ขอบคุณที่เข้าชม Nature.com เบราว์เซอร์ที่คุณใช้อยู่มีการรองรับ CSS อย่างจำกัด เพื่อประสบการณ์การใช้งานที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์เวอร์ชันล่าสุด (หรือปิดโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer) ในระหว่างนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าเว็บไซต์จะยังคงได้รับการสนับสนุนต่อไป เราจะแสดงผลเว็บไซต์โดยไม่มีสไตล์และ JavaScript
การผ่าตัดส่องกล้องข้อเพิ่มขึ้นในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา และระบบมีดโกนส่องกล้องข้อได้กลายเป็นเครื่องมือผ่าตัดกระดูกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม มีดโกนส่วนใหญ่โดยทั่วไปมักไม่คมพอ สึกหรอง่าย และอื่นๆ บทความนี้มีจุดประสงค์เพื่อตรวจสอบลักษณะโครงสร้างของใบมีดหยักคู่แบบใหม่ของมีดโกนส่องกล้องข้อ BJKMC (Bojin◊ Kinetic Medical) โดยให้ภาพรวมของการออกแบบผลิตภัณฑ์และกระบวนการตรวจสอบความถูกต้อง มีดโกนส่องกล้องข้อ BJKMC มีการออกแบบแบบท่อซ้อนท่อ ประกอบด้วยปลอกนอกทำจากสแตนเลสและท่อกลวงด้านในที่หมุนได้ เปลือกนอกและเปลือกในมีช่องดูดและช่องตัดที่สอดคล้องกัน และมีรอยบากบนเปลือกในและเปลือกนอก เพื่อพิสูจน์การออกแบบ จึงได้เปรียบเทียบกับใบมีด Dyonics◊ Incisor◊ Plus โดยตรวจสอบและเปรียบเทียบรูปลักษณ์ ความแข็งของเครื่องมือ ความหยาบของท่อโลหะ ความหนาของผนังเครื่องมือ รูปทรงฟัน มุม โครงสร้างโดยรวม ขนาดที่สำคัญ ฯลฯ ซึ่งมีพื้นผิวการทำงานที่แข็งและบางกว่า ดังนั้น ผลิตภัณฑ์ของ BJKMC จึงสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในการผ่าตัด
ข้อต่อในร่างกายมนุษย์เป็นรูปแบบของการเชื่อมต่อทางอ้อมระหว่างกระดูก ข้อต่อเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนและมั่นคงซึ่งมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา โรคบางชนิดเปลี่ยนแปลงการกระจายแรงในข้อต่อ ส่งผลให้เกิดข้อจำกัดในการทำงานและการสูญเสียการทำงาน¹ การผ่าตัดกระดูกและข้อแบบดั้งเดิมนั้นยากที่จะรักษาได้อย่างแม่นยำด้วยการผ่าตัดแบบแผลเล็ก และระยะเวลาการฟื้นตัวหลังการรักษาก็ยาวนาน การผ่าตัดส่องกล้องเป็นการผ่าตัดแบบแผลเล็กที่ต้องใช้เพียงแผลเล็กๆ ทำให้เกิดบาดแผลและรอยแผลเป็นน้อยลง มีระยะเวลาการฟื้นตัวเร็วขึ้น และมีภาวะแทรกซ้อนน้อยลง ด้วยการพัฒนาของอุปกรณ์ทางการแพทย์ เทคนิคการผ่าตัดแบบแผลเล็กจึงค่อยๆ กลายเป็นขั้นตอนปกติสำหรับการวินิจฉัยและการรักษาโรคกระดูกและข้อ หลังจากที่การผ่าตัดเข่าด้วยกล้องครั้งแรกไม่นาน เคนจิ ทาคากิ และมาซากิ วาตานาเบะ ในญี่ปุ่นได้นำเทคนิคนี้มาใช้เป็นเทคนิคการผ่าตัดอย่างเป็นทางการ^2,3 การผ่าตัดส่องกล้องและการใส่ข้อเทียมเป็นสองความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดในศัลยกรรมกระดูกและข้อ⁴ ปัจจุบัน การผ่าตัดส่องกล้องแบบแผลเล็กถูกนำมาใช้รักษาอาการและอาการบาดเจ็บต่างๆ มากมาย รวมถึงโรคข้อเสื่อม การบาดเจ็บของกระดูกอ่อนข้อเข่า การบาดเจ็บของเอ็นไขว้หน้าและหลัง การอักเสบของเยื่อหุ้มข้อ กระดูกหักภายในข้อ ข้อสะบ้าเคลื่อน การบาดเจ็บของกระดูกอ่อน และเศษกระดูกหลุดในข้อ
