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1、第1页，共22页，编辑于2022年，星期四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第2页，共22页，编辑于2022年，星期四研究背景请输入内容请输入内容国内外的发展状国内外的发展状况况请输入内容请输入内容国内，快速成型技国内，快速成型技术已经日趋达到世术已经日趋达到世界领先水平界领先水平国外，美国在发国外，美国在发展快速一直处于展快速一直处于领先地位领先地位第3页，共22页，编辑于2022年，星期四研究意义 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
2、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
3、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。第4页，共22页，编辑于2022年，星期四研究目标 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。第5页，共22页，编辑于2022年，星期四研究的展开思路和框架 导入MIMICS软件用MIMICS软件将图像导出对MIMICS数据预处理CT图像用INSIGHT软件处理后快速成型STL文件MIMICS图像 运用医学运用医
4、学CT扫描仪或其扫描仪或其他扫描设备获取人体骨骼相他扫描设备获取人体骨骼相关数据，将关数据，将CT图像导入图像导入MIMICS软件，经过加工、绘软件，经过加工、绘图、完善图像等操作实现骶图、完善图像等操作实现骶骨模型三维重建。骨模型三维重建。将人体骶骨的三维图像将人体骶骨的三维图像转换成转换成STL格式，利用格式，利用INSIGHT软件，在软件，在FDM成型机成型机下，加工获得人体骶骨的模下，加工获得人体骶骨的模型。型。第6页，共22页，编辑于2022年，星期四论文结构结论结论快速成型快速成型参考文献参考文献三维重建三维重建绪论绪论第7页，共22页，编辑于2022年，星期四三维重建 三维重建是
5、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。第8页，共22页，编辑于2022年，星期四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
6、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。第9页，共22页，编辑于2022年，星期四三维重建研究过程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.光顺处理第10页，共22页，编辑于2022年，星期四快速成型 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
7、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。第11页，共22页，编辑于2022年，星期四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
8、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。第12页，共22页，编辑于2022年，星期四快速成型研究过程1.确定成型位置2.分层3.设置支撑4.设置刀具路径5.确定何种填充方式6.control center第13页，共22页，编辑于2022年，星期四确定成型位置第14页，共22页，编辑于2022年，星期四分层第1
9、5页，共22页，编辑于2022年，星期四设置支撑第16页，共22页，编辑于2022年，星期四设置刀具路径第17页，共22页，编辑于2022年，星期四确定何种填充方式第18页，共22页，编辑于2022年，星期四control center第19页，共22页，编辑于2022年，星期四第20页，共22页，编辑于2022年，星期四致谢几个月的毕业设计已近尾声，对这段时间以来的劳动成果，我感慨万千。毕业设计系统地应用了我在大学四年里所学的知识，它使我的知识得以全面提高。在整个毕业设计中我得到了很多人的指导和帮助。首先要感谢我的指导老师程学进老师，论文从选题、开题、研究、以及最后的论文撰写过程中都得到导师的悉心指导和教诲。导师严谨的治学态度、丰富得学识、认真负责的工作态度使我受益匪浅。值此即将毕业之际，谨向老师程学进致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢！同时，感谢在我工作学习中给予我帮助的各位领导和老师。感谢同宿舍的几位同学给我的帮助。最后，对各位专家、老师审阅我的论文深表感谢，并渴望给予批评指正。第21页，共22页，编辑于2022年，星期四第22页，共22页，编辑于2022年，星期四