Mimics软件在个体化全髋关节假体翻修中的应用

Mimics软件三维重建在临床骨科疾病中的应用The Application of Mimics Software in 3D Reconstruction ofClinical Orthopedic Diseases刘永（河南中医药大学，河南郑州，450000）中图分类号：R274文献标识码：A文章编号：1674-7860（2020）09-0121-04【摘要】Mimics软件是一款能够处理医学影像信息的多功能、可视化、实用性软件。

此软件能够对二维医学影像信息进行数字化三维重建，将人体不同组织器官区别开并展现出来，进而定量、定性、个体化分析感兴趣的研究目标。

其三维重建功能能满足临床骨科需要，目前该软件已在临床骨科有着丰富的实践。

本文结合该领域研究进展，首先介绍了该软件内含的五大模块：STL+模块、RP Slice 模块、MedCAD 模块、Simulation 模块、FEA模块。

五大模块可进行不同组合或为其他后处理软件的接口。

交互式医学图像控制系统（Materialise's Interactive Medical Image Control System，Mimics）软件不仅是沟通二维到三维的桥梁，同时也是联系临床兴趣目标与后续研究的纽带。

其次介绍了三维重建思路分析过程，包括导入医学影像信息、提取轮廓、区域增长、生成三维模型，这是从影像资料到建成模型的基本操作。

接着从骨科教学、疾病诊断、数据测量、骨组织力学分析、3D模型打印、修复体设计、术前模拟等7个方面加以综述，介绍了此软件在临床骨科的丰富实践，为临床骨科医师提供参考。

最后对Mimics软件的应用前景进行展望，相信随着社会的不断进步，Mimics软件在临床骨科疾病中发展空间会越来越广阔。

【关键词】Mimics软件；三维重建；临床骨科【Abstract】Mimics software is a multi-functional,visual and practical software that can process medical image information.This software can conduct digital three-dimensional reconstruction of two-dimensional medical image information, distinguish and display different tissues and organs of the human body,and then conduct quantitative,qualitative and individualized analysis of research objectives of interest.Its 3D reconstruction function can meet the needs of clinical orthopedics.At present,this software has rich practice in clinical bined with the research progress in this field,this paper firstly introduces five modules of the software:STL+ module,RP Slice module,MedCAD module,Simulation module and FEA module.Five modules can be different combinations or other post-processing software interface.Mimics software is not only a bridge from 2D to 3D, but also a link between clinical interest goals and follow-up studies.Secondly,it introduces the analysis process of 3D reconstruction ideas,including importing medical image information, extracting contour, regional growth and generating 3D model, which is the basic operation from image data to model building.Then,this paper reviews the teaching of orthopedics,disease diagnosis,data measurement,bone tissue mechanics analysis,3D model printing,prosthesis design,preoperative simulation and other 7 aspects,introduces the rich practice of this software in clinical orthopedics,and provides a reference for clinical orthopedics physicians.Finally,the application prospect of Mimics software was prospected.It is believed that with the continuous progress of society,the development space of Mimics software in clinical orthopaedic diseases will be more and more broad.【Keywords】Mimics software;3D reconstruction;Clinical orthopaedicsdoi:10.3969/j.issn.1674-7860.2020.09.049交互式医学图像控制系统（Materialise's Interactive Medical Image Control System，Mimics）是一款由欧洲比利时Materialise 公司研发的能够处理医学影像信息的多功能、可视化、实用性软件。

Mimics软件三维重建在Pilon骨折修复中的应用黄俭;王小平;邓志成;吴玮伟;陈路遥;胡世锵;韦展图;郭胜【摘要】背景：Mimics软件是一种基于CT扫描数据的三维图像处理和编辑工具，可以将CT、MRI以及超声人体扫描后得到的数据及图像经过专业化处理重建成三维图像，并在计算机屏幕上立体显示，从而帮助临床医师直观的了解骨折的类型及周围组织的三维结构关系，对骨科手术的开展提供了很大的帮助。

目的：探讨Mimics软件三维重建在Pilon骨折围手术期的应用效果。

方法：选取2008年9月至2013年9月中山市小榄人民医院拟行内固定治疗的Pilon骨折患者61例为研究对象，按入院时间先后排序随机分为三维组和对照组。

两组患者入院后均行踝关节正侧位X射线片检查以及多排螺旋CT扫描，对照组结合检查结果开展内固定治疗，三维组患者在对照组患者基础上利用MimicsⅤ10.0软件进行三维实体重建后开展内固定治疗，对比两组患者的手术时间以及治疗后随访时的功能疗效情况。

