[发明专利]基于拓扑优化的3D打印个性化外固定支具的轻量化方法在审
| 申请号： | 201810282922.4 | 申请日： | 2018-04-02 |
| 公开（公告）号： | CN108491659A | 公开（公告）日： | 2018-09-04 |
| 发明（设计）人： | 钟环;欧阳汉斌;魏波;黄文华;余斌;杨洋;陈海聪 | 申请（专利权）人： | 广东医科大学附属医院 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50;G06T17/00;G06T19/20 |
| 代理公司： | 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350 | 代理人： | 赵蕊红 |
| 地址： | 524001 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 基于拓扑优化的3D打印个性化外固定支具的轻量化方法。步骤一，扫描对象肢体得到数据。步骤二，进行图像分割和模型的三维构建得到肢体表面三维壳状模型。步骤三，表面修饰处理，构造肢体外轮廓的曲面片，导入计算机辅助设计软件转化为壳状曲面模型。步骤四，通过过有限元分析软件得初始有限元分析结果。步骤五，基于敏感算法的优化设计迭代运算。最后3D打印得到个性化外固定支具。本发明结合3D打印技术实现个性化外固定支具的优化设计和制造，不仅能保证支具外固定治疗的效果，同时轻量化设计更显著提高了支具佩戴的舒适性，可有效降低医疗成本。 | ||
| 搜索关键词： | 外固定支具 个性化 打印 轻量化 拓扑优化 优化设计 壳状 支具 肢体 三维 计算机辅助设计软件 表面修饰 迭代运算 分析软件 技术实现 曲面模型 扫描对象 图像分割 医疗成本 肢体表面 曲面片 舒适性 外固定 外轮廓 构建 算法 佩戴 敏感 治疗 转化 制造 保证 | ||
【主权项】：
1.基于拓扑优化的3D打印个性化外固定支具的轻量化方法,其特征在于，包括如下步骤：步骤一，扫描对象肢体得到数据；步骤二，将步骤一得到的数据导入软件，进行图像分割和模型的三维构建得到肢体表面三维壳状模型；步骤三，将步骤二得到的肢体表面三维壳状模型进行模型表面修饰处理，构造肢体外轮廓的曲面片，导入计算机辅助设计软件转化为壳状曲面模型；步骤四，将上述步骤三壳状曲面模型导入有限元分析软件，定义限定参数，进行支具模型的网格划分，提交至有限元求解器求解，得到初始有限元分析结果；步骤五，将上述步骤四得到的初始有限元分析结果导入拓扑优化软件，设定约束参数并基于敏感算法的优化设计迭代运算，得到设计结果；步骤六，获得设计结果的STL模型，输出至设计软件中进行最终支具的重设计并得到优化设计后的支具模型，3D打印得到个性化外固定支具。
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