个体化人工股骨假体论文_傅诚,章建华,储小兵

导读:本文包含了个体化人工股骨假体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:股骨,个体化,假体,力学,生物,膝关节,关节炎。

个体化人工股骨假体论文文献综述

傅诚,章建华,储小兵^[1]（2014）在《个体化股骨假体旋转对线的测量对人工全膝关节置换术的影响》一文中研究指出目的观察个体化股骨假体旋转对线的测量对人工全膝关节置换术患者的影响。方法膝骨性关节炎患者36例,按双盲随机原则分为观察组和对照组各18例。观察组患者的股骨假体旋转角度在术前由影像学手段确定,而对照组患者的旋转标志物为后髁轴,旋转角度为3°,方向为外旋。两组患者均采用人工全膝关节置换术,观察术中行髌骨置换、外侧支持带松解的比例,及两组患者手术前后的KSS评分结果。结果两组术前的KSS评分及术中外侧支持带松解率接近,差异无统计学意义;观察组髌骨置换率低于对照组,术后2周、3个月时KSS评分高于对照组,差异有统计学意义。结论个体化股骨假体旋转对线的测量用于人工全膝关节置换术有利于患者的预后。(本文来源于《中国乡村医药》期刊2014年13期）

滕勇,王臻,李迪尘,宦怡,胡蕴玉^[2]（2006）在《个体化人工半膝关节假体计算机辅助设计和快速成型的基础:股骨髁叁维建模(英文)》一文中研究指出背景:目前保肢方法有异体骨关节置换、人工金属假体置换、肿瘤骨段灭活再植等,各有优缺点。四肢骨肿瘤切除深低温冷冻大段异体骨关节置换术存在异体-自体关节不匹配和后期关节软骨坏死影响关节功能的问题。目的:评估一种由螺旋CT扫描数据获取关节软骨表面轮廓信息的方法,为基于快速成型技术的个体化人工半膝关节研究奠定基础。设计:开放性实验。单位:解放军兰州军区乌鲁木齐总医院创伤一科。材料:实验于2001-09/2003-05在解放军第四军医大学西京医院骨科研究所和西安交通大学先进制造研究所完成。样本来源:CT扫描对象为25岁健康男性志愿者。方法:采用Picker6000螺旋CT对股骨远端进行层厚1mm扫描,在Picker6000CT机的VoxelQ图像工作站进行叁维容积重建,之后对重建数据间隔0.1mm下载二维断层图像。自行开发数据格式转换软件,对下载图像进行滤波、去噪等处理,求出断面图像的二维边缘轮廓矢量化数据,输入美国Imageware公司Surfacer9.0软件进行矢量化叁维重建。然后通过对关节软骨轮廓的识别及假体设计需要,提取出感兴趣的关节软骨表面轮廓的叁维图像,用于个体化人工半膝关节的计算机辅助设计。主要观察指标:CT图像的矢量转换和股骨髁叁维重建矢量图像。结果:利用自主开发的医学图像矢量转换软件,实现了CT图像数据的矢量转换,在Surfacer9.0叁维处理软件中构建出个体化股骨髁叁维实体模型,并根据设计需要进行编辑,提取出可进行人工半膝关节假体计算机辅助设计需要的关节软骨叁维模型。所构关节面轮廓可进一步处理,从而完成人工半膝关节假体的计算机辅助设计;其文件格式为.stl格式,可直接被快速成形软件识别和用于工程学制造。结论:由螺旋CT数据进行关节软骨外形轮廓的矢量化重建可获得精确的关节软骨轮廓叁维实体模型,模型可编辑性强,为复合大段异体骨移植的人工半膝关节假体的计算机辅助设计和快速成型制造打下了基础;用此方法进行医学图像信息的矢量转换简单易行,在骨科、口腔颌面外科生物制造领域有良好的应用前景。(本文来源于《中国临床康复》期刊2006年29期）

