臺灣博碩士論文加值系統

人在跌倒時，身體會做出自然反應，以手掌撐地，此時若手過度的彎曲或支撐力量過大時，就會造成遠端橈骨骨折或變形，然而遠端橈骨骨折在人體骨折中約佔20%。傳統常用於治療橈骨骨折的方法為石膏固定，但其穩定性較低，且會造成手肘關節活動不便。現今臨床上，為求完善且穩定的治療形式，逐漸朝向內固定術治療方法。內固定術所使用之橈骨骨板分為橈骨掌側骨板及橈骨背側骨板，依照不同的骨折形式選擇適合的骨板使用，精良的骨板能有效提升術後的復位效果，因而縮短復原時間，因此橈骨骨板在治療遠端橈骨骨折上佔有舉足輕重的角色。本研究針對橈骨掌側T 型骨板對治療之影響及貼合匹配性之問題進行研究與分析。利用逆向工程設備非接觸是三維掃描儀SmartSCAN 3D，擷取人體橈骨模型，再利用點資料編修軟體Geomagic Studio 進行模型的編修，後續利用繪圖軟體SolidWorks 進行橈骨骨折斷裂模擬的模型建構。T型橈骨掌側骨板採用文獻所設計製造之橈骨T型骨板，利用NX 繪圖軟體擷取骨板外型曲線，並生成貼合匹配之骨板。透過有限元素分析軟體，代入橈骨及骨板的材料參數，並設並邊界條件，進行應力應變分析。探討當橈骨斷裂位置及斷裂程度對橈骨T 型骨板所產生之影響及橈骨T型骨板貼合匹配性之問題所造成骨板之影響。

When people fell down, the body will make a natural reaction with palm to support on the ground floor. If excessive bending or force was applied on the supporting hands, it will cause the damage or fracture of distal radial.Fracture of distal radius are occurring frequently and accounting for approximately 20% of bone fractures. The traditional treatment of bone fractures often used plaster to fix the parts of fracture. But the fixation stability of plaster treatment is not always satisfied and the activity of elbow is limited.In this study, how the choices of T-type volar plate to affect the treatment of bone injury is addressed. By using the three-dimensional non-contact scanners SmartSCAN 3D, a perfect distal radial model of human bone can be obtained through reverse engineering method. With Geomagic Studio and SolidWorks software, the distal radial model can be further edited to simulate the damage of radial bone fractures.The mismatch problem of T–type volar radial plate and distal radius can be further performed by using NX CAD software to create various contact conditions. Through finite element analysis, the effect of mismatch degree of T–type volar radial plate and distal radius on loading conditions can be further investigated. The results show that the maximum stress of T–type volar radial plate will increase 20 % with 25 % contact surface mismatch of T–type volar radial plate and distal radius.

目 錄
中文摘要............................................................................................................i
英文摘要...........................................................................................................ii
謝誌..................................................................................................................iii
目錄..................................................................................................................iv
表目錄..............................................................................................................vi
圖目錄.............................................................................................................vii
符號說明..........................................................................................................xi
第1 章 緒論
1-1 研究動機.....................................................................................1
1-2 研究目的.....................................................................................1
1-3 橈骨遠端骨折介紹.....................................................................3
1-3-1 橈骨簡介 ..........................................................................3
1-3-2 橈骨遠端骨折分類 ...........................................................4
1-3-3 橈骨遠端骨折治療方法 ...................................................5
1-4 文獻回顧.....................................................................................6
1-5 論文架構.....................................................................................9
第2 章 逆向工程應用與數值分析
2-1 逆向工程...................................................................................11
2-1-1 數位影像處理..................................................................16
2-1-2 三角量測法定位原理......................................................18
2-1-3 疊紋法..............................................................................19
v
2-1-4 投射疊紋法......................................................................20
2-1-5 鏡頭成像模式..................................................................22
2-1-6 座標系統轉換..................................................................23
2-2 數值分析...................................................................................29
2-2-1 Ansys Workbench 模擬分析............................................32
2-2-2 元素種類..........................................................................32
第3 章 橈骨及骨板建立與分析
3-1 橈骨建模……………………………………....……...……...35
3-2 橈骨點資料處理………………………………..….………....36
3-3 橈骨骨板建構……………………………………………......41
3-4 .ANSYS Workbench 分析………………………...…………..52
第4 章 結果與討論
4-1 有限元素收斂性分析…………………………….…….........58
4-2 橈骨驗證分析……………………………………....………..60
4-3 遠端橈骨匹配骨板應力應變分析…………………..…...…..64
4-4 遠端橈骨不匹配骨板應力應變分析…………………....…...71
第5 章 結論與未來展望
5-1 結論…………………………………………....……………..73
5-2 未來展望………………………………………....…………...74
參考文獻…………………………………………………………...……......76

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