基于RE/RP的个性化人工膝关节设计

发布时间：2020-12-07 06:44

　　人体膝关节是人体最重要的部位，也是多发病变部位，一般严重受损的膝关节都采用全膝置换术来治疗。虽然近几年来全膝置换术得到了很好的发展，但是目前市场上应用的全膝关节都是依据欧美标准膝关节进行改进的，而国人与欧美人形体有很大差异，这就导致多数置换的膝关节不能与患者膝关节附近骨性组织很好的匹配，容易引起术后并发症，因此，个性化膝关节的设计研究亟不可待。个性化人工膝关节的设计涉及多个学科领域，主要涉及关节外科学、生物力学、图像处理、曲面重构及CAD技术等，本文主要应用逆向工程和快速成型技术对人工膝关节进行个性化设计。主要内容如下：1．介绍了人工膝关节的研究现状，分析了人工膝关节研究仍然存在的问题，提出了开展个性化人工膝关节研究的必要性；介绍了逆向工程和快速成型技术的工艺流程，并且研究了两者结合的应用。2．详细介绍了人体膝关节的解剖结构以及运动特征，由此提出了个性化人工膝关节的设计理论，并对设计流程做了详细阐述。3．详细介绍了个性化人工膝关节建模方法。首先，对患者进行CT扫描，得到扫描图片，应用Mimics软件对扫描图片进行处理，得到患者膝关节三维点云数据；其次，将点云数据导入Geomagic软件... 

【文章来源】：天津理工大学天津市

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

RE技术基本流程图

的原理理是离散与堆积，它通过计算机控制，采用积分的成实物模型。它包括构造三维模型、近似处理、切如图 1-2 所示）。模型：可以直接在 CAD 软件中进行三维建模；也可何外形尺寸，并建立实物或模型的三维模型。：用不同大小的小三角形平面对产品不规则自由曲模型文件。：应用切片软件，设定切片间隔，沿成型高度方向定成型工艺，成型机在计算机控制下，按照切片处，最终加工出三维实体。根据已经选好的加工工艺，选择合适的后处理方法

出了突出贡献。总之，我国的 RP 技术正处于快速发展阶段。1.3.3 RE/RP 系统概况反求工程为快速成型提供成型数据，两者的结合能够在已有原型或样件基础上进行仿制和复制，技术能够迅速进行评价、修复和产品的再设计，并且能够快速的将设计理念转化为具有相应功能结构的模型实体。两者的结合缩短了新产品设计研究周期，同时也降低了研制成本及风险，能够快速响应市场需求，企业竞争力大大提高。RE/RP 系统的流程如图 1-3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]膝关节三维有限元模型的建立及生物力学分析[J]. 袁平,王万春.  中南大学学报(医学版). 2010(01)
[2]现代人工膝关节假体的研究与进展[J]. 于水莲,沈鹰.  中国组织工程研究与临床康复. 2008(30)
[3]快速成型技术及其发展[J]. 张冰,刘军营.  农业装备与车辆工程. 2006(12)
[4]现代产品设计中逆向工程技术的应用[J]. 蔡克中,钟砚涛.  包装工程. 2006(03)
[5]快速成型技术及其应用[J]. 罗辑,黄强,杜柳青,袁冬梅.  起重运输机械. 2006(02)
[6]我国人工关节技术的进步、思考与展望[J]. 沈惠良,雍宜民.  中华创伤杂志. 2005(11)
[7]基于逆向工程的个性化人工膝关节CAD建模[J]. 黄雪梅,林艳萍,王成焘.  机械设计与研究. 2004(04)
[8]人工关节的研究现状和发展趋势[J]. 闫玉华,段湘慧.  生物骨科材料与临床研究. 2004(04)
[9]人工关节外科新进展[J]. 刘志宏,杨庆铭.  中华创伤骨科杂志. 2004(02)
[10]快速制造技术的发展与应用[J]. 胡庆夕,周克平,吴懋亮,方明伦.  机电一体化. 2003(05)

硕士论文
[1]关节机构的结构设计与分析[D]. 李强.西北工业大学 2007
[2]膝关节力学性态的动力学模拟[D]. 周定国.大连理工大学 2006



本文编号：2902829