题目：股骨颈骨折内固定手术参数优化分析系统及实验验证

股骨颈骨折内固定手术的生物力学研究对于医疗机器人的深入应用非常重要，在863项目的支持下，本文综合使用了生物力学的实验研究、有限元分析等基础研究方法，对松质骨各向异性的材料属性、股骨颈骨折内固定手术参数优化、机器人手术导航等关键技术进行了研究。首先对与课题研究有关的股骨颈内固定手术、有限元技术的应用、股骨颈手术的生物力学研究与松质骨材料各向异性等几个重要方向的发展现状进行了综述。其次本文对股骨颈手术系统的总体框架以及规划与评价模块和生物力学分析模块在系统中的作用进行了论述，同时对于后面工作中有限元分析和生物力学研究所涉及到的基础理论与技术进行介绍。接着本文重点分析了股骨松质骨材料各向异性研究。采用QCT的方法，根据骨密度计算相应的力学性能，实现了材料各向异性的属性，为仿骨材料制造与股骨材料生物力学深入研究奠定了基础。然后分析了影响股骨空心钉内固定手术参数及不同的参数组合情况下在骨折面所产生的不同力学效果，找到综合作用比较好的手术参数组合。并对4副尸体骨标本的空心钉内固定手术模型进行对比分析。分析结果可以应用于手术导航系统，为机器人导航手术提供了优化的数据支持。最后，基于前面的分析结果，完成股骨颈手术参数规划系统，并应用系统进行了演示实验，验证了系统的功能与精度。本研究报告全面总结了手术参数优化、材料的各向异性等研究内容，获得了一定的研究成果，为进一步深入研究奠定了基础。