3D打印外網(wǎng)狀手臂和腫瘤模型構(gòu)建

1/13D打印外網(wǎng)狀手臂和腫瘤模型構(gòu)建3D打印實驗報告實驗一外網(wǎng)狀手臂模型構(gòu)建一、實驗原理本實驗主要基于3D打印技術(shù)的快速制造和簡化工藝流程的技術(shù)優(yōu)勢，避免了傳統(tǒng)工藝的制造模具、車銑、切削等復(fù)雜的制造工藝流程，從而實現(xiàn)了快速制造和個性化設(shè)計外觀的目的。

相比傳統(tǒng)制造工藝通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進行定型，然后切削以最終完成產(chǎn)品的設(shè)計而言，3D打印技術(shù)將大大降低了模型制造的復(fù)雜程度，利用Meshlab，Geomaticstudio12兩個軟件做好模型設(shè)計直接進行增材制造，這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝、龐大的機床以及大量的勞動力，實現(xiàn)了快速制造，簡化工藝的目的。

MeshLab是一個開源、可移植和可擴展的三維幾何處理系統(tǒng)，主要用于交互處理和非結(jié)構(gòu)化編輯三維三角形網(wǎng)格。

該系統(tǒng)旨在提供一整套三維掃描、編輯、清洗、拼合、檢查、呈現(xiàn)和轉(zhuǎn)換網(wǎng)格數(shù)據(jù)的工具。

GeomagicStudio是Geomagic公司產(chǎn)品的一款逆向軟件，可根據(jù)任何實物零部件通過掃描點點云自動生成準(zhǔn)確的數(shù)字模型。

作為自動化逆向工程軟件，GeomagicStudio還為新興應(yīng)用提供了理想的選擇，如定制設(shè)備大批量生產(chǎn)、即定即造的生產(chǎn)模式以及原始零部件的自動重造。

GeomagicStudio可以作為CAD、CAE和CAM工具提供完美補充，它可以輸出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式，包括STL、IGES、STEP和CAD等眾多文件格式。

利用Meshlab，Geomaticstudio12軟件處理采集到的右手手臂和腦腫瘤原始數(shù)據(jù)，最終導(dǎo)出為3D打印機可以識別的.stl格式，打印出來的真實網(wǎng)狀手臂模型可以用于佩戴，腫瘤模型可以用于醫(yī)學(xué)研究。

二、實驗?zāi)康?.熟悉Meshlab，Geomaticstudio12軟件的使用方法；2.掌握構(gòu)建網(wǎng)格模型的方法和步驟。

三、實驗步驟1.導(dǎo)入數(shù)據(jù)具體操作：

將右手手臂數(shù)據(jù)導(dǎo)入Meshlab中，打開如下圖所示，再進行后續(xù)的處理。

2.取具體空格取300個點體步驟：

Fi格處數(shù)值改lterSam改為300應(yīng)mplingPo應(yīng)用Apple。

oisson-dis取點的結(jié)skSampling結(jié)果如下。

g將Numbberofsampples3.染具體Pri染色體步驟：

FiviewApplterSampply。

染色結(jié)plingVor結(jié)果如下圖ronoiVert圖。

texColoring勾選BBackDistannce，4.合具體（如App合并圖層體操作：

在如果沒有右ly。

在右側(cè)工程欄右側(cè)的工程欄欄中，任意欄，在上方意右擊一個工方的工具欄選工程選F選ViewFlattenViShowLayeisibleLayerDialog）yers）5.選具體Qua6.刪具體圖所選區(qū)域體操作：

Fiality和Ma刪除體操作：

選右所示。

lterselaxQuality右上角第一lectionSy的數(shù)值使得一個紅叉，刪SelectFac得呈現(xiàn)出如刪除上個步cesbyVer如下清晰的步驟的紅色條rtexQuali網(wǎng)格條紋條紋，刪除ity調(diào)整Apply除后的結(jié)果如Min如下7.平具體S平滑體操作：

