目前,標準的麻花鉆頭在鉆孔過程中的產熱相關研究已獲得深入研究,,包括鉆頭直徑,、鉆速、加壓力量以及其他不同設計的鉆頭特性,。
然而,臨床上克氏針和空心鉆頭都是常用的鉆頭,,van Egmond 等發(fā)現(xiàn)克氏針在人指骨鉆孔過程中可使周圍軟組織溫度高達 190℃,。但是目前仍缺乏對克氏針、空心鉆頭和麻花鉆頭鉆孔過程中產熱情況和對周圍骨質的影響的對比研究,。
鑒于此,,Andrew 醫(yī)生等用這三種鉆頭分別在人的尸體皮質骨上鉆孔,比較三者產熱效應,,文章近期發(fā)布在 JOT 雜志上,。
研究分別使用了 2.0/2.5/3.5 mm 的麻花鉆頭、1.25/1/6/2.0 mm Kirschner 針和 2.7 mm 空心鉆頭,,把手鉆和人尸體脛骨分別固定在特定裝置上,,以 1 mm/s 速度鉆入脛骨(圖 1)。

圖 1. 圖示手鉆,、各種種類和型號的鉆頭,、測力傳感器和固定裝置。圖中:cannulated drill 為管狀鉆頭,,twist drill 為麻花鉆,,K-wire 為克氏針。Force transducer 為力學傳感器,,F(xiàn)ixture adapter 表示固定結合裝置,。
兩個熱源檢測裝置插入骨下 2 mm,分別距離鉆孔邊緣 0.5 和 1.5 mm(圖 2),。

圖 2. 溫度測量:A- 測量裝置示意圖,;B- 實驗圖,。Drilling tool 為鉆頭工具,Thermocouple 為熱電偶,,Cortical 為皮質骨,,Cancellous 為松質骨,Set screws 為固定螺釘,。
研究結果顯示,,使用的麻花鉆頭越粗,鉆孔過程中皮質骨的溫度越高,。而克氏針在鉆孔過程中皮質骨的溫度并沒有明顯隨增粗而增高(圖 3),。

圖 3. 鉆頭直徑與鉆孔過程中皮質骨溫度的關系。
但是,,同樣粗細的克氏針皮質骨的最高溫度要比麻花鉆頭高,,這是由于前者鉆孔過程中摩擦力大和缺少排屑槽(圖 4)。

圖 4. 不同鉆頭間鉆孔過程中皮質骨溫度的比較,。
而 2.7 mm 空心鉆頭鉆孔過程中皮質骨的溫度(在 0.5 mm 處升高 66.8±10.8℃ 和在 1.5 mm 處升高 15.5±3.4℃)是 2.5 mm 麻花鉆頭的兩倍,。這是因為麻花鉆頭的鑿型鉆頭和刀刃增加了切削的效率,減少摩擦和熱效應,,而且其溝槽要比空心鉆頭深,,更有利于排屑。
主要觀點:
1. 所有的鉆頭在鉆孔過程中均可使皮質骨溫度升高,,從而導致熱源性骨壞死,;
2. 標準的麻花鉆頭鉆孔過程中所產生的皮質骨熱效應最小,;
3. 當臨床上選擇克氏針粗細時,,無需考慮其熱效應;
4. 而空心鉆頭鉆孔過程中皮質骨升高的溫度要比麻花鉆頭高,,也超過克氏針鉆孔過程中皮質骨升高的最高溫度,,因此,當術中需要選擇標準麻花鉆頭或空心鉆頭時,,要考慮到上述因素,。