小腿假肢接受腔的数字化设计方案研究
发布时间：2020-12-08 08:35
假肢是代偿肢体功能,帮助残肢患者重返社会的重要工具。然而由于假肢的重要部件——接受腔仍旧需要人工设计制作,使其价格高昂,普通人难以负担。因此,降低假肢制造成本和优化接受腔制造流程具有十分重要的社会意义和应用价值。论文针对目前假肢接受腔制作成本过高和过度依赖制作人员技术水平的问题,在国内外学者的研究基础上,以截肢患者人数最多的小腿假肢为例,利用CT扫描技术获得小腿残肢形状数据,结合图像处理、三维仿真和有限元分析等技术,对小腿假肢接受腔的数字化设计方案进行研究,优化接受腔的修型过程。主要研究内容如下:（1）接受腔数字化设计方案的建立。针对残肢的生理解剖结构,分析残肢各部位组织结构的生物力学特性,根据皮下组织的不同将残肢表面进行分区,判定主要承重区和非承重区,并结合Rogers-Wilson’s曲线,设定残肢表面受压上限。最后结合计算机技术、快速成型技术,针对传统假肢接受腔制作流程的不足,设计假肢接受腔数字化设计方案。（2）残肢/接受腔有限元模型的建立。先是利用CT扫描技术获取残肢形状数据,然后进行图像处理,利用光线投射算法进行三维重建,得到残肢/接受腔的几何模型。然后针对残肢/接受腔的几何...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
假肢根据中国残联2010公布的调查报告显示，全国目前有8502万残疾人，大约每五个家庭中就有一个家庭有残疾人，其中肢体残疾人2472万
西南交通大学硕士研究生学位论文 受腔不仅要很好地包容残肢，与残肢很好地贴合，而且还要符学的要求。肢部位的不同，下肢假肢接受腔主要分为髋部接受腔、大腿假受腔。据统计，小腿截肢患者占总截肢人数的大多数，因此本行分析和研究。肢主要由小腿接受腔、胫管、踝关节和脚板四部分组成，如图
图 1-3 PTS、PTK、PTB 型接受腔承重接受腔又称 TSB 全接触式小腿假肢，是新型的现代接受腔不同，强调全面承重，其理念是让残肢处于承重状受力，承重均匀。TSB 接受腔外壳形状与 PTK 相仿，前上延伸到股骨内外髁上缘。接受腔内衬套以硅胶材料为主贴合。由于硅胶套本身的悬吊性能，内壁没有楔形突起，适用于各部位小腿截肢的患者[7-8]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]全面承重小腿假肢对小腿截肢后残肢肌肉萎缩速度的影响研究[J]. 陈东,武继祥,陈南,张勤. 中国康复. 2017(01)
[2]三维激光扫描技术在医学表面测绘中的应用进展[J]. 张永红,侯贺,韩玉川,王宁,张莹,朱险峰,王明时. 生物医学工程学杂志. 2016(02)
[3]假肢接受腔硅胶材料的力学性能研究[J]. 徐萍. 机械. 2014(08)
[4]国内外假肢的发展历程[J]. 沈凌,喻洪流. 中国组织工程研究. 2012(13)
[5]小腿残肢负重压力取型系统的设计及应用[J]. 魏晨婧,曹学军,宋佳佳,王林. 中国康复理论与实践. 2011(04)
[6]实时定量超声弹性成像技术检测肱二头肌松弛和紧张状态下弹性模量值差异[J]. 温朝阳,范春芝,安力春,徐建红,陈浩,王月香,唐杰. 中华医学超声杂志(电子版). 2011(01)
[7]小腿假肢接受腔计算机三维模型的构建[J]. 张绍岚,李古强,邵长庆. 中国组织工程研究与临床康复. 2010(48)
[8]生物力学用于假肢性能评价的研究进展[J]. 赖卿,曹学军. 中国康复理论与实践. 2010(01)
[9]仿生智能假肢的研究与进展[J]. 王人成,金德闻. 中国医疗器械信息. 2009(01)
[10]假肢接受腔界面应力的有限元分析[J]. 曾育山. 中国组织工程研究与临床康复. 2008(35)
博士论文
[1]人体步态模型实验研究[D]. 赵凌燕.哈尔滨工程大学 2008
[2]下肢假肢接受腔生物力学评价及CAE技术研究[D]. 蒲放.四川大学 2002
硕士论文
[1]假肢接受腔舒适度测试系统研发[D]. 刘敏.北京石油化工学院 2017
[2]人体颈部肌肉高仿生度有限元建模研究[D]. 李宇鹏.吉林大学 2017
[3]表面仿生假肢材料/皮肤界面摩擦特性研究[D]. 纪伟.西南交通大学 2017
[4]基于TRIZ理论的人体假肢优化设计研究[D]. 许华丽.浙江理工大学 2016
[5]基于CT影像的膝关节三维建模及应力分析研究[D]. 刘大健.东北大学 2015
