计算机辅助设计制作股骨远端个性化解剖型接骨板的基础理论研究

来源 :山西医科大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:peaktime30
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目的:1.使用CT原始数据建立股骨远端骨折模拟复位后的三维实体模型。2.利用股骨远端骨折模拟复位后的三维实体模型建立股骨远端个性化解剖型接骨板的三维实体模型。方法:选取一例男性股骨远端骨折患者通过64排CT薄层扫描获得的原始数据。以Dicom格式输出并保存,导入到Mimics软件中进行处理,得到股骨远端骨折模拟复位三维实体模型。将其以IGES格式输出并保存,导入到Geomagic软件中,完成IGES点云数据到多边型模型和网格模型的构造,最后转换为符合要求的NURBS封闭曲面模型。将IGES格式的股骨曲面模型文件导入到UG软件中,根据手术经验及要求在股骨曲面上选取最佳的接骨板贴合面,将与接骨板贴合处的股骨外表面按照设计要求裁剪下来作为此面,使用其中的曲面造型功能,设计出接骨板的上表面和侧面,形成接骨板空腔模型,实体化后得到个性化接骨板的模型数据。将数据保存为STL格式文件。参照Mimics软件中的骨骼复位情况确定最佳的接骨板螺钉打孔位置及螺钉的打孔方向。在UG软件中确定螺钉孔的位置并设计好螺钉孔。根据在Mimics软件中的测量结果,在UG软件中选用合适的螺钉按照手术要求进行虚拟装配。将螺钉保存为STL格式文件。将接骨板和螺钉文件导入Mimics软件,其中因有复位后的股骨进行对比,操作者可根据在Mimics软件中的装配图检查接骨板设计,螺钉孔设计,螺钉打入位置及方向是否合理。在设计好接骨板后,利用UG软件对接骨板进行数控编程。生成NC代码然后输入到数控机床中。加工出所设计的股骨远端个性化解剖型接骨板,同时将复原的股骨远端骨骼加工出来。将加工出的个性化解剖型接骨板在加工出的股骨远端骨骼模型上进行装配,并与标准化解剖型接骨板的装配效果对比。结果:1.建立了股骨远端复杂骨折三维实体模型。2.建立了股骨远端复杂骨折模拟复位后的三维实体模型。3.建立了股骨远端个性化解剖型接骨板的三维实体模型及股骨远端个性化解剖型接骨板螺钉系统装配的三维实体模型。4.加工出了股骨远端个性化解剖型接骨板模型及股骨远端骨骼模型。结论:1.根据CT原始数据建立了股骨远端复杂骨折模拟复位后的三维实体模型,该模型外形逼真,接近真实情况,可进行术前规划,指导临床的诊疗工作。2.建立的股骨远端个性化解剖型接骨板三维实体模型具有良好的骨面贴合性和特殊的螺钉孔设计,展示出较大的应用空间与较好的发展前景。
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