| 研究課題/領域番号 |
21J11012
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
水谷 建 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 研削加工 / 熱侵襲 / 骨切除 / 超砥粒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
手術現場において，小径ダイヤモンド砥石を用いた骨の切除が頻繁に行われている．この砥石は軟組織を傷つけにくい特徴を持つため神経の近くの骨の切除などに使用されるが，多量の発熱により周囲の骨や神経などの細胞に熱侵襲が生じる危険性があり，その解決が必要とされている．そこで本研究では，骨切除時の熱侵襲の抑制を目的に，発熱が発生する要因を特定し，熱侵襲が生じる温度以下に温度上昇を抑制する方法について検討を行った．
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| 研究実績の概要 |
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．
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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