迟岩^[3]（2004）在《人工股骨假体柄的个体化建模及应力分析》一文中研究指出在人工髋关节置换中，置换重建的成功与否不仅取决于外科手术，更主要受假体设计的影响。假体的几何形状和材料性质决定着假体和股骨的应力状况。尤其是假体的几何形状设计，一直是学者们研究的对象。在人工髋关节置换中，假体与股骨间匹配程度是影响其长期疗效的重要因素。由于人体的绝对个性化特点，标准人工假体与病人骨骼之间难以很好地匹配，不能确保人工关节的长期稳定。同时，一些病人骨骼呈先天性畸形或由于骨骼病变造成骨与关节大面积损坏，其骨骼关节与正常情况明显不同，亦不可能选用标准人工假体。本文提出了一种能够极大匹配髓腔的个体化假体的生成方法，为每一位病人进行特殊设计和制造。该方法前期的数据准备要通过CT扫描得到病人的股骨扫描数据，然后经过边缘提取，得到每层的股骨内外轮廓线数据待用。在数据准备这一很重要的步骤中，我们编制了边缘提取系统及叁维重建系统，并提出了一种新的基于角度的能同时跟踪和识别股骨内外轮廓线的方法。然后利用提取出的股骨内轮廓数据进行人工股骨假体柄部的设计。该方法首先假设一与患者股骨髓腔完全吻合的骨柄已经在髓腔内（即为其髓腔体状），然后按照工程学规则对其进行拉拔、旋转，每拔一定距离计算骨柄形状一次，主要进行切削计算，如此反复直至整个骨柄拔出并计算完毕，最后用Solidworks软件添加相应特性的股骨头、股骨颈制作成型。为了验证我们设计的个体化假体是否确实优于普通的系列式假体，我们还分别建立了骨水泥型普通假体和生物型普通假体的叁维模型。在Solidwork软件平台上用Cosmos软件对叁种假体模型进行模拟对比力学实验，考察在双足静止站立和单足静止站立这两种载荷下，假体置换后<WP=53>假体及股骨上应力分布情况和假体置换对界面应力的影响这两个重要的力学特性。实验结果表明，无论在双足还是单足静止站立载荷下，我们设计的个体化人工股骨假体所受的应力均大大小于普通生物型人工股骨假体和普通骨水泥型人工股骨假体，而且个体化人工股骨假体上的应力分布相对更加均匀。相对应股骨上的应力亦大大小于后两种假体，其应力分布也相对更加均匀。这说明我们设计的个体化人工股骨假体应力传递快，能直接到达股骨远端，由假体传递到股骨上的应力相应减小，而且应力分布比较均匀，在生物力学性能上优于普通生物型和普通骨水泥型人工股骨假体。对于假体置换对界面应力的影响，通常有骨界面上的正应力和剪切应力两种。较高的界面应力会导致假体与骨结合不牢和相对活动，引起假体松动。本实验表明，无论在双足还是单足静止站立载荷下，我们设计的个体化人工股骨假体所受的正应力和剪切应力均大大小于普通生物型人工股骨假体和普通骨水泥型人工股骨假体，尤其剪切应力较之另两种假体有更大幅度的减小。说明个体化人工股骨假体与骨结合更加牢固，不易引起假体松动。在生物力学性能上优于普通生物型和普通骨水泥型人工股骨假体。(本文来源于《吉林大学》期刊2004-09-01）

