近年來隨著計算機和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的結(jié)合發(fā)展,計算機對外科手術(shù)的輔助作用越來越明顯。3D打印技術(shù)與骨科醫(yī)學(xué)的良好契合在病情診斷和手術(shù)方案的制定等方面起著越來越重要的作用。在骨科3D打印實踐工作中,發(fā)現(xiàn)使用的軟件存在工作效率和精度問題,論文針對骨科3D打印工作設(shè)計并實現(xiàn)了上位機軟件。首先軟件將模型可視化和切片工作集成于同一系統(tǒng)中;針對圖像分割不均的問題,論文采用自適應(yīng)到達時間的Fast Marching方法進行了改進,達到了提高3.6%F-Measure值的分割效果;針對去噪導(dǎo)致原始幾何特征丟失的問題,論文采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的級聯(lián)徑向基網(wǎng)絡(luò)方法進行了改進,達到了平均法向量誤差為3.94°去噪效果,同時保留了模型原始幾何特征;針對模型切片效率不高的問題,論文采用相鄰三角形和相鄰切平面之間交點遞歸求取方法進行了改進,測試模型切片效率在時間上分別提高了46.0%、25.0%、12.3%;針對3D打印翹曲的問題,論文采用希爾伯特曲線掃描填充方法進行了改進,達到了骨骼3D打印成型更穩(wěn)定、效率更高的效果。測試結(jié)果表明,論文開發(fā)系統(tǒng)在骨骼模型重建和模型切片方面有了改善,提高了工作效率。經(jīng)合作醫(yī)院實際試用,所打印的模... 

【文章來源】：濟南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

骨骼三維模型重建流程

同而產(chǎn)生密度差別圖像[35]，而 MRI 是水質(zhì)子成像[36]，簡單的說是根據(jù)人體組織內(nèi)水質(zhì)子在外加磁場下的反映成像，不需要注射造影劑。在骨骼 3D 打印工作中，一般首先得到的是患者橫斷位的 CT 圖像，橫斷位又稱為軸位，是以人體站立時的水平面為切面方向的 CT 圖像，冠狀指的是人體站立時前后方向上的切面圖像，矢狀位則是人體站立時左右視角方向上的切面圖像。2.1.2 CT 圖像多平面重建（MPR）由于 CT 不能直接掃描冠狀位和矢狀位的圖像，在拿到患者橫斷位 CT 圖像的第一步就是進行CT圖像的多平面重建，由橫斷位的CT圖像重建出冠狀位和矢狀位的圖像，重建后的圖像有利于醫(yī)生從多個角度觀察 CT 圖像來診斷病情，作出更科學(xué)的診斷和術(shù)前規(guī)劃，在之后的圖像分割和區(qū)域增長的過程中也便于從更多的角度選擇合適的種子點。以患者王 XX 骨盆髖臼增生為例，初步得到的橫斷位 CT 圖像序列 400 張，這里截取其中第 90 張（左）和第 159 張（右）為例子說明，其原始 CT 圖像如圖 2.2 所示：

圖 2.3 MPR 原理示意圖橫斷位 CT 圖像的維度信息，確定在某個數(shù)據(jù)的一個二維切平面（圖中箭頭平面）的距離移動，每一次移動則計算當(dāng)前切平 CT 數(shù)據(jù)中的像素索引值計算得到該交點當(dāng)前切平面。在公式 2.1 中，參數(shù) ， 般的切割平面被設(shè)置為長方形，其長、向上的尺寸來確定。從理論上講，可以以得到醫(yī)生需要的方向上的像素分布情況，對 CT 圖像的觀測最有利于診斷病情及骨位和矢狀位 CT 圖像的需求。示，圖 2.4(a)為冠狀位圖像的重建結(jié)果，

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3443884