Application Status of Rapid Prototyping Technology in Artificial Bone Based on Reverse Engineering_Journal of Biomedical Engineering

Authors：

FANGAo ¹ ,  ZHENGMin ^1,2 , FANDing ²

1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;
2. State Key Laboratory of Gansu Advanced Non-ferrous Metal Materials, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;

Corresponding author：

ZHENGMin, Email: zhengm@lut.cn

Keywords：

rapid prototyping; reverse engineering; artificial bone; simulation

DOI：

10.7507/1001-5515.20150041

Video：

Export PDF Favorites Scan Get Citation

Abstract Full text Figures/Tables Video References Cited by

Artificial bone replacement has made an important contribution to safeguard human health and improve the quality of life. The application requirements of rapid prototyping technology based on reverse engineering in individualized artificial bone with individual differences are particularly urgent. This paper reviewed the current research and applications of rapid prototyping and reverse engineering in artificial bone. The research developments and the outlook of bone kinematics and dynamics simulation are also introduced.

Citation： FANGAo, ZHENGMin, FANDing. Application Status of Rapid Prototyping Technology in Artificial Bone Based on Reverse Engineering. Journal of Biomedical Engineering, 2015, 32(1): 225-228. doi: 10.7507/1001-5515.20150041 Copy

1.	黄艳华, 孙文磊, 姜宏.基于逆向工程技术的人体骨骼模型重建技术研究[J].计算机应用与软件, 2009, 26(11): 168-170.
2.	党新安, 汤腾, 陈巧富, 等.快速原型技术制备复合材料的研究进展[J].热加工工艺, 2012, 41(2): 108-112.
3.	诸森阳, 蔡玉惠.快速原型技术在口腔医学中的应用进展[J].口腔医学, 2012, 32(12): 755-757.
4.	吴文征, 秦兴军, 崔坤鹏, 等.应用快速原型技术辅助下颌骨缺损重建手术[J].东北大学学报:自然科学版, 2010, 31(11): 1628-1631.
5.	WILLIAMS J M, ADEWUNMI A, SCHEK R M, et al. Bone tissue engineering using polycaprolactone scaffolds fabricated via selective laser sintering[J]. Biomaterials, 2005, 26(23): 4817-4827.
6.	吴纪楠, 龚振宇, 陈觉尧, 等.基于快速成型技术制作个体化下颌人工骨的临床应用[J].中华口腔医学研究杂志:电子版, 2011, 5(2): 161-168.
7.	权泉, 江晓红.运用快速原型技术的人工骨骼实体模型重建[J].现代制造工程, 2011, (7): 19-22.
