基于快速原型技术的下颌骨修复手术指导方案研究,是以现代快速原型技术为依托和制造工具,以CT扫描与图像数据处理技术为手段,以生物力学分析为验证,复合而成的综合性课题。CT图像处理与三维重建技术的发展,可以方便、快捷的重建具有复杂、不规则外形的下颌骨的三维模型。借助点云数据处理技术,实现三维模型的修复与优化。然后用有限元方法进行验证,如果结果合理,则可以根据相关STL文件制造对应的个性化三维模型。以模型为依据,演练手术过程,制定手术规划,提高手术效率与成功率,减轻病人痛苦。所以本课题具有较强的实用价值。课题采用患者人体下颌骨CT扫描数据,研究完整的下颌骨三模重建、修复与优化技术,安全、高效的实现下颌骨生物板的坚强内固定。本文的研究工作主要包括以下几个方面：(1)研究CT图像处理技术及基于CT扫描数据的复杂三维模型重建技术。通过阈值选择、区域增长、蒙罩编辑等技术手段,尝试从人体头骨模型中快速、准确的分离出下颌骨模型。(2)研究基于点云数据处理的下颌骨修复、装配与优化技术。提取人体自体腓骨并建立模型,以STL文件格式导入下颌骨模型,对其进行修复；应用坚强内固定技术,建立生物板模型,以STL文件格式导入下颌骨模型,对下颌骨缺损部外形拟合。并以Magics为技术支持,尝试进行螺钉孔的仿真与优化。(3)探讨下颌骨有限元建模与分析的方法。由于下颌骨外形复杂且不规则,因此研究利用专属工具进行复杂的面网格划分,体网格转换技术。分析并确定有限元边界条件、受力加载等问题,保证建模的合理与正确。完成对缺损下颌骨、修复下颌骨、单侧咀嚼下颌骨有限元分析,对各模型的应力、变形进行归纳总结,验证模型合理性。(4)模型制造与手术应用。模型经过有限元验证合理,可以进行模型的制造,对手术进行指导。确定模型前处理,制造以及模型后处理过程。分析模型摆放、切片等快速原型加工过程中的工艺参数,比较了不同加工参数对材料成本、加工时间、成型精度等的影响。模型制造成功,可以指导实际手术。