创建截骨导板

本教程将介绍如何使用 Simpleware 软件的 Create cutting guide 工具创建个性化的骨科截骨导板。

数据文件：Pelvis_Measurements.sip

1. 点击 Welcome 页面的 Open project 或通过 File — Open project 打开项目文件 Pelvis_Measurements.sip。

2. 生成已分割骨盆掩膜的模型预览：

• 点击 3D 视图上方的扩展按钮实现最大化。
• 关闭 3D 视图上方的背景体积渲染按钮（彩色立方体）。
• 右键点击 Pelvis 掩膜选择 Isolate，只保留该掩膜的可视化。
• 在 3D printing 工具栏，点击 Model preview 按钮生成一个高质量的分割骨盆预览。

Model preview 工具可以生成高质量、高密度的三角剖分（三角形的尺寸与图像分辨率密切相关）。这种高密度的三角剖分可能会导致 3D printing 工具栏内某些工具的处理时间长一些。如果需要在表面模型上执行许多其他处理步骤，可以适当减少三角形数量。

1. 在 3D preview 栏，点击 Setup model。
2. 在 Model configuration 页面点击 Surface settings。
3. 在 Decimation 区域勾选 Decimate masks，Target 区域选择 Max triangles (per part)，设置大约 100000 个三角形的目标值。
4. 点击 Close 关闭对话框。
5. 点击 3D printing 栏的 Model preview。

1. 确认 3D 视图的模型预览已更新。

2. 点击 3D printing — Dataset conversion — Mask to Surface 按钮。

• Inputs 勾选 3D 视图处于可见状态的 Pelvis 掩膜。
• 勾选 Hide input mask。
• 点击 Generate surface，在 Dataset browser 的 Surfaces 下方将出现转换生成的 Pelvis (from mask) 面模型。

1. 在 3D 视图仅显示 Pelvis (from mask) 面模型。

• 在 Dataset browser 点击掩膜前对应的眼睛图标，关闭它们的可视化显示。
• 点击 3D 视图上方的快速预览按钮更新模型。

2. 旋转放大模型，使右侧的髂前上棘（ASIS）正对屏幕，并将其平移至中心位置。

3. 点击 3D printing — Design tools — Create cutting guide。

4. 在 Create cutting guide 工具面板，点击 Add guide 打开 Cutting guide 对话框。

5. 在 Guide name 输入名称 ASIS guide。

6. 在 Target 的下拉菜单选择 Pelvis (from mask) 面模型。

7. 在 Track 栏：

• 点击 Multiple planes 按钮，如果弹出建议打开平行投影的对话框（Turn on parallel projection？），请点击 Yes。打开后可能需要重新旋转定位并放大模型将其重新移至屏幕中心。
• 在 3D 视图使用鼠标左键画截骨导板的路径，点击右键结束轨道定义。在 ASIS 周围定义一个三段切割轨道，结束时绿色轨道路径将转换为穿过解剖结构的平面。

8. 在 Base 栏

• 设置 Brush size 为 15 mm；
• 设置 Base height 为 1.5 mm；
• 点击笔刷按钮进入三角选取模式；
  • 在 3D 视图中，沿轨道在骨骼解剖结构上绘制选定区域定义导板的底板。请注意，笔刷仅会选取面向屏幕的区域。如需底板包裹在解剖结构的周围，则需要旋转模型在三维表面完整涂画选定区域。
  • 再次点击笔刷按钮即可退出三角选取模式；
  • 涂画过程中可以结合使用笔刷、橡皮擦、清除和逆转工具编辑三角选取区域。
• 获得满意的选区后，确保未在任何一种三角选取模式工具的激活状态，点击 Preview 预览导板的底板。

9. 在 Track 栏：

• 设置 Cut width 为 1.0mm，Wall width 为 3.0 mm，Track height 为 6.0 mm。
• 勾选 Restrict track to base selection，确保切割轨道超出底板选区的范围。
• 点击 Preview 预览。

10. 在 Pin/drill holes 栏：

• 设置 Hole radius 为 1.5 mm，Wall width 为 2.0 mm，Height 为 6.0 mm。
• 点击放置按钮（圆柱体孔与 + 结合的图标）进入孔放置模式。
• 在 3D 视图，通过依次点击的方式在轨道交叉处分别放置 4 个孔。再次点击放置按钮，退出该模式。每个孔的预览模型由一大一小两个白色球体贯穿，拖动大的白球可以移动孔的位置。这些孔都自动与局部表面正交，孔的方向则由小白球调整。

通过删除孔按钮（圆柱体孔与 — 结合的图标）点击孔的小白球或大白球即可删除该孔结构，同样需要再次点击删除孔按钮退出删除模式。点击清除按钮（X）将删除所有的孔。

11. 当对导板设计满意时，点击 Save 按钮在 Simpleware 项目文件中保存导板设计。在 Create cutting guide 工具面板列表出现创建的导板，点击导板名称前面的眼睛按钮即可生成导板设计的预览。

在 Simpleware 中，截骨导板设计只是基于用户输入的设计特征合集，还可以在此基础上进行编辑。需要先将导板设计转换为面模型才能将其导出为可用于 3D 打印的格式。

在 Create cutting guide 工具面板，选中想要转换为面模型的导板设计。 点击 Create surface 按钮，在 Dataset browser 的 Surfaces 分组下随即出现 ASIS guide 面模型，3D 视图中也自动更新导板模型。

完成导板设计后，在 Simpleware 中的面模型可以为 3D 打印导出多种主流格式，以下面两种为例。

1. 右键点击 Dataset browser 下的 ASIS guide 面模型，选择 Export surface as STL。
2. 在 Surface export options 对话框，选择文件类型、存储位置和设置 STL 文件的名称。

1. 右键点击 Dataset browser 下的 ASIS guide 面模型，选择 Isolate 独立显示导板模型。
2. 点击 3D printing — Export scene to disk，在 Export scene 对话框选择 3MF 格式、存储位置和设置文件名称。
3. 此方式的其他可选格式还有：STL、OBJ、PLY、PDF、WRL。

• Simpleware 软件内置教程 Tutorials — Medical (general) — Creating a cutting guide