & Chen, B. Ανασκόπηση χειρουργικών εργαλείων αρθροσκοπικής απολέπισης γόνατος και ολικής αρθροπλαστικής ισχίου.Chen Z, Wang K, Jiang W, Na T, και Chen B. Ανασκόπηση χειρουργικών εργαλείων για αρθροσκοπική απολέπιση γόνατος και ολική αρθροπλαστική ισχίου. Chen, Z., Wang, C., Jiang, W., Na, T. & Chen, B. 膝关节镜清创术和全髋关节置换术手术器械综述。 Chen, Z., Wang, C., Jiang, W., Na, T. & Chen, B.Chen Z, Wang K, Jiang W, Na T, και Chen B. Μια ανασκόπηση χειρουργικών εργαλείων για αρθροσκοπική αφαίρεση γόνατος και ολική αρθροπλαστική ισχίου.Πομπή του Τσίρκου. 65, 291–298 (2017).
Pssler, HH & Yang, Y. Το Παρελθόν και το Μέλλον της Αρθροσκόπησης. Pssler, HH & Yang, Y. Το Παρελθόν και το Μέλλον της Αρθροσκόπησης. Pssler, HH & Yang, Y. Прошлое и будущее αρτροσκοπία. Pssler, HH & Yang, Y. Το παρελθόν και το μέλλον της αρθροσκόπησης. Pssler, HH & Yang, Y. 关节镜检查的过去和未来。 Pssler, HH & Yang, Y. Αρθροσκοπική εξέταση του παρελθόντος και του μέλλοντος. Pssler, HH & Yang, Y. Прошлое и будущее αρτροσκοπία. Pssler, HH & Yang, Y. Το παρελθόν και το μέλλον της αρθροσκόπησης.Αθλητικοί Τραυματισμοί 5-13 (Springer, 2012).
Αρθροσκοπικά όργανα Tingstad, EM & Spindler, KP Basic. Αρθροσκοπικά όργανα Tingstad, EM & Spindler, KP Basic.Tingstad, EM και Spindler, KP Βασικά αρθροσκοπικά εργαλεία. Tingstad, EM & Spindler, KP 基本关节镜器械。 Τίνγκσταντ, ΕΜ & Σπίντλερ, ΚΠTingstad, EM και Spindler, KP Βασικά αρθροσκοπικά εργαλεία.εργασία. τεχνολογία. αθλητιατρική. 12(3), 200-203 (2004).
Tena-Arregui, J., Barrio-Asensio, C., Puerta-Fonollá, J. & Murillo-González, J. Αρθροσκοπική μελέτη της άρθρωσης του ώμου σε έμβρυα. Tena-Arregui, J., Barrio-Asensio, C., Puerta-Fonollá, J. & Murillo-González, J. Αρθροσκοπική μελέτη της άρθρωσης του ώμου σε έμβρυα.Tena-Arregui, J., Barrio-Asensio, C., Puerta-Fonolla, J., and Murillo-Gonzalez, J. Αρθροσκοπική εξέταση της άρθρωσης του ώμου του εμβρύου. Tena-Arregui, J., Barrio-Asensio, C., Puerta-Fonollá, J. & Murillo-González, J. 胎儿肩关节的关节镜研究。 Tena-Arregui, J., Barrio-Asensio, C., Puerta-Fonollá, J. & Murillo-González, J.Tena-Arregui, J., Barrio-Asensio, K., Puerta-Fonolla, J. and Murillo-Gonzalez, J. Αρθροσκοπική εξέταση της άρθρωσης του ώμου του εμβρύου.ένωση. J. Αρθρώσεις. σύνδεση. Journal of Surgery. 21(9), 1114-1119 (2005).
Wieser, K. et al. Ελεγχόμενες εργαστηριακές δοκιμές αρθροσκοπικών συστημάτων ξυρίσματος: επηρεάζουν οι λεπίδες, η πίεση επαφής και η ταχύτητα την απόδοση της λεπίδας; σύνθετο. J. Joints. connection. Journal of Surgery. 28(10), 497-1503 (2012).
