开颅手术中面向低损伤制孔的钻头结构优化设计

来源：机床与液压杂志2022年第19期北京时间：

作者：陈彤，胡亚辉，丁皓，张春秋，张善青，郑清春

单位：天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心；天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心；天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心；天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心；天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心；天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室，天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

摘要：为降低颅骨钻孔过程中的钻削温度与轴向力，通过有限元仿真软件ABAQUS建立颅骨钻削模型，探究麻花钻主要几何参数（顶角、螺旋角、腹板厚度与横刃斜角）对机械损伤与热损伤的影响规律。制备可减小机械损伤与热损伤的优化钻头，进行试验。结果表明：麻花钻最优几何参数为顶角96°、螺旋角38.802°、腹板厚度0.8 mm、横刃斜角131.018°；与优化前的钻头相比，优化后的钻头具有更低的轴向力与钻削温度。

关键词：颅骨钻削;热损伤;机械损伤;优化设计

基金资助：国家自然科学基金面上项目（62073239；12072235）