人体骶骨三维重建及快速成型精选.ppt

姓名：徐晶 学号：3092108129 学院：机械工程学院 班级：机自3091 目录 研究背景 研究意义 研究目标 研究的展开思路和框架 论文结构 三维重建 MIMICS软件综述 三维重建研究过程 快速成型 FDM快速成型机的系统优点 快速成型研究过程 致谢 研究背景 请输入内容 国内外的发展状况 请输入内容 国内，快速成型技术已经日趋达到世界领先水平 国外，美国在发展快速一直处于领先地位 研究意义 　　　 随着当今医学技术的数字化、信息化发展，制造技术并不只是为工业领域服务，还为人们的医疗提供了许多便捷、高效的服务。由于人们高强度的生活压力和快速的生活节奏使得许多骨骼的病变“年轻化”。另外，随着中国 许多城市老龄化趋向越发明显，由此引发的老年疾病的发病率也上升到了一个较高的水平，这其中就包括骨折、股骨头坏死、风湿及类风湿性关节炎等骨骼疾病。因此，在医疗水平逐步提高的今日，人工骨骼置换成为了临床上治疗骨科疾病的一种前沿的、有效的手段。而快速成型作为一种新型的制造技术，伴随着相关逆向工程软件的开发和完善，在医学领域应用的研究中已成为一个热点。 　　　 快速成型技术的诞生，给医学界带来了福音，它能够用来加工精确的零件模型，而不用考虑零件的形状，然而不受零件复杂程度的影响。利用快速成型技术来加工人体组织器官以成为一个热门的研究课题。在第二届北京国际快速成型会议中，指出了RP技术在生物医学领域的应用时RP技术研究领域的重大进展及学科发展的主攻方向之一。 研究目标 　　　 1.在通过熟悉了解人体脊椎及骶骨的人体结构基础下，构建人体骶骨的三维模型。 　　 2.通过insight软件的导入、加工处理、生成，利用快速成型机，将三维模型加工获得。 研究的展开思路和框架 运用医学CT扫描仪或其他扫描设备获取人体骨骼相关数据，将CT图像导入MIMICS软件，经过加工、绘图、完善图像等操作实现骶骨模型三维重建。 将人体骶骨的三维图像转换成STL格式，利用INSIGHT软件，在FDM成型机下，加工获得人体骶骨的模型。 论文结构 结论 快速成型 参考文献 三维重建 绪论 三维重建 三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型,是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础,也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。 MIMICS综述 　　　 Mimics是比利时Materialise公司的交互式医学影像控制系统，即Materialise ’s Interactive Medical Image Control System的缩写，是一个模块化的软件。 　　　MIMICS是一套高度整合而且易用的3D图像生成及编辑处理软件，它能输入各种扫描的数据（CT、MRI），建立3D模型进行编辑，然后输出通用的CAD（计算机辅助设计）、FEA（有限元分析），RP（快速成型）格式，CFD（计算流体力学）格式，可以在“普通电脑”上进行大规模数据的转换处理。 三维重建研究过程 1.导入CT图像 2.调整窗宽窗位 3.阈值分割 4.Region growing 区域增长 5.建立三维图形 6.光顺处理 快速成型 　　　 快速成型技术的本质是用积分法制造三维实体。它是将复杂的三维实体“切”成设厚度的一系列片层从而变为简单的二维图形层层叠加而成。 　　　 RP技术的基本原理是：将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地烧结一层接一层的粉末材料（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂）形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。 FDM快速成型机的系统优点 　　　 对于本课题，我们将使用型号FDM 快速成型机，它采用特强Insight软件，令使用者更易操作标准配置水溶性支撑头(WaterWorks)制品表面更光滑，特征更明显可选配超声波震动缸，加快溶解速度。 FDM 采用最先进的操控技术--磁悬浮定位(MagnaDrive)配合两个独立加热头，一个挤出成型材料(Modeling Material)，另一个负责支撑材料(Support Material)能同一时间独立控制两个喷头，加快建造速度。利用磁悬浮原理，令X-Y轴移动时更快，更顺滑，定位更准确。利用TouchWorks，操作人员能完全控制FDM 的所有功能机器的所有状态均显示在TouchWorks荧屏上操作更清晰、简单。 快速成型研究