การผ่าตัดผ่านกล้องข้อเพิ่มขึ้นในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา และระบบเครื่องมือขูดเนื้อเยื่อผ่านกล้องข้อได้กลายเป็นเครื่องมือทางศัลยกรรมกระดูกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ปัจจุบัน ศัลยแพทย์มีตัวเลือกมากมายให้เลือกใช้ เช่น การผ่าตัดซ่อมแซมเอ็นไขว้หน้า การซ่อมแซมหมอนรองกระดูก การปลูกถ่ายกระดูกอ่อน การส่องกล้องข้อสะโพก และการส่องกล้องข้อต่อกระดูกสันหลัง ขึ้นอยู่กับความต้องการของศัลยแพทย์¹ เมื่อขั้นตอนการผ่าตัดผ่านกล้องข้อขยายไปสู่ข้อต่อมากขึ้น แพทย์สามารถตรวจสอบข้อต่อไซโนเวียลและรักษาผู้ป่วยด้วยวิธีการผ่าตัดที่ไม่เคยคิดมาก่อน ในขณะเดียวกัน ก็มีการพัฒนาเครื่องมืออื่นๆ ขึ้นมา ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยหน่วยควบคุม ด้ามจับที่มีมอเตอร์ทรงพลัง และเครื่องมือตัด เครื่องมือผ่าตัดนี้ช่วยให้สามารถดูดและกำจัดเนื้อเยื่อที่เสียหายได้พร้อมกันและต่อเนื่อง⁶
เนื่องจากการผ่าตัดส่องกล้องมีความซับซ้อน จึงมักต้องใช้อุปกรณ์หลายชนิด อุปกรณ์ผ่าตัดหลักที่ใช้ในการผ่าตัดส่องกล้อง ได้แก่ กล้องส่องข้อ กรรไกรตรวจข้อ เครื่องเจาะ คีม มีดผ่าตัดส่องกล้อง ใบมีดและมีดโกนสำหรับกระดูกอ่อนข้อเข่า เครื่องมือผ่าตัดด้วยไฟฟ้า เลเซอร์ เครื่องมือคลื่นความถี่วิทยุ และอุปกรณ์อื่นๆ 7
มีดโกนเป็นเครื่องมือสำคัญในการผ่าตัด หลักการสำคัญของการใช้คีมผ่าตัดข้อผ่านกล้องมีสองประการ ประการแรกคือการกำจัดเศษกระดูกอ่อนที่เสื่อมสภาพ รวมถึงเศษกระดูกอ่อนที่หลุดลอย และกระดูกอ่อนข้อที่ลอยตัว โดยการดูดและล้างข้อด้วยน้ำเกลือปริมาณมากเพื่อกำจัดรอยโรคภายในข้อและสารสื่อกลางการอักเสบ ประการที่สองคือการกำจัดกระดูกอ่อนข้อที่แยกออกจากกระดูกใต้กระดูกอ่อนและซ่อมแซมความเสียหายของกระดูกอ่อนที่สึกหรอ หมอนรองกระดูกที่ฉีกขาดจะถูกตัดออก และหมอนรองกระดูกที่สึกหรอและแตกหักจะถูกสร้างขึ้นใหม่ มีดโกนยังใช้ในการกำจัดเนื้อเยื่อเยื่อหุ้มข้ออักเสบบางส่วนหรือทั้งหมด เช่น การเจริญเติบโตมากเกินไปและการหนาตัวขึ้น¹
มีดผ่าตัดแบบแผลเล็กส่วนใหญ่จะมีส่วนตัดที่มีท่อด้านนอกกลวงและท่อด้านในกลวง โดยส่วนใหญ่แล้วจะไม่มีฟันหยัก 8 ซี่สำหรับคมตัด ปลายใบมีดที่แตกต่างกันจะให้กำลังการตัดที่แตกต่างกัน ฟันของมีดผ่าตัดแบบส่องกล้องทั่วไปแบ่งออกเป็นสามประเภท (รูปที่ 1): (ก) ท่อด้านในและด้านนอกเรียบ; (ข) ท่อด้านนอกเรียบและท่อด้านในหยัก; (ค) ท่อด้านในและด้านนอกหยัก (ซึ่งอาจเป็นใบมีดโกน) ความคมของใบมีดต่อเนื้อเยื่ออ่อนจะเพิ่มขึ้น แรงสูงสุดเฉลี่ยและประสิทธิภาพการตัดของเลื่อยที่มีคุณสมบัติเดียวกันจะดีกว่าเหล็กแบน 10 อัน
อย่างไรก็ตาม เครื่องมือโกนกระดูกแบบส่องกล้องที่มีอยู่ในปัจจุบันมีปัญหาอยู่หลายประการ ประการแรก ใบมีดไม่คมพอ และติดขัดได้ง่ายเมื่อตัดเนื้อเยื่ออ่อน ประการที่สอง มีดโกนสามารถตัดได้เฉพาะเนื้อเยื่อไซโนเวียลที่อ่อนนุ่มเท่านั้น แพทย์ต้องใช้หัวเจียรเพื่อขัดกระดูก ดังนั้นจึงต้องเปลี่ยนใบมีดบ่อยครั้งระหว่างการผ่าตัด ซึ่งทำให้เวลาในการผ่าตัดเพิ่มขึ้น ความเสียหายจากการตัดและการสึกหรอของใบมีดก็เป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไปเช่นกัน การผลิตที่แม่นยำและการควบคุมความถูกต้องแม่นยำจึงเป็นดัชนีการประเมินที่สำคัญอย่างแท้จริง
ปัญหาแรกคือใบมีดโกนไม่เรียบสนิทเนื่องจากมีช่องว่างมากเกินไประหว่างใบมีดด้านในและด้านนอก ส่วนวิธีแก้ปัญหาที่สองคือการเพิ่มมุมของใบมีดโกนและเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุที่ใช้ในการผลิต
มีดโกนผ่าตัดข้อรุ่นใหม่ BJKMC ที่มีใบมีดหยักคู่ สามารถแก้ปัญหาคมมีดทื่อ การอุดตันง่าย และการสึกหรอของเครื่องมืออย่างรวดเร็ว เพื่อทดสอบประสิทธิภาพการใช้งานของมีดโกน BJKMC ดีไซน์ใหม่นี้ จึงได้นำไปเปรียบเทียบกับมีดโกนรุ่นเดียวกันของ Dyonics◊ คือ Incisor◊ Plus Blade
