一、半环式传感型骨外固定器的力学特性实验（论文文献综述）
方子彬[1]（2021）在《数字骨外固定器的设计及其控制》文中提出骨穿针外固定技术是治疗骨折的三大固定技术之一,是治疗骨折、严重的肢体损伤和残缺及重建患肢功能的一种主要方法,该技术是利用了骨牵拉组织再生的原理,对严重损伤的肢体附近的骨头施加一定的压力后,逐步促进周围的肌肉、血管、神经复合。该技术中需要用到一种可以固定、牵拉断骨的支架。而随着骨外固定技术的成熟,一种以六自由度并联机构为基础的泰勒支架得到了最多最广的应用,泰勒支架的使用方法需要结合相应的处方软件,通过佩戴骨外固定架的X光射线图,利用软件计算出泰勒支架每个伸缩杆需要调节的长度,并通过医生手动使用工具去调节骨外固定架。泰勒支架的出现使得骨外固定技术开始出现由定性到定量、描述到数学模型的发展趋势。即使如此,在骨穿针外固定技术中,骨外固定架仍存在人工操作繁琐,操作技术要求高,人工误差无法避免、无法实现数字化调节、数字化测量,以及本身结构缺陷带来的各种限制等问题。同时,我国没有属于自己的骨外固定治疗技术,依靠国外技术支撑,治疗成本高,价格昂贵。为了解决上述问题,本文设计了一种六连杆式数字化骨外固定器控制系统。该系统主要利用六自由度并联机构原理、自动化控制技术、机械设计原理等对骨外固定架的电子化结构设计,通过微型直流电机位置闭环的驱动方式来控制电动伸缩支撑杆的长度变化,并使用六自由度并联机构建立了电动骨外固定器的整体结构,自主设计相关零件,经过加工之后得到各部分组件,最后组装完成实物。同时,利用自动化控制相关技术,设计制作了基于PLC运动控制器的控制端电路系统,画出了控制端电路,并将电路搭建完成。同时学习PLC运动控制器的控制原理、以及电机驱动原理,设计了电机的闭环运算程序,完成了控制算法的编译设计,并使用SATOOL完成了HMI触摸显示屏操作界面的编制。最终将完成的系统搭建起来,通过系统稳定性分析理论与实验验证了本套数字化控制骨外固定系统的可靠性。
梁海东[2]（2021）在《单模-多模-单模光纤结构在骨折患者术后康复监测中的传感应用研究》文中提出单模-多模-单模（single mode-multimode-single mode,SMS）光纤结构由于具有结构简单、价格低廉、易于制备等优点,自从发明以来,吸引了国内外研究人员的广泛关注。SMS光纤结构依靠其多模干涉（multimode interference,MMI）效应,可以在位移测量中提供较高的测量灵敏度和稳定性。本论文提出使用SMS光纤结构与Ilizarov外科整形器械相结合,用于骨折患者术后的骨骼生长的康复监测。通过使用弹簧级联SMS光纤结构和Ilizarov外科整形器械的结合方式,以提高SMS光纤结构的位移测量范围,使其可以适用于骨折患者骨骼较大的生长范围。在理论仿真的研究基础上,本论文在实验上完成了SMS光纤传感器与Ilizarov胫骨纵向延伸和横移装置的组合应用以及该器件的位移传感特性分析,并最终将其应用在临床诊断上。另外,为了消除温度在位移测量过程中所引起的串扰灵敏度,一种基于弯曲光纤双滤波器的比率测量系统被应用在SMS光纤结构—Ilizarov外科整形器械复合测量系统上。本论文的研究内容如下:1.介绍了SMS光纤结构的研究进展和Ilizarov技术的发展历史。在理论部分,分别使用模式耦合理论和导模传输法对SMS光纤结构的MMI原理进行了系统的分析,并基于光束传输法（Beam Propagation Method,BPM）建立SMS光纤结构模型,在数值上仿真了SMS光纤结构的传输光谱、多模光纤（multimode fiber,MMF）内部的光场分布及其与输出单模光纤（single mode fiber,SMF）之间的耦合损耗等。系统分析了MMI在不同长度、半径MMF和入射波长下的情况,包括MMF的截面出射光场分布的仿真和实验对比,并对拉锥和侧面抛磨后的MMF内的MMI原理进行了简要分析。2.使用弹簧将SMS光纤结构与Ilizarov胫骨纵向拉伸装置进行机械级联,以提高SMS光纤结构的位移测量范围,使其可以适应Ilizarov胫骨纵向拉伸装置的较大的测量范围。仿真得到了SMS光纤结构在理论上的位移传感特性,预测了位移变化过程中SMS光纤结构的传输光谱移动趋势。在实验上将弹簧级联的SMS光纤结构的Ilizarove胫骨纵向延伸装置应用在位移测量中,研究相应的位移传感性能和温度灵敏度。采用双弯曲光纤滤波器的比率测量系统消除在位移测量中所引起的温度串扰。3.使用弹簧将SMS光纤结构与Ilizarov胫骨横移装置进行机械级联,以提高SMS光纤结构的位移测量范围,使其可以适应Ilizarov胫骨横移装置较大的工作区间。