人體骶骨畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告學(xué)生姓名：徐晶學(xué)號(hào)：專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)(論文)題目：人體骶骨三維重建及快速成型指導(dǎo)教師:高鑒英程學(xué)進(jìn)2013年3月8日

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述1引言隨著全球市場一體化的形成，各行各業(yè)的競爭十分激烈，產(chǎn)品的開發(fā)速度日益成為主要矛盾。在這種情況下，自主快速產(chǎn)品開發(fā)(快速設(shè)計(jì)和快速工模具)的能力(周期和成本)成為各業(yè)全球競爭的實(shí)力基礎(chǔ)。對(duì)于醫(yī)療行業(yè)，隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、數(shù)控(CNC)技術(shù)、激光技術(shù)及材料科學(xué)的進(jìn)步,三維重建及快速成型技術(shù)已逐漸滲透到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,并逐步改變了傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)診斷、手術(shù)規(guī)劃、假體制作等方法,為手術(shù)導(dǎo)航及模擬仿真等手段提供了技術(shù)支持。2RP技術(shù)的起源20世紀(jì)80年代末、90年代初發(fā)展起來的快速成形（RapidPrototyping&Manufacturing：RP）技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的加工模式，是近20年制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破。它與科學(xué)計(jì)算可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)相結(jié)合，為設(shè)計(jì)者、制造者與用戶之間提供了一種可測量、可觸摸的新手段?？焖俪尚渭夹g(shù)可以自動(dòng)、快速、直接、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)化為具有一定功能的原型或直接制造零件（模具），有效地縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮減產(chǎn)品成本的有力工具。它的核心是基于數(shù)字化的新型成形技術(shù)?？焖俪尚渭夹g(shù)對(duì)企業(yè)的模型、原型及成形件制造方式正產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。RP技術(shù)的基本工作原理是離散與堆積，在使用該技術(shù)時(shí)，首先設(shè)計(jì)者借助三維CAD或者通過逆向工程所采集的幾何數(shù)據(jù)，建立數(shù)字化模型，這是完成快速成型制造的一項(xiàng)基本條件，借助現(xiàn)有的主流三維設(shè)計(jì)軟件建立三維模型，再經(jīng)過三維CAD導(dǎo)出相應(yīng)的文件格式輸入快速成型機(jī)當(dāng)中，通過逐點(diǎn)、逐面進(jìn)行三維的立體堆積，部件完成后，再經(jīng)過必要的后續(xù)處理，使完成的部件在性能、形狀尺寸、外觀上等方面達(dá)到設(shè)計(jì)要求。3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外，美國在發(fā)展快速自動(dòng)成型技術(shù)方面，一直處于領(lǐng)先地位，一些著名的高校如麻省理工學(xué)院、得克薩斯大學(xué)和一批研究機(jī)構(gòu)從政府和工業(yè)界取得了大筆開發(fā)究經(jīng)費(fèi)，用于這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步研究。各大公司紛紛購入成型機(jī)，以滿足爭分奪秒的市場需求。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告日本、德國、英國等都在研究新的成型技術(shù)，開發(fā)新產(chǎn)品?，F(xiàn)已有2500多套快速成型機(jī)分布在世界各地的不同領(lǐng)域。國內(nèi)，快速成型技術(shù)已經(jīng)日趨達(dá)到世界領(lǐng)先水平。主要有北京隆源、華北工學(xué)院、華中理工大學(xué)等在進(jìn)行快速成型設(shè)備生產(chǎn)與工藝研究。使用快速自動(dòng)成型技術(shù)生產(chǎn)精鑄用蠟?zāi)５膹S家主要有航空部材料研究所、北京鋼鐵研究總院、西安航天發(fā)動(dòng)機(jī)廠等，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)充分應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)，利用快速成型技術(shù)可以發(fā)展出一條醫(yī)學(xué)領(lǐng)域與工程領(lǐng)域相結(jié)合的敏捷制造系統(tǒng)。由于目前假肢移植手術(shù)需求很多,而每個(gè)病人的骨骼又不相同,為保證手術(shù)的盡快實(shí)施和手術(shù)的成功率,必須采用快速成型技術(shù)。值得一提的是,隨著電子儀器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,人們已經(jīng)在研究如何將CT掃描的數(shù)據(jù)直接傳到快速成型機(jī)上,這樣將減少中間較為復(fù)雜的三維重構(gòu)過程,并減少因數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換造成的誤差。