FimoothinglterSmoSteps。

oothing，F(xiàn)FairingandDeformattionLapllacionSmoooth8.保9.打保存，導(dǎo)出打開Geomag模型文件gicStudiofileexpo12，將MportmeshMeshlab保存as,保存為存的.stl文為文件為.s文件打開。

stl格式。

10.操作11.12.操作如下右鍵單擊屏作通過YZ在模型的外點擊菜單中作，直到所選下圖所示。

屏幕空白Z平面對模外側(cè)平面上中的選擇選的點自動選中選擇模型的兩側(cè)進上，均勻選擇擇擴展動生長至覆蓋擇全進行選擇，擇若干點，展按鈕蓋整個外側(cè)全選點擊裁去外側(cè)部點呈紅色。

選擇擴展一側(cè)平面。

整個擊多邊形部分。

一次重復(fù)個被覆蓋的形裁剪復(fù)多次擴展的紅色外側(cè)平剪展平面13.作14.具體選擇刪除直至整個加厚內(nèi)層模體操作：

通旋轉(zhuǎn)模型個外側(cè)平面被模型通過多邊形型尋找上個被完全刪除刪除形抽個步驟中未除。

除外層后的抽殼加未能選中的小的手模型加厚，選擇小塊區(qū)域擇適當(dāng)?shù)暮裰貜?fù)前兩部厚度。

部操15.具體結(jié)果保存體操作：

Sa果如下圖所ave，保存成所示。

增厚增厚成為.stl文厚前手臂模厚后手臂結(jié)文件，因為.模型結(jié)果.stl文件能為3D打印機識別打打印。

一、ITK-自動二、三、1.打動滾、實驗原ITK-SNAP-SNAP管理動分割。

利用ITK-S、實驗?zāi)?.學(xué)習(xí)IT2.建立腦3.了解3D、實驗步驟打開ITK-Sna滾輪，找到實原理管理單元理單元還將提SNAP，Mes目的TK-SNAP和腦部腫瘤的3D打印在三驟ap軟件，導(dǎo)腫瘤的位置保存為實驗二是用于對三提供使用主shlab兩個軟Meshlab軟3D模型。

三維醫(yī)學(xué)圖像導(dǎo)入Panat.n置，腫瘤的為.stl文件腦腫瘤模三維醫(yī)學(xué)圖主動輪廓的方軟件構(gòu)建腦軟件的用法像處理中的nii數(shù)據(jù)文件的位置如下圖件結(jié)果模型構(gòu)建圖像中的部方法，以及手腦腫瘤模型。

；的應(yīng)用。

件，在水平面圖所示。

建部分結(jié)構(gòu)軟手動劃定和面、矢狀面件應(yīng)用程序和圖像導(dǎo)航的面和冠狀面上序。

的半上滑2.點上框3.點周邊點擊左側(cè)Ma框選腫瘤所點擊左側(cè)最下邊腦組織邊ainToolbar所在位置。

下方的Seg邊界清晰可辨工具欄上的gment3D按辨，點擊ne的$按鈕按鈕，調(diào)整ext。

鈕，分別在水整上下閾值至水平面、矢至合理數(shù)值矢狀面和冠狀值，使得腫瘤狀面瘤與4.選5.點單擊選擇Bubble點擊update擊update按尺寸為2.0按鈕，直至按鈕，停止生00，點擊ad至bubble自生長；ddbubblea自動生長在atcursor，點在3幅圖中覆點擊next；覆蓋整個腫腫瘤區(qū)域，再再次6.點7.點文件點擊finish，點擊菜單se件。

生成腫瘤egmentation的三視圖。

nexportassurfacemesh，選擇第一個選項，保存為為.stl8.將四、總結(jié)stu有了將.stl導(dǎo)入、實驗結(jié)果結(jié)果為.結(jié)：

通過學(xué)習(xí)udio12，和了一定了解入meshlab，果stl