[6]小腿残肢/接受腔摩擦界面的三维建模及有限元分析[D]. 孔亮.西南交通大学 2014
[7]面向大批量定制的人体假肢接受腔的数字化设计方法研究[D]. 石琦霞.浙江理工大学 2014
[8]界面压力可控式假肢接受腔设计[D]. 甘云.上海交通大学 2013
[9]唇裂的三维有限元建模及仿真[D]. 洪东明.西安电子科技大学 2008
[10]先进制造平台CAM系统的研究与开发[D]. 李松.河北工业大学 2007
本文编号：2904796
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
假肢根据中国残联2010公布的调查报告显示，全国目前有8502万残疾人，大约每五个家庭中就有一个家庭有残疾人，其中肢体残疾人2472万
西南交通大学硕士研究生学位论文 受腔不仅要很好地包容残肢，与残肢很好地贴合，而且还要符学的要求。肢部位的不同，下肢假肢接受腔主要分为髋部接受腔、大腿假受腔。据统计，小腿截肢患者占总截肢人数的大多数，因此本行分析和研究。肢主要由小腿接受腔、胫管、踝关节和脚板四部分组成，如图
图 1-3 PTS、PTK、PTB 型接受腔承重接受腔又称 TSB 全接触式小腿假肢，是新型的现代接受腔不同，强调全面承重，其理念是让残肢处于承重状受力，承重均匀。TSB 接受腔外壳形状与 PTK 相仿，前上延伸到股骨内外髁上缘。接受腔内衬套以硅胶材料为主贴合。由于硅胶套本身的悬吊性能，内壁没有楔形突起，适用于各部位小腿截肢的患者[7-8]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]全面承重小腿假肢对小腿截肢后残肢肌肉萎缩速度的影响研究[J]. 陈东,武继祥,陈南,张勤. 中国康复. 2017(01)
[2]三维激光扫描技术在医学表面测绘中的应用进展[J]. 张永红,侯贺,韩玉川,王宁,张莹,朱险峰,王明时. 生物医学工程学杂志. 2016(02)
[3]假肢接受腔硅胶材料的力学性能研究[J]. 徐萍. 机械. 2014(08)
[4]国内外假肢的发展历程[J]. 沈凌,喻洪流. 中国组织工程研究. 2012(13)
[5]小腿残肢负重压力取型系统的设计及应用[J]. 魏晨婧,曹学军,宋佳佳,王林. 中国康复理论与实践. 2011(04)
[6]实时定量超声弹性成像技术检测肱二头肌松弛和紧张状态下弹性模量值差异[J]. 温朝阳,范春芝,安力春,徐建红,陈浩,王月香,唐杰. 中华医学超声杂志(电子版). 2011(01)
[7]小腿假肢接受腔计算机三维模型的构建[J]. 张绍岚,李古强,邵长庆. 中国组织工程研究与临床康复. 2010(48)
[8]生物力学用于假肢性能评价的研究进展[J]. 赖卿,曹学军. 中国康复理论与实践. 2010(01)
[9]仿生智能假肢的研究与进展[J]. 王人成,金德闻. 中国医疗器械信息. 2009(01)
[10]假肢接受腔界面应力的有限元分析[J]. 曾育山. 中国组织工程研究与临床康复. 2008(35)
博士论文
[1]人体步态模型实验研究[D]. 赵凌燕.哈尔滨工程大学 2008
[2]下肢假肢接受腔生物力学评价及CAE技术研究[D]. 蒲放.四川大学 2002
硕士论文
[1]假肢接受腔舒适度测试系统研发[D]. 刘敏.北京石油化工学院 2017
[2]人体颈部肌肉高仿生度有限元建模研究[D]. 李宇鹏.吉林大学 2017
[3]表面仿生假肢材料/皮肤界面摩擦特性研究[D]. 纪伟.西南交通大学 2017
[4]基于TRIZ理论的人体假肢优化设计研究[D]. 许华丽.浙江理工大学 2016
[5]基于CT影像的膝关节三维建模及应力分析研究[D]. 刘大健.东北大学 2015
[6]小腿残肢/接受腔摩擦界面的三维建模及有限元分析[D]. 孔亮.西南交通大学 2014
[7]面向大批量定制的人体假肢接受腔的数字化设计方法研究[D]. 石琦霞.浙江理工大学 2014
[8]界面压力可控式假肢接受腔设计[D]. 甘云.上海交通大学 2013
[9]唇裂的三维有限元建模及仿真[D]. 洪东明.西安电子科技大学 2008
[10]先进制造平台CAM系统的研究与开发[D]. 李松.河北工业大学 2007
本文编号：2904796
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