(4)平均化骨骼模型的接骨板优化设计方法研究
目前系列化接骨板在材料节约和应力分散上不合理,为快捷设计出理想的接骨板,本项目利用平均化骨骼模型,提出通过语义参数编辑,优化设计接骨板的方法。首先,为系列化接骨板在数量与尺寸上分布合理,构建带权值的平均化骨骼模型;然后,基于平均化骨骼模型设计出具有通用性的参数化接骨板,便于后期编辑修改与优化;最后,利用有限元分析,基于二分策略调整厚度参数优化接骨板,在满足应力条件下使接骨板材料尽可能少。实验结果表明,本项目方法能够节省接骨板材料,分散接骨板应力,是一种有效的接骨板优化设计方法。
相关研究成果有:1) He K, Zhang R, Chen Z, et al. An approach for generating an average bone template with semantic parameters[J]. Journal of Medical Devices, 2017, 11(3): 031004;2)Wang L, He K, Chen Z. Statistical Analyses of Femur Parameters for Designing Anatomical Plates[J]. Computational and mathematical methods in medicine, 2016, 2016;3)Chen X, He K, Chen Z. A Novel Computer-Aided Approach for Parametric Investigation of Custom Design of Fracture Fixation Plates[J]. Computational and mathematical methods in medicine, 2017, 2017;4)Chen X, He K, Chen Z, et al. Quick construction of femoral model using surface feature parameterization[J]. MCB Molecular and Cellular Biomechanics, 2015, 12(2): 123-146;5)王淋、何坤金、陈正鸣, 一种基于统计信息的平均股骨模型构建方法,发明专利(待公告:ZL201510176248.8);6)何坤金、张荣丽、王淋, 带权值的平均骨骼模型生成及参数化方法,发明专利(申请号:201610269424.7);7)王淋、何坤金、陈正鸣, 一种基于特征参数的接骨板系列化设计方法,发明专利(申请号:201510783900.2);8)王淋、何坤金、陈正鸣一种基于平均股骨模型的接骨板系列化设计方法,发明专利(申请号:201510389251.8)。