在理论上仿真得到了MMF内的光场分布结果和不同长度MMF与输出端SMF间的耦合损耗。实验上,将弹簧级联的SMS光纤结构-Ilizarov胫骨横移装置应用在位移测量中,研究相应的位移传感特性和温度灵敏度。对双滤波器的比率测量系统进行校准,用以消除在位移测量中所引起的温度串扰。4.将SMS光纤结构级联的Ilizarov胫骨纵向延伸装置应用在具体的临床上,在临床环境下测量了SMS光纤结构-Ilizarov胫骨纵向延伸装置的位移临床测量表现。对64例患者进行随机分组形成实验组和对照组,研究比对装戴SMS光纤结构结合的Ilizarov胫骨纵向延伸装置与单纯Ilizarov胫骨纵向延伸装置的患者在术后骨骼生长长度上的误差。本论文以光纤传感技术为基础,设计并制备了基于MMI原理的光学传感器件。探索了SMS光纤结构与Ilizarov外科整形器械的结合,实现了可用于骨折患者腿骨生长康复阶段监测的传感器。这些工作对今后SMS光纤器件在光纤传感和临床医学交叉结合应用等相关领域具有一定的推动作用,同时对光纤光学和生物医学的交叉学科研究也有较为重要的参考意义和价值。
付雪飞[3]（2020）在《一种评估拆除环式外固定架安全性的新装置》文中研究指明目的:（1）再发骨折是拆除外固定架后最严重的并发症,选择适宜的时机拆除外固定架至关重要,本文提出一种测量外固定架轴向分担比的方法评价新生骨痂刚度,从生物力学角度评估拆架的安全性。（2）前期研究中的方法安装要求高、耗时长、误差大,且不适于运动模式。本文介绍一种新装置,基于六轴并联结构,安装便捷,可实现空间六自由度力的测量,静态、动态模式均适用,且测得值更精准。（3）设计并搭建骨折康复载荷评价系统,该系统主要由骨骼载荷检测装置构成,具备空间六自由度载荷的准确和动态测量能力。通过静力映射分析并结合患者的影像数据,计算患者骨骼机械轴方向的装置承担载荷,使用机械轴载荷分担比指标评价骨折康复的效果。（4）实现载荷检测装置与多类环式外固定支架的兼容性,支持外固定任意时期与现有支架的便捷替换。（5）通过临床试验验证新装置的便捷性、实用性,为后期在临床上推广使用提供依据。方法:（1）详细介绍新装置的构型和工作原理,从机械力学方面说明新装置设计的科学性、有效性。通过对康复评价系统样机进行检测实验来验证康复评价系统的有效性。检测实验设为三部分,第一部分对每条测力支链的信号反馈值进行标定,检验支链测量轴向力的准确度;第二部分组装载荷检测装置并进行加载,检验装置测量空间力的准确度;第三部分模拟临床受力状态,验证系统的稳定性和可靠性。（2）收集2017年9月至2019年9月就诊于天津医院创伤骨科,应用环式外固定架治疗胫骨干骨折、胫骨平台骨折、骨延长病例15例,患者达到临床拆除外固定架标准后,采用新装置测量外固定架的轴向载荷分担比,测得值大于10%者继续佩戴外固定架,小于10%者予以拆除外固定架,术后随访记录有无再骨折的发生。结果:（1）各支链的非线性误差相对于满量程而言很小,其整体线性度较好,适用与载荷检测装置的组装应用。在固定环的两处不同位置施加竖直方向载荷并使用骨坐标系进行计算,计算的结果与外载荷的相对误差（排除零载荷情况）不超过4%。经检验,康复评价系统的主要性能参数为:测力分辨率0.08N,采集周期80ms,软件界面图形刷新率15fps,持续稳定工作时长不少于30min。康复评价系统的整体性能可支持临床应用。（2）所有的15名患者均采用新装置测量轴向载荷分担比,测得值介于3.2-12.4%之间,平均值约为6.69%,有2例患者大于10%,分别为12.4%和10.8%,这两例患者未予以拆架。15名患者均为环式外固定架,Taylor架10个,Ilizarov架5个。测试的患者中胫骨干骨折10例,胫骨骨延长2例,胫骨平台骨折3例。测量值小于10%的13例中除了9号患者外均安全拆除外固定架（9号病例测得值为9.1%,在安全范围的上限,考虑该例为关节周围骨折,建议继续佩戴外固定架1个月）,术后均随访达3月以上,并未发生再发骨折。（3）新装置安装时间能控制在30分钟以内,解除了轴向垂直安装的约束,降低临床操作难度,并可在运动状态下测量轴向应力的变化,力的分析计算更加精准。结论:新装置构型科学、安装简单、操作便捷,轴向载荷分担比的测量更加精准,能够很好地评价新生骨骼的生物力学性能,可用于评估拆除环式外固定架的安全性,值得在临床工作中大力推广使用。
