雅宝题库解析：
传统的股骨骨折复位手术中需要不断进行X光照射，对医生和病人的辐射量较大；切开复位易引起手术二次创伤；且利用X光二维图像的复位由于缺少三维的深度信息，易引起复位不良。随着医疗技术的不断发展，利用CT三维数据信息来引导股骨复位显示出优势。本文基于术前CT图像开发出一套股骨复位机器人系统，以实现股骨骨折的自动复位，减少病人手术二次创伤，改善复位效果。首先，设计了基于三维图像的股骨复位机器人系统的整体方法流程。通过对CT数据的三维重建得到系统的原始操作数据；基于人体的对称性原理，研究单侧股骨骨折患者以健侧作为复位标准的合理性；通过机械操作来实现自动手术复位过程，对机械操作的空间对应题目，提出利用标记点来实现虚拟空间操作与实际空间操作相关联；最后通过医生的路径规划过程来规划机器人的执行路径。其次，根据系统的方法设计流程，实现了机器人系统的机械执行机构设计、硬件控制系统设计以及核心算法软件程序编写。具体包括设计复位机器人的6自由度并联执行机构，对该结构建立数学模型及分析工作空间得到其有效的工作空间，得出该机器人执行机构的合理结构参数；根据系统要求，完成控制系统的硬件组成与实现，通过与上位机软件控制程序的通讯能够完成其控制功能，满足临床手术环境要求；基于系统的整体方法流程设计，在Microsoft Visual C++ 2005环境下基于VTK类库编写完成系统的核心程序算法。最后介绍了系统的整体操作流程，模型骨实验验证了系统的精度以及用来分析误差产生的原因；动物骨实验证明了该系统的能够提高手术复位精度。由于系统CT图像在术前采集，因而可以有效减少医生所受辐射；不需医生切开复位从而能够减少手术二次创伤，有利于术后愈合；复位精度的提高可以有效改善复位不良等题目。本论文基于人体的对称性原理，提出将单侧患者的健侧作为复位标准来指导复位，解决现有临床缺少复位标准的不足；利用标记点来关联并对应虚拟空间机械操作与实际空间机械操作，简化了不同空间操作的对应题目；该系统最终通过了动物实验验证。本文的研究为进一步验证该系统应用于临床手术的可行性奠定了技术基础。
发表于 2022-8-1 15:45:30
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