Miller R. Γενικές αρχές αρθροσκόπησης. Campbell's Orthopedic Surgery, 8η έκδοση, 1817–1858. (Mosby Yearbook, 1992).
Cooper, DE & Fouts, B. Αρθροσκόπηση μονής πύλης: Αναφορά μιας νέας τεχνικής. Cooper, DE & Fouts, B. Αρθροσκόπηση μονής πύλης: Αναφορά μιας νέας τεχνικής.Cooper, DE και Footes, B. Αρθροσκόπηση μονής πυλαίας: μια αναφορά σε μια νέα τεχνική. Cooper, DE & Fouts, B. 单门关节镜检查：新技术报告。 Κούπερ, ΔΕ & Φάουτς, Μπ.Cooper, DE και Footes, B. Αρθροσκόπηση μίας θύρας: μια αναφορά σε μια νέα τεχνολογία.τεχνολογία σύνθετων ουσιών. 2(3), e265-e269 (2013).
Singh, S., Tavakkolizadeh, A., Arya, A. & Compson, J. Αρθροσκοπικά μηχανοκίνητα εργαλεία: Μια ανασκόπηση ξυριστικών μηχανών και φρεζών. Singh, S., Tavakkolizadeh, A., Arya, A. & Compson, J. Αρθροσκοπικά μηχανοκίνητα εργαλεία: Μια ανασκόπηση ξυριστικών μηχανών και φρεζών.Singh S., Tavakkolizadeh A., Arya A. και Compson J. Αρθροσκοπικά εργαλεία οδήγησης: μια επισκόπηση των ξυραφιών και των γλυφάνων. Singh, S.、Tavakkolizadeh, A.、Arya, A. & Compson, J. 关节镜动力器械：剃须刀和毛刺综述。 Singh, S., Tavakkolizadeh, A., Arya, A. & Compson, J. Ηλεκτρικά εργαλεία Arthroscopy: 剃羉刀和毛刺全述。Singh S., Tavakkolizadeh A., Arya A. και Compson J. Αρθροσκοπικές συσκευές δύναμης: μια επισκόπηση των ξυραφιών και των γλυφάνων.ορθοπεδική. Τραύμα 23(5), 357–361 (2009).
Anderson, PS & LaBarbera, M. Λειτουργικές συνέπειες του σχεδιασμού των δοντιών: Επιδράσεις του σχήματος της λεπίδας στην ενεργητική της κοπής. Anderson, PS & LaBarbera, M. Λειτουργικές συνέπειες του σχεδιασμού των δοντιών: Επιδράσεις του σχήματος της λεπίδας στην ενεργητική της κοπής.Anderson, PS και Labarbera, M. Λειτουργικές επιπτώσεις του σχεδιασμού των δοντιών: η επίδραση του σχήματος της λεπίδας στην ενέργεια κοπής. Anderson, PS & LaBarbera, M. 齿设计的功能后果：刀片形状对切割能量学的影响。 Άντερσον, PS & ΛαΜπαρμπέρα, Μ.Anderson, PS και Labarbera, M. Λειτουργικές επιπτώσεις του σχεδιασμού των δοντιών: η επίδραση του σχήματος της λεπίδας στην ενέργεια κοπής.J. Exp. βιολογία. 211(22), 3619–3626 (2008).
Funakoshi, T., Suenaga, N., Sano, H., Oizumi, N. & Minami, A. In vitro και ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων μιας νέας τεχνικής στερέωσης του στροφικού μανικετίου. Funakoshi, T., Suenaga, N., Sano, H., Oizumi, N. & Minami, A. In vitro και ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων μιας νέας τεχνικής στερέωσης του στροφικού μανικετίου.Funakoshi T, Suenaga N, Sano H, Oizumi N, και Minami A. In vitro και ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων μιας νέας τεχνικής στερέωσης του περιστροφικού μανικετίου. Funakoshi, T., Suenaga, N., Sano, H., Oizumi, N. & Minami, A. 新型肩袖固定技术的体外和有限元分析。 Funakoshi, T., Suenaga, N., Sano, H., Oizumi, N. & Minami, A.Funakoshi T, Suenaga N, Sano H, Oizumi N, και Minami A. In vitro και ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων μιας νέας τεχνικής στερέωσης του περιστροφικού μανικετίου.J. Χειρουργική ώμου και αγκώνα. 17(6), 986-992 (2008).
Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. & Yokobori, AT. Το σφιχτό δέσιμο του έσω κόμπου μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο επανασχίσεως μετά από διαοστική ισοδύναμη αποκατάσταση του τένοντα του στροφικού πετάλου. Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. & Yokobori, AT. Το σφιχτό δέσιμο του έσω κόμπου μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο επανασχίσεως μετά από διαοστική ισοδύναμη αποκατάσταση του τένοντα του στροφικού πετάλου. Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. & Yokobori, AT Тугое Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. & Yokobori, AT Η σφιχτή περίδεση του έσω συνδέσμου μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο επαναρρήξης μετά από διαοστική ισοδύναμη αποκατάσταση του τένοντα του στροφικού πετάλου του ώμου. Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. & Yokobori, AT紧内侧打结可能会增加肩袖肌腱经骨等效修复后再撕裂的风险。 Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. & Yokobori, AT. Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. & Yokobori, AT Tugie медиальные узлы може да увеличить риск повторного разрыва сухожилия ротаторной манжеты плестики после костной эквивалентно. Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. & Yokobori, AT Οι σφιγμένοι έσω σύνδεσμοι μπορεί να αυξήσουν τον κίνδυνο επαναρρήξης του τένοντα του στροφικού μανικετίου του ώμου μετά από αρθροπλαστική οστικού ισοδύναμου.Βιοϊατρική επιστήμη. alma mater Britain. 28(3), 267–277 (2017).
Zhang SV et al. Κατανομή τάσης στο σύμπλεγμα του επιχείλιου χόνδρου και του στροφικού μανικετίου κατά την κίνηση του ώμου in vivo: ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων. σύνθετη. J. Joints. σύνδεση. Journal of Surgery. 31(11), 2073-2081(2015).
P'ng, D. & Molian, P. Συγκόλληση με λέιζερ Nd:YAG Q-switch φύλλων ανοξείδωτου χάλυβα AISI 304. P'ng, D. & Molian, P. Συγκόλληση με λέιζερ Nd:YAG Q-switch φύλλων ανοξείδωτου χάλυβα AISI 304. P'ng, D. & Molian, P. Лазерная сварка Nd: YAG с модулятором добротности фольги из нержавеющей стали AISI 304. P'ng, D. & Molian, P. Συγκόλληση με λέιζερ Nd:YAG με ποιοτικό διαμορφωτή από φύλλο ανοξείδωτου χάλυβα AISI 304. P'ng, D. & Molian, P. Q-switch Nd:YAG 激光焊接AISI 304 不锈钢箔。 P'ng, D. & Molian, P. Συγκόλληση με λέιζερ Nd:YAG Q-switch φύλλου ανοξείδωτου χάλυβα AISI 304. P'ng, D. & Molian, P. Q-переключатель Nd: YAG Лазерная сварка фольги из нержавеющей стали AISI 304. P'ng, D. & Molian, P. Συγκόλληση με λέιζερ Nd:YAG με Q-switching φύλλου ανοξείδωτου χάλυβα AISI 304.Επιστήμη alma mater Βρετανία. 486(1-2), 680-685 (2008).
Kim, JJ και Tittel, FC Στα Πρακτικά της Διεθνούς Εταιρείας Οπτικής Μηχανικής (1991).
