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基于渐进成形技术的颅骨修复体数字化设计与成形研究汇报人：2024-01-24

CATALOGUE目录引言颅骨修复体数字化设计渐进成形技术在颅骨修复体中的应用颅骨修复体成形实验研究基于有限元分析的颅骨修复体性能研究结论与展望

01引言

随着交通事故等意外事件增多，颅骨损伤患者数量逐年上升，对颅骨修复体的需求也随之增加。颅骨修复体需求增加传统颅骨修复体制造方法如手工雕刻、模具制造等存在精度低、周期长、成本高等问题，无法满足个性化、精准化的治疗需求。传统制造方法局限性基于渐进成形技术的数字化设计与成形方法具有高精度、高效率、低成本等优点，可实现对颅骨修复体的个性化定制和快速制造。数字化设计与成形技术优势研究背景与意义

国内研究现状国内在颅骨修复体数字化设计与成形方面的研究起步较晚，但近年来发展迅速，已经在技术研究和应用方面取得了一定进展。国外研究现状国外在颅骨修复体数字化设计与成形方面起步较早，已经形成了较为成熟的技术体系，并在临床应用方面取得了一定成果。发展趋势随着3D打印技术、医学影像技术等的不断发展和完善，颅骨修复体数字化设计与成形技术将朝着更高精度、更高效率、更低成本的方向发展。国内外研究现状及发展趋势

研究目的渐进成形技术研究数字化成形实验研究临床应用研究颅骨修复体数字化设计研究内容本研究旨在探索基于渐进成形技术的颅骨修复体数字化设计与成形方法，提高颅骨修复体的制造精度和效率，降低制造成本，满足个性化、精准化的治疗需求。本研究将围绕以下几个方面展开基于医学影像数据，利用逆向工程技术和CAD软件对颅骨修复体进行三维重建和设计。研究渐进成形技术的原理、算法和实现方法，探索其在颅骨修复体制造中的应用。利用3D打印技术等手段对设计好的颅骨修复体进行数字化成形实验，验证设计方法的可行性和成形精度。将数字化设计与成形的颅骨修复体应用于临床治疗中，观察其治疗效果和患者满意度等指标，评估该方法的临床应用价值。研究目的和内容

02颅骨修复体数字化设计

个性化设计生物相容性力学性能美观性颅骨修复体设计原则和要据患者的颅骨缺损部位和形状，进行个性化设计，确保修复体与患者颅骨的完美贴合。选用具有良好生物相容性的材料，以减少排异反应和感染风险。修复体应具备足够的强度和刚度，以承受日常生活中的压力和冲击。修复体的外观应与周围颅骨相协调，以达到自然美观的效果。

通过CT扫描获取患者颅骨的高精度三维数据。数据获取对CT数据进行去噪、平滑等预处理，以提高数据质量。数据处理利用三维重建算法，将处理后的CT数据转换为三维模型。三维重建对三维模型进行细节优化和表面光滑处理，以提高模型的准确性和美观性。模型优化基于CT数据的三维重建技术

数字化设计流程与方法设计准备收集患者的CT数据，建立颅骨修复体的设计目标和要求。三维模型建立利用三维重建技术，建立患者颅骨的三维模型。修复体设计在三维模型上进行修复体的设计，包括形状、大小、厚度等参数的确定。设计评估对设计好的修复体进行评估，包括贴合度、力学性能、生物相容性等方面的检测。设计优化根据评估结果，对修复体进行必要的优化和改进，以满足设计要求。输出制造文件将设计好的修复体转换为制造所需的文件格式，如STL等，以便进行后续的加工制造。

03渐进成形技术在颅骨修复体中的应用

渐进成形技术原理和特点原理：渐进成形技术是一种基于分层制造思想的先进制造技术，通过逐层堆积材料来构建三维实体。在颅骨修复体制造中，该技术利用计算机控制下的精密加工设备，按照预设的模型数据，逐层切削或堆积材料，最终得到与缺损颅骨精确匹配的修复体。

高精度能够实现微米级别的制造精度，满足复杂颅骨修复体的精确制造要求。个性化根据患者的CT数据进行定制化设计，确保修复体与缺损部位的完美契合。材料多样性适用于多种生物相容性良好的材料，如钛合金、聚醚醚酮（PEEK）等。渐进成形技术原理和特点030201

将患者的CT数据进行三维重建，得到缺损颅骨的精确三维模型。数据处理设计优化工艺参数设置加工路径规划根据缺损部位的特点和修复要求，对模型进行个性化设计优化，如添加支撑结构、调整修复体厚度等。针对所选材料和加工设备，设置合适的切削速度、切削深度、进给速度等工艺参数。根据工艺参数和模型数据，规划出合理的加工路径，确保加工过程的稳定性和效率。颅骨修复体渐进成形工艺规划

利用有限元分析等方法，对渐进成形过程进行模拟，预测加工过程中可能出现的变形、应力集中等问题。过程模拟根据模拟结果，对工艺参数进行迭代优化，提高加工精度和效率。参数优化通过实际加工试验，验证模拟结果的准确性和优化效果。加工验证对加工完成的颅骨修复体进行质量评估，包括尺寸精度、表面质量、力学性能等方面的检测。结果评估渐进成形过程模拟与优化

04颅骨修复体成形实验研究

材料选择选用医用钛合金作为