人體心血管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)建模及其模型制造技術(shù)的研究.pdf

1、人體心血管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)建模及其模型制造技術(shù)的研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：王詩(shī)浩指導(dǎo)教師：郭建副教授專(zhuān)業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二O一五年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要人體心血管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)涉及兩個(gè)主要內(nèi)容：一是建立人體標(biāo)準(zhǔn)的心血管系統(tǒng)三維數(shù)字化模型，再基于3D打印技術(shù)及快速模具制造技術(shù)制造出實(shí)物模型(該實(shí)物模型應(yīng)滿足透明且能夠批量生產(chǎn)的要求)；二是在建好的三維數(shù)字化模型的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)

2、人體心血管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)心血管系統(tǒng)的展示和心血管手術(shù)的虛擬仿真。本文重點(diǎn)研究了人體標(biāo)準(zhǔn)心血管系統(tǒng)三維數(shù)字化模型逆向建模的方法以及心血管系統(tǒng)實(shí)物模型的制造技術(shù)。研究心血管系統(tǒng)模型的重建及制造是為了給診療和教學(xué)提供直觀、形象的信息記錄，以便于醫(yī)生研究手術(shù)方案，指導(dǎo)學(xué)生技能訓(xùn)練，與患者進(jìn)行醫(yī)療溝通。研究的重難點(diǎn)主要有：①心臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的建模方法，工作量大，難以實(shí)施；②為了更好地進(jìn)行手術(shù)方案的討論，同時(shí)便于醫(yī)患溝通，制造出的模型應(yīng)

3、該具有透明效果；③模型需要能夠批量生產(chǎn)。本文進(jìn)行的研究工作主要有以下兩個(gè)方面：①對(duì)人體心血管虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的心血管系統(tǒng)模型進(jìn)行了逆向建模。首先利用Romer激光關(guān)節(jié)臂測(cè)量系統(tǒng)對(duì)一個(gè)通用的心臟模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到其點(diǎn)云數(shù)據(jù)。然后通過(guò)逆向工程軟件GeomagicStudio和Catia對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并擬合曲面，導(dǎo)入U(xiǎn)G軟件中進(jìn)行曲面的處理，再通過(guò)與醫(yī)生溝通交流，修改并完善模型，最終得到心血管系統(tǒng)的三維數(shù)字化模型。②應(yīng)用3D打印技術(shù)批量

4、制造心血管的實(shí)物模型。首先利用UG中的心血管系統(tǒng)的三維數(shù)字化模型輸出STL格式文件，分別通過(guò)FDM和SLS的方法來(lái)制造出實(shí)物模型，經(jīng)對(duì)比分析后確定使用SLS法來(lái)制造實(shí)物模型，并通過(guò)試驗(yàn)來(lái)對(duì)其工藝參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，以提高模型的強(qiáng)度，再以該方法制造的模型作為母模，通過(guò)快速模具制造技術(shù)制造出硅膠模具，再用硅膠澆注出實(shí)物模型，使實(shí)物模型滿足透明和批量生產(chǎn)的要求。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：：：：心血管系統(tǒng)，三維重建，3D打印技術(shù)，快速模具制造技術(shù)，