膝關節(jié)數(shù)字化骨形態(tài)學研究及假體設計.pdf

1、目前人工膝關節(jié)置換手術中使用的大多數(shù)假體,是根據(jù)膝關節(jié)醫(yī)學解剖所獲得的幾何外型尺寸,以及假體的手術后穩(wěn)定性與運動特性進行設計的。因此,膝關節(jié)骨幾何學與形態(tài)學的研究,是假體設計工作的基礎內(nèi)容。測量截骨前后膝關節(jié)股骨遠端、脛骨近端的形態(tài)學數(shù)據(jù),是設計出符合亞洲人群膝關節(jié)的解剖型人工假體的一個重要方向。
　　本論文利用數(shù)字化和CT掃描技術,對正常膝關節(jié)截骨前后股骨遠端、脛骨近端各特征參數(shù),進行了測量和研究,建立了膝關節(jié)數(shù)字模型數(shù)據(jù)庫,探

2、討了各參數(shù)相互關系,以及歸一化標準化了膝關節(jié)數(shù)據(jù),并以此為設計依據(jù),結合良好的假體設計理念和方法,設計出適合的膝關節(jié)假體。
　　首先利用CT掃描及三維重建技術,獲得膝關節(jié)股骨和脛骨三維模型及形態(tài)學數(shù)據(jù),分析了膝關節(jié)的解剖形態(tài),為制作膝關節(jié)假體提供了一定的數(shù)據(jù)依據(jù)。通過對正常膝關節(jié)進行CT掃描,應用Mimics10.01進行膝關節(jié)三維重建,定位、模擬截骨脛骨近端,測量股骨遠端、脛骨近端各參數(shù),結果用統(tǒng)計軟件IBMSPSSStatis

3、tics19.0統(tǒng)計學分析處理,最終建立了膝關節(jié)數(shù)字模型數(shù)據(jù)庫,探索了膝關節(jié)各特征參數(shù)的相互關系,為膝關節(jié)假體設計提供了形態(tài)學數(shù)據(jù)。
　　基于骨形態(tài)學的研究,考慮膝關節(jié)的運動學特性,膝關節(jié)的主要特征參數(shù),影響人工關節(jié)置換術的關鍵因素,以及良好的假體設計理念和方法,使用Pro-e進行膝關節(jié)假體結構設計,完成了股骨組件、脛骨平臺組件及脛骨平臺襯墊的結構設計。
　　基于上述假體結構設計的結果,應用ANSYSWorkbench14.