收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

脑深部刺激手术颅骨微创小孔的钻削性能研究

刘希宽  
【摘要】:针对丘脑底核脑深部刺激手术因钻削穿刺设备落后而导致的颅骨组织损伤大的问题,本文结合颅骨微创小孔钻削实验研究了颅骨钻削的运动过程及钻削产生的钻削力;分析了不同时刻下钻削力对颅骨组织的影响,得出了颅骨微创小孔过程中颅骨应力应变范围;设计并搭建了颅骨微创小孔钻削穿刺实验平台,通过对钻削穿刺平台的精度检测,证明了钻削穿刺平台的可靠性;颅骨微创小孔钻削实验结合临床手术条件通过选取了合适的钻削工艺参数并制定钻削力优化方案,最后得到了使得钻削力最小的最优钻削工艺参数组合。结合颅骨微创小孔的钻削实验,对颅骨钻孔的运动过程与钻孔产生的钻削力进行了研究。研究分析了颅骨钻孔的钻入、钻中、钻出过程,并用MATLAB软件绘制出了在钻削过程中钻头切削刃上一点的运动轨迹;对钻削力进行了理论分析,得出了轴向力是颅骨损伤的主要因素。根据SolidWorks软件及Mimics医学影像软件分别完成了对医疗标准麻花钻及颅骨的三维建模,并利用ANSYS Workbench有限元软件模拟分析了颅骨微创小孔的钻孔过程,并得到了钻孔过程中颅骨应力应变的最大影响范围约4 mm。设计并搭建了颅骨微创小孔钻削穿刺平台,检测了平台的精度,证明了平台的可靠性;通过建立钻削平台的测速装置,获得了主轴转动过程中纸条块击打立柱的音频并利用Adobe Audition软件识别音频得到音频波峰特征,从而确定机床主轴转速为700 r/min、1000 r/min、1300 r/min、1600 r/min的主轴调速旋钮位置;结合临床手术条件选取了合适的钻削工艺参数范围,制定了正交实验方案并根据方案完成了钻削实验,得到了颅骨钻削实验过程中钻削力呈“凹”型变化,利用Minitab软件对颅骨微创小孔产生的钻削力进行了优化分析,得到了最优钻削工艺参数组合为n(1600 r/min)f(10 mm/min)β(0°);在颅骨钻削过程观察发现,钻出的骨屑成条块状,麻花钻的螺旋槽填满骨屑;从颅骨剖切面观察得出了颅骨分为皮质骨、松质骨和皮质骨三个部分的结论。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 马国亮,曹秋霞,赵建敏;麻花钻的受力状态对钻削稳定性的影响[J];工具技术;2005年08期
2 苏哩莉;胡亚辉;江汪彪;薛国彬;;基于各向异性皮质骨的钻削温度研究[J];工具技术;2017年02期
3 张柏寿;刘长毅;;一种叠层结构钻削力预测模型的研究[J];机械制造与自动化;2017年04期
4 胡福旭;李雷;高兴军;;复合材料钻削研究的现状与发展趋势[J];价值工程;2016年02期
5 杨毅欣;王成勇;秦哲;宋月贤;陈翰源;;医疗钻头钻削力和钻削温度的试验研究[J];机械设计与制造;2010年11期
6 袁思波;于振涛;皇甫强;张亚峰;;钛合金细长孔的钻削工艺研究[J];稀有金属快报;2005年12期
7 董丽华,刘大昕;钻削力模型的建立及仿真[J];机械工程师;2003年07期
8 杨帆;王福吉;贾振元;;CFRP/钛合金叠层钻削中的温度场计算研究[J];机电工程;2019年12期
9 肇启迪;王共冬;王萌;李映池;;钻削参数对碳纤维复合材料微孔钻削的影响[J];玻璃钢/复合材料;2019年12期
10 赵颂;张好强;李超;李兆刚;侯锁霞;;机械微钻削技术的研究现状[J];制造技术与机床;2020年02期
11 申琪;张昌明;王永鑫;;飞机起落架用难加工材料钻削性能试验研究[J];机械设计与制造;2020年02期
12 蔡菲;;基于钻削性能试验的3D打印钛合金加工切削参数研究[J];工业加热;2020年08期
13 白海清;安熠蔚;秦望;沈钰;高飞;;奥氏体不锈钢的小孔钻削参数多目标优化[J];机床与液压;2020年17期
14 史尧臣;宗姝;李占国;于雪莲;;进给量对超声振动钻削力的影响研究[J];机床与液压;2019年07期
15 曹新峰;;薄壁钻钻削机理研究[J];科技风;2017年07期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 黄志平;钟蠡;黄新字;秦林新;;CFRP/TC4叠层材料低频振动钻削试验研究[A];第18届全国特种加工学术会议论文集(摘要)[C];2019年
2 邵振宇;杨烨;张德远;耿大喜;姜兴刚;李少敏;刘逸航;;钛合金深孔低频振动钻削实验研究[A];第18届全国特种加工学术会议论文集(摘要)[C];2019年