结果与结论：三维组手术时间明显短于对照组，差异有显著性意义(P<0.05)。

三维组治疗后6个月功能疗效评价为优的患者明显多于对照组，功能疗效评价为差的患者明显少于对照组，三维组治疗后6个月的功能疗效总体优于对照组，差异有显著性意义(P<0.05)。

提示在Pilon骨折围手术期应用 Mimics软件三维重建，可全面评估骨折情况，优化和完善术前计划，降低了风险，从而促进内固定治疗顺利完成。

%BACKGROUND:Mimics software is a three-dimensional (3D) image processing and editing tool based on CT scan data. Mimics software can rebuild the data and images gotten in CT, MRI and ultrasound scans into 3D images and display on the computer screen so as to help clinicians understand the type of fracture and the relationship of the 3D structure of the surrounding tissue and to provide a great help in the development oforthopedics operation. OBJECTIVE:To explore the application effect of Mimics software 3D reconstruction on perioperative period of Pilon fracture. METHODS:This study selected 61 cases of Pilon fracture, who received the surgery in the Zhongshan City Xiaolan People’s Hospital from September 2008 to September 2013, as research objects. They were randomly divided into 3D group and control group in accordance with the time of admission. Al patients underwent anterioposterior and lateral X-ray film examination and multi-slice spiral CT scan. Patients in the control group received internal fixation according to above examination results. Patients of the 3D group, on the base of those of&nbsp;the control group, were subjected to internal fixation after three-dimensional entity reconstruction by using Mimics V 10.0 software. Operation time and functional curative effect in the postoperative folow-up were compared between the two groups. RESULTS AND CONCLUSION:The operation time was significantly less in the 3D group than in the control group (P < 0.05). The number of patients with excelent 6-month functional curative effect was more, and the number of patients with poor effect was less in the 3D group than in the control group. The 6-month functional curative effect was better in the 3D group than in the control group (P < 0.05). These results showed that the application of Mimics software 3D reconstruction to the perioperative period of Pilon fractures can give comprehensive assessment of the situation of fracture, optimize and improve the preoperative plan and reduce the risk of surgery, and promote the successful completion of internal fixation.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2015(000)044【总页数】5页(P7167-7171)【关键词】骨科植入物;骨植入物;三维重建;Mimics软件;Pilon骨折;内固定;随访研究【作者】黄俭;王小平;邓志成;吴玮伟;陈路遥;胡世锵;韦展图;郭胜【作者单位】中山市小榄人民医院骨科，广东省中山市 528415;中山市小榄人民医院骨科，广东省中山市 528415;中山市小榄人民医院骨科，广东省中山市528415;中山市小榄人民医院骨科，广东省中山市 528415;中山市小榄人民医院骨科，广东省中山市 528415;中山市小榄人民医院骨科，广东省中山市 528415;中山市小榄人民医院骨科，广东省中山市 528415;中山市小榄人民医院骨科，广东省中山市 528415【正文语种】中文【中图分类】R318文章亮点：1 Pilon骨折复杂多变，其干骺端及关节软骨多伴有不同程度的压缩和粉碎，随时处于一种高度的不稳定状态，其诊断及治疗对于骨科医师来说较具挑战性。