มีดโกนข้อแบบใหม่นี้มีดีไซน์แบบท่อซ้อนท่อ ประกอบด้วยปลอกนอกทำจากสแตนเลส และท่อในกลวงหมุนได้ พร้อมช่องดูดและช่องตัดที่เข้ากันทั้งบนปลอกนอกและท่อใน ปลอกในและปลอกนอกมีรอยบาก ในระหว่างการใช้งาน ระบบกำลังจะทำให้ท่อในหมุน และท่อนอกจะกัดด้วยฟัน ทำให้เกิดการตัด เนื้อเยื่อที่ถูกตัดออกและเศษชิ้นส่วนที่หลวมจะถูกกำจัดออกจากข้อต่อผ่านท่อในกลวง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิผลในการตัด จึงเลือกใช้โครงสร้างฟันแบบเว้า การเชื่อมด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้สำหรับชิ้นส่วนคอมโพสิต โครงสร้างของหัวโกนแบบฟันคู่ทั่วไปแสดงในรูปที่ 2
โดยทั่วไปแล้ว ในการออกแบบ ใบมีดด้านหน้าของเครื่องมือขูดกระดูกแบบส่องกล้องจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเล็กกว่าใบมีดด้านหลังเล็กน้อย ไม่ควรดันใบมีดเข้าไปในช่องข้อมากเกินไป เพราะจะทำให้ทั้งปลายและขอบของช่องตัดถูกชะล้างและทำลายพื้นผิวข้อ นอกจากนี้ ความกว้างของช่องตัดควรมีขนาดใหญ่พอ ยิ่งช่องกว้างมากเท่าไหร่ การตัดและการดูดของเครื่องมือขูดกระดูกก็จะยิ่งเป็นระเบียบมากขึ้น และป้องกันการอุดตันของช่องได้ดีขึ้นเท่านั้น
อภิปรายผลกระทบของรูปทรงฟันต่อแรงตัด แบบจำลอง 3 มิติของมีดโกนถูกสร้างขึ้นโดยใช้ซอฟต์แวร์ SolidWorks (SolidWorks 2016, SolidWorks Corp., แมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา) แบบจำลองเปลือกนอกที่มีรูปทรงฟันต่างกันถูกนำเข้าสู่โปรแกรมไฟไนต์เอเลเมนต์ (ANSYS Workbench 16.0, ANSYS Inc., สหรัฐอเมริกา) เพื่อทำการสร้างตาข่ายและวิเคราะห์ความเค้น คุณสมบัติทางกล (โมดูลัสความยืดหยุ่นและอัตราส่วนปัวซอง) ของวัสดุแสดงอยู่ในตารางที่ 1 ความหนาแน่นของตาข่ายที่ใช้สำหรับเนื้อเยื่ออ่อนคือ 0.05 มม. และเราได้ปรับแต่งหน้าตัดระนาบ 11 หน้าที่สัมผัสกับเนื้อเยื่ออ่อน (รูปที่ 3a) แบบจำลองทั้งหมดมีโหนด 40,522 โหนดและตาข่าย 45,449 ตาข่าย ในการตั้งค่าเงื่อนไขขอบเขต เราได้จำกัดองศาอิสระ 6 องศาที่กำหนดให้กับด้านทั้ง 4 ของเนื้อเยื่ออ่อนอย่างเต็มที่ และใบมีดโกนถูกหมุน 20° รอบแกน x (รูปที่ 3b)
จากการวิเคราะห์มีดโกนสามรุ่น (รูปที่ 4) พบว่าจุดที่มีความเค้นสูงสุดเกิดขึ้นที่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอย่างฉับพลัน ซึ่งสอดคล้องกับคุณสมบัติทางกล มีดโกนเป็นเครื่องมือแบบใช้แล้วทิ้ง⁴ และมีความเสี่ยงน้อยที่ใบมีดจะหักระหว่างการใช้งานครั้งเดียว ดังนั้นเราจึงมุ่งเน้นไปที่ความสามารถในการตัดเป็นหลัก ความเค้นสมมูลสูงสุดที่กระทำต่อเนื้อเยื่ออ่อนอาจสะท้อนถึงลักษณะนี้ ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานเดียวกัน เมื่อความเค้นสมมูลสูงสุดมีค่ามากที่สุด จะถือว่าคุณสมบัติการตัดนั้นดีที่สุด ในแง่ของความเค้นต่อเนื้อเยื่ออ่อน มีดโกนที่มีโปรไฟล์ฟัน 60° ทำให้เกิดความเค้นเฉือนต่อเนื้อเยื่ออ่อนสูงสุด (39.213 MPa)
การกระจายแรงกดบนใบมีดโกนและเนื้อเยื่ออ่อนเมื่อใบมีดโกนที่มีรูปทรงฟันต่างกันตัดเนื้อเยื่ออ่อน: (a) รูปทรงฟัน 50°, (b) รูปทรงฟัน 60°, (c) รูปทรงฟัน 70°
เพื่อเป็นการยืนยันการออกแบบใบมีด BJKMC ใหม่ จึงได้ทำการเปรียบเทียบกับใบมีด Dyonics◊ Incisor◊ Plus ที่มีประสิทธิภาพเท่ากัน (รูปที่ 5) โดยใช้ผลิตภัณฑ์แต่ละชนิดจำนวน 3 ชิ้นที่เหมือนกันในการทดลองทั้งหมด มีดโกนที่ใช้ทั้งหมดเป็นของใหม่และไม่มีความเสียหาย
ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของมีดโกน ได้แก่ ความแข็งและความหนาของใบมีด ความหยาบของท่อโลหะ และรูปทรงและมุมของฟันมีดโกน ในการวัดรูปทรงและมุมของฟันมีดโกนนั้น ได้เลือกใช้เครื่องฉายภาพรูปทรงที่มีความละเอียด 0.001 มม. (Starrett 400 series, รูปที่ 6) ในการทดลอง ได้วางหัวมีดโกนไว้บนโต๊ะทำงาน วัดรูปทรงและมุมของฟันมีดโกนเทียบกับเส้นตัดบนหน้าจอฉายภาพ และใช้ไมโครมิเตอร์วัดความแตกต่างระหว่างเส้นทั้งสองเพื่อกำหนดค่าการวัด ขนาดรูปทรงฟันมีดโกนจริงจะได้จากการหารด้วยกำลังขยายของเลนส์ที่เลือกใช้ ในการวัดมุมของฟันมีดโกน ให้จัดตำแหน่งจุดคงที่ทั้งสองด้านของมุมที่วัดให้ตรงกับจุดตัดของเส้นย่อยบนหน้าจอที่มีเส้นขีด และใช้ตัวชี้มุมในตารางเพื่ออ่านค่า
โดยการทำการทดลองซ้ำนี้ ได้ทำการวัดขนาดหลักๆ ของความยาวใช้งาน (ท่อด้านในและด้านนอก) เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกด้านหน้าและด้านหลัง ความยาวและความกว้างของช่อง และความสูงของฟัน
ตรวจสอบความหยาบของพื้นผิวด้วยเครื่องวัดความหยาบแบบเข็ม เลื่อนปลายเครื่องมือในแนวนอนเหนือชิ้นงาน ตั้งฉากกับทิศทางของเนื้อวัสดุ ค่าความหยาบเฉลี่ย Ra จะได้จากเครื่องมือโดยตรง ภาพที่ 7 แสดงเครื่องมือที่มีเข็ม (Mitutoyo SJ-310)
ความแข็งของใบมีดโกนวัดตามวิธีการทดสอบความแข็งแบบวิคเกอร์ส ISO 6507-1:20055 โดยใช้หัวกดเพชรกดลงบนพื้นผิวของชิ้นงานเป็นระยะเวลาหนึ่งภายใต้แรงทดสอบที่กำหนด จากนั้นจึงวัดความยาวแนวทแยงของรอยกดหลังจากดึงหัวกดออก ความแข็งแบบวิคเกอร์สเป็นสัดส่วนกับอัตราส่วนของแรงทดสอบต่อพื้นที่ผิวของรอยกด
ความหนาของผนังหัวโกนวัดได้โดยการสอดหัวบอลทรงกระบอกที่มีความแม่นยำ 0.01 มม. และช่วงการวัดประมาณ 0-200 มม. ความหนาของผนังถูกกำหนดให้เป็นผลต่างระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและภายในของเครื่องมือ ขั้นตอนการทดลองสำหรับการวัดความหนาแสดงในรูปที่ 8
ได้มีการเปรียบเทียบสมรรถนะเชิงโครงสร้างของมีดโกน BJKMC กับมีดโกน Dyonics◊ ที่มีคุณสมบัติเดียวกัน มีการวัดและเปรียบเทียบข้อมูลสมรรถนะของแต่ละส่วนของผลิตภัณฑ์ จากข้อมูลมิติ สามารถคาดการณ์ความสามารถในการตัดของผลิตภัณฑ์ทั้งสองได้ ผลิตภัณฑ์ทั้งสองมีคุณสมบัติเชิงโครงสร้างที่ดีเยี่ยม แต่ยังคงจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์เปรียบเทียบการนำไฟฟ้าจากทุกด้านเพิ่มเติม
จากการทดลองหาค่ามุม ผลลัพธ์แสดงอยู่ในตารางที่ 2 และตารางที่ 3 ค่าเฉลี่ยและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของข้อมูลมุมโปรไฟล์สำหรับผลิตภัณฑ์ทั้งสองนั้นไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ
ภาพที่ 9 แสดงการเปรียบเทียบพารามิเตอร์สำคัญบางประการของผลิตภัณฑ์ทั้งสอง ในแง่ของความกว้างและความยาวของท่อด้านในและด้านนอก ช่องหน้าต่างท่อด้านในและด้านนอกของ Dyonics◊ นั้นยาวและกว้างกว่าของ BJKMC เล็กน้อย ซึ่งหมายความว่า Dyonics◊ มีพื้นที่ในการตัดมากกว่า และท่อมีโอกาสอุดตันน้อยกว่า ผลิตภัณฑ์ทั้งสองไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติในด้านอื่นๆ
ชิ้นส่วนของมีดโกน BJKMC เชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ดังนั้นจึงไม่มีแรงกดจากภายนอกต่อรอยเชื่อม ชิ้นส่วนที่จะเชื่อมจึงไม่ได้รับความเครียดจากความร้อนหรือการเสียรูปจากความร้อน บริเวณที่เชื่อมแคบ การแทรกซึมสูง ความแข็งแรงเชิงกลของบริเวณที่เชื่อมสูง ทนต่อการสั่นสะเทือนได้ดี และทนต่อแรงกระแทกสูง ชิ้นส่วนที่เชื่อมด้วยเลเซอร์มีความน่าเชื่อถือสูงในการประกอบ14,15
