發(fā)布時間：2020-11-10 06:46

【摘要】：膝骨性關(guān)節(jié)炎現(xiàn)已成為困擾中老年人群的主要關(guān)節(jié)病之一，據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，未來我國中老年人患膝關(guān)節(jié)疾病的例數(shù)將持續(xù)增長。全膝置換術(shù)（Total knee arthroplasty，TKA）是目前治療膝骨關(guān)節(jié)炎的唯一有效外科手術(shù)，而術(shù)中使用的膝關(guān)節(jié)假體絕大部分是歐美國家進口產(chǎn)品或者國內(nèi)仿效歐美假體生產(chǎn)的產(chǎn)品，由于設(shè)計參數(shù)是基于歐美國家人群的膝關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)，與我國人的膝關(guān)節(jié)形態(tài)匹配性不好，最終造成手術(shù)治療效果達不到理想效果。 基于以上情況，本課題主要研究了在采集大量國人膝關(guān)節(jié)形態(tài)數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計學(xué)分析的基礎(chǔ)上，進行適配于國人膝關(guān)節(jié)的假體優(yōu)化設(shè)計和激光選區(qū)熔化制造。論文的主要內(nèi)容如下： 首先，回顧了激光快速成型技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，討論了激光選區(qū)熔化技術(shù)的基本原理和研究現(xiàn)狀，以及膝關(guān)節(jié)假體的設(shè)計與制造研究現(xiàn)狀，為本課題開展奠定理論基礎(chǔ)。 其次，針對全膝置換手術(shù)的特點，結(jié)合醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和三維重建技術(shù)，完成對國人正常膝關(guān)節(jié)股骨遠端、脛骨近端的三維建模、模擬切骨及截骨面的解剖學(xué)幾何形態(tài)測量；并進行了統(tǒng)計學(xué)分析，研究了男性與女性在膝關(guān)節(jié)解剖形態(tài)上的差異，以及某些形態(tài)參數(shù)之間的線性相關(guān)并得到定量關(guān)系，研究結(jié)果為國人膝關(guān)節(jié)假體設(shè)計改進提供依據(jù)。 采用自行研發(fā)的激光選區(qū)熔化3D打印設(shè)備，研究了激光選區(qū)熔化鈷鉻合金粉末成型工藝，討論了激光功率、掃描速度及掃描間距對成型致密度的影響趨勢，及成型樣件的微觀組織特征和力學(xué)性能。最后針對膝關(guān)節(jié)假體進行了成型特點分析，從擺放方式和成型優(yōu)化兩方面出發(fā)提出了提高成型精度、減少熱應(yīng)力的加工方案。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.17
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 人工膝關(guān)節(jié)植入假體技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 人工膝關(guān)節(jié)假體技術(shù)簡介
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 激光選區(qū)熔化技術(shù)簡介
        1.3.1 激光選區(qū)熔化快速成型技術(shù)的原理
        1.3.2 激光選區(qū)熔化快速成型技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 快速成型技術(shù)在醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.1 快速成型技術(shù)在牙科領(lǐng)域的研究應(yīng)用
        1.4.2 快速成型技術(shù)在外科領(lǐng)域的研究應(yīng)用
        1.4.3 快速成型技術(shù)在植入體中的研究應(yīng)用
    1.5 本文的選題意義、研究內(nèi)容和課題來源
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 選題來源
第二章 人工膝關(guān)節(jié)植入假體的設(shè)計理論與基礎(chǔ)
    2.1 人工膝關(guān)節(jié)植入假體的設(shè)計理論
        2.1.1 人體膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)
        2.1.2 全膝人工關(guān)節(jié)置換術(shù)
    2.2 人工膝關(guān)節(jié)假體模型設(shè)計流程
    2.3 人體膝關(guān)節(jié)幾何形態(tài)參數(shù)采集
        2.3.1 人體膝關(guān)節(jié)三維模型重建
        2.3.2 人體膝關(guān)節(jié)模擬置換切骨
        2.3.3 人體膝關(guān)節(jié)三維模型測量
    2.4 本章小結(jié)
第三章 人工膝關(guān)節(jié)植入假體三維模型的優(yōu)化設(shè)計
    3.1 膝關(guān)節(jié)形態(tài)參數(shù)統(tǒng)計學(xué)分析
        3.1.1 股骨測量指標(biāo)性別差異分析
        3.1.2 脛骨測量指標(biāo)性別差異分析
        3.1.3 測量指標(biāo)關(guān)聯(lián)性分析
    3.2 人工膝關(guān)節(jié)假體實體模型設(shè)計
    3.3 本章小結(jié)
第四章 人工膝關(guān)節(jié)植入假體的成型工藝研究
    4.1 基礎(chǔ)工藝試驗方法
        4.1.1 材料和設(shè)備
        4.1.2 測試設(shè)備
        4.1.3 實驗過程
    4.2 材料成分分析
    4.3 致密度分析
        4.3.1 激光功率對致密度的影響
        4.3.2 掃描速度對致密度的影響
        4.3.3 掃描間距對致密度的影響
    4.4 性能檢測
        4.4.1 鈷鉻合金試樣制備
        4.4.2 微觀組織分析
        4.4.3 力學(xué)性能分析
    4.5 人工膝關(guān)節(jié)假體制造實例分析
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件

【參考文獻】

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本文編號：2877620