mimics頸椎建模詳細過程

1. 材料和方法此步驟將使用本課題組合作單位購買的Mimics16.0軟件構(gòu)建C0、C1、C2、C3四個骨性結(jié)構(gòu)的初步三維模型，再利用其3-Matic的功能將骨性模型及本課題組的仿生關(guān)節(jié)的三維模型重新劃分網(wǎng)格來修正模型，然后將修正過的三維模型倒入Geomagic12.0軟件進行進一步處理，以使模型能符合有限元分析的要求。1.1 利用Mimcs16.0從頸椎CT圖像建立枕骨（C0）、C1、C2、C3骨性結(jié)構(gòu)的初始三維模型將本課題組原有的顱底及全頸段CT斷層掃描圖像294張，層距1.25mm， 導入Mimics16.0軟件，確定圖像的前后、左右、上下的正確方位，使用軟件的Profile Line及閾值分割功能選擇出骨組織的灰度閾值，最小為226，最大為3071，如圖1-1。由于閾值分割只會選擇出閾值范圍內(nèi)的物體，并不會自動識別頸椎結(jié)構(gòu)，而且原始的CT數(shù)據(jù)是包含了患者背后的金屬板的，因此閾值分割選出來的并不是我們想要的頸椎結(jié)構(gòu)。所以我們使用區(qū)域增長的功能單獨選出頸椎及下顱骨的結(jié)構(gòu)，如圖1-2。區(qū)域增長后的頸椎結(jié)構(gòu)被用黃色填充，包括有皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨，但是這些區(qū)域顯示并不完善，有的在松質(zhì)骨區(qū)有很多空洞，而且各個椎骨之間并未分隔開，因此我們使用軟件自帶的編輯工具調(diào)整修飾所有斷層圖片，解決上述問題，然后采用Calculate 3D功能建立三維模型，得到C0、C1、C2、C3骨性結(jié)構(gòu)的初步三維模型，如圖1-3。流程圖如1-4所示。1.2 使用3-Matic修潔三維模型通過上述步驟獲得的枕骨及上頸椎（C0、C1、C2、C3）的三位模型是由一個相當粗糙的模型，有許多尖刺、不平滑的結(jié)構(gòu)及生理頸椎不存在的結(jié)構(gòu)，這是將CT數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維模型必然會出現(xiàn)的結(jié)果。而且此三維模型劃分的網(wǎng)格實際上是一個面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，有許多三角片，有許多實際結(jié)構(gòu)中不存在的空洞以及雜亂的三角片這種模型是不能直接進行有限元分析的，也不能用于Geomagic12.0的處理。所以需要使用Mimics16.0自帶的3-Matic8.0進行進一步處理，去掉無效的三角片并簡化三角片的數(shù)量，以利于后面的運算。首先使用軟件的Fix Wizard功能處理三維模型中的錯誤然后使用Remesh中的Creat Inspection Scene功能為三維模型劃分網(wǎng)格，然后使用