国家自然科学基金(81327001)
- 作品数：12 被引量：111H指数：7
- 相关作者：宋长辉杨永强余家阔黄爱兵王迪更多>>
- 相关机构：华南理工大学北京大学第三医院广州有色金属研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市科技计划项目国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：医药卫生机械工程金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 膝关节骨关节炎及其应对策略被引量：10
- 2015年
- 1膝关节骨关节炎的诊断标准
本文所涉及的膝关节骨关节炎（knee osteoarthritis,KOA）的诊断标准符合中华医学会骨科学分会的＂骨关节炎诊治指南（2007版）＂,即将KOA的诊断从6个要素考虑：（1）近一个月膝关节反复疼痛;（2）X线片（站立或负重位）示关节间隙变窄、软骨下骨硬化和（或）囊性变、关节缘骨赘形成;（3）关节液（至少2次）清亮、黏稠,WBC〈2000个/ml;（4）中老年患者（≥40岁）;（5）晨僵≤3min；（6）活动时有骨摩擦音（感）。
- 余家阔
- 关键词：骨关节炎
- 基于数字化3D技术的股骨假体再设计与激光选区熔化制造被引量：12
- 2014年
- 研究了基于数字化3D技术的全膝置换股骨假体再设计并通过激光选区熔化(SLM)技术直接制造了股骨假体,以满足医学上对全膝置换股骨假体的高适配性要求。对一名患者的全膝关节CT连续断层图像提取股骨3D模型,根据骨科医生手术规划进行了数字化3D解剖与测量,并据此对目前商业化的假体进行了重新设计。然后,利用SLM技术直接制造了再设计完成的3D股骨假体模型,并讨论了制造工艺参数、机械性能、空间优化摆放位置以及成型精度等关键技术。实验结果显示:依据患者股骨远端解剖参数可完成股骨假体的3D模型再设计并可利用SLM技术直接制造出股骨假体,单个股骨假体成型时间为5.2h,成型精度标准偏差为0.030mm,成型致密度达到99.02%;热处理后成型性能优于美国实验材料学会(ASTM)F75的铸造标准。得到的结果表明该项技术可以快速制造完成患者所需要的股骨假体,且成型性能优良。
- 宋长辉杨永强张曼慧余家阔杨波王迪
- 关键词：增材制造股骨假体
- 激光选区熔化成型CoCrMo多孔结构的设计与性能研究被引量：11
- 2015年
- 为获得具备良好力学性能和生物相容性的多孔植入体,需对激光选区熔化（SLM）成型Co Cr Mo多孔结构进行性能分析。在电子万能试验机上沿零件加工的纵向进行压缩试验,应用分形插值理论分析相关参数对其压缩性能的影响。试验结果表明：变形主要以滑移为主;弹性模量和抗压强度随着孔隙率和平均孔径的增大而减小,随表面积体积比的增大而增大。正八面体和正六面体多孔结构孔隙率为55%~84%,平均孔径为0.51~0.99 mm,表面积体积比为2~4.2时,弹性模量都能满足要求。正八面体圆柱形多孔结构的性能比方形结构更加优越,正六面体方形结构的性能比圆柱形结构更好,为激光选区熔化成型多孔Co Cr Mo合金结构医学植入体的研制提供重要依据。
- 张国庆杨永强宋长辉王赟达余家阔
- 关键词：激光光学分形插值平均孔径
- 髌骨形态学研究现状及其在全膝置换中的应用被引量：4
- 2014年
- 全膝关节置换术中如何处理髌骨是目前研究的热点问题之一,在进行髌骨置换时,精确地进行髌骨切骨面的选择,保留合适的髌骨厚度,选择恰当的髌骨假体,是手术成功的关键。本文分别就髌骨形态学特征、解剖学测量、截骨参考点选择及其在全膝置换中的应用方面进行了综述。
