2。2  前臂及正常腕关节模型的建立

2。2。1  CT数据的处理

将所有通过CT得到的图像数据导入Mimics软件中，选定需要使用的部分，对局部采用放大处理，使4个窗口能够达到比较正常的范围后开始分析。选取合适的灰度值（Threshold）后，让尺桡骨、腕骨及它们周围密度不同的组织分别开，通过Region Growing功能，Mimics软件会自动生成代表实际腕关节外形轮廓的有限个点、线骨组织边界（图2。1），再通过calculate3D的功能，利用不同组织的图像像素差异，在二维横向断面上获得几种组织外轮廓线，连接轮廓线上相靠近的3个节点建立三角面片，处理之后有无数个三角面片就完成了对腕关节骨组织模型的重建。

2。2。2  尺、桡骨及腕骨的分割论文网

由于腕部骨骼尤其是腕骨的体积相对人体其他骨骼要小，且形状极不规则，在多个腕骨间关节处骨骼间距极小，在Mimics软件中重建时，仅仅采用阈值法很难将他自动的分割开来。因此本研究还采用了手工分割的方法，参考解剖图像及数据，将腕部骨骼CT扫描的三视图进行相互参照，利用Mimics软件中的Edit Masks编辑工具对每个骨的边界轮廓在每一层扫描图像上进行修改或擦除操作；同时利用在自定义区域中对断面图像数据进行局部阈值化处理，使骨与骨之间的边界轮廓得到较为准确地区分，并通过三维重建得到每块腕骨的三维模型(图2。2)，存为STL文件作进一步的平面光滑化处理。

图2。1  Mimics软件对右前臂及腕关节CT图像中尺桡骨、腕骨骨组织的提取

2。2。3  腕关节骨组织曲面的光滑处理

图2。2  腕骨三维模型

为了使建立的尺桡骨模型真实地反映其解剖结构，要求建立的尺桡骨几何模型精确度高。考虑到进行有限元分析的时候需要对其进行网格划分，所以在网格划分的时候，如果物体的形状是不规则的网格划分就会比较容易产生畸形单元，然后会降低运算的效率和精度。所以在将模型导入到有限元软件前一定要对其进行光滑化处理。将Mimics中输出的STL文件导入到Geomagic软件中，使用偏移功能对尺桡骨生成3-5mm厚的皮质骨（松质骨主要在尺桡骨的远端）。经过点云阶段-多边形阶段-形状阶段这三个步骤生成的体模型如图2。3所示。

图2。3  尺桡骨光滑化模型：   A 桡骨正面观；B 桡骨侧面观；C 尺骨正面观；D 尺骨侧面观；

    E 尺桡骨正面观；F 尺桡骨侧面观

2。2。4  软骨模型的构建

考虑腕骨与软骨组织的解剖表面光滑连续性，本模型参考腕部骨骼软骨厚度数据，设定软骨层厚度为1mm。建模时参考各骨软骨面的解剖位置，将各骨的外轮廓几何面向内法向移动1mm，并从中选出适当的单元面设置为软骨基准面，其余单元面设置为骨基准面，连接短韧带在腕骨上的附着位置建立不同腕骨间的短韧带模型。将该几何模型导入有限元前后处理软件Ansys 10。1中，分别对腕骨和腕骨间短韧带进行四面体单元网格划分。对各腕骨单元和节点进行全局验证和优化处理，人工消除交叉单元，并进行局部网格优化，得到腕部各骨骼及其间短韧带的几何模型用三维有限元模型如图2。4所示。

图2。4   腕骨及其间短韧带模型：A 几何模型;  B 有限元网格化模型

2。3  韧带、肌肉等软组织模型的构建文献综述

由于CT不能很好地显示、分辨出如肌腱、韧带等软组织结构，故需同时采用MRI图像，来分辨出肌肉、韧带及软骨盘等软组织（图2。5）。通过把包含MRI图像数据的DICOM