利用计算机辅助设计技术,逆向工程技术和有限元分析技术针对锁定型接骨板固定股骨干骨折的生物力学特性进行了研究。分析了接骨板长度,螺钉数量以及螺钉分布对接骨板的变形和应力的影响规律。研究结果表明接骨板的长度对内固定系统的力学性能有显著影响,长接骨板的安全性高于短接骨板;接骨板在骨折断口上侧的变形较大,而且最大值位于距断口最近的螺钉孔处;骨折断口两侧距断口最近的螺钉对接骨板系统的变形和应力的影响远高于其他螺钉,断口上侧的螺钉的应力值比下侧的应力值大,疲劳断裂的可能性更大;对于锁定型接骨板固定股骨干骨折的治疗方案,双皮质长螺钉和单皮质短螺钉的差别不明显。

脊椎融合术中使用的传统椎间融合器是批量化生产的标准化产品,可能会导致植入的椎间融合器上下表面不能与相邻椎体的上下终板良好匹配。文中根据患者的CT数据设计了定制化的颈椎椎间融合器,椎间融合器的上下表面可与相邻椎体的上下终板良好的接触。针对1.5mm,2.5mm,3.5mm三种壁厚的椎间融合器进行了有限元分析,结果表明三种壁厚椎间融合器的最大应力都小于椎体皮质骨和聚醚醚酮(PEEK)材料的屈服强度。采用3D打印的方法制备了三种壁厚的PEEK试样进行压缩实验,结果表明三种壁厚的试样都能满足承载要求。壁厚1.5mm时,植骨孔的横截面积比壁厚2.5mm和3.5mm分别大20.2%,49.8%,适于制备椎间融合器。

摘通过将数字医学、CAD、逆向工程、3D打印等技术相结合,研究了手指屈肌腱损伤定制化支具的设计和制备方法。利用患者的CT扫描数据对受伤手臂进行三维重构,提取前臂皮肤数据设计固定于前臂的支具夹持部分;提取健侧手指部分的数据,通过图形镜像方式设计固定受伤的左手手指部分的支具结构;根据手部功能位的要求设计支具的腕部结构与手指部位的活动结构。对石膏绷带试样与3D打印的PLA（聚乳酸）支具试样进行了抗弯强度测试,对PLA试样进行了抗扭强度测试,实验结果表明3D打印的PLA试样的抗弯强度高于石膏绷带试样,而且抗扭强度也良好。利用三坐标测量仪对支具的3D打印模型进行了测量,并与三维CAD模型进行了对比。3D打印的支具佩戴方便,贴合效果、透气性及力学性能好,能有效的限制受伤手指的异常活动,可实现定期调整及配合早期功能锻炼。