鼻部假体植入手术是需求量较大的医疗美容手术之一,鼻部假体均由厂家按照有限型号量产,在手术植入过程中需要医生凭借经验进行手工打磨修改假体形状,工作量大且难以满足患者的个性化需求,同时存在假体返修率高、整形手术易失败等问题。目前,工程技术应用于医学领域的价值正逐步突显。本文运用逆向工程思想,建立面部三维点云模型,从数据预处理、特征提取及鼻部假体模型构建和三维打印等几个方面的研究来实现满足患者个性化鼻部特征的假体模型设计方法。主要研究内容如下:首先,通过手持激光扫描仪采集面部点云数据,针对采集的数据往往伴随着大量噪声、冗余点、无用点以及点云基数庞大,不便于对其后续处理等问题,采用滤波降噪算法及点云精简算法对采样面部点云进行处理,从而得到不含噪声、表面光顺且点云数量较少便于后续处理的点云模型。其次,针对传统的点云精简方法处理结果往往会过滤掉重要的特征点以及通过人为拾取的方式对面点云模型关键点进行提取导致效率过低等问题。利用曲率信息和法向量信息提取滤波降噪后的模型特征点并与精简算法处理后的模型进行合并后去除冗余点,由此得到体量小、分布均匀、特征完整的面部点云数据。并采用密度聚类（DBSCAN）算法与内部形状描述子（ISS）算法相结合对模型的关键点进行提取以提升关键点提取效率,以准均匀三次B样条曲线对关键点进行插值拟合,以此来高效准确的实现对面部点云模型特征曲线的构建。再次,针对如何在保证鼻部假体与面部模型准确贴合的条件下对假体进行设计的问题,首先选择合适的曲面重构算法对对面部点云模型进行曲面重构,并通过假体轮廓曲线对重构后曲面截取以获取假体模型的下表面。其次将鼻部整形美学标准作为约束条件对特征曲线进行重构获得新的特征曲线,结合B样条曲面构造得到假体模型的上表面。利用magics软件对假体上下表面填充与处理后再将模型表面细化得到整形鼻部假体模型。最后,将鼻部假体模型通过光固化立体成型（SLA）三维打印实验打印获取实体模型验证本文对鼻部假体设计方法的可行性。并对鼻部假体交互系统进行设计搭建,设计面部模型预处理模块、特征曲线重构模块、面部模型曲面重构模块和鼻部假体上表面拟合模块,实现了对于鼻部假体的个性化设计。