李鹏翔[4]（2020）在《六轴外固定矫形康复支架的综合力学研究》文中研究指明六轴外固定矫形康复支架由于其自身调节的适用性广、过程方便、精度高等特点,在骨科治疗领域有着重要的意义。但目前研究主要集中在矫形复原算法上,在支架的力学研究中,存在研究方案、有限元仿真质量、连杆测力设备等方面的不足。本文设计了一种连杆作用力的实验测量装置,提出了一种矫形康复支架的综合力学研究方案,实现对矫形康复支架的综合力学测量。主要包括以下方面:（1）建立六轴外固定矫形康复支架整体模型。在研究现有矫形康复支架的基础上,通过Solidworks建立了矫形康复支架的模型;对人体骨骼的CT数据进行Mimics重建和处理、Geomagic曲面优化,建立了精确的胫腓骨三维模型。在此基础之上,装配支架、骨骼、连接件模型,建立合理的矫形康复支架整体模型。（2）外固定支架模型有限元分析。首先,对钢针结构进行力学分析,根据其剪切强度理论计算最大作用力。然后,对整体矫形康复支架模型采用组合式网格划分,建立更为精准的有限元模型。最后进行轴向加载仿真,得出断骨处支反力随轴向力的增加而增大;侧方加载仿真,研究不同侧方受力点对支架连杆应力的影响;扭转加载仿真,得到连杆应力随扭矩增加的趋势。（3）设计了一套连杆作用力测量装置,包括气动控制模块、实验架构模块、传感器采集模块。气动控制模型通过上位机程序实现对气压的输出控制,为气缸提供动力源;实验架构模块设计相应的框架和卡具,实现了对矫形康复支架的定位和卡紧;传感器采集模块主要选择合适的传感器安装到连杆处,通过放大器放大,单片机转换读取,实现对连杆受力的读取,并对传感器斜率特性进行标定。（4）六轴外固定矫形康复系统的综合力学研究。在连杆作用力测量装置设计的基础之上,进行轴向加压实验、侧方加压实验、扭转加压实验,得到不同载荷情况下,不同作用力大小对应的连杆处作用力的数值,绘制连杆处作用力随加载载荷变化的趋势图。归结为:（1）连杆受力变化趋势和各连杆初始化受力形式、各连杆力线和作用力的夹角有关;（2）最大增幅和连杆距离作用点距离、力线夹角有关;（3）在侧方加载过程中,施加等值侧方力值,空白处加载的结构稳定性会优于连接处加载。
张习帅[5]（2019）在《基于X光影像的并联型骨外固定系统研究》文中研究指明随着人工智能的快速发展,在医护人员相对缺乏的情况下,医疗服务机器人应运而生,并逐渐成为世界范围内快速发展的领域和研究热点之一。智能型服务机器人开辟了医疗领域与机器人领域的新方向,具有巨大的发展潜力和实际临床应用价值。利用X-Ray图像进行手术辅助是医疗机器人的核心技术之一,而建立图像坐标系与服务机器人坐标系之间的映射关系则是实现该技术的关键。本文结合北京市科委项目—“首都临床特色应用研究”,首先对X光图像的数字测量算法以及在畸形矫正领域中的应用进行了相关研究。其次,本文还针对六自由度（6-DOF）骨外固定器在实际临床应用过程中的算法缺陷进行了相关研究,并在此基础上提出了处方优化算法。最后,本文整合数据库技术、Canvas画布技术与VRML（虚拟现实）技术,集X-Ray图像数字测量、电子处方优化、病例信息存储和畸形三维位姿仿真于一体,搭建了基于Web的并联型骨外固定系统。传统的X光图像测量方法存在着很多弊端,包括测量的精度受限于所使用的测量工具,测量结果依赖于医生的临床经验,外科医生需要经过专门的培训等。针对上述问题,本文提出了基于X光图像的数字测量的方法。首先,在图像中建立局部坐标系和全局坐标系。其次,将在局部坐标系中测量所得数据映射变换到全局坐标系,并将像素坐标转为物理坐标。最后,根据比例尺将测量参数转为实际的参数完成图像的测量。数字测量涉及到大量的人机交互,其中标记点的自动识别是测量的关键。本文借助于Canvas技术实现了对用户所做标记点的自动捕获。图像的数字测量体现的是对畸形矫正精度的不懈追求,矫正处方的优化则彰显了以人为本的现代医疗理念。并联型骨外固定器在实际的临床应用中,存在着牵伸速率不均匀,患者疼痛难忍,运动轨迹偏移不可控等缺陷。针对上述问题,本文采用基于并联型机器人运动轨迹的方法来计算矫正处方,并在此基础上利用蚁群算法对处方进行优化。通过开展临床试验,对机械调节装置算法优化的有效性进行了准确的评估。结果表明:应用计算机辅助外固定器进行复杂的畸形矫正获得了满意的效果,缩短了治疗周期,减少了疼痛和软骨撞击等并发症的发生。所有患者均达到畸形矫正的要求,症状及外观明显改善,对提高临床医疗水平具有重要的意义。