3 马悦;梁志强;王西彬;周天丰;孙晓飞;蒋立坤;;不锈钢微孔超声空化辅助钻削实验研究[A];第18届全国特种加工学术会议论文集(摘要)[C];2019年
4 张国永;刘丽娟;邵华;申如国;许雄国;;高温合金和耐热钢骑缝孔钻削特性研究[A];2011年“天山重工杯”全国机电企业工艺年会暨第五届机械工业节能减排工艺技术研讨会论文集[C];2011年
5 李哲;张德远;姜兴刚;秦威;邵振宇;;钛合金旋转超声辅助钻削的钻削力和切屑研究[A];2016年全国超声加工技术研讨会论文集[C];2016年
6 蔡昆山;付圣林;;钛合金钻削和攻丝的工艺分析及研究[A];中国电子学会生产技术学分会机械加工专业委员会第八届学术年会论文集[C];2001年
7 田锡天;杨杰;池建昌;;超声振动钻削装置研发[A];第三届数控机床与自动化技术专家论坛论文集[C];2012年
8 邵振宇;彭振龙;李哲;姜兴刚;张德远;李少敏;耿大喜;;复钛叠层超声椭圆振动钻削实验研究[A];第17届全国特种加工学术会议论文集(下册)[C];2017年
9 邵振宇;彭振龙;李哲;姜兴刚;张德远;李少敏;耿大喜;;复钛叠层超声椭圆振动钻削实验研究[A];特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议论文集(摘要)[C];2017年
10 张平宽;王慧霖;;轴向振动钻削参数的调整研究[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
11 吴玉生;肖继明;李言;;D406A超高强度钢钻削条件的试验优选[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
12 刘欢;宗伟;王景坡;陈建彬;;基于Abaqus的CFRP复合材料钻削临界力影响参数研究[A];航空装备维修技术及应用研讨会论文集[C];2015年
13 夏磊;胡亚辉;郑清春;;超声辅助钻削皮质骨轴向力的研究[A];第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编[C];2018年
14 聂倩倩;梁志强;张素燕;周天丰;颜培;王西彬;;超声振动辅助微细钻削钛合金试验研究[A];2016年全国超声加工技术研讨会论文集[C];2016年
15 查慧婷;冯平法;张建富;;高体分SiCp/A1小直径孔旋转超声钻削的实验研究[A];2016年全国超声加工技术研讨会论文集[C];2016年
16 刘耀辉;代汉达;高印寒;杜军;文世河;;纤维含量对Al_2O_3和C短纤维混杂增强铝基复合材料钻削力和刀具磨损的影响[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
17 黄文;;微细深孔超声轴向振动钻削装置的设计[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
18 李向军;胡亚辉;;钻削皮质骨过程中温度预测模型建立[A];第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编[C];2018年
19 魏龙飞;胡亚辉;;基于遗传算法的超声振动钻削皮质骨参数优化[A];第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编[C];2018年
20 代汉达;刘耀辉;高印寒;杜军;文世河;;Al_2O_3和C短纤维混杂增强铝基复合材料钻削加工性的研究[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 魏莹莹;碳纤维增强复合材料孔加工缺陷产生机理、评价与工艺优化研究[D];上海交通大学;2016年
2 王昌赢;CFRP/Ti叠层结构钻削损伤对孔壁质量和制孔精度作用机理与损伤抑制技术[D];上海交通大学;2017年
3 朱兆聚;航空异质构件钻削刀具温度特性及制孔关键技术研究[D];山东大学;2019年
4 骆彬;CFRP/Ti叠层界面区域钻削过程分析与层间缺陷抑制[D];西北工业大学;2016年
5 付饶;CFRP低损伤钻削制孔关键技术研究[D];大连理工大学;2017年
6 张好强;微细钻削刀具设计及微钻削机理研究[D];北京理工大学;2015年
7 崔亚新;基于双神经网络的微孔钻削在线监测研究[D];吉林大学;2012年
