背景3D打印個性化外固定支具是醫(yī)學3D打印臨床應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域,但目前其真正臨床推廣應(yīng)用仍然受到諸多限制。為了突破其臨床推廣應(yīng)用的瓶頸,需要在數(shù)據(jù)采集、設(shè)計建模方面進行優(yōu)化,并且進行力學分析、臨床應(yīng)用等方面進行研究,以獲取更多的理論及實驗數(shù)據(jù)的支持。目的探討3D打印外固定支具實際應(yīng)用的有關(guān)問題,為肢體三維數(shù)據(jù)獲取尋求更加快速安全的方法,通過開發(fā)快速建模系統(tǒng),并進行有限元分析和臨床應(yīng)用研究,為骨科外固定支具治療提供新的思路和解決方案。方法1.采用GE 3.0T磁共振機對擾相梯度回波與并行采集技術(shù)在前臂三維數(shù)據(jù)采集中進行序列優(yōu)化及測試,對圖像分辨率、掃描時間、信噪比之間的關(guān)系進行對比分析。采用Philips 3.0T磁共振機,對優(yōu)化序列進行實際志愿者四肢3D數(shù)據(jù)采集。2.結(jié)合臨床需求,開發(fā)3D打印外固定支具的快速建模系統(tǒng),利用不同算法將前臂外固定支具數(shù)字化建模過程實現(xiàn)模塊化、標準化。選取一名志愿者右前臂的CT三維容積數(shù)據(jù),建立橈尺骨遠端骨折及外固定支具的三維實體模型進行有限元分析,觀察不同工況下3D打印外固定支具的骨折固定效果。3.選取臨床前臂骨折手法復位外固定治療病人60例,分成3D打... 

【文章來源】：南方醫(yī)科大學廣東省

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１．快速場成像信號產(chǎn)生原理示意圖

ＳＩ?Ｓ２??圖１－１．快速場成像信號產(chǎn)生原理示意圖。ａ為射頻脈沖角度，ＳＩ和Ｓ２為達到穩(wěn)態(tài)后產(chǎn)生??的兩個回波信號。??Ｆｉｇｕｒｅ?１?－１．?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆａｓｔ?ｆｉｅｌｄ?ｉｍａｇｉｎｇ?ｓｉｇｎａｌ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，?ａ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ?ｔｈｅ?ｆｌｉｐ?ａｎｇｌｅ??ｏｆ?ｔｈｅ?ｒａｄｉｏ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｐｕｌｓｅ，?Ｓ１?ａｎｄ?Ｓ２?ａｒｅ?ｔｈｅ?ｔｗｏ?ｅｃｈｏｅｓ?ａｆｔｅｒ?ｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｇｅ．??根據(jù)磁共振成像原理，我們知道不同組織或物質(zhì)在磁場中的震動頻率和激??發(fā)后的相位變化有所不同。水和脂肪由于化學位移的頻率不同，可以利用兩者??產(chǎn)生的相位差實現(xiàn)磁共振成像一次雙回波采樣的而達到水脂分離的目的，一次??掃描即可獲取同相位、反相位、水相和脂肪相圖像，在水相圖像上可以實現(xiàn)精??確的脂肪抑制，并可用于大ＦＯＶ進行脂肪抑制成像，這個理論由Ｗ．?Ｔｈｏｍａｓ??Ｄｉｘｏｎ在１９８４年提出

在每個ＴＲ末尾，受激發(fā)組織的剰余同相位并未完全消除，此時通過施加??與原梯度相位編碼面積相同而方向相反的梯度場，對殘余相位進行擾相和回聚，??增加后面ＴＲ中的磁敏感權(quán)重。ＦＦＥ序列時序圖如圖１－３所示，由上至下排列第??一行到第五行依次為激發(fā)射頻脈沖（角度為ａ?）、選層梯度、相位編碼梯度、頻??率編碼、回波信號，從圖中的序列設(shè)置可以看出，在射頻脈沖激發(fā)后，由頻率??編碼梯度的切換產(chǎn)生回波信號，在采集回波信號之后緊接著施加一個反方向梯??度使相位重聚。雖然該序列目前主要用于顱腦和軀干部的掃描，但是四肢的三??維信息采集仍然具有可行性。??ａ?ａ??ＲＦ?－４???Ｓｌｉｃｅ?＾??Ｐｈａｓｅ?＾?Ｍ??ｅｎｃｏｄｉｎｇ?＾??Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ???／?＼??ｅｎｃｏｄｉｎｇ?＼／??Ｌ??Ｓｉｇｎａｌ??｜丨丨丨丨丨”妒??Ｖ??圖１－３．擾相梯度回波的序列流程圖。第一行到第五行依次為激發(fā)射頻脈沖、選層梯度、??相位編碼梯度、頻率編碼、回波信號。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３．?Ｓｅｑｕｅｎｃｅ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｓｐｏｉｌｅｒ?ｇｒａｄｉｅｎｔ?ｅｃｈｏ．?Ｔｈｅ?ｆｉｒｓｔ?ｒｏｗ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｆｉｆｔｈ?ｒｏｗ?ａｒｅ??ｔｈｅ?ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ?ｒａｄｉｏ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｐｕｌｓｅ，?ｌａｙｅｒ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ?ｇｒａｄｉｅｎｔ，?ｐｈａｓｅ?ｅｎｃｏｄｉｎｇ?ｇｒａｄｉｅｎｔ，?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ??ｅｎｃｏｄｉｎｇ，?ａｎｄ?ｅｃｈｏ?ｓｉｇｎａｌ．??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]3D打印計算機輔助設(shè)計小夾板外骨骼系統(tǒng)的研究[D]. 黃若景.廣州中醫(yī)藥大學 2015



本文編號：2999690