（5）骨科植入物数字化设计平台构建

为提高骨科植入物的设计效率和设计质量，根据项目计划，本报告拟定了图2骨科植入物设计平台搭建所示的设计方案。首先，根据人的年龄、性别、身高、地域等特性作层次化分类，对每类人体骨骼选取一定数量进行建模分析处理；通过对活体骨骼CT扫描获得断层图像，经过图像预处理、图像分割逐步构建骨骼的三维网格模型；然后，对三维网格模型进行分割，识别出有意义的网格面特征，并基于三维网格模型及其分割特征测量获得整体与局部参数，求出各个类型骨骼的平均网格模型；其次，依据骨骼类型和平均骨骼模型定义植入物设计特征，并构建特征库；最后，设计人员从特征库中选取需要的特征，结合从骨骼三维网格模型中提取的贴合面与相关参数，以“搭积木”的方式设计出植入物的CAD模型，并支持参数化编辑修改，达到植入物的快速设计。

图2 骨科植入物设计平台搭建

平台构建以Visual Studio C++ 2008为主要开发环境，集成了CATIA R21的CAA V5 RADE 和Mimics商用软件。充分利用了CATIA和Mimics本身具有的功能，以其二次开发工具用C++语言开发完成。平台中开发的主要功能模块包括：

l  骨骼CT图像轮廓线自动提取；

l  三维骨骼网格模型分割；

l  平均骨骼模型生成；

l  骨骼参数测量；

l  基于特征的接骨板设计；

l  利用3D打印技术生成骨骼和接骨板。