面向臨床應(yīng)用的股骨頸骨折治療方案優(yōu)選系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
本文選題:股骨頸骨折 + 虛擬手術(shù); 參考:《哈爾濱理工大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:股骨頸骨折是臨床上最常見(jiàn)的骨折之一,晚期可并發(fā)股骨頭缺血性壞死及塌陷,臨床上除了手術(shù)手法由醫(yī)生把握外,內(nèi)固定方式的選擇也是完全憑借醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn),因而經(jīng)常忽略其內(nèi)固定方式力學(xué)結(jié)構(gòu)的合理性。本文以股骨頸骨折不同內(nèi)固定方式的選擇為研究對(duì)象,通過(guò)ANSYS解算出相同載荷下,不同內(nèi)固定方式的應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)據(jù)結(jié)果,并根據(jù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則優(yōu)選內(nèi)固定方式。本論文主要內(nèi)容包括以下3個(gè)部分。首先借助VC++開(kāi)發(fā)友好、方便的人機(jī)交互前臺(tái)界面。根據(jù)ANSYS有限元分析的幾個(gè)過(guò)程,將股骨頸骨折虛擬手術(shù)優(yōu)選系統(tǒng)分為3個(gè)模塊:參數(shù)化的前處理模塊、有限元APDL解算模塊、后處理模塊。參數(shù)化的前處理模塊主要完成的是患者骨折參數(shù)的輸入以及內(nèi)固定方式的選擇;有限元APDL解算模塊主要實(shí)現(xiàn)ANSYS的批處理運(yùn)行;后處理模塊主要完成的是對(duì)ANSYS批處理結(jié)果的獲取并依據(jù)結(jié)果合理選擇內(nèi)固定方式進(jìn)行股骨頸骨折的手術(shù)。其次基于參數(shù)化的設(shè)計(jì)思想,分別編寫(xiě)股骨頸參數(shù)化有限元模型的APDL代碼、對(duì)應(yīng)于不同內(nèi)固定方式的參數(shù)化骨折內(nèi)固定的APDL代碼、參數(shù)化的網(wǎng)格劃分及載荷約束施加的APDL代碼和結(jié)果后處理的APDL代碼。最后建立股骨頸骨折虛擬手術(shù)優(yōu)選系統(tǒng)與ANSYS軟件之間的通信接口以及參數(shù)化的前處理模塊與對(duì)應(yīng)的APDL代碼之間的通信接口。前者的實(shí)現(xiàn)使得虛擬手術(shù)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)后臺(tái)調(diào)用ANSYS軟件。后者的實(shí)現(xiàn)使得在前處理模塊中輸入的參數(shù)能夠與對(duì)應(yīng)的APDL代碼實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞,保證了股骨頸骨折虛擬手術(shù)優(yōu)選系統(tǒng)的可行性與合理性。綜上所述,本論文的目的是研究出股骨頸骨折虛擬手術(shù)優(yōu)選系統(tǒng)一套。該手術(shù)系統(tǒng)力求在僅有X片的前提下即可實(shí)現(xiàn)ANSYS批處理分析,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)選,輔助醫(yī)生優(yōu)選內(nèi)固定方式。從工程學(xué)的角度為臨床選擇股骨頸骨折內(nèi)固定方式提供了理論指導(dǎo)。
[Abstract]:Femoral neck fracture is one of the most common fractures in clinic. The late stage can be accompanied by avascular necrosis and collapse of femoral head. Therefore, the rationality of the mechanical structure of its internal fixation mode is often ignored. Taking the choice of different internal fixation methods for femoral neck fracture as the research object, the stress and strain data of different internal fixation methods under the same load were calculated by ANSYS solution, and the optimal internal fixation method was selected according to the evaluation criteria. The main content of this thesis includes the following three parts. First of all, with the help of VC development friendly, convenient human-computer interface interface. According to several processes of ANSYS finite element analysis, the optimal system of virtual surgery for femoral neck fracture is divided into three modules: parameterized pre-processing module, finite element APDL solution module and post-processing module. The parameterized pre-processing module mainly completes the input of fracture parameters and the choice of internal fixation mode, the finite element APDL solution module mainly realizes the batch operation of ANSYS. The post-processing module mainly completes the acquisition of ANSYS batch treatment results and the rational selection of internal fixation for femoral neck fracture surgery based on the results. Secondly, based on the parameterized design idea, the APDL code of the parameterized finite element model of femoral neck is compiled, which corresponds to the APDL code of the parameterized fracture internal fixation with different internal fixation methods. Parameterized meshing and load constraints imposed on the APDL code and the result post-processing APDL code. Finally, the communication interface between the virtual surgery system and the ANSYS software and the communication interface between the parameterized preprocessing module and the corresponding APDL code are established. The implementation of the former enables the virtual surgery system to call the ANSYS software in the background. The implementation of the latter makes the parameters input in the pre-processing module can be transferred with the corresponding APDL code to ensure the feasibility and rationality of the virtual surgery optimization system for femoral neck fractures. To sum up, the purpose of this paper is to develop an optimal virtual surgery system for femoral neck fracture. The operation system strives to realize ANSYS batch analysis on the premise of X ray only, and to select the results and assist doctors to select the internal fixation mode. From the point of view of engineering, it provides theoretical guidance for clinical selection of internal fixation of femoral neck fractures.
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:R683.4
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,本文編號(hào):1824841
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