CT扫描结合立体光固化技术制造犬肋骨实体的实验研究

目的应用计算机断层成像(CT)扫描和立体光固化(SLA)快速成型技术制造犬肋骨实体,并评估精确度。方法将DICOM格式的犬肋骨数据导入OsiriX软件中,提取右侧第7肋骨图像数据进行三维重建并转化为STL格式文件,再经UG软件处理和修饰,建立计算机辅助设计(CAD)模型,形成IGS格式的文件输送至SLA快速成型机,以光敏树脂为材料制造肋骨实体。应用三维激光扫描系统对人工肋骨实体及其原型分别进行扫描,获取点云数据输入Geomagic Qualify软件进行分析,以肋骨原型为模板,设定偏差值为±0.5 mm,评价精确度。结果应用CT扫描和SLA技术能够制造出具有完全几何外形的犬肋骨实体。肋骨实体经过三维激光扫描后,获得接近30 000个点云数据。肋骨实体与其原型比较,最大正偏差为1.764 mm,负偏差为-2.126 mm,平均偏差为0.183/-0.253 mm,标准差为0.346 mm,88.17%的点云数据在±0.5 mm的范围内。结论 CT扫描结合CAD和SLA技术制造具有完全几何外形的人工肋骨实体,具有精确度高及制造过程快速、便捷、直观和无创的特点;根据扫描提示的偏差部位,明确需要进一步优化和改进的区域。

基于Geomagic Qualify检测和提高激光快速成型法制造肋骨实体的精确度

目的应用激光三维扫描和Geomagic Qualify软件分析,测定和提高基于CT扫描和激光快速成型法制造肋骨实体的精确度。方法应用64排螺旋CT扫描获取DICOM格式的犬肋骨图像,经OsiriX软件对犬肋骨图像进行三维重建,提取犬右第8肋骨数据转化为STL格式文件,再经UG软件处理,建立肋骨实体模型,形成IGS格式的文件输送至激光快速成型机,应用光敏树脂材料制造出犬肋骨实体Ⅰ。应用三维激光扫描系统对犬肋骨实体Ⅰ和真肋原型进行扫描,并经Geomagic Qualify软件进行分析,以真肋为模板,设定偏差是±0.5 mm,自动生成报告,判断二者的差异处。再根据扫描所提示的产生较大偏差部位,优化设计,制造肋骨实体Ⅱ。结果应用医用CT扫描和激光快速成型法能够制造出具有完整几何外形的犬肋骨实体。经过激光三维扫描后,获得接近3万的点云数据。Geomag-ic Qualify分析肋骨实体Ⅰ与真肋原型之间,最大的正偏差1.764 mm,负偏差-2.126 mm,平均0.183/-0.253 mm,标准偏差0.346 mm,88.17%的点云数据在设定的范围内波动。根据3D色谱图的提示,确定产生较大偏差的部位,进行优化设计,再次制造肋骨实体Ⅱ。其最大的正偏差0.782 mm负偏差-0.964 mm,平均0.123/-0.255 mm,标准偏差0.247 mm,92.178%的点云数据在设定的范围内波动。结论应用激光三维扫描系统结合Geomagic Qualify软件,能够测定基于医用CT扫描和激光快速成型法制造肋骨实体的几何外形的精确度,具有快速、直观、便捷、无创的特点。根据扫描提示对偏差部位进行优化设计,能够较明显提高肋骨实体的精确度。