- 黄爱兵余家阔
- 关键词：髌骨膝关节
- 骨性关节炎胫骨近端解剖形态性别差异及临床意义被引量：2
- 2017年
- [目的]分析骨性关节炎患者胫骨近端截骨面各解剖参数的性别差异,为国产人工膝关节胫骨假体的设计提供依据。[方法]对116例(男58例,女58例)汉族骨性关节炎患者膝关节CT扫描图像进行三维重建。胫骨外侧平台下10 mm、后倾7°行胫骨近端截骨,测量胫骨平台内外径(ML)、胫骨平台中部前后径(AP)、胫骨内侧平台前后径(MAP)、胫骨外侧平台前后径(LAP),计算ML/AP比值,根据AP(<48 mm,48~52 mm,>52 mm)将ML/AP分为三组,比较胫骨近端截骨面各参数的性别差异。[结果]男性胫骨近端截骨面各解剖参数均大于女性,差异有统计学差异(P<0.001)。胫骨近端ML/AP与AP呈负相关,随着AP的增大ML/AP减小,并且在相同的AP值下,男性胫骨ML/AP大于女性,显示一个给定AP尺寸假体,男性胫骨ML有可能会覆盖不全,女性悬空。[结论]胫骨近端截骨面男性和女性存在尺寸和形态的差异。在设计胫骨假体时,ML/AP应该考虑作为参考设计性别差异性胫骨假体。
- 杨波杨波黄爱兵宋长辉凌鸣
- 关键词：胫骨骨性关节炎全膝关节置换术性别
- 激光选区熔化医用钴铬钼合金的摩擦性能被引量：15
- 2016年
- 采用激光选区熔化(SLM)技术成型CoCrMo合金标准样件,并将SLM成型的CoCrMo合金和铸造CoCrMo合金分别与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)样件配副进行摩擦磨损实验。实验结果表明,在干摩擦、生理盐水、人工唾液和小牛血清4种润滑条件下,SLM成型的CoCrMo合金摩擦系数均小于铸造CoCrMo合金。另外,不同润滑条件下,SLM成型的CoCrMo/UHMWPE和铸造CoCrMo/UHMWPE的磨损机理不同。
- 林辉杨永强张国庆宋长辉
- 关键词：激光技术钴铬钼合金润湿性能金相组织表面微观形貌
- 分区扫描路径规划及其对SLM成型件残余应力分布的影响被引量：30
- 2016年
- 为了解决激光选区熔化成型零件时扫描线过长导致的层内累积残余应力过大、易发生翘曲变形和裂纹等问题,提出了一种分区扫描策略。采用S形正交扫描策略和分区扫描策略分别规划了零件扫描路径,实验验证了分区扫描策略的有效性。实验结果表明,采用分区扫描策略能有效降低边界拉应力,减小平面残余应力波动,提高成型件的力学性能。
- 邓诗诗杨永强李阳王迪王安民宋长辉
- 关键词：激光技术残余应力分布力学性能
- 计算机辅助髌骨三维形态学及虚拟截骨手术的测量被引量：2
- 2016年
- 目的利用计算机辅助技术重建髌骨三维模型，评价髌骨三维形态及验证髌骨截骨时参照“外侧关节面”法（以外侧关节面软骨下骨水平为截骨参照）的可靠性。方法募集髌骨结构正常的接受前十字韧带重建手术的志愿者200例，男100例，女100例。行cT扫描获取膝关节解剖学信息，图像导入医学工程软件Mimics中进行三维重建，构建髌骨三维数字化模型。测量髌骨宽度、厚度、高度、关节面长度及髌骨嵴位置等形态学参数。模拟全膝关节置换术参照“外侧关节面”对髌骨实行虚拟截骨，并对截骨后髌骨相关解剖学参数进行测量。结果测量方法的组间及组内一致性高（组内相关系数〉0．75）。不同性别组髌骨宽度、厚度、高度及关节面长度的差异均有统计学意义（P〈0．05），各参数值女性均较男性小。男性、女性髌骨宽度，厚度比均为1．95±0．11。髌骨宽度及厚度具有正相关性（男性r=0．67，P=0．00；女性r=0．63，P=0．00）。髌骨截骨的总体截骨厚度（9．59±1．53）mm，其中男性（10．21±1．53）mm、女性（8．98±1．27）mm。89％的女性截骨厚度为8-11mm，82％的男性截骨厚度为9-12mm。结论通过CT扫描和医学工程软件构建髌骨三维数字化模型对髌骨进行三维形态学评价具有较高的精确性，髌骨相关形态学参数为全膝关节置换术中髌骨置换提供了参考依据。
