顺应性多功能骨外固定器的研究

摘要

随着经济的快速增长，工矿企业增多，交通运输事业迅速发展，发生事故增多，由此每年会产生大量的四肢骨折及骨干畸形患者。目前，内固定是治疗四肢骨折的主要方式之一，内固定会破坏骨端愈合的微环境，干扰骨的生理性愈合及骨改进，存在内固定失效及二次骨折的风险。当对多种原因导致的肢体畸形及肢体残疾进行治疗时，内固定多数变得无能为力，不能获得满意的矫正效果。因此研发一种复位、固定的微侵袭性骨外固定器提供快速有效的治疗，顺应骨外科发展趋势，具有广阔的市场前景。
　　本文介绍了一种新型的骨外固定器----顺应性多功能骨外固定器。主要包括以下两方面内容：⑴高精度顺应性多功能骨外固定器，对支撑杆、骨外固定针的固定夹进行了优化设计，调节精度达到0.33mm，同时减轻了患者痛苦，提高了治疗效果；⑵配套软件的开发，提出了一种正解算法并应用于处方的计算，该算法具有方法简便、编程易实现、初值易选取、计算速度快、求解精度高等优点。通过实验室的框架演练证明了软件系统的有效性及实用性；最终，通过初步的临床验证得到了预期的治疗效果。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 骨外固定器的发展

1.3 六自由度并联机构的发展及应用

1.4 课题的设计思路

第二章 复位执行机构的设计

2.1 执行机构选择

2.2 顺应性多功能骨外固定器框架参数

2.3 连接件

2.4 顺应性多功能骨外固定器的使用

2.5 顺应性多功能骨外固定器的改进

2.6 本章小结

第三章 执行机构的建模

3.1 骨外固定器模型的建立

3.2 位姿的逆解

3.3 骨外固定器工作空间的研究

3.4 本章小结

第四章 Stewart平台正解研究

4.1 基于路径跟踪的正解算法

4.2 三维优化正解算法

4.3 本章小结

第五章 系统的实现

5.1 未考虑安装参数情况下矫正

5.2 考虑安装参数情况下矫正

5.3 仿真模拟及股骨模型试验

5.4 本章小结

第六章 软件的使用

6.1 登陆界面

6.2 定义畸形

6.3 安装框架

6.4 初始框架

6.5 最终框架

6.6 处方报告

6.7 临床试验

6.8 本章小结

第七章 结论

7.1 主要工作及创新点

7.2 工作展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果