人體心血管虛擬現(xiàn)實系統(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)實系統(tǒng)建模及其模型制造技術(shù)的研究重慶大學碩士學位論文（學術(shù)學位）學生姓名：王詩浩指導(dǎo)教師：郭建副教授專業(yè)：機械制造及其自動化學科門類：工學重慶大學機械工程學院二O一五年五月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要人體心血管虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)涉及兩個主要內(nèi)容：一是建立人體標準的心血管系統(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)制造出實物模型(該實物模型應(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)上開發(fā)

2、人體心血管虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，實現(xiàn)心血管系統(tǒng)的展示和心血管手術(shù)的虛擬仿真。本文重點研究了人體標準心血管系統(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)學生技能訓練，與患者進行醫(yī)療溝通。研究的重難點主要有：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，難以實施；②為了更好地進行手術(shù)方案的討論，同時便于醫(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)。本文進行的研究工作主要有以下兩個方面：①對人體心血管虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的心血管系統(tǒng)模型進行了逆向建模。首先利用Romer激光關(guān)節(jié)臂測量系統(tǒng)對一個通用的心臟模型進行數(shù)據(jù)采集，得到其點云數(shù)據(jù)。然后通過逆向工程軟件GeomagicStudio和Catia對點云數(shù)據(jù)進行處理，并擬合曲面，導(dǎo)入UG軟件中進行曲面的處理，再通過與醫(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FDM和SLS的方法來制造出實物模型，經(jīng)對比分析后確定使用SLS法來制造實物模型，并通過試驗來對其工藝參數(shù)進行了調(diào)整，以提高模型的強度，再以該方法制造的模型作為母模，通過快速模具制造技術(shù)制造出硅膠模具，再用硅膠澆注出實物模型，使實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)，