- 黄爱兵罗骁宋长辉齐岩松王少杰张正政张继英杨永强余家阔
- 关键词：髌骨截骨术关节成形术解剖学
- 激光选区熔化设备及生物医学金属材料的研究与应用进展（英文）被引量：7
- 2018年
- 本文主要介绍了华南理工大学(SCUT)在激光选区熔化(SLM)成型设备以及医用金属材料SLM成型的基础研究与应用的最新成果。首先,采用DiMetal-100设备研究316L不锈钢、CoCrMo与Ti6Al4V三种医用金属粉末SLM成型的工艺参数、微观组织和力学性能。其次,详细介绍了SLM成型316L不锈钢在个性化舌侧正畸托槽和手术导板的应用,SLM成型CoCrMo在膝关节假体和牙冠牙桥的应用,以及SLM成型Ti6Al4V在骨盆骨折接骨板和个性化颅骨修复体方面的研究成果。最后,介绍了SCUT在SLM技术方面的发展方向和研究计划,具体包括实现新型多孔结构的SLM直接成型、实现多种材料SLM一次成型、实现SLM与减材复合成型、增加SLM设备的负反馈系统以及开发陶瓷和新型金属的SLM成型工艺。总结:SCUT对SLM设备及其医学应用进行了长期深入的研究,研究了医用金属材料316L不锈钢、CoCrMo合金以及Ti6Al4V合金的SLM成型工艺和微观组织,获得了性能优异的零件。SCUT成功将SLM成型的316L不锈钢应用于舌侧正畸托槽和手术导板,将SLM成型的CoCrMo合金应用于膝关节假体和牙冠牙桥,以及将SLM成型的Ti6Al4V合金应用于个性化接骨板和颅骨多孔修复体。其中,舌侧正畸托槽和牙冠固定桥已经进入商业应用。目前,SCUT正在进一步开展面向植入体内部结构的设计和制造技术研究,同时开始对SLM多材料成型、SLM与切削复合成型进行研究,并逐步开展SLM设备负反馈系统的开发及陶瓷、锌合金、镍钛合金等SLM成型工艺的研究等。
- Yu-chao BAIFan FUZe-feng XIAOMing-kang ZHANGDi WANGYong-qiang YANGChang-hui SONG
- 关键词：机械性能
- 激光选区烧结超高分子量聚乙烯工艺及性能被引量：6
- 2016年
- 研究了激光选区烧结(SLS)成型工艺中不同工艺参数以及后续热处理工艺对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料成型性能的影响。通过调整扫描间距、激光功率、扫描速度等不同工艺参数,描述了SLS成型UHMWPE零件的致密度、拉伸强度以及断裂伸长率,并对热处理前后的SLS成型UHMWPE零件的力学性能进行了比较。结果显示,致密度、拉伸强度、断裂伸长率总体上与激光功率呈正相关关系,与扫描间距、扫描速度呈负相关关系。经热处理后,SLS成型UHMWPE零件的力学性能有明显提高,致密度达到95.12%,抗拉强度达到24.08 MPa,断裂伸长率达到334.82 MPa。实验结果表明:SLS成型UHMWPE零件与模塑成型UHMWPE零件性能尚有差距,仅优化成型工艺不足以得到理想性能,但经热处理后,零件性能基本满足使用要求。
- 肖泽锋杨永强宋长辉郑潇剑余家阔
- 关键词：激光技术激光选区烧结超高分子量聚乙烯力学性能致密度
