基于数字化3D技术的股骨假体再设计与激光选区熔化制造

被引：12

作者：

宋长辉 ^{[1
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杨永强 ^{[1
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张曼慧 ^{[1
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余家阔 ^{[2
]}

杨波 ^{[2
]}

王迪 ^{[1
]}

机构：

[1] 华南理工大学机械与汽车工程学院

[2] 北京大学第三医院运动医学研究所

来源：

光学精密工程 | 2014年 / 08期

基金：

广东省自然科学基金;

关键词：

数字化3D技术; 增材制造; 激光选区熔化; 股骨假体; 成型性能;

D O I：

暂无

中图分类号：

R318.17 [运动器官];

学科分类号：

080502 ;

摘要：

研究了基于数字化3D技术的全膝置换股骨假体再设计并通过激光选区熔化(SLM)技术直接制造了股骨假体,以满足医学上对全膝置换股骨假体的高适配性要求。对一名患者的全膝关节CT连续断层图像提取股骨3D模型,根据骨科医生手术规划进行了数字化3D解剖与测量,并据此对目前商业化的假体进行了重新设计。然后,利用SLM技术直接制造了再设计完成的3D股骨假体模型,并讨论了制造工艺参数、机械性能、空间优化摆放位置以及成型精度等关键技术。实验结果显示:依据患者股骨远端解剖参数可完成股骨假体的3D模型再设计并可利用SLM技术直接制造出股骨假体,单个股骨假体成型时间为5.2h,成型精度标准偏差为0.030mm,成型致密度达到99.02%;热处理后成型性能优于美国实验材料学会(ASTM)F75的铸造标准。得到的结果表明该项技术可以快速制造完成患者所需要的股骨假体,且成型性能优良。

引用

页码：2117 / 2126

页数：10

共 11 条

[1] 双动人工半膝关节假体的设计及应用 [J].