小腿假肢接受腔的數字化設計方案研究
發(fā)布時間：2020-12-08 08:35
假肢是代償肢體功能,幫助殘肢患者重返社會的重要工具。然而由于假肢的重要部件——接受腔仍舊需要人工設計制作,使其價格高昂,普通人難以負擔。因此,降低假肢制造成本和優(yōu)化接受腔制造流程具有十分重要的社會意義和應用價值。論文針對目前假肢接受腔制作成本過高和過度依賴制作人員技術水平的問題,在國內外學者的研究基礎上,以截肢患者人數最多的小腿假肢為例,利用CT掃描技術獲得小腿殘肢形狀數據,結合圖像處理、三維仿真和有限元分析等技術,對小腿假肢接受腔的數字化設計方案進行研究,優(yōu)化接受腔的修型過程。主要研究內容如下:（1）接受腔數字化設計方案的建立。針對殘肢的生理解剖結構,分析殘肢各部位組織結構的生物力學特性,根據皮下組織的不同將殘肢表面進行分區(qū),判定主要承重區(qū)和非承重區(qū),并結合Rogers-Wilson’s曲線,設定殘肢表面受壓上限。最后結合計算機技術、快速成型技術,針對傳統(tǒng)假肢接受腔制作流程的不足,設計假肢接受腔數字化設計方案。（2）殘肢/接受腔有限元模型的建立。先是利用CT掃描技術獲取殘肢形狀數據,然后進行圖像處理,利用光線投射算法進行三維重建,得到殘肢/接受腔的幾何模型。然后針對殘肢/接受腔的幾何...
【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：67 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
假肢根據中國殘聯(lián)2010公布的調查報告顯示，全國目前有8502萬殘疾人，大約每五個家庭中就有一個家庭有殘疾人，其中肢體殘疾人2472萬
西南交通大學碩士研究生學位論文 受腔不僅要很好地包容殘肢，與殘肢很好地貼合，而且還要符學的要求。肢部位的不同，下肢假肢接受腔主要分為髖部接受腔、大腿假受腔。據統(tǒng)計，小腿截肢患者占總截肢人數的大多數，因此本行分析和研究。肢主要由小腿接受腔、脛管、踝關節(jié)和腳板四部分組成，如圖
圖 1-3 PTS、PTK、PTB 型接受腔承重接受腔又稱 TSB 全接觸式小腿假肢，是新型的現代接受腔不同，強調全面承重，其理念是讓殘肢處于承重狀受力，承重均勻。TSB 接受腔外殼形狀與 PTK 相仿，前上延伸到股骨內外髁上緣。接受腔內襯套以硅膠材料為主貼合。由于硅膠套本身的懸吊性能，內壁沒有楔形突起，適用于各部位小腿截肢的患者[7-8]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]全面承重小腿假肢對小腿截肢后殘肢肌肉萎縮速度的影響研究[J]. 陳東,武繼祥,陳南,張勤. 中國康復. 2017(01)
[2]三維激光掃描技術在醫(yī)學表面測繪中的應用進展[J]. 張永紅,侯賀,韓玉川,王寧,張瑩,朱險峰,王明時. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2016(02)
[3]假肢接受腔硅膠材料的力學性能研究[J]. 徐萍. 機械. 2014(08)
[4]國內外假肢的發(fā)展歷程[J]. 沈凌,喻洪流. 中國組織工程研究. 2012(13)
[5]小腿殘肢負重壓力取型系統(tǒng)的設計及應用[J]. 魏晨婧,曹學軍,宋佳佳,王林. 中國康復理論與實踐. 2011(04)
[6]實時定量超聲彈性成像技術檢測肱二頭肌松弛和緊張狀態(tài)下彈性模量值差異[J]. 溫朝陽,范春芝,安力春,徐建紅,陳浩,王月香,唐杰. 中華醫(yī)學超聲雜志(電子版). 2011(01)
[7]小腿假肢接受腔計算機三維模型的構建[J]. 張紹嵐,李古強,邵長慶. 中國組織工程研究與臨床康復. 2010(48)
[8]生物力學用于假肢性能評價的研究進展[J]. 賴卿,曹學軍. 中國康復理論與實踐. 2010(01)
[9]仿生智能假肢的研究與進展[J]. 王人成,金德聞. 中國醫(yī)療器械信息. 2009(01)
[10]假肢接受腔界面應力的有限元分析[J]. 曾育山. 中國組織工程研究與臨床康復. 2008(35)
博士論文
[1]人體步態(tài)模型實驗研究[D]. 趙凌燕.哈爾濱工程大學 2008
[2]下肢假肢接受腔生物力學評價及CAE技術研究[D]. 蒲放.四川大學 2002
碩士論文
[1]假肢接受腔舒適度測試系統(tǒng)研發(fā)[D]. 劉敏.北京石油化工學院 2017
[2]人體頸部肌肉高仿生度有限元建模研究[D]. 李宇鵬.吉林大學 2017
[3]表面仿生假肢材料/皮膚界面摩擦特性研究[D]. 紀偉.西南交通大學 2017
[4]基于TRIZ理論的人體假肢優(yōu)化設計研究[D]. 許華麗.浙江理工大學 2016
[5]基于CT影像的膝關節(jié)三維建模及應力分析研究[D]. 劉大健.東北大學 2015