ความหยาบของพื้นผิวเป็นการวัดลักษณะพื้นผิว โดยพิจารณาส่วนประกอบความถี่สูงและคลื่นสั้นของพื้นผิวที่วัด ซึ่งเป็นตัวกำหนดปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุกับสิ่งแวดล้อม ปลอกด้านนอกของใบมีดด้านในและพื้นผิวด้านในของท่อด้านในเป็นพื้นผิวการทำงานหลักของมีดโกน การลดความหยาบของพื้นผิวทั้งสองสามารถลดการสึกหรอของมีดโกนได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้งาน
ได้ทำการวัดค่าความหยาบของพื้นผิวเปลือกนอก รวมถึงพื้นผิวด้านในและด้านนอกของใบมีดด้านในของท่อโลหะทั้งสองท่อโดยวิธีการทดลอง ค่าเฉลี่ยของค่าเหล่านี้แสดงในรูปที่ 10 พื้นผิวด้านในของปลอกนอกและพื้นผิวด้านนอกของใบมีดด้านในเป็นพื้นผิวใช้งานหลัก ค่าความหยาบของพื้นผิวด้านในของปลอกและพื้นผิวด้านนอกของใบมีดด้านในของ BJKMC นั้นต่ำกว่าผลิตภัณฑ์ Dyonics◊ ที่คล้ายคลึงกัน (สเปคเดียวกัน) ซึ่งหมายความว่าผลิตภัณฑ์ BJKMC สามารถให้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจในแง่ของประสิทธิภาพการตัด
จากผลการทดสอบความแข็งของใบมีด ข้อมูลการทดลองของใบมีดโกนสองกลุ่มแสดงอยู่ในรูปที่ 11 มีดโกนสำหรับผ่าตัดข้อส่วนใหญ่ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก เนื่องจากมีความแข็งแรง ความเหนียว และความยืดหยุ่นสูงตามที่ต้องการสำหรับใบมีดโกน อย่างไรก็ตาม หัวโกนของ BJKMC ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก 1RK91 เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกมีความแข็งแรงและความเหนียวสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก¹⁷ องค์ประกอบทางเคมีในผลิตภัณฑ์ BJKMC เป็นไปตามข้อกำหนดของ S46910 (ASTM-F899 เครื่องมือผ่าตัด) ในระหว่างกระบวนการตีขึ้นรูป วัสดุนี้ได้รับการทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ทางการแพทย์
จากผลการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ พบว่าจุดที่มีความเค้นสูงในใบมีดโกนส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ที่บริเวณร่องฟัน เหล็กกล้าไร้สนิม IRK91 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมซูเปอร์มาร์เทนซิติกที่มีความแข็งแรงสูง มีความเหนียวสูง และมีความแข็งแรงดึงที่ดีทั้งที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิสูง ความแข็งแรงดึงที่อุณหภูมิห้องสามารถสูงถึงมากกว่า 2000 MPa และค่าความเค้นสูงสุดตามการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์อยู่ที่ประมาณ 130 MPa ซึ่งยังห่างไกลจากขีดจำกัดการแตกหักของวัสดุ เราเชื่อว่าความเสี่ยงต่อการแตกหักของใบมีดนั้นมีน้อยมาก
ความหนาของใบมีดส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการตัดของมีดโกน ยิ่งความหนาของผนังบางลงเท่าไหร่ ประสิทธิภาพการตัดก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น มีดโกน BJKMC รุ่นใหม่นี้ลดความหนาของผนังของแท่งหมุนสองแท่งที่อยู่ตรงข้ามกันให้เหลือน้อยที่สุด และหัวมีดโกนก็มีผนังที่บางกว่ารุ่นอื่นๆ จาก Dyonics◊ ใบมีดที่บางลงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการตัดของปลายมีดโกนได้
ข้อมูลในตารางที่ 4 แสดงให้เห็นว่าความหนาของผนังมีดโกน BJKMC ที่วัดโดยวิธีการวัดความหนาของผนังแบบบีบอัดและหมุนนั้น น้อยกว่ามีดโกน Dyonics◊ ที่มีคุณสมบัติเดียวกัน
