人工関節について(股関節、膝関節、肩関節、足関節)
人工関節とは機能が障害された関節の再建のために、人工材料を用いて置換するためのものです。
チタン合金、セラミックス、骨セメントなどが人工材料として用いられ、摩耗および摩擦力を少なくする研究も進んでいます。
擦れあう面の組み合わせでは金属対ポリエチレン、セラミック対ポリエチレン、金属対金属、セラミック対セラミックがあります。
アルミナを主成分とした、破壊靭性の高い複合セラミックス材料の開発も進められています。
関節部分の擦れあう部分は摩擦に強いコバルトクローム合金とポリエチレンの組み合わせなどの研究開発がされています。
人工関節の実物形状からリバースモデル作成
- 人工関節の実物形状を3D計測します。
- 人工関節の3D計測データからポイントデータの点群データを最小化して点群データの最適化をします。
- 複数の方向から3D計測した、点群データを独自のアルゴリズム(効率的手順)を利用し正確に位置合わせをします。
- ポイントデータの点群データを、三角ポリゴンメッシュに再構成し、個別のポリゴンデータを合成して最適な三次元データにします。
- ポリゴンデータの断面を円弧や直線などの幾何線に置き換え、抽出した断面ラインを利用してCADモデリングします。
- リバースモデリングの専用ソフトウェアーにて、3D計測からリバースエンジニアリングのCADモデルを作成します。
リバースモデルの面について
コンピュータで算出した自動面は、形状そのままが再現できるため製品の形状評価に適していますが、後工程での面修正はできません。
CADモデリング方式のリバースモデル面は、履歴管理のCADモデリングのため、フィレットなどの、数値変更ができます。
人工関節 ⇒ 非接触3D計測・接触式3D計測 ⇒ 点群 ⇒ ポリゴンデータ ⇒ 3D合成 ⇒ 人工関節のリバースモデル作成
