mimics頸椎建模詳細(xì)過(guò)程

1. 材料和方法此步驟將使用本課題組合作單位購(gòu)買的Mimics16.0軟件構(gòu)建C0、C1、C2、C3四個(gè)骨性結(jié)構(gòu)的初步三維模型，再利用其3-Matic的功能將骨性模型及本課題組的仿生關(guān)節(jié)的三維模型重新劃分網(wǎng)格來(lái)修正模型，然后將修正過(guò)的三維模型倒入Geomagic12.0軟件進(jìn)行進(jìn)一步處理，以使模型能符合有限元分析的要求。1.1 利用Mimcs16.0從頸椎CT圖像建立枕骨（C0）、C1、C2、C3骨性結(jié)構(gòu)的初始三維模型將本課題組原有的顱底及全頸段CT斷層掃描圖像294張，層距1.25mm， 導(dǎo)入Mimics16.0軟件，確定圖像的前后、左右、上下的正確方位，使用軟件的Profile Line及閾值分割功能選擇出骨組織的灰度閾值，最小為226，最大為3071，如圖1-1。由于閾值分割只會(huì)選擇出閾值范圍內(nèi)的物體，并不會(huì)自動(dòng)識(shí)別頸椎結(jié)構(gòu)，而且原始的CT數(shù)據(jù)是包含了患者背后的金屬板的，因此閾值分割選出來(lái)的并不是我們想要的頸椎結(jié)構(gòu)。所以我們使用區(qū)域增長(zhǎng)的功能單獨(dú)選出頸椎及下顱骨的結(jié)構(gòu)，如圖1-2。區(qū)域增長(zhǎng)后的頸椎結(jié)構(gòu)被用黃色填充，包括有皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨，但是這些區(qū)域顯示并不完善，有的在松質(zhì)骨區(qū)有很多空洞，而且各個(gè)椎骨之間并未分隔開(kāi)，因此我們使用軟件自帶的編輯工具調(diào)整修飾所有斷層圖片，解決上述問(wèn)題，然后采用Calculate 3D功能建立三維模型，得到C0、C1、C2、C3骨性結(jié)構(gòu)的初步三維模型，如圖1-3。流程圖如1-4所示。1.2 使用3-Matic修潔三維模型通過(guò)上述步驟獲得的枕骨及上頸椎（C0、C1、C2、C3）的三位模型是由一個(gè)相當(dāng)粗糙的模型，有許多尖刺、不平滑的結(jié)構(gòu)及生理頸椎不存在的結(jié)構(gòu)，這是將CT數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維模型必然會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果。而且此三維模型劃分的網(wǎng)格實(shí)際上是一個(gè)面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，有許多三角片，有許多實(shí)際結(jié)構(gòu)中不存在的空洞以及雜亂的三角片這種模型是不能直接進(jìn)行有限元分析的，也不能用于Geomagic12.0的處理。所以需要使用Mimics16.0自帶的3-Matic8.0進(jìn)行進(jìn)一步處理，去掉無(wú)效的三角片并簡(jiǎn)化三角片的數(shù)量，以利于后面的運(yùn)算。首先使用軟件的Fix Wizard功能處理三維模型中的錯(cuò)誤然后使用Remesh中的Creat Inspection Scene功能為三維模型劃分網(wǎng)格，然后使用