姜涛^[4]（2004）在《个体化人工股骨假体的CAD实践及与普通型人工股骨假体的模拟对比力学实验》一文中研究指出随着材料科学和医学的迅速发展以及人们生活水平、医疗保健、康复水平的提高，加之人口的老龄化，人们对人体组织、器宫及骨折缺损的修复和置换等方面的要求日益提高，生物医用材料的研制，尤其是人工骨关节的研制与需求越来越广泛。近年来，人工关节置换手术作为有效的治疗方法在国内外得到了广泛的应用，而人工关节的形状以及与股骨髓腔吻合的程度，是直接影响人工关节长期稳定性、活动度及人工关节生物力学性能的重要因素。延长人工关节的有效使用寿命是人工关节研究的关键，而骨吸收和无菌性松动是影响其使用寿命的主要因素。由于人体的绝对个性化特点，标准人工假体与病人骨骼之间的误差使二者难以很好匹配，不能确保人工关节的长期稳定。同时，一些病人骨骼呈先天性畸形或由于骨骼病变造成骨与关节大面积损坏，其骨骼关节与正常情况明显不同，亦不可能选用标准人工假体。计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）通过对病人骨骼的叁维重建，为每一位病人进行特殊设计和制造，提高了假体与病变骨骼的匹配度，提高了人工关节的长期稳定性 ，有效防止了关节松动。 在个体化人工髋假体的CAD及CAM方面，一些发达国家已做了很多工作，并将之应用于临床。在设计制造方面：从1974年CAD技术首次在THA领域为人工全髋关节个体化设计开始，随着计算机技术和现代影像技术的发展，计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）在人工关节方面的应用也日益广泛。国内的研究尚处于探索起步阶段。目前国内尚未见到CAD/CAM个体化假体用<WP=85>于普通病人的报道。 一、实验目的 进一步修改调试已开发出的两套软件并进行假体的CAD设计，建立个体化假体柄的叁维模型，同时利用Solidwork软件建立骨水泥型和生物型假体的叁维模型。在Solidwork软件平台上对叁种假体模型进行模拟对比力学实验分析，以验证验证我们开发的CAD程序的准确性与可行性以及个体化假体柄是否优于普通型人工股骨假体，为个体化假体柄的CAM奠定基础. 二、材料与方法 1、个体化股骨假体柄的叁维重建 （1）CT图像的获得 取新鲜成人尸体股骨一根，用GESpeedLight16CT做全长连续扫描，层厚1.25ｍｍ得到股骨各层面的二维ＣＴ图像。储存至工作站备用。 （2）CT图像预处理 利用GESpeedLight16工作站将扫描到的CT图像制成虚拟光驱格式文件，转刻至700M之CD-R，在计算机上运行，直接得到CT图像，导入我们自行开发的CAD软件，进行后续实验。 （3）边缘提取 采用Canny边缘检测算子，进行边缘检测。 ①首先求出所有点的平均坐标值，即形心。 ②以形心为坐标原点，以水平轴为X轴，以垂直轴为Y轴，建立直角坐标系，计算所有各点与原点连线和X轴正半轴的夹角（逆时针），并按角度大小排序。<WP=86> ③确定两个初始点，一个是外轮廓，一个是内轮廓。 ④确定两个按角度连续的轮廓线。 （4）个体化股骨假体柄优化计算 基于工程学与力学规则计算，进行拉拔切削。假设一与患者股骨髓腔完全匹配的骨柄已经在髓腔内，然后保持髓腔不动，按照一定的规则对骨柄进行拉拔一个很小的距离（层间距），接着再作一旋转运动，每完成一次拉拔和旋转就重新计算骨柄形状一次，主要根据运动之后的骨柄形状与髓腔进行切削计算，如此反复直至整个骨柄拔出并计算完毕，最后用计算机叁维显示出来，这样一个符合生物力学特性的、与髓腔最大程度匹配的骨柄即已生成，并同时保证了该骨柄能够顺利地插回到髓腔中。 （5）由二维轮廓线重建叁维表面 由轮廓线数据重建真实感叁维表面，这样使图形看起来更直观、更逼真。 2、骨水泥型和生物型股骨假体的叁维重建 （1）骨水泥型和生物型股骨假体的测量 采用中国测试技术研究院测量仪器研究所生产的CLY系列单臂叁维测量仪对生物型和骨水泥型假体进行测量，导出坐标数据。 （2）骨水泥型和生物型股骨假体的叁维重建 利用叁维CAD软件SolidWorks2001在计算机上进行自动化建模。 3、个体化股骨假体与骨水泥型和生物型股骨假体的计算机模拟对比力学实验 （1）假体模型的网格化<WP=87> 利用叁维CAD软件SolidWorks2001对计算模型进行有限元分析网格化。 （2）个体化人工股骨假体与普通型人工股骨假体的对比力学实验 在计算机上模拟临床手术进行截骨置换叁类人工股骨假体，远端固定约束，分别模拟单足和双足站立状态。测量叁种人工股骨假体在应力分布、界面应力、应力遮挡率、初始微动四个生物力学特性。 叁、实验结果 1、本次实验对最初设计的软件中边缘提取算法进行了改进，采用了一种比较新的边缘检测算子-Canny算子。由于其在噪声抑制和边缘检测之间取得较好的平衡，我们得到了更好的边缘检测结果，提取的边缘十分完整，边缘的连续性很好，且不需要进行细化处理，减少了后续实验的误差。 2、改进后的软件运行稳定可靠，计算结果可信，符合预期要求。 3、设计的个体化人工股骨假体在应力分布、界面应力、初始微动等生物力学指标方面均大大小于普通生物型人工股骨假体和普通骨水泥型人工股骨假体，具有良好?(本文来源于《吉林大学》期刊2004-05-01）