8.	刘炀, 陈曦, 石鸽娅, 等.逆向工程技术在曲面重构及检测中的应用[J].组合机床与自动化加工技术, 2012(1): 51-53, 57.
9.	王忠东, 李国华, 龚振宇, 等.应用反求工程方法重建残冠和(或)残根的三维数字模型[J].中华口腔医学研究杂志:电子版, 2011, 5(4): 374-381.
10.	张珑, 逯宜, 杨柏松, 等.CBCT扫描结合逆向工程软件建立邻牙合嵌体洞型三维有限元模型研究[J].中国美容医学, 2011, 20(10): 1562-1565.
11.	AHN D G, LEE J Y, YANG D Y. Rapid prototyping and reverse engineering application for orthopedic surgery planning[J]. J Mech Sci Technol (KSME Int J), 2006, 20(1): 19-28.
12.	STOJKOVIC M, MILOVANOVIC J, VITKOVIC N, et al. Reverse modeling and solid free-form fabrication of sternum implant[J]. Australas Phys Eng Sci Med, 2010, 33(3): 243-250.
13.	刘亚雄, 李涤尘, 孙明林, 等.反求工程和快速成型在计算机辅助外科手术中的应用[J].中国临床康复, 2004, 8(26): 5546-5547.
14.	王蕊, 董黎敏, 叶金铎, 等.膝关节三维模型的构建[J].机械设计与制造, 2011, (9): 84-86.
15.	何叶松, 杨华哲, 单晶心, 等.逆向工程在重构髋关节骨CAD模型中的应用[J].中国医学物理学杂志, 2011, 28(1): 2378-2381.
16.	陈镇秋, 张秋霞, 周广全, 等.膝关节单髁置换三维参数化建模[J].中国组织工程研究, 2013, 17(04): 588-593, 695.
17.	付大鹏, 樊海燕.基于反求工程的动物腿骨三维实体重建与分析[J].制造业自动化, 2012, 34(18): 49-51.
18.	李姗, 曾文.人工外耳支架的三维重构和个性化设计[J].南昌大学学报:理科版, 2012, 36(5): 502-506.
19.	BIRYUKOVA E V, ROBY-BRAMI A, FROLOV A A, et al. Kinematics of human arm reconstructed from spatial tracking system recordings[J]. J Biomech, 2000, 33(8): 985-995.
20.	HERRMANN S, WOERNLE C, KAEHLER M, et al. HiL simulation for testing joint stability after total knee arthroplasty[J]. Multibody Syst Dyn, 2012, 28(1-2): 55-67.
21.	KłODOWSKI A, RANTALAINEN T, MIKKOLA A, et al. Flexible multibody approach in forward dynamic simulation of locomotive strains in human skeleton with flexible lower body bones[J]. Multibody Syst Dyn, 2011, 25(4): 395-409.
22.	SLAVENS B A, STURM P F, HARRIS G F. Upper extremity inverse dynamics model for crutch-assisted gait assessment[J]. J Biomech, 2010, 43(10): 2026-2031.
23.	马妮, 肖丽英.基于LifeMOD的个性化人工膝关节设计中的生物力学分析[J].中国康复医学杂志, 2011, 26(6): 538-542.
24.	王志为, 刘育良, 郑诚功, 等.全膝关节置换运动仿真模型的建立和应用价值[J].中华关节外科杂志:电子版, 2012, 6(2): 67-69.
25.	唐刚, 白雪岭, 王洪生, 等.基于关节坐标系的人体运动学仿真[J].计算机仿真, 2011, 28(8): 94-97, 241.
26.	沈凌, 孟青云, 喻洪流.基于虚拟样机技术的下肢假肢结构设计与仿真[J].工程设计学报, 2011, 18(1): 34-37, 47.