杜刚强[6]（2014）在《骨外固定器动力化对兔胫骨干截骨愈合的生物力学影响》文中提出目的：本实验利用兔胫骨干截骨外固定模型,在骨折愈合达到一定阶段后通过减少外固定横杆数目以降低骨外固定器刚度,实施骨外固定器动力化,探讨骨外固定器动力化对兔胫骨截骨愈合的生物力学影响。方法：30只3月龄新西兰大白兔,体重2.0-2.5kg,雌雄各半,随机分为3组（n=10）,手术侧左、右侧胫骨各半。实验组为动力化组（Dynamization组）兔胫骨干截骨外固定术后6周内维持外固定双横杆构型,模拟高刚度坚强固定：胫骨截骨外固定第6周（图5c）,胫骨X线片上局部多量连续性骨痂形成,断端骨桥连接后,去掉外固定内侧横杆降低外固定刚度改为单横杆构型（图6c）,模拟低刚度弹性固定,相对增加骨折断端应力刺激,该单横杆构型维持至骨折外固定术后12周；恒定坚强固定组双横杆构型（Rigidity组,图1）、恒定弹性固定组单横杆构型（Elastic组,图2）截骨术后维持原固定方式不变,直至骨折外固定术后12周,恒定坚强固定组R组、恒定弹性固定组E组作为对照组。兔胫骨外固定术后12周处死全部实验动物,留取兔胫骨骨愈合标本及同只实验兔对侧完整胫骨标本,测量各组手术侧骨愈合标本最大弯曲刚度、扭转刚度等生物力学指标,同时测量同只兔对侧完整肢体胫骨骨标本生物力学指标并作比较,对骨外固定器影响骨折愈合生物力学结果进行评价。结果：所有实验兔均能良好的耐受手术,实验过程无实验兔死亡。各组兔胫骨截骨外固定术后12周X线片显示断端周围骨痂形成,骨折线消失,兔胫骨截骨愈合良好。三点弯曲载荷试验结果：动力化组骨标本在前后方向上最大弯曲刚度明显高于坚强固定组和弹性固定组标本,各组间比较差异具有统计学意义（P<0.05）。扭转试验结果：动力化组骨标本扭转刚度明显高于坚强固定组骨标本扭转刚度和弹性固定组骨标本扭转刚度,各组间比较差异具有统计学意义（P<0.05）。骨标本力学强度比：各组实验侧骨折愈合标本最大弯曲强度、扭转强度与对侧完整骨标本力学强度比率,动力化组明显高于坚强固定组、弹性固定组,各组间比较差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：实验结果表明兔胫骨截骨模型中骨折愈合一定阶段后,当骨断端骨连接形成,通过减少外固定横杆数目降低外固定刚度动力化的方法,相对增加骨折端的应力刺激,可加速骨矿化过程,促进骨功能结构优化重建,改善骨折愈合过程。该实验结论可以初步证实我们的临床观察结果,但该动物实验研究数量较少,其结果还需要进一步观察。
吕炳南[7]（2014）在《顺应性多功能骨外固定器的研究》文中提出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。文章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：（1）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；（2）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。
零广数[8]（2013）在《骨外固定器治疗四肢骨折的研究进展》文中指出四肢骨折在临床骨科多发常见,选择有效的治疗方式十分关键,本文主要对骨外固定器治疗四肢骨折的研究进展进行综述。
姜志良[9]（2012）在《组合式外固定器联合有限截骨治疗膝内翻畸形的疗效分析》文中提出目的：探讨组合式外固定器结合有限截骨治疗膝内翻畸形的临床疗效。方法：2004年1月至2010年2月期间在深圳市龙岗中心医院及武汉华康医院骨科就诊的40例各种原因导致膝内翻畸形患者应用组合外固定器固定联合下肢有限截骨术进行治疗,其中男13例,女27例,年龄8-29岁,平均18岁。其中畸形成因有体质性骨病（佝偻病）24例,成骨不全6例,软骨发育不全4例,骨髓炎后遗症2例,创伤后遗症2例和骨骺发育不全2例。记录各类型膝内翻畸形患者术前及术后2周、术后2年的双膝间距、股胫角、胫骨角、股胫内侧关节间距、膝关节功能评分等指标,对这些患者术前、术后的相关指标进行统计学分析并进行评价。结果：各类型膝内翻患者术前双膝间距为12.45±6.47cm、术后2周为4.91±4.08cm、术后2年为3.97±3.86cm,术前和术后差异有显着性意义（P<0.01）。术前股胫角为188.23±3.65、术后2周为171.65±1.03、术后2年170.65±1.49,两者差异有统计学意义（P<0.01）。术前胫骨角为97.63±3.48、术后2周88.33±2.39、术后2年86.83±1.36,.两者差异有统计学意义（P<0.01）。术前股胫内侧关节关节间距为2.48±0.84、术后2周3.97±0.75、术后2年5.27±0.75,’两者差异有统计学意义（P<0.01）。术前膝关节功能评分为59.05±5.42、术后2周为82.80±4.27、术后2年为85.83±3.90,两者差异有统计学意义（P<0.01）。结论：给予组合式外固定器联合截骨术后患者下肢畸形角度、力线及膝关节功能较术前有明显改善,且可根据截骨部位及截骨方式不同在截骨近端及远端灵活组装三维固定,符合生物力学固定且稳定坚强。同时可根据截骨需要进行跨关节固定以及有限时间内固定器随时调整,进一步完善畸形矫正及避免关节僵直。外固定器联合有限截骨勿需剥离截骨端皮下组织及骨膜,可避免损伤截骨部位血供,具有损伤小、愈合快、多平面截骨及术后可调性等的优点。
