新型個性化膝關(guān)節(jié)假體關(guān)節(jié)曲面的優(yōu)化設(shè)計及功能驗證
發(fā)布時間:2023-02-26 04:07
背景膝關(guān)節(jié)是下肢運動中使用率較高負重較大的關(guān)節(jié),易發(fā)生磨損。人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)是治療嚴(yán)重膝關(guān)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(fù)手術(shù)。假體材料磨損、假體松動、局部出血、炎癥是導(dǎo)致假體二次修復(fù)的主要誘因。有研究表明,個性化設(shè)計的膝關(guān)節(jié)假體,更能適應(yīng)人體的運動習(xí)慣與力學(xué)環(huán)境。但在實際設(shè)計過程中,嚴(yán)重膝關(guān)節(jié)病變的患者,往往缺少完整的數(shù)據(jù),設(shè)計不夠精確。目的為了探究一種精確的個性化膝關(guān)節(jié)假體設(shè)計思路,有效降低二次修復(fù)的概率,有效提高假體使用時間,本文提出利用健側(cè)數(shù)據(jù)為模板并結(jié)合關(guān)節(jié)曲面參數(shù)擬合方法個性化設(shè)計膝關(guān)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(shè)計方案的可行性驗證收集有效數(shù)據(jù)雙側(cè)脛骨18例,雙側(cè)股骨69例,利用Geomagic偏差分析功能,驗證雙側(cè)膝關(guān)節(jié)的相似性。2.膝關(guān)節(jié)假體的設(shè)計基于逆向工程技術(shù)重建股骨假體。利用原始數(shù)據(jù)蒙版點位,提取關(guān)節(jié)面滑道軌跡記錄各點坐標(biāo),并確定旋轉(zhuǎn)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(xué)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(shè)計個性化膝關(guān)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(guān)節(jié)三維模型的重建
2.2.3 雙側(cè)膝關(guān)節(jié)相似性分析
2.2.4 雙側(cè)膝關(guān)節(jié)相似性統(tǒng)計分析
3 結(jié)果
4 討論
4.1 雙側(cè)膝關(guān)節(jié)相似性驗證的意義
4.2 雙側(cè)膝關(guān)節(jié)相似原理
5 結(jié)論
第二章 個性化膝關(guān)節(jié)假體的設(shè)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(gòu)建
3 結(jié)果
4 討論
5 結(jié)論
參考文獻
全文總結(jié)
攻讀碩士期間成果
致謝
本文編號:3749785
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)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(shè)計個性化膝關(guān)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(guān)節(jié)三維模型的重建
2.2.3 雙側(cè)膝關(guān)節(jié)相似性分析
2.2.4 雙側(cè)膝關(guān)節(jié)相似性統(tǒng)計分析
3 結(jié)果
4 討論
4.1 雙側(cè)膝關(guān)節(jié)相似性驗證的意義
4.2 雙側(cè)膝關(guān)節(jié)相似原理
5 結(jié)論
第二章 個性化膝關(guān)節(jié)假體的設(shè)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(gòu)建
3 結(jié)果
4 討論
5 結(jié)論
參考文獻
全文總結(jié)
攻讀碩士期間成果
致謝
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