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

• 作者: 余家阔 宋长辉 张曼慧 杨永强 杨波 王迪
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 医学
• 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
• 年，卷（期）: 2014,（8）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2117-2126
• 页数: 10页
• 分类号: R687|TG665
• 字数: 4362字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20142208.2117

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0.030 mm,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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	余家阔	北京大学第三医院运动医学研究所	85	860	17.0	24.0
2	杨永强	华南理工大学机械与汽车工程学院	127	1716	22.0	36.0
3	杨波	北京大学第三医院运动医学研究所	62	565	14.0	21.0
4	王迪	华南理工大学机械与汽车工程学院	59	563	14.0	22.0
5	宋长辉	华南理工大学机械与汽车工程学院	20	330	7.0	18.0
6	张曼慧	华南理工大学机械与汽车工程学院	1	22	1.0	1.0