个体化人工股骨假体论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

背景:目前保肢方法有异体骨关节置换、人工金属假体置换、肿瘤骨段灭活再植等,各有优缺点。四肢骨肿瘤切除深低温冷冻大段异体骨关节置换术存在异体-自体关节不匹配和后期关节软骨坏死影响关节功能的问题。目的:评估一种由螺旋CT扫描数据获取关节软骨表面轮廓信息的方法,为基于快速成型技术的个体化人工半膝关节研究奠定基础。设计:开放性实验。单位:解放军兰州军区乌鲁木齐总医院创伤一科。材料:实验于2001-09/2003-05在解放军第四军医大学西京医院骨科研究所和西安交通大学先进制造研究所完成。样本来源:CT扫描对象为25岁健康男性志愿者。方法:采用Picker6000螺旋CT对股骨远端进行层厚1mm扫描,在Picker6000CT机的VoxelQ图像工作站进行叁维容积重建,之后对重建数据间隔0.1mm下载二维断层图像。自行开发数据格式转换软件,对下载图像进行滤波、去噪等处理,求出断面图像的二维边缘轮廓矢量化数据,输入美国Imageware公司Surfacer9.0软件进行矢量化叁维重建。然后通过对关节软骨轮廓的识别及假体设计需要,提取出感兴趣的关节软骨表面轮廓的叁维图像,用于个体化人工半膝关节的计算机辅助设计。主要观察指标:CT图像的矢量转换和股骨髁叁维重建矢量图像。结果:利用自主开发的医学图像矢量转换软件,实现了CT图像数据的矢量转换,在Surfacer9.0叁维处理软件中构建出个体化股骨髁叁维实体模型,并根据设计需要进行编辑,提取出可进行人工半膝关节假体计算机辅助设计需要的关节软骨叁维模型。所构关节面轮廓可进一步处理,从而完成人工半膝关节假体的计算机辅助设计;其文件格式为.stl格式,可直接被快速成形软件识别和用于工程学制造。结论:由螺旋CT数据进行关节软骨外形轮廓的矢量化重建可获得精确的关节软骨轮廓叁维实体模型,模型可编辑性强,为复合大段异体骨移植的人工半膝关节假体的计算机辅助设计和快速成型制造打下了基础;用此方法进行医学图像信息的矢量转换简单易行,在骨科、口腔颌面外科生物制造领域有良好的应用前景。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

个体化人工股骨假体论文参考文献

[1].傅诚,章建华,储小兵.个体化股骨假体旋转对线的测量对人工全膝关节置换术的影响[J].中国乡村医药.2014

[2].滕勇,王臻,李迪尘,宦怡,胡蕴玉.个体化人工半膝关节假体计算机辅助设计和快速成型的基础:股骨髁叁维建模(英文)[J].中国临床康复.2006

[3].迟岩.人工股骨假体柄的个体化建模及应力分析[D].吉林大学.2004

[4].姜涛.个体化人工股骨假体的CAD实践及与普通型人工股骨假体的模拟对比力学实验[D].吉林大学.2004

论文知识图

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