试议有限元基于快速原型技术下颌骨修复及生物力学

论文导读：L文件,将其与下颌骨缺损段进行拟合,以实现修复、优化,以而得到下颌骨修复体的三维模型。(2)探讨并浅析了常见的医用有限元建模策略,探讨了非线性有限元软件Abaqus、STL修复软件Magics以及Mimics之间的数据格式转换策略,建立了下颌骨修复体的有限元模型。其中,利用Magics中修复STL文件并划分三角形网格,通过Abaqus中将三角形网
摘要：快速原型技术修复下颌骨缺损以及对其进行受力浅析,是集快速原型技术、CT扫描及其图像处理技术、有限元浅析等于一体的综合性课题,是机械工程与生物医学的交叉学科。CT图像处理与三维重建技术的进展,可以方便地获得具有复杂外形的下颌骨的精确三维数据模型,同时,快速原型技术可以根据三维模型快速制作出形状精度很高的模型,以此来辅助手术规划,减少手术时间,提升成功率,具有较强的实际作用。根据实际的下颌骨缺损案例,在完成下颌骨的修复后,再对其进行有限元浅析,以此评价下颌骨缺损修复体的力学特性,以保证最佳修复的目的；并最终制作修复体的实体RP模型。本论文的探讨工作主要包括以下几个方面：(1)探讨了图像处理软件Mimics对螺旋CT扫描得到的DICOM文件进行图像处理的策略,通过阈值选择、区域增加、蒙罩编辑以及计算建模等操作,分离出下颌骨；导入腓骨STL文件,将其与下颌骨缺损段进行拟合,以实现修复、优化,以而得到下颌骨修复体的三维模型。(2)探讨并浅析了常见的医用有限元建模策略,探讨了非线性有限元软件Abaqus、STL修复软件Magics以及Mimics之间的数据格式转换策略,建立了下颌骨修复体的有限元模型。其中,利用Magics中修复STL文件并划分三角形网格,通过Abaqus中将三角形网格转换为四面体网格,在Mimics中通过计算CT值赋予各向异性材料。(3)浅析了边界条件及载荷施加等前处理程序,并对修复体的有限元模型进行受力浅析,以此来检验其受力、位移等力学特性以及结构的合理性,来为下颌骨的修复提供相应的倡议与参考。(4)探讨了实验所用三维打印快速原型机的相关参数；重点浅析了模型摆放、切片等快速原型加工历程中的工艺参数,比较了不同加工参数对材料成本、加工时间、成型精度等的影响；加工出下颌骨修复体的RP模型,并据此将手术规划用的钛板成形。关键词：快速原型技术论文CT图像处理论文下颌骨修复论文有限元建模论文有限元浅析论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要5-6
Abstract6-8
目录8-12
第1章 绪论12-26

1.1 论文的探讨背景和作用12-13

1.1 探讨背景12

1.2 论述作用和实际运用价值12-13

1.2 快速原型技术及其运用13-21

1.2.1 快速原型技术的特点15-16

1.2.2 快速原型工艺16

1.2.3 快速原型制造技术的探讨方向16-18

1.2.4 快速原型技术的运用18-21

1.3 国内外探讨概况21-23

1.4 有限元策略的运用及下颌骨生物力学探讨23

1.4.1 有限元论述23

1.4.2 下颌骨生物力学探讨23

1.5 探讨内容及章节安排23-26

1.5.1 本论文的探讨内容23-24

1.5.2 本论文的章节安排24-26

第2章 螺旋CT及相关图像处理26-34

2.1 CT介绍26-27

2.2 螺旋CT原理27-29

2.1 成像原理27-28

2.2 螺旋CT原理28-29

2.3 DICOM介绍29-30

2.4 CT图像处理30-33

2.4.1 CT图像的预处理30-31

2.4.2 图像边缘检测与轮廓精简31-32

2.4.3 轮廓的矢量化与内外边界识别32-33

2.5 Mimics软件33

2.6 小结33-34

第3章 下颌骨数据处理与三维重建34-52

3.1 下颌骨的重建流程34

3.2 医学CT图像的获取34-35

3.3 下颌骨的三维重建35-43

3.1 下颌骨的三维建模35-42

3.2 其他建模策略42-43

3.4 下颌骨的修复43-47

3.4.1 腓骨的提取43

3.4.2 STL文件43

3.4.3 下颌骨的修复43-47

3.5 后续工作47-49

3.5.1 参考数据47-48

3.5.2 模板48-49

3.6 其他建模修复策略49-51

3.7 小结51-52

第4章 下颌骨三维有限元模型的建立与生物力学浅析52-90

4.1 有限元基本论述52-63

4.

1.1 有限元论述52-58

4.

1.2 网格划分58-63

4.2 有限元建模论述63-66
4.

2.1 医学有限元建模策略64-65

4.2.2 有限元建模的关键因素65论文导读：原型的材料985.3下颌骨模型的快速原型制造98-1055.3.1制造设备98-1005.3.2模型摆放100-1025.3.3支撑生成102-1035.3.4切片处理103-1045.3.5加工及后处理104-1055.4个性化钛板的设计与制造105-1075.4.1钛及钛合金在生物医学领域的优势105-1065.4.2钛板的作用1065.4.3钛板的微制106-1075.5快速原型技术辅助下颌骨修
-66

4.3 有限元模型的建立66-80

4.

3.1 有限元建模的流程66

4.

3.2 STL文件66-71

4.

3.3 下颌骨修复体有限元建模的具体流程71-78

4.

3.4 其他案例及其出现的不足78-80

4.4 下颌骨生物力学浅析80-89

4.1 其他的前处理历程80-84

4.2 提交并浅析84-87

4.3 后处理87-89

4.5 小结89-90

第5章 下颌骨模型的快速原型制造90-110

5.1 快速原型工艺90-96

5.

1.1 五种常见工艺90-95

5.

1.2 其他工艺95-96

5.

1.3 快速原型设备介绍96

5.2 快速原型的加工工艺96-98
5.

2.1 快速原型工艺历程97-98

5.

2.2 快速原型的材料98

5.3 下颌骨模型的快速原型制造98-105
5.

3.1 制造设备98-100

5.

3.2 模型摆放100-102

5.

3.3 支撑生成102-103

5.

3.4 切片处理103-104

5.

3.5 加工及后处理104-105

5.4 个性化钛板的设计与制造105-107
5.

4.1 钛及钛合金在生物医学领域的优势105-106

5.

4.2 钛板的作用106

5.

4.3 钛板的微制106-107

5.5 快速原型技术辅助下颌骨修复手术107-109

5.1 游离腓骨瓣下颌骨重建107-108

5.2 运用快速原型技术制作下颌骨生物模型108-109

5.6 小结109-110

第6章 结论与倡议110-112

6.1 结论110

6.2 倡议110-112

参考文献112-116
致谢116-118
攻读学位期间发表的论文118