目的:3D打印人股骨近端模型可高程度地還原股骨近端的復(fù)雜三維空間結(jié)構(gòu),而依據(jù)雙能X線吸收法（Dual-energy X-ray absorptiometry,DXA）掃描的髖部圖像進(jìn)行髖關(guān)節(jié)強(qiáng)度分析（hip strength analysis,HSA）所獲得的系列宏觀結(jié)構(gòu)參數(shù)可以在一定程度上反映股骨近端的力學(xué)強(qiáng)度。本研究通過(guò)對(duì)離體兔股骨（簡(jiǎn)稱“兔骨”）及石膏3D打印兔股骨模型（簡(jiǎn)稱“兔骨模型”）進(jìn)行DXA測(cè)量和力學(xué)破壞實(shí)驗(yàn),在了解3D打印兔骨模型所能代表兔骨力學(xué)強(qiáng)度的符合程度的基礎(chǔ)上,對(duì)石膏制作的3D打印人股骨近端模型（簡(jiǎn)稱“人骨模型”）模擬受試者股骨進(jìn)行DXA HSA測(cè)量及力學(xué)破壞實(shí)驗(yàn),為人骨模型作為DXA HSA質(zhì)控測(cè)量體外模型的可行性和其骨強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果所能模擬的人股骨力學(xué)強(qiáng)度的程度提供客觀依據(jù)。方法:（1）以石膏為原材料,根據(jù)5只新西蘭兔CT掃描數(shù)據(jù),利用3D打印技術(shù)制作出10根兔骨模型并與兔骨進(jìn)行DXA HSA測(cè)量和力學(xué)破壞實(shí)驗(yàn)。（2）根據(jù)6名進(jìn)行了DXA髖部掃描的成年受試者股骨近端CT掃描數(shù)據(jù),制作出13根人骨模型。其中5根人骨模型基于同一受試者左側(cè)髖部CT掃描數(shù)據(jù)制作,用于... 

【文章來(lái)源】：暨南大學(xué)廣東省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

載荷-形變曲線示意圖

（A） （B）圖2-2 3D打印人股骨近端模型（A）、及新西蘭3D打印兔股骨模型（B）2.3 DXA BMD、HSA參數(shù)測(cè)量2.3.1 DXA測(cè)量?jī)x器及質(zhì)量控制受試者股骨近端、3D打印人股骨近端模型DXA HSA掃描采用美國(guó)通用電氣公司（GE）生產(chǎn)的Lunar Prodigy骨密度儀（圖2-3），并應(yīng)用隨機(jī)配備的enCore10.5軟件包分析計(jì)算其BMD及HSA參數(shù)。離體兔股骨及3D打印兔股骨模型HSA掃描測(cè)量采用美國(guó)通用電氣公司（GE）生產(chǎn)的Lunar iDXA骨密度儀（圖2-3），并應(yīng)用隨機(jī)配備的enCore16.0軟件包分析并計(jì)算其BMD及HSA參數(shù)。

14（A） （B）圖2-3 美國(guó)GE Lunar Prodigy骨密度儀（A）、美國(guó)GE Lunar iDXA骨密度儀（B）骨密度儀質(zhì)量控制：每日測(cè)量前均進(jìn)行質(zhì)量控制，開(kāi)機(jī)后用儀器配備的體模校正，體模掃描測(cè)量值與體模標(biāo)準(zhǔn)值相一致(±1%)視為質(zhì)控通過(guò)。2.3.2 DXA掃描方法及步驟（1）3D打印兔股骨模型/離體兔股骨DXA掃描（圖2-4、圖2-5）：在掃描前確保測(cè)量區(qū)域中沒(méi)有影響測(cè)量區(qū)的異物。用水深15cm水箱模擬軟組織衰減。應(yīng)用髖部掃描模式，掃描開(kāi)始定位時(shí)，將定位激光標(biāo)志點(diǎn)定位在股骨遠(yuǎn)端。掃描后影像應(yīng)包括整根3D打印兔股骨模型/離體兔股骨。掃描完成后，檢查影像是否符合上述要求。將DXA掃描臂回靜泊位，將測(cè)試標(biāo)本撤離檢查床，結(jié)束掃描。應(yīng)用隨機(jī)配備的enCore16.0軟件包，進(jìn)入髖部測(cè)量分析模式，將股骨頸盒感興趣區(qū)拖至破壞實(shí)驗(yàn)的受力點(diǎn)位置，分析并計(jì)算兔股骨或3D打印模型的HSA參數(shù)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]3D打印石膏試件力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)[J]. 劉華博,趙毅鑫,姜耀東,王振華.  力學(xué)與實(shí)踐. 2017(05)
[2]3D打印材料的研究及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 張勝,徐艷松,孫姍姍,臧文慧,孫軍,谷曉昱.  中國(guó)塑料. 2016(01)
[3]硫酸鈣（石膏）在3D打印材料中的應(yīng)用綜述[J]. 黃明杰,張杰.  硅谷. 2014(12)
[4]3D打印:一種新興的學(xué)習(xí)技術(shù)[J]. 李青,王青.  遠(yuǎn)程教育雜志. 2013(04)
[5]骨的微結(jié)構(gòu)與骨強(qiáng)度關(guān)系的研究進(jìn)展[J]. 孟瑤,雷濤.  中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志. 2011(09)
[6]X射線相干散射成像在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 劉太輝,宋建中,劉景鑫,王忠厚,韓廣良.  北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2006(02)
[7]大鼠股骨生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 史念珂,富東慧,蔡霞.  天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[8]109Cd源激發(fā)的X射線熒光法無(wú)創(chuàng)傷測(cè)定人體骨鉛含量[J]. 黃士斌,田琳,承煥生,裴鵬.  光譜學(xué)與光譜分析. 2004(11)
[9]股骨近端骨折的治療[J]. 姜保國(guó),張殿英,付中國(guó).  中華創(chuàng)傷骨科雜志. 2004(05)
[10]骨質(zhì)疏松癥動(dòng)物模型[J]. 廖慧娟.  國(guó)外醫(yī)學(xué)(內(nèi)分泌學(xué)分冊(cè)). 2004(01)

博士論文
[1]股骨近端骨密度及骨結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)的DXA測(cè)量評(píng)估[D]. 林強(qiáng).北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 2011

碩士論文
[1]基于Ilizarov技術(shù)的足踝系統(tǒng)骨外固定器的設(shè)計(jì)與分析[D]. 孫夢(mèng)茜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]唑來(lái)膦酸聯(lián)合rhBMP-2局部注射對(duì)兔骨質(zhì)疏松模型髖部骨強(qiáng)度的作用研究[D]. 郝旭光.第四軍醫(yī)大學(xué) 2015



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