8 崔新霞;钻削式采煤机钻削系统振动特性研究[D];中国矿业大学;2014年
9 郑小虎;微细钻削铣削关键技术及应用基础研究[D];上海交通大学;2013年
10 张爱荣;皮质骨钻削性能及可重构牙科钻削导板设计[D];山东大学;2020年
11 曾伟民;旋转超声钻削先进陶瓷的基础研究[D];华侨大学;2006年
12 齐振超;CFRP/金属叠层结构钻削力建模与分层控制方法研究[D];西北工业大学;2015年
13 孙艳红;微钻头折断机理及钻削力在线监测的研究[D];吉林大学;2009年
14 牟娟;钎焊金刚石工具钻削碳/环氧复合材料的基础研究[D];南京航空航天大学;2013年
15 乔阳;高效切削粉末冶金高温合金的加工性研究[D];山东大学;2011年
16 张厚江;碳纤维复合材料(CFRP)钻削加工技术的研究[D];北京航空航天大学;1998年
17 张建国;高性能金刚石涂层制备及其在CFRP钻削中的应用研究[D];上海交通大学;2014年
18 韩丽丽;三向压电钻削测力仪的设计及扭矩加载器的研制[D];大连理工大学;2006年
19 李雪;基于粗糙集模糊神经网络的微孔钻削在线监测研究[D];吉林大学;2008年
20 肖思来;一种变参数螺旋槽深孔麻花钻及其钻削实验研究[D];湖南大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 刘希宽;脑深部刺激手术颅骨微创小孔的钻削性能研究[D];烟台大学;2020年
2 王晓亮;碳纤维增强复合材料轴向超声辅助钻削试验研究[D];河南理工大学;2019年
3 陈璐;碳纤维复合材料钻削振动分析与控制[D];福州大学;2015年
4 李秋玥;微小孔钻削关键技术研究[D];华北理工大学;2015年
5 赵颂;难加工材料微钻削仿真与实验研究[D];华北理工大学;2020年
6 闫克攀;克氏针结构设计及其钻削热影响规律研究[D];哈尔滨理工大学;2020年
7 叶宏;碳纤维复合材料钻削特性的研究[D];湖南大学;2019年
8 林晓科;印制电路板精密微孔钻削温度场研究[D];深圳大学;2019年
9 李文杰;枪钻的低频振动钻削试验研究[D];西安石油大学;2020年
10 王野天;基于光纤的CFRP钻削应变与温度监测系统设计与实现[D];广州大学;2019年
11 王振国;碳纤维增强复合材料/钛合金叠层变参数钻削实验及仿真研究[D];上海交通大学;2016年
12 孙昊;碳纤维复合材料低温钻削试验研究[D];湘潭大学;2019年
13 寇万胜;碳纤维增强复合材料小孔钻削工艺的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
14 王晋宇;芳纶纤维复合材料液氮冷却钻削实验研究[D];大连理工大学;2019年
15 杨帆;CFRP/钛叠层钻削温度场计算及切屑影响研究[D];大连理工大学;2019年
16 郝碧君;钻削刀具状态监测技术的研究[D];南京航空航天大学;2019年
17 吴枫;群钻钻削纤维增强复合材料实验研究[D];中国民航大学;2019年
18 王会;微观结构差异下碳化硅的钻削性能研究[D];江苏科技大学;2019年
19 马国锐;碳纤维复合材料(CFRP)钻削分层缺陷及其对承载性能的影响研究[D];大连理工大学;2019年
20 李坤鹏;碳纤维复合材料钻削分层仿真与实验研究[D];燕山大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 太原市黄河供水有限公司 安润喜;不锈钢钻削加工性的改进[N];山西科技报;2005年
2 记者 路平 通讯员 胡轩;引领企业走上“快车道”[N];广东科技报;2010年
3 浙江 潘凌;自动切削过程中的断钻头信号检出程序[N];电子报;2012年
4 蔡肖兵;北极熊颅骨缩小的警示[N];人民日报;2009年
5 本报记者 刘恕;让无名颅骨复活“开口”[N];科技日报;2009年
6 仇逸陈祖亮;小男孩怎样找回“丢失”的颅骨[N];科技日报;2002年
7 祝天泽;曹谊林“再造颅骨”轰动世界[N];大众科技报;2004年
8 江照军;西安康拓发起颅骨修复技术革命[N];中国高新技术产业导报;2009年
9 康淼;被取下半边颅骨,女子整容未成变残[N];新华每日电讯;2008年
10 衣晓峰 张向明;颅骨减压及修补成形可“齐头并进”[N];健康报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978