จากการทดลองเปรียบเทียบ พบว่ามีดโกนส่องกล้องรุ่นใหม่ของ BJKMC ไม่มีความแตกต่างด้านการออกแบบที่ชัดเจนจากรุ่น Dyonics◊ ที่คล้ายคลึงกัน เมื่อเปรียบเทียบกับใบมีด Dyonics◊ Incisor◊ Plus ในแง่ของคุณสมบัติวัสดุ ใบมีดสองซี่ของ BJKMC มีพื้นผิวการทำงานที่เรียบกว่า และปลายที่แข็งและบางกว่า ดังนั้น ผลิตภัณฑ์ของ BJKMC จึงสามารถใช้งานได้อย่างน่าพอใจในการผ่าตัด การศึกษาครั้งนี้เป็นการศึกษาแบบไปข้างหน้า และจำเป็นต้องมีการทดสอบประสิทธิภาพเฉพาะใน1การทดลองต่อไป
Chen, Z., Wang, C., Jiang, W., Na, T. และ Chen, B. บทวิจารณ์เกี่ยวกับเครื่องมือผ่าตัดสำหรับการขูดเนื้อเยื่อข้อเข่าและการผ่าตัดเปลี่ยนข้อสะโพกแบบส่องกล้อง Chen, Z., Wang, C., Jiang, W., Na, T. และ Chen, B. บทวิจารณ์เกี่ยวกับเครื่องมือผ่าตัดสำหรับการขูดเนื้อเยื่อข้อเข่าและการผ่าตัดเปลี่ยนข้อสะโพกแบบส่องกล้องChen Z, Wang K, Jiang W, Na T และ Chen B. การทบทวนเครื่องมือผ่าตัดสำหรับการขูดเนื้อเยื่อข้อเข่าและการผ่าตัดเปลี่ยนข้อสะโพกแบบส่องกล้อง 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。 เฉิน, ซี, วัง, ซี, เจียง, ดับบลิว, นา, ต. และเฉิน, บี.Chen Z, Wang K, Jiang W, Na T และ Chen B. การทบทวนเครื่องมือผ่าตัดสำหรับการขูดเนื้อเยื่อข้อเข่าและการผ่าตัดเปลี่ยนข้อสะโพกทั้งหมดด้วยวิธีส่องกล้องขบวนแห่ของคณะละครสัตว์ 65, 291–298 (2017)
Pssler, HH และ Yang, Y. อดีตและอนาคตของการส่องกล้องข้อ. Pssler, HH และ Yang, Y. อดีตและอนาคตของการส่องกล้องข้อ. Pssler, HH & Yang, Y. Прошлое и будущее артроскопии. Pssler, HH และ Yang, Y. อดีตและอนาคตของการส่องกล้องข้อ Pssler, HH & Yang, Y. 关节镜检查的过去和未来。 Pssler, HH และ Yang, Y. การตรวจข้อด้วยกล้องส่องข้อในอดีตและอนาคต Pssler, HH & Yang, Y. Прошлое и будущее артроскопии. Pssler, HH และ Yang, Y. อดีตและอนาคตของการส่องกล้องข้อการบาดเจ็บจากการเล่นกีฬา หน้า 5-13 (Springer, 2012)
Tingstad, EM & Spindler, อุปกรณ์ส่องกล้องทางข้อขั้นพื้นฐานของ KP Tingstad, EM & Spindler, อุปกรณ์ส่องกล้องทางข้อขั้นพื้นฐานของ KPTingstad, EM และ Spindler, KP เครื่องมือพื้นฐานสำหรับการผ่าตัดส่องกล้องข้อ Tingstad, EM & Spindler, KP 基本关节镜器械。 ทิงสตัด, อีเอ็ม และ สปินด์เลอร์, เคพีTingstad, EM และ Spindler, KP เครื่องมือพื้นฐานสำหรับการผ่าตัดส่องกล้องข้องาน เทคโนโลยี เวชศาสตร์การกีฬา 12(3), 200-203 (2004)
Tena-Arregui, J., Barrio-Asensio, C., Puerta-Fonollá, J. & Murillo-González, J. การศึกษา Arthroscopic ของข้อไหล่ในทารกในครรภ์ Tena-Arregui, J., Barrio-Asensio, C., Puerta-Fonollá, J. & Murillo-González, J. การศึกษา Arthroscopic ของข้อไหล่ในทารกในครรภ์Tena-Arregui, J. , Barrio-Asensio, C. , Puerta-Fonolla, J. และ Murillo-Gonzalez, J. การตรวจข้อไหล่ของทารกในครรภ์ด้วยกล้องส่องกล้อง 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. และ Murillo-González, J.Tena-Arregui, J. , Barrio-Asensio, K. , Puerta-Fonolla, J. และ Murillo-Gonzalez, J. การตรวจข้อไหล่ของทารกในครรภ์ด้วยกล้องส่องกล้องสารประกอบ. ข้อต่อ. การเชื่อมต่อ. วารสารศัลยกรรม. 21(9), 1114-1119 (2005).
Wieser, K. และคณะ การทดสอบในห้องปฏิบัติการแบบควบคุมของระบบการโกนแบบส่องกล้อง: ใบมีด แรงกดสัมผัส และความเร็วมีผลต่อประสิทธิภาพของใบมีดหรือไม่? วารสารข้อต่อและการเชื่อมต่อ วารสารศัลยกรรม 28(10), 497-1503 (2012)
Miller R. หลักการทั่วไปของการส่องกล้องข้อ. ศัลยกรรมกระดูกและข้อของแคมป์เบลล์ ฉบับที่ 8, 1817–1858. (Mosby Yearbook, 1992).
