人体心脏虚拟现实系统中病灶模型的3D打印技术的研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:UltraSparc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,3D打印技术已经得到了广泛的应用,在医学领域也出现了许多创举,如打印人造肉、打印3D血管以及人体骨骼等,足以说明机械制造领域的3D打印技术与医学领域的结合具有良好的实用价值和广泛的应用前景。本文将机械制造领域的3D打印技术应用在心血管疾病的诊疗方面,首先通过CT扫描和DSA血管造影术获得正常成年人体的心血管系统DICOM图像数据,在此基础上再利用逆向工程技术建立标准的数字化人体心血管系统模型。然后在三维引擎平台上开发了人体心脏桌面式虚拟现实系统,医生利用此系统并对照病患的DICOM图像,可快速构建出个体化数字心血管系统模型。最后基于DirectX开发的三维模型复制软件将个体化数字心血管系统模型从此虚拟现实系统中导出,经过模型处理,利用SLS工艺打印出其实体模型。具体步骤如下:  首先在医学图像处理软件Mimics中处理正常成年人的心血管系统DICOM格式数据,然后导出心血管系统点云数据。在此基础上利用 Geomagic Studio和Imageware逆向工程软件对点云数据进行去除噪音点、数据精简和数据修补等预处理,在Pro/E的小平面特征和重新造型模块中对其进行了曲面重构,得到了心血管系统三维CAD模型。  接着按照虚拟现实建模的要求,利用3DMax对模型进行模型整理和完善、纹理映射等后处理。再在三维引擎平台Quest3D上对心血管系统模型进行了可视化,开发了人体心脏桌面式虚拟现实系统的模型系统部分。再基于正常的心血管系统模型通过Quest3D设计快速修改算法,只需对照病患的DICOM图像数据,即可快速构建个体化数字人体心血管系统,节省了资源和时间。就心血管搭桥和介入手术进行了模拟仿真,医生利用本系统给患者进行术前模拟和沟通,从而大大减轻医生的工作负担和提高患者满意度。也为以后扩展到心血管手术训练以及远程手术指导提供研究基础和技术支撑。  最后使用基于DirectX开发的三维模型复制软件提取出个体化数字模型,通过在3dsMax中安装3drimport.dli插件,将模型导入到3ds Max中,经过模型处理和导出STL格式,并以某一患者的病灶情况为例,利用SLS工艺制造出病灶实体模型,验证了该技术路线的可行性和简捷性。数字化模型和打印出的实体模型为诊疗和教学提供直观、形象的信息记录,以便于医生研究手术方案及规划、学生技能训练和医患沟通。
其他文献
2020年的各大展会因受新型冠状病毒肺炎疫情的影响被推迟的推迟、取消的取消.出于对人们健康的保护和减缓新型冠状病毒传播的考虑,甚至像Interpack这样规模庞大、影响广泛的
期刊
钻爆法(钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法)是井下采矿和隧道开挖普遍采用的施工方法。凿岩机器人具有高度自主操作能力,能有效改善人工半机械化凿岩的作业环境、降低工人的劳
随着计算机技术的发展,以及各种先进控制算法的不断成熟,气动控制领域得到了越来越多学者的关注。通过气动技术-电子技术-机械技术的结合,在自动化控制领域,气动技术的实用性已经
SARS-CoV的S蛋白是病毒的主要结构蛋白,在病毒与受体相互作用及诱导中和抗体中起着非常关键的作用,是SARS疫苗的主要靶点。 裂殖酵母具有许多与高等真核生物相似的性质,不仅
采用碱性蛋白酶Alcalase和风味蛋白酶Flavourzyme作为工具酶对大豆分离蛋白进行水解制备了低分子量的大豆多肽产品,并对大豆多肽的分离纯化进行了研究。 通过单因素分析以
在发动机实际工作过程中,冷却系统性能的好坏直接影响到发动机工作的可靠性,因此针对车用发动机冷却液的流动与传热问题的研究一直是内燃机研究的重点。由于发动机水套内冷却液
螺旋输送机是土压平衡盾构机(EPB)密封仓压力控制系统的关键部件,其工作时,需要精确控制排土量,使其与盾构开挖量相匹配,达到准确控制密封仓压力的目的。但由于渣土在盾构螺旋输送
蜗轮蜗杆传动具有良好的自锁性能,很早就被广泛应用。具有代表性的托森差速器开发至今几十年来,由于受材料、加工技术等方面因素制约,只能应用于轻型汽车的桥间差速,平衡前后桥的
论文中,针对复卷机辊筒的结构设计、辊筒的刚度以及挠度计算进行了分析,对传动系统的恒张力控制进行了深入探讨,设计了基于直流电机转矩控制的方案。 辊筒是复卷机上最普遍的