Исследование и разработка системы автоматизированного проектирования биомеханических объектов "кость-эндопротез"

• Автор: Марков, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ САПР БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
1.1 Актуальность задачи проектирования биомеханических объектов
1.2 Биомеханические программные комплексы
Выводы
2 АРХИТЕКТУРА САПР БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ «КОСТЬ-ЭНДОПРОТЕЗ»
2.1 Анализ предметной области
2.2 Подсистемы САПР и их взаимосвязь
2.2.1 Подсистема управления приложением
2.2.2 Подсистема визуализации
2.2.3 Подсистема моделирования кости
2.2.4 Подсистема моделирования эндопротеза
2.2.5 Подсистема адаптационного анализа биомеханического объекта
2.2.6 Подсистема анализа и оптимизации параметров эндопротеза
2.2.7 Подсистема твердотельного моделирования
2.2.8 Подсистема информационного обеспечения
Выводы
3 ПОДСИСТЕМА ВИЗУАЛИЗАЦИИ
3.1 Требования к подсистеме визуализации
3.2 Графический компонент
3.3 Инструменты редактирования объектов визуализации
3.4 Организация механизма выбора
Выводы
4 ПОДСИСТЕМА МОДЕЛИРОВАНИЯ КОСТИ

4.1 Математическое описание среза кости
4.2 Выделение границ костной ткани
4.1 Инструменты геометрического моделирования
4.1.1 Инструмент объединения тел
4.1.2 Инструмент пересечения тел
4.1.3 Инструмент построения биомеханического объекта
4.1.4 Инструмент выдавливания контура
Выводы
5 ПОДСИСТЕМА АДАПТАЦИОННОГО АНАЛИЗА И ПОДСИСТЕМА АНАЛИЗА И ОПТИМИЗАЦИИ ЭНДОПРОТЕЗА
5.1 Построение биомеханического объекта
5.2 Алгоритмы построения биомеханической модели
5.2.1 Алгоритмы построения оверлеев многоугольников
5.2.2 Построение первичной триангуляции
5.2.3 Вторичная триангуляция
5.3 Определение напряжений и деформаций в модели
5.4 Модель адаптации костной ткани
5.5 Оптимизация параметров эндопротеза и подбор оптимальной конструкции
Выводы
6 ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ БИОМЕХАНИЧЕСКОЙ САПР И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ
6.1 Информационное обеспечение САПР
6.1.1 Выбор источника данных
6.1.2 Механизмы доступа к данным
6.2 Практическое использование системы
6.2.1 Анализ динамико-кинематических особенностей структуры ходьбы

6.2.2 Решение задачи подбора оптимального эндопротеза
6.3 Функциональные характеристики САПР ВопеІтрІаШ
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СУЩНОСТНЫЕ И РЕЛЯЦИОННЫЕ МОДЕЛИ ПОДСИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
6.4 Реляционная модель данных
6.5 Сущностная модель данных
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

Модель
Рисунок 2.11).
Модель
Рисунок 2.11 - Компоненты системы анализа и оптимизации параметров
эндопротеза