摘要：人体髋关节髓腔具有S型的形状,并且具有个性化特征.现有标准型的直柄人工髋关节与病人髓腔匹配时将形成三点接触,降低了人工髋关节与病人髓腔的贴合度.利用病人的CT数据重建髋关节髓腔的三维模型,将该三维模型作为人工髋关节关节柄的设计模型,并利用机器人磨削技术将该关节柄复制到铜棒上,通过检测加工后的关节柄与三维模型的尺寸误差,验证机器人磨削个性化人工髋关节的可行性.实验结果表明,关节柄磨削完成后,在其上取断面进行测量,其与髓腔三维模型的最大误差为0.624 8mm.

摘要：背景:生物型股骨柄假体无菌松动是全髋关节置换失败的主要因素,减少无菌松动的先决条件是增加股骨柄假体在股骨髓腔中的填充率。目的:得到定制式股骨柄假体在髓腔中的填充率,验证计算机辅助设计/计算机辅助制造/工业机器人加工(CAD/CAM/Robotic)集成方法和机器人磨削的有效性。方法:利用CT数据重建股骨髓腔三维模型,在此三维模型基础上设计股骨柄假体的柄体,依据标准直柄股骨柄假体近端模型设计股骨柄假体的其余部分。将设计的股骨柄假体模型导入CAD/CAM/Robotic集成系统生成机器人磨削轨迹,利用该轨迹对股骨柄假体进行磨削加工。将加工好的股骨柄假体与股骨髓腔匹配,分析股骨柄假体在髓腔中的填充率。结果与结论:实验结果表明,定制式股骨柄假体在髓腔中有良好的填充率,髓腔的解剖结构可以阻止股骨柄假体的扭转,获得股骨柄假体在髓腔中的稳定固定。

摘要：非骨水泥股骨柄假体在股骨髓腔中的低填充率是股骨柄假体无菌松动的主要因素,为了提高股骨柄假体与股骨髓腔的填充率,利用机器人磨削系统加工与猪腿骨匹配的股骨柄假体.其方法是利用CT数据重建股骨髓腔三维模型,依据该三维模型设计股骨柄假体.将设计的股骨柄假体模型导入CAD/CAM/Robotic集成系统,生成磨削股骨柄假体的加工轨迹.加工轨迹后处理后导入机器人仿真软件中运行,消除刀具与CAD模型的干涉并生成机器人加工轨迹;将机器人加工轨迹下载到控制器中,磨削加工股骨柄假体.将股骨柄假体与猪腿骨髓腔匹配,分析股骨柄假体在髓腔中的填充率,验证机器人磨削技术和CAD/CAM/Robotic集成方法加工定制式股骨柄假体的可行性.实验结果表明,定制式股骨柄假体在猪腿骨髓腔中有好的填充率.

摘要：髋关节置换是目前治疗股骨柄、股骨转子间骨折等的主要方案之一,尤其对于老年患者而言更是能够作为首选治疗方案。在传统的人工全髋关节置换假体的设计思路上,主要有骨水泥固定股骨柄与生物型固定股骨柄,骨水泥固定型使关节周围能均匀覆盖骨水泥,使骨水泥对假体有相当的承载力,但翻修时骨水泥很难与骨组织牢固结合而稳定假体,骨水泥与骨组织界面的结合强度降低。有鉴于此,笔者就人工全髋关节置换假体设计新思路进行了分析。

摘要：目的基于CT三维重建个性化设计猪股骨髋关节假体与骨髓腔接触率的定量研究。方法选择猪股骨,拍摄实验前正侧位,双斜位片,再运用CT进行横断面扫描,获得CT数据后三维重建。基于CT三维重建数据,运用机器人磨削个性化假体,使其成为与髓腔完全匹配的定制假体。匹配后,拍摄实验后正侧位片,计算定制假体与髓腔接触的骨皮质或者骨松质的表面积以及接触率。结果通过计算,个性化假体近端表面与骨髓腔直接接触率为90.8%,与医疗机器人辅助扩髓组获得的假体表面与骨髓腔直接接触率相近,远较传统手工扩髓组获得的假体近端表面与骨髓腔直接接触率高。结论基于CT三维重建个性化股骨假体与猪股骨髓腔初始固定直接接触率为90.8%,可获得良好的接触率。

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