基于医疗影像的医学模型不仅能反应出病人几何特征,还能突出病灶处组织组成,不论是在医学教育领域、医学诊断领域还是在假体设计方面,都扮演着非常重要的角色。对硬组织而言,与软组织背景较大的CT值差异使得它在分割环节引入误差很小;但由于密度较高,在图像获取时易产生金属伪影,环境噪声以及射线硬化等现象,剂量问题更是加深了问题复杂程度。软组织使用MRI进行图像获取,引入误差微乎其微,但由于软组织之间密度相近,在分割时会产生较大误差。以心脏为例,由于存在与心肌组织强度相似的小梁肌、乳头肌,加上血流影响下的左、右心室腔室内部亮度不均等问题,给图像分割带来了很大困难。这些问题会使医学模型在手术规划、医学诊断、假体设计等方面,由于整体精度问题而达不到预期的使用效果。针对上述问题,本文从医学模型建模方法的步骤出发,根据不同组织特性、医学影像特征,分别解决软组织图像处理问题、硬组织图像获取问题,建立了一套基于医疗影像的个性化建模方法,论文的主要工作如下:（1）建立骨密度与辐射剂量一一对应的关系,形成硬组织个性化图像获取方法。不同于以往研究中把“个性化”表示为“年龄”、“身高”、“性别”的研究思路,将硬组织图像获取的“个性化”归结于骨质（骨密度）。设计并制造了含有一定骨密度的标准模体,以骨密度为个性化变量,将CT参数归结于辐射剂量,建立骨密度与辐射剂量之间的对应关系,为硬组织图像个性化获取提供了指导建议。（2）以猪股骨、牛股骨为例,从几何参数、三维体积以及力学特性的角度验证了上述的硬组织个性化图像获取方法。将上述“个性化硬组织图像获取”方法应用于猪股骨与牛股骨,对比不同辐射剂量重建模型与实体骨头之间的几何差异,从几何学的角度验证了该方法的科学性。以有限元方法为工具,将饱和辐射剂量模型（48 m Gy）视为“真实模型”,对比、分析了不同辐射剂量（24 m Gy、48 m Gy、64 m Gy）对硬组织重建模型弹性模量、等效应力以及真实应变的大小及分布影响。研究发现,随着辐射剂量增加,模型弹性模量、等效应力的大小、分布会发生变化;对真实应变而言,辐射剂量只会改变其整体的应变大小,不会改变应变的分布。（3）针对心脏这一拥有特殊结构的软组织,提出基于组织密度的分段阈值与区域增长法相结合的分割方法。在分割时,利用分段阈值法将心脏模型分成六种（左心房、左心室、右心房、右心室、主动脉、肺动脉）不同组织,再以区域增长方法分别对上述六种组织结构分割、三维重建。在这个过程中,用了六种不同的分割阈值,最大程度上解决了组织牵连、脂肪冗杂等现象。将该模型与单一阈值分割模型做对比,无论是二维的尺寸结构还是三维体积,分段阈值模型都要比单一阈值模型小。