Cooper, DE & Fouts, B. การส่องกล้องข้อแบบช่องทางเดียว: รายงานเทคนิคใหม่ Cooper, DE & Fouts, B. การส่องกล้องข้อแบบช่องทางเดียว: รายงานเทคนิคใหม่Cooper, DE และ Footes, B. การส่องกล้องข้อแบบช่องทางเดียว: รายงานเกี่ยวกับเทคนิคใหม่ Cooper, DE & Fouts, B. 单门关节镜检查：新技术报告。 คูเปอร์, ดีอี และ ฟาวท์ส, บี.Cooper, DE และ Footes, B. การส่องกล้องข้อแบบพอร์ตเดียว: รายงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่เทคโนโลยีสารประกอบ 2(3), e265-e269 (2013)
Singh, S., Tavakkolizadeh, A., Arya, A. และ Compson, J. เครื่องมือผ่าตัดข้อแบบใช้พลังงาน: การทบทวนเครื่องมือขูดและเครื่องมือเจาะ Singh, S., Tavakkolizadeh, A., Arya, A. และ Compson, J. เครื่องมือผ่าตัดข้อแบบใช้พลังงาน: การทบทวนเครื่องมือขูดและเครื่องมือเจาะSingh S., Tavakkolizadeh A., Arya A. และ Compson J. เครื่องมือขับเคลื่อนในการผ่าตัดส่องกล้อง: ภาพรวมของมีดโกนและหัวเจาะ 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. เครื่องมือไฟฟ้า Arthroscopy: 剃羉刀和毛刺全述。Singh S., Tavakkolizadeh A., Arya A. และ Compson J. อุปกรณ์แรงในการผ่าตัดส่องกล้อง: ภาพรวมของมีดโกนและหัวเจาะศัลยกรรมกระดูกและข้อ การบาดเจ็บ 23(5), 357–361 (2009)
Anderson, PS & LaBarbera, M. ผลที่ตามมาของการออกแบบฟันเลื่อย: ผลกระทบของรูปทรงใบมีดต่อพลังงานในการตัด Anderson, PS & LaBarbera, M. ผลที่ตามมาของการออกแบบฟันเลื่อย: ผลกระทบของรูปทรงใบมีดต่อพลังงานในการตัดAnderson, PS และ Labarbera, M. ผลกระทบเชิงฟังก์ชันของการออกแบบฟัน: ผลกระทบของรูปทรงใบมีดต่อพลังงานในการตัด Anderson, PS & LaBarbera, M. ที่ปรึกษาด้านการตลาด แอนเดอร์สัน, พีเอส และ ลาบาร์เบรา, เอ็ม.Anderson, PS และ Labarbera, M. ผลกระทบเชิงฟังก์ชันของการออกแบบฟัน: ผลของรูปทรงใบมีดต่อพลังงานในการตัดJ. Exp. biology. 211(22), 3619–3626 (2008).
Funakoshi, T., Suenaga, N., Sano, H., Oizumi, N. และ Minami, A. การวิเคราะห์ในหลอดทดลองและการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ของเทคนิคการยึดเอ็นหัวไหล่แบบใหม่ Funakoshi, T., Suenaga, N., Sano, H., Oizumi, N. และ Minami, A. การวิเคราะห์ในหลอดทดลองและการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ของเทคนิคการยึดเอ็นหัวไหล่แบบใหม่Funakoshi T, Suenaga N, Sano H, Oizumi N และ Minami A. การวิเคราะห์ในหลอดทดลองและการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ของเทคนิคการยึดเอ็นหัวไหล่แบบใหม่ 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。 ฟูนาโกชิ ต. ซูเอนากะ เอ็น. ซาโนะ เอช. โออิซึมิ เอ็น. และ มินามิ เอ.Funakoshi T, Suenaga N, Sano H, Oizumi N และ Minami A. การวิเคราะห์ในหลอดทดลองและการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ของเทคนิคการยึดเอ็นหัวไหล่แบบใหม่J. ศัลยกรรมไหล่และข้อศอก 17(6), 986-992 (2008)
Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. และ Yokobori, AT การผูกปมตรงกลางที่แน่นเกินไปอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการฉีกขาดซ้ำหลังจากการซ่อมแซมเอ็นกล้ามเนื้อหมุนรอบข้อไหล่แบบเทียบเท่าการสอดผ่านกระดูก Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. และ Yokobori, AT การผูกปมตรงกลางที่แน่นเกินไปอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการฉีกขาดซ้ำหลังจากการซ่อมแซมเอ็นกล้ามเนื้อหมุนรอบข้อไหล่แบบเทียบเท่าการสอดผ่านกระดูก Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. & Yokobori, AT Тугое завязывание медиального узла может увеличить риск повторного разрыва после чрескостного эквивалентного восстановления сухожилия вращательной манжеты плеча. Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. และ Yokobori, AT การผูกเอ็นด้านในแน่นเกินไปอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการฉีกขาดซ้ำหลังจากการซ่อมแซมเอ็นกล้ามเนื้อหมุนรอบข้อไหล่แบบเทียบเท่าการสอดผ่านกระดูก 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 Тугие медиальные узлы могут увеличить риск повторного разрыва сухожилия ротаторной манжеты плеча после костной эквивалентной пластики. Sano, H., Tokunaga, M., Noguchi, M., Inawashiro, T. และ Yokobori, AT เอ็นยึดข้อไหล่ด้านในที่ตึงอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการฉีกขาดซ้ำของเอ็นกล้ามเนื้อหมุนรอบข้อไหล่หลังการผ่าตัดเปลี่ยนข้อไหล่แบบเทียบเท่ากระดูกวิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยบริเตนใหญ่ 28(3), 267–277 (2017)