[6]小腿殘肢/接受腔摩擦界面的三維建模及有限元分析[D]. 孔亮.西南交通大學 2014
[7]面向大批量定制的人體假肢接受腔的數字化設計方法研究[D]. 石琦霞.浙江理工大學 2014
[8]界面壓力可控式假肢接受腔設計[D]. 甘云.上海交通大學 2013
[9]唇裂的三維有限元建模及仿真[D]. 洪東明.西安電子科技大學 2008
[10]先進制造平臺CAM系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 李松.河北工業(yè)大學 2007
本文編號：2904796
【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：67 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
假肢根據中國殘聯(lián)2010公布的調查報告顯示，全國目前有8502萬殘疾人，大約每五個家庭中就有一個家庭有殘疾人，其中肢體殘疾人2472萬
西南交通大學碩士研究生學位論文 受腔不僅要很好地包容殘肢，與殘肢很好地貼合，而且還要符學的要求。肢部位的不同，下肢假肢接受腔主要分為髖部接受腔、大腿假受腔。據統(tǒng)計，小腿截肢患者占總截肢人數的大多數，因此本行分析和研究。肢主要由小腿接受腔、脛管、踝關節(jié)和腳板四部分組成，如圖
圖 1-3 PTS、PTK、PTB 型接受腔承重接受腔又稱 TSB 全接觸式小腿假肢，是新型的現代接受腔不同，強調全面承重，其理念是讓殘肢處于承重狀受力，承重均勻。TSB 接受腔外殼形狀與 PTK 相仿，前上延伸到股骨內外髁上緣。接受腔內襯套以硅膠材料為主貼合。由于硅膠套本身的懸吊性能，內壁沒有楔形突起，適用于各部位小腿截肢的患者[7-8]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]全面承重小腿假肢對小腿截肢后殘肢肌肉萎縮速度的影響研究[J]. 陳東,武繼祥,陳南,張勤. 中國康復. 2017(01)
[2]三維激光掃描技術在醫(yī)學表面測繪中的應用進展[J]. 張永紅,侯賀,韓玉川,王寧,張瑩,朱險峰,王明時. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2016(02)
[3]假肢接受腔硅膠材料的力學性能研究[J]. 徐萍. 機械. 2014(08)
[4]國內外假肢的發(fā)展歷程[J]. 沈凌,喻洪流. 中國組織工程研究. 2012(13)
[5]小腿殘肢負重壓力取型系統(tǒng)的設計及應用[J]. 魏晨婧,曹學軍,宋佳佳,王林. 中國康復理論與實踐. 2011(04)
[6]實時定量超聲彈性成像技術檢測肱二頭肌松弛和緊張狀態(tài)下彈性模量值差異[J]. 溫朝陽,范春芝,安力春,徐建紅,陳浩,王月香,唐杰. 中華醫(yī)學超聲雜志(電子版). 2011(01)
[7]小腿假肢接受腔計算機三維模型的構建[J]. 張紹嵐,李古強,邵長慶. 中國組織工程研究與臨床康復. 2010(48)
[8]生物力學用于假肢性能評價的研究進展[J]. 賴卿,曹學軍. 中國康復理論與實踐. 2010(01)
[9]仿生智能假肢的研究與進展[J]. 王人成,金德聞. 中國醫(yī)療器械信息. 2009(01)
[10]假肢接受腔界面應力的有限元分析[J]. 曾育山. 中國組織工程研究與臨床康復. 2008(35)
博士論文
[1]人體步態(tài)模型實驗研究[D]. 趙凌燕.哈爾濱工程大學 2008
[2]下肢假肢接受腔生物力學評價及CAE技術研究[D]. 蒲放.四川大學 2002
碩士論文
[1]假肢接受腔舒適度測試系統(tǒng)研發(fā)[D]. 劉敏.北京石油化工學院 2017
[2]人體頸部肌肉高仿生度有限元建模研究[D]. 李宇鵬.吉林大學 2017
[3]表面仿生假肢材料/皮膚界面摩擦特性研究[D]. 紀偉.西南交通大學 2017
[4]基于TRIZ理論的人體假肢優(yōu)化設計研究[D]. 許華麗.浙江理工大學 2016
[5]基于CT影像的膝關節(jié)三維建模及應力分析研究[D]. 劉大健.東北大學 2015
[6]小腿殘肢/接受腔摩擦界面的三維建模及有限元分析[D]. 孔亮.西南交通大學 2014
[7]面向大批量定制的人體假肢接受腔的數字化設計方法研究[D]. 石琦霞.浙江理工大學 2014
[8]界面壓力可控式假肢接受腔設計[D]. 甘云.上海交通大學 2013
[9]唇裂的三維有限元建模及仿真[D]. 洪東明.西安電子科技大學 2008
[10]先進制造平臺CAM系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 李松.河北工業(yè)大學 2007
本文編號：2904796
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