本文關(guān)鍵詞： 數(shù)字化D技術(shù) 增材制造 激光選區(qū)熔化 股骨假體 成型性能　出處：《光學(xué)精密工程》2014年08期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：研究了基于數(shù)字化3D技術(shù)的全膝置換股骨假體再設(shè)計(jì)并通過激光選區(qū)熔化(SLM)技術(shù)直接制造了股骨假體,以滿足醫(yī)學(xué)上對(duì)全膝置換股骨假體的高適配性要求。對(duì)一名患者的全膝關(guān)節(jié)CT連續(xù)斷層圖像提取股骨3D模型,根據(jù)骨科醫(yī)生手術(shù)規(guī)劃進(jìn)行了數(shù)字化3D解剖與測(cè)量,并據(jù)此對(duì)目前商業(yè)化的假體進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。然后,利用SLM技術(shù)直接制造了再設(shè)計(jì)完成的3D股骨假體模型,并討論了制造工藝參數(shù)、機(jī)械性能、空間優(yōu)化擺放位置以及成型精度等關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:依據(jù)患者股骨遠(yuǎn)端解剖參數(shù)可完成股骨假體的3D模型再設(shè)計(jì)并可利用SLM技術(shù)直接制造出股骨假體,單個(gè)股骨假體成型時(shí)間為5.2h,成型精度標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.030mm,成型致密度達(dá)到99.02%;熱處理后成型性能優(yōu)于美國(guó)實(shí)驗(yàn)材料學(xué)會(huì)(ASTM)F75的鑄造標(biāo)準(zhǔn)。得到的結(jié)果表明該項(xiàng)技術(shù)可以快速制造完成患者所需要的股骨假體,且成型性能優(yōu)良。
[Abstract]:The redesign of total knee replacement femoral prosthesis based on digital 3D technology was studied and the femur prosthesis was directly fabricated by laser selective fusion technique (SLM). In order to meet the medical requirements for the high adaptability of total knee replacement femoral prosthesis, 3D model of femur was extracted from CT continuous tomography image of one patient, and digital 3D anatomy and measurement were carried out according to the surgical plan of orthopedic surgeon. Based on this, the commercial prosthesis is redesigned. Then, the 3D femoral prosthesis model which is redesigned and completed is manufactured directly by using SLM technology, and the manufacturing process parameters and mechanical properties are discussed. The experimental results show that the 3D model of the femoral prosthesis can be redesigned according to the anatomical parameters of the distal femur, and the femoral prosthesis can be manufactured directly by SLM technology. The molding time of single femur prosthesis is 5.2 h, the standard deviation of forming precision is 0.030 mm, and the forming density is 99.022.The casting performance after heat treatment is better than the casting standard of ASTM F75. The results show that this technology can be used quickly. Manufacturing the femoral prosthesis needed to complete the patient, And the molding performance is excellent.
【作者單位】： 華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院;北京大學(xué)第三醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.81327001) 廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.S2012040007516) 教育部博士點(diǎn)基金資助項(xiàng)目(No.2012017212004)
【分類號(hào)】：R318.17

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉建鋒;李傳杰;唐延軍;李艷菊;呂成之;;全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后股骨假體周圍骨折的手術(shù)治療(附8例報(bào)告)[J];山東醫(yī)藥;2006年36期

2 李叔強(qiáng);李冬松;齊欣;范洪輝;劉建國(guó);;不同骨質(zhì)密度下生物型及骨水泥型股骨假體置入后的三維有限元分析(英文)[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2009年09期

3 翟吉良;翁習(xí)生;林進(jìn);金今;趙慶;錢文偉;邊焱焱;;股骨假體翻修術(shù)的療效觀察[J];中國(guó)矯形外科雜志;2010年09期

4 洪源;馮建民;何川;;全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)股骨假體旋轉(zhuǎn)力線研究進(jìn)展[J];國(guó)際骨科學(xué)雜志;2011年04期

5 孟維春;蔣建農(nóng);;股骨假體柄置換術(shù)中的臨床生物力學(xué)研究[J];亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥;2009年12期

6 孫振輝;劉軍;張宇;孫云波;曹建剛;王磊;田孟強(qiáng);王沛;;CT掃描確定全膝關(guān)節(jié)置換股骨假體旋轉(zhuǎn)力線的研究[J];臨床骨科雜志;2009年05期

7 孫慶;劉鵬;李英普;左建林;秦彥國(guó);高忠禮;;X線評(píng)估對(duì)人工髖置換股骨假體選擇及功能評(píng)價(jià)的意義(附71例報(bào)告)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2008年04期

8 駱園;孫俊英;李永旺;楊茂偉;;采用錐形溝槽式股骨組配柄假體行股骨側(cè)翻修[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2011年04期

9 邵敏;張百擋;;人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療髖關(guān)節(jié)疾病療效觀察——附100例報(bào)告[J];新醫(yī)學(xué);2006年08期

10 陳傳波;徐祥偉;張冰;余勝文;;點(diǎn)狀接觸鋼板結(jié)合改良鋼絲內(nèi)固定治療股骨假體周圍骨折[J];創(chuàng)傷外科雜志;2010年01期

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 高國(guó)起;人工單髁膝關(guān)節(jié)置換術(shù)在魯獲成功[N];中國(guó)醫(yī)藥報(bào);2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 朱建煒;個(gè)體化股骨假體的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及相關(guān)研究[D];蘇州大學(xué);2006年

2 賴震;三維有限元分析在成人髖臼發(fā)育不良和全髖置換研究中的應(yīng)用[D];蘇州大學(xué);2008年

3 吳立東;全髖置換非骨水泥股骨柄髓腔準(zhǔn)備的精確性研究[D];浙江大學(xué);2002年

4 劉松;股骨頭缺血性壞死的表面置換與羥基磷灰石骨水泥植入術(shù)的實(shí)驗(yàn)與臨床研究[D];蘇州大學(xué);2001年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 范洪輝;不同骨質(zhì)密度下生物及骨水泥型股骨假體置入后的三維有限元分析[D];吉林大學(xué);2005年

2 劉宏偉;股骨近段髓腔參數(shù)的測(cè)量及四種幾何形態(tài)生物固定型股骨假體的對(duì)比研究[D];蘇州大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1541507