人體骶骨三維重建及快速成型

目錄研究背景研究意義研究目標研究的展開思路和框架論文結構三維重建MIMICS軟件綜述三維重建研究過程快速成型FDM快速成型機的系統(tǒng)優(yōu)點快速成型研究過程致謝研究背景請輸入內(nèi)容國內(nèi)外的發(fā)展狀況請輸入內(nèi)容國內(nèi),快速成型技術已經(jīng)日趨達到世界領先水平國外,美國在發(fā)展快速一直處于領先地位研究意義隨著當今醫(yī)學技術的數(shù)字化、信息化發(fā)展,制造技術并不只是為工業(yè)領域服務,還為人們的醫(yī)療提供了許多便捷、高效的服務。由于人們高強度的生活壓力和快速的生活節(jié)奏使得許多骨骼的病變“年輕化”。另外,隨著中國許多城市老齡化趨向越發(fā)明顯,由此引發(fā)的老年疾病的發(fā)病率也上升到了一個較高的水平,這其中就包括骨折、股骨頭壞死、風濕及類風濕性關節(jié)炎等骨骼疾病。因此,在醫(yī)療水平逐步提高的今日,人工骨骼置換成為了臨床上治療骨科疾病的一種前沿的、有效的手段。而快速成型作為一種新型的制造技術,伴隨著相關逆向工程軟件的開發(fā)和完善,在醫(yī)學領域應用的研究中已成為一個熱點?？焖俪尚图夹g的誕生,給醫(yī)學界帶來了福音,它能夠用來加工精確的零件模型,而不用考慮零件的形狀,然而不受零件復雜程度的影響。利用快速成型技術來加工人體組織器官以成為一個熱門的研究課題。在第二屆北京國際快速成型會議中,指出了RP技術在生物醫(yī)學領域的應用時RP技術研究領域的重大進展及學科發(fā)展的主攻方向之一。研究目標1.在通過熟悉了解人體脊椎及骶骨的人體結構基礎下,構建人體骶骨的三維模型。2.通過insight軟件的導入、加工處理、生成,利用快速成型機,將三維模型加工獲得。研究的展開思路和框架

導入MIMICS軟件用MIMICS軟件將圖像導出對MIMICS數(shù)據(jù)預處理CT圖像用INSIGHT軟件處理后快速成型STL文件MIMICS圖像運用醫(yī)學CT掃描儀或其他掃描設備獲取人體骨骼相關數(shù)據(jù),將CT圖像導入MIMICS軟件,經(jīng)過加工、繪圖、完善圖像等操作實現(xiàn)骶骨模型三維重建。將人體骶骨的三維圖像轉(zhuǎn)換成STL格式,利用INSIGHT軟件,在FDM成型機下,加工獲得人體骶骨的模型。論文結構結論快速成型參考文獻三維重建緒論三維重建

三維重建是指對三維物體建立適合計算機表示和處理的數(shù)學模型,是在計算機環(huán)境下對其進行處理、操作和分析其性質(zhì)的基礎,也是在計算機中建立表達客觀世界的虛擬現(xiàn)實的關鍵技術。

MIMICS綜述Mimics是比利時Materialise公司的交互式醫(yī)學影像控制系統(tǒng),即Materialise’sInteractiveMedicalImageControlSystem的縮寫,是一個模塊化的軟件。MIMICS是一套高度整合而且易用的3D圖像生成及編輯處理軟件,它能輸入各種掃描的數(shù)據(jù)（CT、MRI）,建立3D模型進行編輯,然后輸出通用的CAD（計算機輔助設計）、FEA（有限元分析）,RP（快速成型）格式,CFD（計算流體力學）格式,可以在“普通電腦”上進行大規(guī)模數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理。三維重建研究過程1.導入CT圖像2.調(diào)整窗寬窗位3.閾值分割4.Regiongrowing區(qū)域增長5.建立三維圖形6.光順處理快速成型快速成型技術的本質(zhì)是用積分法制造三維實體。它是將復雜的三維實體“切”成設厚度的一系列片層從而變?yōu)楹唵蔚亩S圖形層層疊加而成。RP技術的基本原理是:將計算機內(nèi)的三維數(shù)據(jù)模型進行分層切片得到各層截面的輪廓數(shù)據(jù)，計算機據(jù)此信息控制激光器（或噴嘴）有選擇性地燒結一層接一層的粉末材料（或固化一層又一層的液態(tài)光敏樹脂，或切割一層又一層的片狀材料，或噴射一層又一層的熱熔材料或粘合劑）形成一系列具有一個微小厚度的的片狀實體，再采用熔結、聚合、粘結等手段使其逐層堆積成一體，便可以制造出所設計的新產(chǎn)品樣件、模型或模具。FDM快速成型機的系統(tǒng)優(yōu)點對于本課題,我們將使用型號FDM快速成型機,它采用特強Insight軟件,令使用者更易操作標準配置水溶性支撐頭(WaterWorks)制品表面更光滑,特征更明顯可選配超聲波震動缸,加快溶解速度。FDM采用最先進的操控技術--磁懸浮定位(MagnaDrive)配合兩個獨立加熱頭,一個擠出成型材料(ModelingMaterial),另一個負責支撐材料(SupportMaterial)能同一時間獨立控制兩個噴頭,加快建造速度。利用磁懸浮原理,令X-Y軸移動時更快,更順滑,定位更準確。利用TouchWorks,操作人員能完全控制FDM的所有功能機器的所有狀態(tài)均顯示在TouchWorks熒屏上操作更清晰、簡單?？焖俪尚脱芯窟^程1.確定成型位置2.分層3.設置支撐4.設置刀具路徑5.確定何種填充方式6.controlcenter確定成型位置分層設置支撐設置刀具路徑確定何種填充方式controlcenter致謝幾個月的畢業(yè)設計已近尾聲，對這段時間以來的勞動成果，我感慨萬千。畢業(yè)設計系統(tǒng)地應用了我在大學四年里所學的知識，它使我的知識得以全面提高。在整個畢業(yè)設計中我得到了很多人的指導和幫助。首先要感謝我的指導老師程學進老師，論文從選題、開題、研究、以及最后的論文撰寫過程中都得到導師的悉心指導和教誨。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、豐富得學識、認真負責的工作態(tài)度使我受益匪淺。值此即將畢業(yè)之際，謹向老師程學