郑 敏，蔡怡瑶，张美琴

（兰州理工大学机电工程学院，甘肃 兰州 730050）

1 引言

人体下肢在生活中是极其重要的，当下肢骨骼受到损伤时，及时有效的治疗与修复非常重要，受损骨骼经手术治疗无法愈合的时候，需要考虑改变手术方案，如制备替代骨骼。替代骨骼的重建是近年修复受损骨骼的重要研究方法，因此采用逆向工程重建骨骼的模型。逆向工程是通过获取已有的模型或产品的三维数据，再将三维数据经点云预处理、多边形处理、曲面处理重建成新的模型过程，也可在新建立的模型的基础上进行创新设计与生产加工Mahaisavariya B等[1]提出一种计算机断层摄影的方法，CT图像与逆向工程技术相结合的方法，利用40个放射状骨的CT图像重建三维模型，采用基于逆向工程方法的二维和三维建模算法进行逼近，该方法可以应用于个体患者，通过使用正常侧半径的三维CT数据，创建一个定制的假肢使用CAD-CAM 程序替换受伤的一侧。文献[2]对医学CT图像建立了人体髋部的三维模型，经软件模拟了修复手术，获得了所需植入假体的宏观模型。

文献[3-4]将反求原理与快速制造结合起来设计并制造了人体骨骼的假体、方奥等[5]利用Mimics，Geomagic Studio和UG 三种软件相结合，将CT数据作为原始数据，获得到了较高精度的股骨、胫骨、腓骨和髌骨的实体模型。

文献[6]利用CAD软件以及逆向工程软件建立了牙冠和下颌CAD模型，并成功制备了牙冠和下颌种植体，经测定，人工下颌和牙冠尺寸与天然牙冠相近。……