3D打印技术原理及重建要点

3D打印骨科模型的制作主要通过逆向工程原理(Reverseengineering，RE)和快速成型技术(RapidPrototyping，RP)而实现。其主要原理是先通过Mimics、CAD等软件进行三维数字化模型的构建，然后再进行“分层制造，逐层堆积”，即将三维模型以特定的STL格式输入3D打印机进行分层制造，形成二维结构的物质平面，再利用激光束或热熔喷嘴等方法精确堆积材料、逐层叠加，最终形成产品的三维结构。目前，在医学研究领域使用最广泛的逆向工程技术软件有比利时Materialize公司的Mimics软件和德国SIEMENS的UGNX以及美国3DSystem公司的GeomagicStudio软件。Mimics软件是基于医学三维CT、MRI成像而进行三维重建的软件，可显示和分割CT等医学图像，并具有良好的图像编辑功能。UGNX和GeomagicStudio软件属于CAD软件之一，具有强大的数据处理和编辑功能。模型重建程序:

对需要建模部位进行三维CT扫描，以DICOM格式保存数据，导入Mimics软件。
针对所需建模进行Mimics软件的阈值设定，低密度的肌肉和软组织阈值偏低，高密度的骨组织的阈值较高，可根据建模部位的需求设定阈值，称为“阈值分割”。需注意的是在阈值设定时，最低阈值过高会导致模型过小；最低阈值过小则会导致模型偏大。
分割后的图像被不同颜色标记，成为“蒙版”，可利用“区域增长”、“蒙板编辑”、“布尔运算”等对图像进行编辑。
对编辑完成后的“蒙版”进行Calculate，即生成3D模型，在Calculate生成3D模型后，可能由于骨骼与周围组织的各阈值不同，以统一阈值标记重建后出现一些“孔洞”或“钉状物”，则需要手动逐层修补处理。
处理完成后以STL格式保存，导入3D打印机即可打印出与建模部位高度还原的3D实物模型。

苏州3D打印

更新时间: 2019-09-10 16:37:16 查看次数: 752