加工時の温度上昇を抑制する骨切除用医療機器の開発

本研究では，ダイヤモンド砥石を用いた骨の切除時の熱侵襲の抑制を目的に，骨の温度が上昇する原因やその抑制方法について検討を行った．手術においては様々な粒径の砥粒を有する砥石が使用されており，一般的な研削加工においては粒径によって温度上昇などの加工特性が大きく変化することが知られている．そこで，砥粒の粒径が違う砥石を使用し，それぞれの砥石を使用した場合の温度上昇の原因と抑制方法について検討した．手術で使用される砥石の中で比較的粒径が小さい砥粒を有する砥石を使用した場合は，砥石に付着した切りくずと骨加工面間の摩擦熱によって温度が上昇すること，およびその付着は加工点に供給している冷却水によって生じていることがこれまでの研究で明らかになっていた．そこで，加工点に冷却水を供給しないことで温度上昇の主要因である切りくずの付着を抑制し，また切りくずの付着以外の発熱による温度上昇を加工点への冷却水供給以外の方法で抑制することを試みた．その結果，加工点に10度程度の冷風を供給することで，熱侵襲の危険性がある温度以下に温度上昇を抑制できることを明らかにした．手術で使用される砥石の中で比較的粒径が大きい砥粒を有する砥石を使用した場合は比較的粒径が小さい砥粒を有する砥石を使用した場合と異なり，砥粒と骨加工面間の摩擦熱によって温度が上昇することがわかった．そこで，その摩擦熱による温度上昇を抑制する方法を検討した結果，砥石の回転数を低下させることで加工点に流入する冷却水の量を増加させ，その冷却効果によって熱侵襲の危険性がある温度以下に温度上昇を抑制できることを明らかにした．現在，この内容について論文投稿中である．

本研究では，ダイヤモンド砥石を用いた骨の切除時の熱侵襲の抑制を目的に，骨の温度が上昇する原因やその抑制方法について検討を行った．手術においては様々な粒径の砥粒を有する砥石が使用されており，一般的な研削加工においては粒径によって温度上昇などの加工特性が大きく変化することが知られている．そこで，砥粒の粒径が違う砥石を使用し，それぞれの砥石を使用した場合の温度上昇の原因と抑制方法について検討した．手術で使用される砥石の中で比較的粒径が小さい砥粒を有する砥石を使用した場合は，砥石に付着した切りくずと骨加工面間の摩擦熱によって温度が上昇すること，およびその付着は加工点に供給している冷却水によって生じていることがこれまでの研究で明らかになっていた．そこで，加工点に冷却水を供給しないことで温度上昇の主要因である切りくずの付着を抑制し，また切りくずの付着以外の発熱による温度上昇を加工点への冷却水供給以外の方法で抑制することを試みた．その結果，加工点に10度程度の冷風を供給することで，熱侵襲の危険性がある温度以下に温度上昇を抑制できることを明らかにした．手術で使用される砥石の中で比較的粒径が大きい砥粒を有する砥石を使用した場合は比較的粒径が小さい砥粒を有する砥石を使用した場合と異なり，砥粒と骨加工面間の摩擦熱によって温度が上昇することがわかった．そこで，その摩擦熱による温度上昇を抑制する方法を検討した結果，砥石の回転数を低下させることで加工点に流入する冷却水の量を増加させ，その冷却効果によって熱侵襲の危険性がある温度以下に温度上昇を抑制できることを明らかにした．現在，この内容について論文投稿中である．