沈录峰,李振肃,董谢平,吴小辉,王锦程[10]（2011）在《单边多平面可调式骨外固定器的设计及生物力学特点》文中研究说明背景:对骨折患者行损伤控制性复位固定后待条件改善再作二次复位固定时,需另寻合适穿钉点重新固定,或须配置繁杂的组件方能原钉位调整固定。目的:设计一种可以在非正常医疗条件下对四肢开放粉碎性骨折进行损伤控制性固定并能实现无创性二次复位和固定的单边多平面可调式骨外固定器,并对其进行生物力学试验。方法:成年大猪股骨标本24具,制作成粉碎骨折模型12个,分为安装自制单边多平面可调式骨外固定器的实验组和安装AO管状外固定器的对照组,分别从轴向、剪切、旋转3种状态下进行生物力学检测。结果与结论:实验组和对照组在抗压力、抗剪切、抗旋转方面差异无显着性意义。单边多平面可调式骨外固定器能在伤肢1/3周径范围内任意安装固定钉进行临时复位固定,再次复位时不需重新置钉即可利用原组件重新获得牢固固定。
二、半环式传感型骨外固定器的力学特性实验（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、半环式传感型骨外固定器的力学特性实验（论文提纲范文）
（1）数字骨外固定器的设计及其控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及文章结构安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 2 系统与电子骨外固定器结构 |
| 2.1 骨牵拉组织再生技术原理 |
| 2.2 数字化控制骨外固定系统方案 |
| 2.3 六自由度并联机构原理 |
| 2.4 电子骨外固定器 |
| 2.4.1 固定器空间结构 |
| 2.4.2 电动伸缩支撑杆 |
| 2.4.3 螺杆设计理论 |
| 2.4.4 驱动电机 |
| 2.4.5 霍尔编码器 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 控制端系统 |
| 3.1 PLC运动控制器 |
| 3.2 控制端电路设计 |
| 3.3 控制程序 |
| 3.3.1 控制方案 |
| 3.3.2 状态帧软件编制 |
| 3.3.3 实时操作模式 |
| 3.3.4 精准位置调节模式 |
| 3.4 HMI人机交互 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 系统分析及实物测试 |
| 4.1 传动系统稳定性分析 |
| 4.2 实物组装与系统搭建 |
| 4.2.1 电子骨外固定器的组装 |
| 4.2.2 控制端系统的搭建 |
| 4.3 实验数据 |
| 4.3.1 电动伸缩支撑杆位置精度测试 |
| 4.3.2 骨折矫正实例测试 |
| 4.3.3 测试结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）单模-多模-单模光纤结构在骨折患者术后康复监测中的传感应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 SMS光纤结构的研究进展 |
| 1.3 ILIZAROV技术的研究现状 |
| 1.3.1 ILIZAROV技术的由来及在中国本土化的发展 |
| 1.3.2 ILIZAROV技术在骨科中的应用 |
| 1.3.3 ILIZAROV技术在临床应用中的不足 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第2章 SMS光纤结构内的MMI效应 |
| 2.1 导模传输法分析 |
| 2.2 模式耦合理论分析 |
| 2.3 基于BPM的 MMI光学特性仿真 |
| 2.4 拉锥SMS光纤结构内的MMI效应 |
| 2.5 侧抛SMS光纤结构内的MMI效应 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 SMS光纤结构在ILIZAROV骨纵移装置上的研究 |
| 3.1 弹簧级联SMS光纤结构的ILIZAROV骨纵移装置的制备 |
| 3.2 SMS光纤结构的位移传感特性仿真 |
| 3.3 弹簧级联SMS光纤结构的ILIZAROV骨纵移装置的测量 |
