快速成型在医学中应用研究是集快速成型技术、CT扫描、医学图像处理技术、CAD技术等一体的综合性学科。CT图像处理与三维重建技术的发展,可以方便地获得具有复杂外形的人体器官精确的三维数据模型,同时,快速成型技术可以根据三维CAD模型快速制作形状非常复杂、精度很高的原型。快速原型在医学中的应用建立在几种先进技术的不断发展基础上逐步改变医学诊断、手术规划、假体制作等传统方法,具有较大的发展潜力和实用价值。目前,国内外针对快速原型在医学中的应用已经有了广泛研究,并且在个别区域已经发展得比较成熟。但是,大多数应用研究都集中在骨骼组织的三维重建与原型制作,很多都是限于模型参考,手术规划,并没有将快速原型模型直接应用到实际手术当中。另外,针对于心脏、血管、血管瘤、气管等软组织方面的研究相对较少。准确复制软组织结构可以提供个性化软组织模型,在诊疗、手术和医学教学等领域具有很大的意义。本文就快速原型在医学领域中的应用的几个分支进行了初步研究工作。以螺旋CT数据为基础,在医学图像处理软件Mimics和STL数据处理软件Magics的支持下,结合CT图像处理技术和三维重建技术,通过对面向快速成型技术的CT数据处理方法的研究,给出一般人体器官的数据提取、三维重建的规律与方法;在此基础上,本文继续研究心脏及血管数据处理与三维模型快速成型制作,结合CT扫描技术与快速成型方法得到初步的心血管模型,探索软组织快速成型复制的可行性;最后,综合应用医学图像处理软件Mimics与造型软件UG、STL数据处理软件Magics设计了牙齿矫正导向结构,并针对具体问题进行了分析,为临床试验做好基础工作。在以上CT图像处理技术研究的基础上,分别利用快速成型技术SLS和SLA法制作出心血管模型,为其他软组织的复制提供参考。牙齿矫正导向结构的制作也初步探索了口腔医学与快速成型技术结合发展的思路。随着医学数据处理技术的快速发展,快速成型技术在医学领域中的应用将得到最大程度的扩展。本文所做的工作为面向快速成型制作的医学图像处理的基础工作,涉及到一些医学知识,内容相对比较分散,针对于不同的实际情况有不同的数据处理方式。但在CT数据处理及快速成型制作精度评估、其他方法重建组织模型等方面未能进行深入研究,只是提出了一些关键问题,希望能为后续研究提供参考。