PDF《图片的导入》

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ilovematlab.cn/forum-39-1.html 快速原型技术经过

20 多年的发展,已经发展得相当成熟.目前 CT、MRI 等断层扫描技术在诊断方面 应用相当广泛.但是这些断层扫描的图片有其本身的局限性,二维图片往往让外科医生不能很好的对病理 进行分析.翻阅大量的序列断层图片,不及将这些图片三维重建,将实体模型拿在手上进行分析得到的信 息多.比利时 Materialise 公司开发的 Mimics 是连接断层扫描图片与快速原型制造的桥梁. 图片的导入 针对目前标准的 DICOM 文件格式,Mimics 提供了自动的导入功能.用户只需要在导入向导的指引下就可 以导入整个目录下的文件或是部分文件.同时,还可以通过半自动的方式导入 BMP 和TIFF 文件,手动的 方式导入其他的文件. 组织的提取及三维重建 导入原始的断层图片后,MIMICS 会自动计算生成冠状面图和矢状面图.Mimics 用三个视图来显示这三个 位置的图片,并且这三个视图是相会关联的,可以通过鼠标和定位工具栏快速定位,如图

1 所示.右上角 的图是原始的扫描图像,左上角和下角是由原始横断面图像计算生成的冠状面和矢状面图像.红线指示横 断面图像的位置,黄线指示冠状面图像的位置,绿线指示矢状面位置. 图1Mimics 的用户界面 断层图片中,不同组织的灰度值不同,故此可以通过阈值来提取相应的组织,如图

2 所示. 更多资料访问:http://www.ilovematlab.cn/forum-39-1.html 图2设置恰当的阈值提取组织 从图中可以看出,着色的象素其灰度值落在阈值之间,故其被提取.准确的设置阈值是提取组织的关键, 阈值提取组织的时候,可以通过看图,检查提取的组织是否合适.图3-A 的阈值左区间设置得太低,故而 提取了许多噪点.图3-B 的阈值左区间设置得太高,故而有许多骨组织丢失. 更多资料访问:http://www.ilovematlab.cn/forum-39-1.html 图3A 左侧阈值设置太低 更多资料访问:http://www.ilovematlab.cn/forum-39-1.html 图3B 左阈值设置过高 Mimics 会将提取的象素存放在一个蒙罩(Mask)里,同时 Mimics 提供一系列的工具编辑修改蒙罩,从而 提取所需的组织. 编辑好的蒙罩可以用来生成 3D 模型, 这样就实现了 2D 断层扫描图片到三维实体的转换, 如图

4 所示. 图4重建的三维数字模型 从2D 扫描图片到三维模型的转换, 这是 Mimics 处理医学断层扫描图像的第一步. Mimics 与其他影像处理 软件最大的不同之处是其提供了一系列模块,通过这些模块,可以将三维用来生产快速原型件、用于 FEA 分析、可以输出相应的 CAD 的信息为后续的假体/植入体设计提供参考数据.同时还可以在 Mimics 里,基 于三维模型做手术的模拟,设计一些植入体. 快速原型经过

20 多年的发展,这项技术已经发展得相当成熟,其制造精度和速度都有很大的提升.同时, 快速原型制造的软件平台 Magics 也经过

15 年的发展,可以解决 RP/RT/RM 领域的几乎所有问题. Mimcs 针对不同的需要,提供了不同的模块,解决不同用户的需求.针对快速原型制造,STL+和RP Slice 模块是其提供的强有力的接口.通过 STL+这个模块,Mimics 就可以输出快速原型制造行业的标准 STL 文件,包括 Binary 和ASCⅡ两种存储方式的 STL 文件.同时还可以输出 DXF、VRML、PLY、Single PLY、 Point cloud 文件,以满足不同用户的需要.通过 RP Slice 模块,Mimics 就可以针对不同 RP 机器用来生产 的切层文件格式需要,将三维模型输出为 CLI、SLI 和SLC 格式的文件.RP 设备读入这些切层文件,可以 直接用于生产,图5为用快速原型技术生产的实物模型. 更多资料访问:http://www.ilovematlab.cn/forum-39-1.html 图5快速原型制造的三维实物模型 结论 快速原型技术在医学的应用将会越来越广泛,现在的三维建模技术也发展的相当成熟.临床医生可以很好 的借助三维实体模型的帮助,从而规避更多的手术风险,手术的方案也会更加切合实际的需要.同时医生 与患者的沟通也更加的容易、便捷.