| 3.3.1 位移测量实验装置 |
| 3.3.2 位移测量结果与讨论 |
| 3.3.3 温度依赖性测量 |
| 3.4 比率测量系统 |
| 3.4.1 比率测量系统的构成和发展 |
| 3.4.2 比率测量系统实验装置 |
| 3.4.3 比率测量系统的校准 |
| 3.4.4 比率测量系统的位移测量 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 SMS光纤结构在ILIZAROV骨横移装置上的研究 |
| 4.1 SMS光纤结构的位移传感原理 |
| 4.2 弹簧级联SMS光纤结构的ILIZAROV骨横移装置的制备 |
| 4.3 弹簧级联SMS光纤结构的ILIZAROV骨横移装置的测量 |
| 4.3.1 位移测量结果与讨论 |
| 4.3.2 温度依赖性测量 |
| 4.4 比率测量系统 |
| 4.4.1 比率测量系统实验装置 |
| 4.4.2 比率测量系统的校准 |
| 4.4.3 比率测量系统的位移测量 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 SMS光纤结构—ILIZAROV外科整形器械的临床应用实例 |
| 5.1 临床资料 |
| 5.2 治疗方法 |
| 5.2.1 一期手术清创 |
| 5.2.2 二期手术骨延长、安置环式外架 |
| 5.3 SMS光纤结构—ILIZAROV外科整形器械的临床测量结果 |
| 5.3.1 一般资料 |
| 5.3.2 患者每月计划延长及实际延长数据误差 |
| 5.3.3 患者肢体延长长度与延长速度 |
| 5.3.4 平均矿化指数和外固定指数的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）一种评估拆除环式外固定架安全性的新装置（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 缩略语/符号说明 |
| 前言 |
| 研究现状、成果 |
| 研究目的、方法 |
| 一、骨折康复载荷检测装置的设计 |
| 1.1 骨骼-支架系统载荷的计算原理 |
| 1.1.1 旋量理论基础 |
| 1.1.2 Stewart机构的静力分析 |
| 1.1.3 骨骼轴向载荷分担比计算 |
| 1.2 骨折康复载荷检测装置的设计 |
| 1.2.1 硬件系统设计与选型 |
| 1.2.2 信号变送系统开发 |
| 二、骨折康复评价系统的实现 |
| 2.1 骨折康复评价系统搭建 |
| 2.1.1 评价系统构成 |
| 2.1.2 软件界面设计与应用流程 |
| 2.2 康复评价系统的有效性验证 |
| 2.2.1 测力支链标定实验 |
| 2.2.2 载荷检测装置加载实验 |
| 2.2.3 系统性能实验 |
| 三、骨折康复评价临床试验与效果分析 |
| 3.1 对象和方法 |
| 3.1.1 纳入与排除标准 |
| 3.1.2 一般资料 |
| 3.1.3 试验前评估 |
| 3.1.4 试验操作过程 |
| 3.1.5 试验后复查 |
| 3.1.6 前期研究病例展示 |
| 3.1.7 新装置病例展示 |
| 3.2 结果 |
| 3.2.1 轴向载荷的分析计算 |
| 3.2.2 轴向载荷分担比汇总 |
| 3.2.3 临床试验观察结果 |
| 3.2.4 结果分析 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 综述 评估骨折愈合的方法 |
| 综述参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）六轴外固定矫形康复支架的综合力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 外固定矫形康复支架国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 六轴外固定矫形康复支架结构建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 六轴外固定支架模型建立 |
| 2.2.1 六轴外固定支架模型组件的建模 |
| 2.2.2 六轴外固定支架整体模型的构建 |
| 2.3 胫腓骨模型的建立 |
| 2.3.1 计算机辅助外科技术 |
| 2.3.2 Mimics胫腓骨三维模型重建 |
| 2.3.3 Geomagic Studio模型曲面优化 |
