基于RE-RP直接集成的醫(yī)學模型構建技術.pdf

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

2、理技術，可以使這些圖像的部分輪廓比較清晰，便于視覺檢查。根據二維圖像處理的結果，采用三維重建技術獲得可以被快速成型系統(tǒng)接受的三維數據模型，通過快速成型系統(tǒng)制造出三維實體醫(yī)學模型方便醫(yī)生觀察，有利于對病情的進一步認識?；诳焖俪尚偷尼t(yī)學模型目前主要用于醫(yī)療診斷和外科手術計劃，它能有效提高診斷和手術水平，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據，并據此制造出假體實物模型的技術己經成為快速成型技術中最為活躍的研究方向之一

3、。
　　本文以數字圖像處理技術和計算機圖形學為基礎，對CT圖像處理理論及三維重建方法進行了探討與研究，并在此基礎上開發(fā)了CT圖像處理及三維數據文件重構系統(tǒng)，利用快速成型技術實現了醫(yī)學模型的快速制作。
　　本課題主要研究面向RE/RP的CT切片數據的建模技術，對得到的實體CT數據進行處理，提出一種基于CT圖像的、以RE/RP直接集成技術為核心的醫(yī)學模型的快速開發(fā)技術路線。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，之后處理輪廓數據，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據，然后對CT斷層測量數據的三角化表面重構的關鍵技術進行了深入研究。本文根據三維重建理論研究開發(fā)了構造輪廓線三維數字模型的算法和程序，該程序能夠利用上述輪廓數據構造由三角形面片組成的三維數字模型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(Stereolithography Apparatus，SLA)進行實體模