骨手术中皮质骨铣削力的有限元仿真研究

来源：机床与液压杂志2021年第20期北京时间：

作者：林贻泽，郑清春，陈先念，刘婕，胡亚辉

单位：天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室;机电工程国家级实验教学示范中心（天津理工大学）；天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室;机电工程国家级实验教学示范中心（天津理工大学）；天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室;机电工程国家级实验教学示范中心（天津理工大学）；天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室;机电工程国家级实验教学示范中心（天津理工大学）；天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室;机电工程国家级实验教学示范中心（天津理工大学）

摘要：骨铣削是开颅手术和骨科手术中的必要步骤，铣削力过大会导致铣刀断裂、骨组织周围发生裂纹等问题，从而导致手术过程受到影响。使用ABAQUS仿真软件对四刃立铣刀铣削皮质骨进行有限元仿真并验证模型的正确性。基于仿真模型设计中心复合实验，通过响应面法得到铣削力的二次回归方程，探究铣刀转速、进给量和铣削深度对铣削力的影响。研究结果为骨科手术中合理设定铣削参数提供参考，二次回归方程作为预测模型也为手术中控制铣削力提供可能。

关键词：四刃立铣刀;铣削力;皮质骨;有限元仿真;响应面法

基金资助：天津市自然科学基金项目（15JCZDJC32800）；天津市自然基金项目（17JCQNJC04700）；国家自然科学基金项目（11672208；81741141）