| 2.4 六轴外固定支架系统模型建立及调整流程 |
| 2.5 文章小结 |
| 第三章 六轴外固定矫形康复支架的有限元分析 |
| 3.1 有限元基本理论及workbench介绍 |
| 3.1.1 有限元法基本理论 |
| 3.1.2 Workbench简介 |
| 3.2 钢针结构有限元分析 |
| 3.2.1 钢针结构有限元理论推导 |
| 3.2.2 钢针结构有限元仿真 |
| 3.2.3 钢针数值分析 |
| 3.3 整体矫形康复支架有限元模型的建立 |
| 3.4 整体矫形康复支架的力学仿真分析 |
| 3.4.1 轴向加压仿真 |
| 3.4.2 侧方加载仿真 |
| 3.4.3 扭转加压仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 六轴外固定矫形康复支架实验平台设计 |
| 4.1 实验平台总体方案 |
| 4.2 实验装置设计 |
| 4.2.1 气压控制模块 |
| 4.2.2 实验架构模块 |
| 4.2.3 传感器采集模块 |
| 4.3 传感器标定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 六轴外固定矫形康复支架的综合力学实验 |
| 5.1 轴向加载实验 |
| 5.1.1 轴向加载实验设计 |
| 5.1.2 轴向加载试验讨论 |
| 5.2 侧方加载实验 |
| 5.2.1 空白处侧方加载实验 |
| 5.2.2 连接处侧方加压实验 |
| 5.2.3 侧方加压实验讨论 |
| 5.3 扭转加载实验 |
| 5.3.1 扭转加载实验设计 |
| 5.3.2 扭转加载实验讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简介 |
| 2 参与的科研项目及获奖情况 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于X光影像的并联型骨外固定系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 骨外固定器的国内外研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 视觉测量研究综述 |
| 1.3.1 空间位姿测量技术概述 |
| 1.3.2 X光图像应用发展现状 |
| 1.4 并联机器人控制技术研究综述 |
| 1.4.1 并联机器人运动学研究现状 |
| 1.4.2 并联机器人路径规划研究现状 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 并联型骨外固定器复位机构研究 |
| 2.1 并联机构运动学分析 |
| 2.1.1 位姿反解 |
| 2.1.2 位姿正解 |
| 2.2 临床应用过程 |
| 2.2.1 手术安装 |
| 2.2.2 参数的测量 |
| 2.2.3 畸形矫正一般原理 |
| 2.3 空间测量参数定义 |
| 2.3.1 畸形参数定义 |
| 2.3.2 框架参数定义 |
| 2.3.3 复合畸形角度分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于X光图像的数字测量与三维仿真 |
| 3.1 坐标系定义 |
| 3.1.1 图像像素坐标系 |
| 3.1.2 物理坐标系 |
| 3.1.3 世界坐标系 |
| 3.2 坐标映射变换 |
| 3.3 参数的计算 |
| 3.3.1 距离的计算 |
| 3.3.2 角度的计算 |
| 3.4 三维位姿仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于蚁群算法的骨外固定器处方优化 |
| 4.1 直角坐标路径控制法 |
| 4.2 设置优化指标 |
| 4.3 蚁群算法寻优 |
| 4.3.1 蚁群算法的生物学模型 |
| 4.3.2 算法实现过程 |
| 4.4 临床实验 |
| 4.4.1 有效性验证 |
| 4.4.2 普遍性验证 |
| 4.5 实验数据分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 骨外固定系统的设计与实现 |
| 5.1 系统功能结构 |
| 5.1.1 开发环境 |
| 5.1.2 B/S架构 |
| 5.1.3 模块功能简介 |
| 5.2 系统实现关键技术 |
| 5.2.1 MySQL数据库设计 |
| 5.2.2 Canvas画布 |
| 5.2.3 Java Script脚本 |
