Effect speed and bur bit point angle on bone temperature (In vitro study in bovine rib)

YULIANTO, Heribertus Dedy Kusuma, Dr. drg. Siti Sunarintyas, M.Kes

2008 | Tesis | S2 Bioteknologi

Salah satu permasalahan dalam penggunaan bur tulang adalah pembangkitan panas yang disebabkan oleh gesekan antara material dari mata bur and tulang. Peningkatan temperature di sekitar area pengeburan melebihi 50° C akan menyebabkan kerusakan yang sifatnya menetap baik pada struktur maupun sifat-sifat fisik dari tulang. Jaringan nekrosis merupakan lingkungan yang baik untuk pertumbuhan bakteri dan menyebabkan timbulnya abses. Bur yang sudah tumpul akan menimbulkan panas yang lebih besar yang diakibatkan oleh perubahan geometry dari permukaan mata bur, seperti sudut mata bur dan ulir. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi efek dari berbagai macam tingkat kecepatan putaran dan perubahan sudut mata bur terhadap timbulnya panas pada tulang. Dua puluh tujuh tulang iga sapi segar digunakan pada penelitian ini karena mempunyai kemiripan dimensi dan sifat fisik dengan tulang mandibula manusia. Tulang iga sapi dibur dengan kecepatan yang berbeda (8,750 rpm, 21,875 rpm, 35,000 rpm) dan menggunakan sudut mata bur yang berbeda (90°, 120°, 150°) dengan tekanan yang konstan. Temperature pada tulang diukur dengan Thermocouple tipe K yang dihubungkan dengan digital thermometer. Rerata peningkatan temperature (temperature maksimum dikurangi dengan temperature minimum) pada kecepatan putaran 8,750 rpm yang dikombinasikan dengan sudut mata bur 120° adalah 30.9 C° dan temperature maksimum sebesar 66° C dengan waktu pengeburan 15.88 detik. Peningkatan kecepatan putaran sampai 35,000 rpm akan menghasilkan peningkatan temperature sebesar 12.30 C° dan temperature maksimum sebesar 34.20°C dengan waktu pengeburan 3.81 detik. Data menunjukkan bahwa penggunaan sudut mata bur 120° yang dikombinasikan dengan berbagai tingkat kecepatan menunjukkan perbandingan yang terbalik antara peningkatan tingkat kecepatan dengan temperature yang dihasilkan. Pola peningkatan temperature yang berbeda ditemukan pada penggunaan bur dengan sudut mata bur 90° dan 120°. Terdapat kemiripan karakteristik peningkatan temperature tulang yang disebabkan oleh berbagai variasi tingkat kecepatan yang dikombinasikan dengan sudut mata bur 90° dan 150° yang menunjukkan bahwa peningkatan rerata temperature tulang mempunyai perbandingan lurus dengan peningkatan kecepatan. Kesimpulan dari penelitian ini adalah variasi tingkat kecepatan dan perbedaan sudut mata bur berpengaruh terhadap temperature tulang.

One of the problems in bone drilling is heat generation due to the friction force between the material of the bur and bone. Rising of temperature around drilling hole over 50°C will cause osteonecrosis. Necrotic tissue provides favorable circumstance for bacterial growth that is potentially to cause abscess. Blunt bur produces more thermal damage due to the changing in the geometrical structure of cutting face, such as point angle and flank. The aim of this research is to determine the effect of speed and bur bit point angle on bone temperature. Twenty seven fresh bovine ribs were chosen because they are readily accessible, cost effective, and approximate the human mandible in dimension and physical properties. Bovine ribs were drilled with different speed (8,750 rpm, 21,875 rpm, 35,000 rpm) and different bur bit point angle (90°, 120°, 150°) under constant force. The bone temperature is measured by K-type thermocouple that was inserted into digital thermometer. The mean of temperature increases (maximum temperature minus initial temperature) with free running speed 8.750 rpm combine with point angle 120° was 30.9C° and maximum temperature that was recorded was 66°C with drilling time 15.88 second. Increasing the speed until 35,000 rpm, the temperature increase was recorded 12.30 C° and maximum temperature was 34.20 °C with drilling time 3.81 second. The result showed that increasing of bone temperature has inverse relationship with increasing of speed. The different results were founded in point angle 90° and 150°. There was similarity characteristic of increasing bone temperature due to variation of speeds that was combined with points angle 90° and 150°. It showed that increasing of mean bone temperatures have a direct comparison with the increasing speed (number of revolution). The conclusion is variation of speed and bur bit point angle influence the bone temperature.

Kata Kunci : Kecepatan putaran,Sudut mata bur,Temperature tulang,Drilling speed, bur bit point angle, bone temperature