另外,隨著材料科學(xué)的發(fā)展,不久的將來可直接采用與人骨有相同力學(xué)特性和組織特性的材料,使快速成型加工出的模型直接用于臨床?？焖俪尚图夹g(shù)在人體骨骼置換術(shù)中的臨床應(yīng)用主要有兩個(gè)方面:一是應(yīng)用于術(shù)前立體認(rèn)知的建立，為術(shù)前、術(shù)中方案規(guī)劃提供一個(gè)直觀的依據(jù)，提高手術(shù)質(zhì)量;二是利用快速成型機(jī)制作高精度骨骼模型，應(yīng)用于人工骨骼的制造環(huán)節(jié)。Krupa等人使用快速成型技術(shù)制作股骨末端塑膠模型，用來作為一種開發(fā)定制適合植入種子與骨髓干細(xì)胞的支架，支架可隨后植入病變關(guān)節(jié)內(nèi)，從而提高修復(fù)手術(shù)的質(zhì)量。隨著生物活性材料的發(fā)展，快速成型技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的臨床應(yīng)用將會(huì)不斷向著更加個(gè)性化、靈活化的方向發(fā)展;同時(shí)，隨著更加智能化與專業(yè)化的逆向工程軟件的開發(fā)，骨骼的復(fù)原擬合精度更高，從而可以加工出更高精度的實(shí)體模型。未來的人工骨骼設(shè)計(jì)研究將會(huì)向著更加數(shù)字化、系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，結(jié)合三維建模軟件強(qiáng)大的二次開發(fā)功能，可以快速生成符合不同要求、不同系列的骨骼模型，使人工骨骼能夠更高效、廣泛地應(yīng)用于骨骼疾病的診療當(dāng)中。4小結(jié)總而言之，RP技術(shù)是九十年代世界先進(jìn)制造技術(shù)和新產(chǎn)品研發(fā)手段。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，企業(yè)在新產(chǎn)品研發(fā)過程中采用RP技術(shù)確保研發(fā)周期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量已成為一項(xiàng)重要策略。利用三維重建，對(duì)人體骨骼進(jìn)行快速重建，使之完善醫(yī)療系統(tǒng)中涉及的領(lǐng)域。隨畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告著市場競爭的日趨激烈，該技術(shù)將會(huì)被越來越多的企業(yè)所采用，對(duì)企業(yè)的發(fā)展發(fā)揮更大的作用，并給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，快速成型技術(shù)作為一門多學(xué)科交叉的先進(jìn)制造技術(shù)，也將推動(dòng)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告參考文獻(xiàn)1.WhiteSP.PorteousAJ.NewmanJH.etal.Arthrodesisofthekneeusingacustommadeintramedullarycoupleddevice.JBoneJointSurgBr,2003,85(1):57-61.2.BibbR.FreemanP.BrownR.etal.Aninvestigationofthreedimensionalscanningofhumanbodysurfacesanditsuseinnthedesignandmanufactureofprostheses.ProcInstMechEng,2004,214:589-5943.AshlyS.Prototypingwithadvancedtools.MechanicalEngineering,1994,116（6）：48-554.朱玉紅?？焖俪尚图夹g(shù)及其應(yīng)用[J]?，F(xiàn)代制造工程，2005（2）：138-139.5.王運(yùn)贛?？焖俪尚图夹g(shù)[M]。武漢：華中理工大學(xué)出版社，1999.6.蔣妍彥，王廣春，馬新武，等?？焖俪尚图夹g(shù)在人體骨骼個(gè)體化修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]。模具工程，2009（10）：78-807.謝長生，熊華明。DICOM圖像顯示的研究與實(shí)現(xiàn)[J]。計(jì)算機(jī)工程于科學(xué)，2002，24（6）：1-2.8.劉偉軍?？焖俪尚图夹g(shù)應(yīng)用[M]。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20059.張偉。三維重建及快速成型在骨科臨床應(yīng)用研究[D]。天津醫(yī)科大學(xué)，201010.胡耀民。人體解剖標(biāo)本彩色圖譜[M]。廣州：廣東科技出版社，200611.濮良貴。機(jī)械設(shè)計(jì)（第七分冊(cè)）。北京：高等教育出版社，200212.馮辛安。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社,200213.洪如瑾。UGNX6CAD快速入門指導(dǎo)。北京：清華大學(xué)出版社,200914.李仲陽,謝存禧,邵明,成曉陽?？焖俪尚偷木确治雠c自適應(yīng)分層的研究[J]。廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）研究或解決的問題：1、熟悉人體脊柱的基本結(jié)構(gòu)，構(gòu)建人體骶骨的三維模型2、人體骶骨快速成型的工藝技術(shù)研究手段：1、運(yùn)用醫(yī)學(xué)CT掃描儀或其他掃描設(shè)備獲取人體骨骼相關(guān)數(shù)據(jù)，利用MIMICS軟件實(shí)現(xiàn)骶骨模型三維重建。2、將人體骶骨的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成STL格式，利用INSIGHT軟件完成模型的快速成型加工。

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