發(fā)布時間：2020-08-06 09:43

【摘要】：快速原型技術修復下頜骨缺損以及對其進行受力分析,是集快速原型技術、CT掃描及其圖像處理技術、有限元分析等于一體的綜合性課題,是機械工程與生物醫(yī)學的交叉學科。CT圖像處理與三維重建技術的發(fā)展,可以方便地獲得具有復雜外形的下頜骨的精確三維數(shù)據(jù)模型,同時,快速原型技術可以根據(jù)三維模型快速制作出形狀精度很高的模型,以此來輔助手術規(guī)劃,減少手術時間,提高成功率,具有較強的實際意義。 根據(jù)實際的下頜骨缺損案例,在完成下頜骨的修復后,再對其進行有限元分析,以此評價下頜骨缺損修復體的力學特性,以保證最佳修復的目的；并最終制作修復體的實體RP模型。本文的研究工作主要包括以下幾個方面： (1)研究了圖像處理軟件Mimics對螺旋CT掃描得到的DICOM文件進行圖像處理的方法,通過閾值選擇、區(qū)域增長、蒙罩編輯以及計算建模等操作,分離出下頜骨；導入腓骨STL文件,將其與下頜骨缺損段進行擬合,以實現(xiàn)修復、優(yōu)化,從而得到下頜骨修復體的三維模型。 (2)探討并分析了常見的醫(yī)用有限元建模方法,研究了非線性有限元軟件Abaqus、STL修復軟件Magics以及Mimics之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方法,建立了下頜骨修復體的有限元模型。其中,利用Magics中修復STL文件并劃分三角形網(wǎng)格,通過Abaqus中將三角形網(wǎng)格轉(zhuǎn)換為四面體網(wǎng)格,在Mimics中通過計算CT值賦予各向異性材料。 (3)分析了邊界條件及載荷施加等前處理程序,并對修復體的有限元模型進行受力分析,以此來檢驗其受力、位移等力學特性以及結(jié)構(gòu)的合理性,來為下頜骨的修復提供相應的建議與參考。 (4)研究了實驗所用三維打印快速原型機的相關參數(shù)；重點分析了模型擺放、切片等快速原型加工過程中的工藝參數(shù),比較了不同加工參數(shù)對材料成本、加工時間、成型精度等的影響；加工出下頜骨修復體的RP模型,并據(jù)此將手術規(guī)劃用的鈦板成形。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：R782.2

【參考文獻】

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本文編號：2782194