【摘 要】
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背景:由于人体的绝对个性化特点,标准人工假体与患者骨骼之间的误差使二者难以很好匹配.计算机辅助设计和制造个体化假体克服了其他假体的缺点,可有效地延长人工关节的使用寿
【机 构】
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南通大学附属医院骨科,苏州大学附属第二医院骨科,南通市虹桥医院,肥城市中医院骨科,南通大学机械工程学院
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背景:由于人体的绝对个性化特点,标准人工假体与患者骨骼之间的误差使二者难以很好匹配.计算机辅助设计和制造个体化假体克服了其他假体的缺点,可有效地延长人工关节的使用寿命和使用质量,并可能解决人工关节的翻修问题.国内的研究尚处于起步阶段.目的:基于CT图像的三维重建,探求个体化股骨假体计算机辅助设计在提高假体与病变骨骼匹配度中的作用.方法:CT扫描对象为1例健康男性志愿者,排除髋关节疾患.采用GE Speed Light 16排螺旋CT对股骨中上段进行层厚3 mm扫描,得到CT数据的二维图像,利用自主开发的数据格式转换软件将CT图像转换为bmp格式.对位图编辑预处理,用Mimics8.1软件进行矢量化处理,提取股骨内外轮廓.然后输入Mimics8.1和Rapidform2004三维反求工程软件中,生成股骨内外轮廓的特征曲线,重建股骨三维模型.将股骨髓腔的特征轮廓曲线dxf文件输入计算机辅助设计建模软件Solidworks2004中,以此股骨髓腔轮廓为基础,完成个体化股骨假体的设计.结果与结论:利用自主开发的数据格式转换软件,实现了CT图像信息的矢量转换.以CT二维图像为依据,进行三维反求,可获得精确的股骨内外轮廓三维实体模型.采用反求工程与正向计算机辅助设计相结合,可设计出匹配良好的个体化股骨假体.提示反求工程和计算机辅助设计技术为个体化假体的研制提供了一个有效可行的途径,解决假体与病变骨骼的良好匹配,可防止假体松动,提高其长期稳定性.
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