新型個性化膝關節(jié)假體關節(jié)曲面的優(yōu)化設計及功能驗證
發(fā)布時間:2023-02-26 04:07
背景膝關節(jié)是下肢運動中使用率較高負重較大的關節(jié),易發(fā)生磨損。人工全膝關節(jié)置換術是治療嚴重膝關節(jié)病變的有效手段,已在臨床中廣泛引用,但每年仍有大批患者需要進行二次修復手術。假體材料磨損、假體松動、局部出血、炎癥是導致假體二次修復的主要誘因。有研究表明,個性化設計的膝關節(jié)假體,更能適應人體的運動習慣與力學環(huán)境。但在實際設計過程中,嚴重膝關節(jié)病變的患者,往往缺少完整的數(shù)據(jù),設計不夠精確。目的為了探究一種精確的個性化膝關節(jié)假體設計思路,有效降低二次修復的概率,有效提高假體使用時間,本文提出利用健側數(shù)據(jù)為模板并結合關節(jié)曲面參數(shù)擬合方法個性化設計膝關節(jié)假體。同時,通過python語言建立三維模型連續(xù)性的自動篩選系統(tǒng),可自動完成建模、曲面優(yōu)化及模型有效性的篩除工作。方法1.假體設計方案的可行性驗證收集有效數(shù)據(jù)雙側脛骨18例,雙側股骨69例,利用Geomagic偏差分析功能,驗證雙側膝關節(jié)的相似性。2.膝關節(jié)假體的設計基于逆向工程技術重建股骨假體。利用原始數(shù)據(jù)蒙版點位,提取關節(jié)面滑道軌跡記錄各點坐標,并確定旋轉位置。在excel中生成特征曲線,通過matlab、Solidwork等軟件生成曲面。其余部...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
前言
第一章 基于鏡像方法優(yōu)化設計個性化膝關節(jié)假體的可行性驗證
1 引言
2 材料與方法
2.1 材料
2.1.1 實驗器材
2.1.2 實驗軟件
2.2 方法
2.2.1 實驗數(shù)據(jù)采集
2.2.2 膝關節(jié)三維模型的重建
2.2.3 雙側膝關節(jié)相似性分析
2.2.4 雙側膝關節(jié)相似性統(tǒng)計分析
3 結果
4 討論
4.1 雙側膝關節(jié)相似性驗證的意義
4.2 雙側膝關節(jié)相似原理
5 結論
第二章 個性化膝關節(jié)假體的設計方案
1 引言
2 材料與方法
2.1 材料與方法
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗器材
2.1.3 實驗軟件
2.2 方法
2.2.1 股骨假體重建
2.2.2 脛骨假體重建
2.2.3 假體匹配度驗證
2.2.4 有限元仿真模型的構建
3 結果
4 討論
5 結論
參考文獻
全文總結
攻讀碩士期間成果
致謝
本文編號:3749785
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
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ABSTRACT
前言
第一章 基于鏡像方法優(yōu)化設計個性化膝關節(jié)假體的可行性驗證
1 引言
2 材料與方法
2.1 材料
2.1.1 實驗器材
2.1.2 實驗軟件
2.2 方法
2.2.1 實驗數(shù)據(jù)采集
2.2.2 膝關節(jié)三維模型的重建
2.2.3 雙側膝關節(jié)相似性分析
2.2.4 雙側膝關節(jié)相似性統(tǒng)計分析
3 結果
4 討論
4.1 雙側膝關節(jié)相似性驗證的意義
4.2 雙側膝關節(jié)相似原理
5 結論
第二章 個性化膝關節(jié)假體的設計方案
1 引言
2 材料與方法
2.1 材料與方法
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗器材
2.1.3 實驗軟件
2.2 方法
2.2.1 股骨假體重建
2.2.2 脛骨假體重建
2.2.3 假體匹配度驗證
2.2.4 有限元仿真模型的構建
3 結果
4 討論
5 結論
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攻讀碩士期間成果
致謝
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