1. 黄艳华, 孙文磊, 姜宏.基于逆向工程技术的人体骨骼模型重建技术研究[J].计算机应用与软件, 2009, 26(11): 168-170.
2. 党新安, 汤腾, 陈巧富, 等.快速原型技术制备复合材料的研究进展[J].热加工工艺, 2012, 41(2): 108-112.
3. 诸森阳, 蔡玉惠.快速原型技术在口腔医学中的应用进展[J].口腔医学, 2012, 32(12): 755-757.
4. 吴文征, 秦兴军, 崔坤鹏, 等.应用快速原型技术辅助下颌骨缺损重建手术[J].东北大学学报:自然科学版, 2010, 31(11): 1628-1631.
5. WILLIAMS J M, ADEWUNMI A, SCHEK R M, et al. Bone tissue engineering using polycaprolactone scaffolds fabricated via selective laser sintering[J]. Biomaterials, 2005, 26(23): 4817-4827.
6. 吴纪楠, 龚振宇, 陈觉尧, 等.基于快速成型技术制作个体化下颌人工骨的临床应用[J].中华口腔医学研究杂志:电子版, 2011, 5(2): 161-168.
7. 权泉, 江晓红.运用快速原型技术的人工骨骼实体模型重建[J].现代制造工程, 2011, (7): 19-22.
8. 刘炀, 陈曦, 石鸽娅, 等.逆向工程技术在曲面重构及检测中的应用[J].组合机床与自动化加工技术, 2012(1): 51-53, 57.
9. 王忠东, 李国华, 龚振宇, 等.应用反求工程方法重建残冠和(或)残根的三维数字模型[J].中华口腔医学研究杂志:电子版, 2011, 5(4): 374-381.
10. 张珑, 逯宜, 杨柏松, 等.CBCT扫描结合逆向工程软件建立邻牙合嵌体洞型三维有限元模型研究[J].中国美容医学, 2011, 20(10): 1562-1565.
11. AHN D G, LEE J Y, YANG D Y. Rapid prototyping and reverse engineering application for orthopedic surgery planning[J]. J Mech Sci Technol (KSME Int J), 2006, 20(1): 19-28.
12. STOJKOVIC M, MILOVANOVIC J, VITKOVIC N, et al. Reverse modeling and solid free-form fabrication of sternum implant[J]. Australas Phys Eng Sci Med, 2010, 33(3): 243-250.
13. 刘亚雄, 李涤尘, 孙明林, 等.反求工程和快速成型在计算机辅助外科手术中的应用[J].中国临床康复, 2004, 8(26): 5546-5547.
14. 王蕊, 董黎敏, 叶金铎, 等.膝关节三维模型的构建[J].机械设计与制造, 2011, (9): 84-86.
15. 何叶松, 杨华哲, 单晶心, 等.逆向工程在重构髋关节骨CAD模型中的应用[J].中国医学物理学杂志, 2011, 28(1): 2378-2381.
16. 陈镇秋, 张秋霞, 周广全, 等.膝关节单髁置换三维参数化建模[J].中国组织工程研究, 2013, 17(04): 588-593, 695.
17. 付大鹏, 樊海燕.基于反求工程的动物腿骨三维实体重建与分析[J].制造业自动化, 2012, 34(18): 49-51.
18. 李姗, 曾文.人工外耳支架的三维重构和个性化设计[J].南昌大学学报:理科版, 2012, 36(5): 502-506.
19. BIRYUKOVA E V, ROBY-BRAMI A, FROLOV A A, et al. Kinematics of human arm reconstructed from spatial tracking system recordings[J]. J Biomech, 2000, 33(8): 985-995.
20. HERRMANN S, WOERNLE C, KAEHLER M, et al. HiL simulation for testing joint stability after total knee arthroplasty[J]. Multibody Syst Dyn, 2012, 28(1-2): 55-67.
21. KłODOWSKI A, RANTALAINEN T, MIKKOLA A, et al. Flexible multibody approach in forward dynamic simulation of locomotive strains in human skeleton with flexible lower body bones[J]. Multibody Syst Dyn, 2011, 25(4): 395-409.
22. SLAVENS B A, STURM P F, HARRIS G F. Upper extremity inverse dynamics model for crutch-assisted gait assessment[J]. J Biomech, 2010, 43(10): 2026-2031.
23. 马妮, 肖丽英.基于LifeMOD的个性化人工膝关节设计中的生物力学分析[J].中国康复医学杂志, 2011, 26(6): 538-542.
24. 王志为, 刘育良, 郑诚功, 等.全膝关节置换运动仿真模型的建立和应用价值[J].中华关节外科杂志:电子版, 2012, 6(2): 67-69.
25. 唐刚, 白雪岭, 王洪生, 等.基于关节坐标系的人体运动学仿真[J].计算机仿真, 2011, 28(8): 94-97, 241.
26. 沈凌, 孟青云, 喻洪流.基于虚拟样机技术的下肢假肢结构设计与仿真[J].工程设计学报, 2011, 18(1): 34-37, 47.

Journal of Biomedical Engineering

Application Status of Rapid Prototyping Technology in Artificial Bone Based on Reverse Engineering

Abstract Full text Figures/Tables Video References Cited by

Previous Article

Next Article

Format

Content