| 5.3 需求分析与功能设计 |
| 5.3.1 可行性分析 |
| 5.3.2 主要功能设计 |
| 5.4 系统主要功能实现 |
| 5.4.1 新建病例 |
| 5.4.2 病历查询 |
| 5.4.3 数字测量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所获得的相关科研成果 |
（6）骨外固定器动力化对兔胫骨干截骨愈合的生物力学影响（论文提纲范文）
| 中英文缩略词 |
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 前言 |
| 材料和方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 综述 |
| 参考文献 |
| 研究生期间已完成的论文 |
| 致谢 |
| 附表 |
| 附图 |
（7）顺应性多功能骨外固定器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 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 |
| 2.2.1 近端环与远端环 |
| 2.2.2 支撑杆 |
| 2.3 连接件 |
| 2.3.1 克氏针固定 |
| 2.3.2 外固定针固定 |
| 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 |
| 2.5.1 支撑杆的优化 |
| 2.5.2 万向钢针固定夹的优化 |
| 2.5.3 近端环远端环的优化 |
| 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 |
| 4.1.1 预估环节 |
| 4.1.2 较正环节 |
| 4.1.3 计算实例 |
| 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 |
| 5.1.1 位移畸形的矫正 |
| 5.1.2 角度畸形的矫正 |
| 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 |
（9）组合式外固定器联合有限截骨治疗膝内翻畸形的疗效分析（论文提纲范文）
| 英汉缩略词表 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 临床资料 |
| 研究方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 综述 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 个人简介 |
（10）单边多平面可调式骨外固定器的设计及生物力学特点（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 材料和方法 |
| 2 结果 |
| 2.1 轴向加载试验结果 |
| 2.2 侧方加载试验结果 |
| 2.3 扭转试验结果 |
| 3 讨论 |
| 3.1 单边多平面可调式骨外固定器调节范围 |
| 3.2 单边多平面可调式骨外固定器稳定性 |
四、半环式传感型骨外固定器的力学特性实验（论文参考文献）
- [1]数字骨外固定器的设计及其控制[D]. 方子彬. 中北大学, 2021(09)
- [2]单模-多模-单模光纤结构在骨折患者术后康复监测中的传感应用研究[D]. 梁海东. 哈尔滨工程大学, 2021
- [3]一种评估拆除环式外固定架安全性的新装置[D]. 付雪飞. 天津医科大学, 2020(06)
- [4]六轴外固定矫形康复支架的综合力学研究[D]. 李鹏翔. 浙江工业大学, 2020(08)
- [5]基于X光影像的并联型骨外固定系统研究[D]. 张习帅. 河北工业大学, 2019
- [6]骨外固定器动力化对兔胫骨干截骨愈合的生物力学影响[D]. 杜刚强. 滨州医学院, 2014(03)
- [7]顺应性多功能骨外固定器的研究[D]. 吕炳南. 河北工业大学, 2014(07)
- [8]骨外固定器治疗四肢骨折的研究进展[J]. 零广数. 临床合理用药杂志, 2013(18)
- [9]组合式外固定器联合有限截骨治疗膝内翻畸形的疗效分析[D]. 姜志良. 遵义医学院, 2012(05)
- [10]单边多平面可调式骨外固定器的设计及生物力学特点[J]. 沈录峰,李振肃,董谢平,吴小辉,王锦程. 中国组织工程研究与临床康复, 2011(52)