Zhang SV และคณะ การกระจายความเค้นในกลุ่มเอ็นรอบข้อไหล่และเอ็นหมุนรอบข้อไหล่ระหว่างการเคลื่อนไหวของไหล่ในร่างกาย: การวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัด วารสารข้อต่อและการเชื่อมต่อ วารสารศัลยกรรม 31(11), 2073-2081(2015)
P'ng, D. และ Molian, P. การเชื่อมด้วยเลเซอร์ Nd:YAG แบบ Q-switch ของแผ่นฟอยล์สแตนเลส AISI 304 P'ng, D. และ Molian, P. การเชื่อมด้วยเลเซอร์ Nd:YAG แบบ Q-switch ของแผ่นฟอยล์สแตนเลส AISI 304 P'ng, D. & Molian, P. лазерная сварка Nd: YAG с модулятором добротности фольги из нержавеющей стали AISI 304. P'ng, D. และ Molian, P. การเชื่อมด้วยเลเซอร์ Nd:YAG โดยใช้ตัวปรับคุณภาพฟอยล์สแตนเลส AISI 304 P'ng, D. & Molian, P. Q-switch Nd:YAG 激光焊接AISI 304 不锈钢箔。 P'ng, D. และ Molian, P. การเชื่อมด้วยเลเซอร์ Nd:YAG แบบ Q-switch ของแผ่นฟอยล์สแตนเลส AISI 304 P'ng, D. & Molian, P. Q-переключатель Nd: YAG лазерная сварка фольги из нержавеющей стали AISI 304. P'ng, D. และ Molian, P. การเชื่อมด้วยเลเซอร์ Nd:YAG แบบ Q-switched บนแผ่นฟอยล์สแตนเลส AISI 304วิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยบริเตนใหญ่ 486(1-2), 680-685 (2008)
คิม, เจเจ และ ทิทเทล, เอฟซี ในรายงานการประชุมของสมาคมวิศวกรรมทัศนศาสตร์นานาชาติ (1991)
Izelu, C. และ Eze, S. การตรวจสอบผลกระทบของความลึกของการตัด อัตราป้อน และรัศมีปลายคมของเครื่องมือต่อการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นและความหยาบของพื้นผิวระหว่างการกลึงแข็งของเหล็กอัลลอย 41Cr4 โดยใช้วิธีการวิเคราะห์พื้นผิวตอบสนอง Izelu, C. และ Eze, S. การตรวจสอบผลกระทบของความลึกของการตัด อัตราป้อน และรัศมีปลายคมของเครื่องมือต่อการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นและความหยาบของพื้นผิวระหว่างการกลึงแข็งของเหล็กอัลลอย 41Cr4 โดยใช้วิธีการวิเคราะห์พื้นผิวตอบสนองIzelu, K. และ Eze, S. การตรวจสอบผลกระทบของความลึกของการตัด อัตราป้อน และรัศมีปลายเครื่องมือต่อการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นและความหยาบของพื้นผิวระหว่างการตัดเฉือนเหล็กอัลลอย 41Cr4 ด้วยวิธีการพื้นผิวตอบสนอง Izelu, C. & Eze, S. 使用响应的法研究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的粗糙度的影响。 Izelu, C. และ Eze, S. ผลกระทบของความลึกในการตัด ความเร็วป้อน และรัศมีต่อความหยาบผิวของเหล็กอัลลอย 41Cr4 ในกระบวนการตัดความหยาบผิวIzelu, K. และ Eze, S. การใช้ระเบียบวิธีพื้นผิวตอบสนองเพื่อตรวจสอบอิทธิพลของความลึกของการตัด อัตราป้อน และรัศมีปลายคมตัดต่อการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นและความหยาบของพื้นผิวระหว่างการตัดเฉือนเหล็กอัลลอย 41Cr4 ที่แข็งการตีความ. วารสารวิศวกรรมเทคโนโลยี 7, 32–46 (2016).
Zhang, BJ, Zhang, Y., Han, G. และ Yan, F. การเปรียบเทียบพฤติกรรมการกัดกร่อนเชิงเสียดทานระหว่างสแตนเลสออสเทนิติก 304 และสแตนเลสมาร์เทนซิติก 410 ในน้ำทะเลเทียม Zhang, BJ, Zhang, Y., Han, G. และ Yan, F. การเปรียบเทียบพฤติกรรมการกัดกร่อนเชิงเสียดทานระหว่างสแตนเลสออสเทนิติก 304 และสแตนเลสมาร์เทนซิติก 410 ในน้ำทะเลเทียมZhang, BJ, Zhang, Y., Han, G. และ Yang, F. การเปรียบเทียบพฤติกรรมการกัดกร่อนจากการเสียดสีระหว่างเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกและมาร์เทนซิติก 304 ในน้ำทะเลเทียม 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为比较。 Zhang, BJ, Zhang, Y., Han, G. & Yan, F. 304 奥氏体和410 马氏体 stainless steel 下载可以.Zhang BJ, Zhang Y, Han G. และ Jan F. การเปรียบเทียบการกัดกร่อนจากแรงเสียดทานของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกและมาร์เทนซิติก 304 และเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก 410 ในน้ำทะเลเทียมRSC ส่งเสริม. 6(109), 107933-107941 (2016).
งานวิจัยนี้ไม่ได้รับการสนับสนุนทางการเงินเฉพาะเจาะจงจากหน่วยงานใด ๆ ในภาครัฐ ภาคเอกชน หรือภาคไม่แสวงหาผลกำไร
คณะวิศวกรรมเครื่องมือแพทย์และอาหาร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเซี่ยงไฮ้ เลขที่ 516 ถนนหย่งกง เมืองเซี่ยงไฮ้ สาธารณรัฐประชาชนจีน พ.ศ. 2543