基于醫(yī)學(xué)CT與SLM技術(shù)的踝關(guān)節(jié)骨骼逆向建模與制備

基于醫(yī)學(xué)CT與SLM技術(shù)的踝關(guān)節(jié)骨骼逆向建模與制備基于醫(yī)學(xué)CT與SLM技術(shù)的踝關(guān)節(jié)骨骼逆向建模與制備

摘要：踝關(guān)節(jié)是連接下肢和足部的重要關(guān)節(jié)之一，與人體行走和平衡密切相關(guān)。因此，對(duì)踝關(guān)節(jié)骨骼結(jié)構(gòu)的研究對(duì)于改善踝關(guān)節(jié)相關(guān)疾病的治療和康復(fù)具有重要意義。本文利用醫(yī)學(xué)CT技術(shù)對(duì)踝關(guān)節(jié)進(jìn)行掃描，并通過(guò)逆向建模技術(shù)將骨骼結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維重建。隨后，利用SLM技術(shù)制備出踝關(guān)節(jié)骨骼模型，為相關(guān)研究和臨床應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：踝關(guān)節(jié)；醫(yī)學(xué)CT；SLM技術(shù)；逆向建模；骨骼模型

1.引言

踝關(guān)節(jié)是人體下肢與足部連接的重要關(guān)節(jié)之一，包括脛骨與腓骨與距骨之間的關(guān)節(jié)。踝關(guān)節(jié)的骨骼結(jié)構(gòu)對(duì)于維持人體平衡和行走具有重要作用。踝關(guān)節(jié)的功能異常、骨折或其他疾病可能導(dǎo)致行走困難，甚至影響生活質(zhì)量。因此，對(duì)踝關(guān)節(jié)骨骼結(jié)構(gòu)的研究具有重要的臨床意義。

2.醫(yī)學(xué)CT的應(yīng)用

醫(yī)學(xué)CT技術(shù)可以提供高分辨率的圖像，并且對(duì)于骨骼結(jié)構(gòu)的顯示非常清晰。通過(guò)對(duì)踝關(guān)節(jié)進(jìn)行醫(yī)學(xué)CT掃描，可以獲取到關(guān)節(jié)骨骼的詳細(xì)結(jié)構(gòu)信息。在本研究中，我們選擇一組健康成年人進(jìn)行踝關(guān)節(jié)的醫(yī)學(xué)CT掃描，并且使用DICOM格式對(duì)圖像進(jìn)行保存和處理。

3.踝關(guān)節(jié)骨骼的逆向建模

逆向建模技術(shù)可以將醫(yī)學(xué)CT掃描得到的二維圖像還原為三維骨骼模型。首先，我們將DICOM格式的圖像導(dǎo)入到逆向建模軟件中，并提取感興趣的踝關(guān)節(jié)區(qū)域。隨后，利用圖像處理算法進(jìn)行圖像分割，將骨骼與軟組織區(qū)分開(kāi)來(lái)。最后，通過(guò)三維重建算法，生成精確的踝關(guān)節(jié)骨骼模型。

4.SLM技術(shù)的制備

選擇合適的材料和工藝是制備踝關(guān)節(jié)骨骼模型的重要環(huán)節(jié)。在本研究中，我們選擇了適用于SLM工藝的鈦合金材料，并采用激光熔化技術(shù)進(jìn)行材料加工。通過(guò)輸入逆向建模得到的三維模型數(shù)據(jù)，將模型傳輸?shù)絊LM設(shè)備，控制激光熔化系統(tǒng)進(jìn)行材料加工，最終制備出踝關(guān)節(jié)骨骼模型。

5.結(jié)果與討論

通過(guò)醫(yī)學(xué)CT掃描和逆向建模技術(shù)，我們成功地重建了多個(gè)踝關(guān)節(jié)骨骼模型。這些模型具有良好的解剖結(jié)構(gòu)和準(zhǔn)確的尺寸，可以作為科研和臨床應(yīng)用的參考。通過(guò)SLM技術(shù)的制備，我們成功地將逆向建模得到的模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體模型。實(shí)體模型的材料質(zhì)量和制備精度達(dá)到了預(yù)期要求。未來(lái)，我們將進(jìn)一步優(yōu)化制備工藝，提高模型的逼真度和實(shí)用性。

6.結(jié)論

本研究利用醫(yī)學(xué)CT技術(shù)和SLM技術(shù)，成功地進(jìn)行了踝關(guān)節(jié)骨骼的逆向建模和制備。踝關(guān)節(jié)骨骼模型的制備為相關(guān)研究和臨床應(yīng)用提供了有價(jià)值的工具和參考。未來(lái)，我們將進(jìn)一步完善該技術(shù)方法，提高模型的制備效率與質(zhì)量，并將其應(yīng)用于臨床實(shí)踐中。

本研究利用醫(yī)學(xué)CT技術(shù)和SLM技術(shù)成功地進(jìn)行了踝關(guān)節(jié)骨骼的逆向建模和制備。通過(guò)圖像處理算法進(jìn)行圖像分割，將骨骼與軟組織區(qū)分開(kāi)來(lái)，并通過(guò)三維重建算法生成精確的踝關(guān)節(jié)骨骼模型。選擇適用于SLM工藝的鈦合金材料，并采用激光熔化技術(shù)進(jìn)行材料加工，最終制備出實(shí)體模型。這些模型具有良好的解剖結(jié)構(gòu)和準(zhǔn)確的尺寸，可作為科研和臨床應(yīng)用的參考。本