基于RE-RP直接集成的醫(yī)學(xué)模型構(gòu)建技術(shù).pdf

1、快速成型技術(shù)(RP)和反求工程技術(shù)(RE)作為先進的制造技術(shù)，目前已越來越顯示出其重要的理論與現(xiàn)實意義。把兩者相結(jié)合，應(yīng)用于生物醫(yī)療領(lǐng)域，已成為該領(lǐng)域的重要研究方向之一。反求工程技術(shù)應(yīng)用于生物醫(yī)療領(lǐng)域中，由于其獨特的技術(shù)要求，一般采取醫(yī)用CT(Computed Tomography)設(shè)備作為數(shù)據(jù)獲取的手段。CT所采用的切片原理與RP技術(shù)的逐層疊加原理是一致的，因此RP技術(shù)常被用來制作精確的醫(yī)學(xué)模型和外科手術(shù)的設(shè)計。
　　使用圖像處

2、理技術(shù)，可以使這些圖像的部分輪廓比較清晰，便于視覺檢查。根據(jù)二維圖像處理的結(jié)果，采用三維重建技術(shù)獲得可以被快速成型系統(tǒng)接受的三維數(shù)據(jù)模型，通過快速成型系統(tǒng)制造出三維實體醫(yī)學(xué)模型方便醫(yī)生觀察，有利于對病情的進一步認識?；诳焖俪尚偷尼t(yī)學(xué)模型目前主要用于醫(yī)療診斷和外科手術(shù)計劃，它能有效提高診斷和手術(shù)水平，縮短時間和節(jié)省費用。因此通過斷層圖像處理得到假體的快速成型數(shù)據(jù)，并據(jù)此制造出假體實物模型的技術(shù)己經(jīng)成為快速成型技術(shù)中最為活躍的研究方向之一

3、。
　　本文以數(shù)字圖像處理技術(shù)和計算機圖形學(xué)為基礎(chǔ)，對CT圖像處理理論及三維重建方法進行了探討與研究，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了CT圖像處理及三維數(shù)據(jù)文件重構(gòu)系統(tǒng)，利用快速成型技術(shù)實現(xiàn)了醫(yī)學(xué)模型的快速制作。
　　本課題主要研究面向RE/RP的CT切片數(shù)據(jù)的建模技術(shù)，對得到的實體CT數(shù)據(jù)進行處理，提出一種基于CT圖像的、以RE/RP直接集成技術(shù)為核心的醫(yī)學(xué)模型的快速開發(fā)技術(shù)路線。本文將先對CT圖像進行處理，包括圖像幾何處理、平滑、圖像

4、二值化，之后處理輪廓數(shù)據(jù)，包括輪廓提取，跟蹤與精簡，輪廓插值，之后合并生成實體輪廓數(shù)據(jù)，然后對CT斷層測量數(shù)據(jù)的三角化表面重構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究。本文根據(jù)三維重建理論研究開發(fā)了構(gòu)造輪廓線三維數(shù)字模型的算法和程序，該程序能夠利用上述輪廓數(shù)據(jù)構(gòu)造由三角形面片組成的三維數(shù)字模型STL文件，所生成的STL文件符合通用CAD軟件接口的文件格式。最后利用立體光固化技術(shù)(Stereolithography Apparatus，SLA)進行實體模