Izelu, C. & Eze, S. Διερεύνηση της επίδρασης του βάθους κοπής, του ρυθμού πρόωσης και της ακτίνας της μύτης του εργαλείου στην επαγόμενη δόνηση και την τραχύτητα της επιφάνειας κατά τη σκληρή τόρνευση κράματος χάλυβα 41Cr4 χρησιμοποιώντας μεθοδολογία επιφάνειας απόκρισης. Izelu, C. & Eze, S. Διερεύνηση της επίδρασης του βάθους κοπής, του ρυθμού πρόωσης και της ακτίνας της μύτης του εργαλείου στην επαγόμενη δόνηση και την τραχύτητα της επιφάνειας κατά τη σκληρή τόρνευση κράματος χάλυβα 41Cr4 χρησιμοποιώντας μεθοδολογία επιφάνειας απόκρισης.Izelu, K. και Eze, S. Διερεύνηση της επίδρασης του βάθους κοπής, του ρυθμού πρόωσης και της ακτίνας της άκρης του εργαλείου στην επαγόμενη δόνηση και την τραχύτητα της επιφάνειας κατά την σκληρή κατεργασία κράματος χάλυβα 41Cr4 χρησιμοποιώντας μεθοδολογία επιφάνειας απόκρισης. Izelu, C. & Eze, S. 使用响应面法研究41Cr4合金钢硬车削过程中切深、进给速度和刀尖半径对诱发振动和表面粗糙度和刀尖半径对诱发振动和表面粗糙动 Izelu, C. & Eze, S. Η επίδραση του βάθους κοπής, της ταχύτητας τροφοδοσίας και της ακτίνας στην τραχύτητα της επιφάνειας του κράματος χάλυβα 41Cr4 κατά τη διαδικασία κοπής τραχύτητας επιφάνειας.Izelu, K. και Eze, S. Χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία της επιφάνειας απόκρισης για τη διερεύνηση της επίδρασης του βάθους κοπής, του ρυθμού πρόωσης και της ακτίνας της άκρης στην επαγόμενη δόνηση και την τραχύτητα της επιφάνειας κατά την σκληρή κατεργασία κράματος χάλυβα 41Cr4.Ερμηνεία. J. Engineering. technology 7, 32–46 (2016).
Zhang, BJ, Zhang, Y., Han, G. & Yan, F. Σύγκριση της συμπεριφοράς τριβοδιάβρωσης μεταξύ 304 ωστενιτικού και 410 μαρτενσιτικού ανοξείδωτου χάλυβα σε τεχνητό θαλασσινό νερό. Zhang, BJ, Zhang, Y., Han, G. & Yan, F. Σύγκριση της συμπεριφοράς τριβοδιάβρωσης μεταξύ 304 ωστενιτικού και 410 μαρτενσιτικού ανοξείδωτου χάλυβα σε τεχνητό θαλασσινό νερό.Zhang, BJ, Zhang, Y., Han, G. και Yang, F. Σύγκριση της συμπεριφοράς τριβοδιάβρωσης μεταξύ ωστενιτικού και μαρτενσιτικού ανοξείδωτου χάλυβα 304 σε τεχνητό θαλασσινό νερό. Zhang, BJ, Zhang, Y., Han, G. & Yan, F. 304 奥氏体和410 马氏体不锈钢在人造海水中的摩擦腐蚀行中的摩擦腐蚀行 Zhang, BJ, Zhang, Y., Han, G. & Yan, F. 304 奥氏体和410 马氏体 από ανοξείδωτο χάλυβα在人造海水水的植物体的植物体可以下载可以下载可以.Zhang BJ, Zhang Y, Han G. και Jan F. Σύγκριση της τριβικής διάβρωσης ωστενιτικού και μαρτενσιτικού ανοξείδωτου χάλυβα 304 και μαρτενσιτικού ανοξείδωτου χάλυβα 410 σε τεχνητό θαλασσινό νερό.Το RSC Προωθεί. 6(109), 107933-107941 (2016).
Η παρούσα μελέτη δεν έλαβε συγκεκριμένη χρηματοδότηση από κανέναν φορέα χρηματοδότησης στον δημόσιο, εμπορικό ή μη κερδοσκοπικό τομέα.
Σχολή Ιατρικών Συσκευών και Μηχανικής Τροφίμων, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Σαγκάης, Οδός Yungong αρ. 516, Σαγκάη, Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας, 2000-93