中文摘要
Ｍｉｍｉｃｓ软件三维重建结合快速成形技术在骨折治疗中的探索
摘
要
随着交通运输业和建筑业的迅猛发展，以及生活水平的不断提升，骨 折的发生率日渐增多，手术治疗率逐步增加。以往在手术方案的选择过程 中，从最初的手摸体会到ｘ线平片的出现，到ＣＴ、ＭＲＩ断层扫描来辅助 手术医师获得对骨折部位的大致了解。Ｍｉｍｉｃｓ软件可以处理断层扫描图 像，重建骨折三维模型，软件对模型可以实现多种参数测量，模拟复位操 作，建立三维有限元模型进行生物力学分析等。快速成形技术是直接从计 算机模型材料逐层或逐点堆积出三维物体，作为计算机辅助制造技术的一 种，近十数年来已经成功应用于医学领域的诸多方面，与计算机辅助设计 的结合，不但可以制造出人体解剖结构模型，而且可以制造出与人体解剖 结构曲面完全匹配的手术导板来指导临床进行个性化、精确化、微创化手 术治疗。 目的：探讨Ｍｉｍｉｃｓ软件三维重建结合快速成形技术在骨折治疗中的 应用，并对其临床效果进行评估。本课题主要以股骨远端、肱骨远端ＡＯ 分型中的Ｃ型骨折为研究对象，术前扫描股骨远端、肱骨远端骨折的ＣＴ 数据，应用ｍｉｍｉｃｓ软件建立骨折模型，输出ＳＴＬ格式文件至快速成形设 备，获得骨折部位ｌ：１实物模型，指导临床制定手术计划。对手术过程中 手术时间、出血量、术后关节功能评分等数据进行统计，用统计学方法来 证明Ｍｉｍｉｃｓ软件三维重建结合快速成形技术在骨折治疗中的价值。指导 手术医师为患者制定个体化的手术方案，降低手术风险，提高患者生活质 且 里Ｏ 方法：自２０１１．９＿－２０１３．７我院创伤急救病区收治的５９例股骨远端骨 折患者，
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
ｒｅｓｅａｒｃｈ
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基于CT数据的Mimics重建技术在THA患者术后早期全髋界面骨密度分析中的应用缪锌;邓高荣;高翔;吴炳华;张魁忠;李太强;凌强【摘要】目的采用Mimics重建技术观察生物型全髋关节置换术(THA)患者术后早期全髋界面骨密度(BMD)变化.方法选择股骨头缺血性坏死患者20例,均采用生物型假体行THA.患者手术前及术后1、3、6、12个月行髋关节64排螺旋CT检查,采集CT断层数据.将CT断层数据导入Mimics软件进行髋关节三维模型重建,设定模型基点,采用其自带的CAD工具将股骨头-髋臼弧形界面分为10等份,分别标记为A～J共10个区域,测量每个区域的平均CT值,表示其BMD.结果 20例THA患者术前及术后各时间点A、B、C、D区域BMD比较差异均无统计学意义(P均＞0.05);患者术后3、6、12个月E、F、G区域BMD均高于术前,I、J区域BMD均低于术前(P ＜0.05或＜0.01);患者术后1、3、6、12个月H区域BMD 均低于术前(P＜0.05或＜0.01).结论生物型THA患者手术前后髋臼假体上极周围BMD变化不大,而随着术后时间的延长,中心部位BMD逐渐升高,下极周围BMD 逐渐降低.【期刊名称】《山东医药》【年(卷),期】2016(056)032【总页数】4页(P9-11,后插1)【关键词】股骨头缺血性坏死;全髋关节置换术;电子计算机体层摄影;三维重建;生物力学;骨密度【作者】缪锌;邓高荣;高翔;吴炳华;张魁忠;李太强;凌强【作者单位】南昌大学第四附属医院,南昌330000;南昌大学第四附属医院,南昌330000;南昌大学第四附属医院,南昌330000;南昌大学第四附属医院,南昌330000;南昌大学第四附属医院,南昌330000;南昌大学第四附属医院,南昌330000;南昌大学第四附属医院,南昌330000【正文语种】中文【中图分类】R681.8全髋关节置换术(THA)后假体-骨界面和假体周围骨生物力学改变一直是骨科、工程学科的研究热点，主要涉及假体的材料、安装等，但假体-骨界面的骨质量和假体周围早期骨重塑的过程还存在许多争论，且研究多局限于动物和离体力学实验[1]。

两种髋关节翻修术的三维有限元模拟比较摘要】目的研究股骨大转子延长截骨术与股骨大转子下开槽术在股骨柄翻修术模型中生物力学参数的比较。

方法对一名全髋关节置换术后患者的股骨进行CT扫描。

通过MIMICS软件建立正常股骨、股骨大转子延长截骨术与股骨大转子下开槽术的有限元模型，将该模型数据导入ANSYS软件进行加载和仿真计算，比较分析两种术式的应力分布。

结果股骨大转子下开槽术的模型应力分布更接近正常股骨应力云图，而且股骨大转子延长截骨术的模型其应力集中在股骨中下部。

结论股骨大转子下开槽术相对股骨大转子截骨术式的截骨瓣生物力学的稳定性更好，便于患者术后早期功能锻炼。

【关键词】髋关节翻修应力有限元分析人工髋关节翻修术，是指人工髋关节置换术后，因各种原因出现松动、下沉、磨损、感染等改变，需再次手术进行新的关节置换手术，翻修术耗时长，出血多，术后并发症明显增多。

三维有限元法能在一定程度上代替生物力学实验，并能对实验条件进行控制和模拟人体的生物力学情况，对病人无任何伤害。

有限元分析能够精确分析骨骼假体的内部应力分布及定量分析应力集中等[1]。

同时有限元可以模拟人工关节植入后髋臼和股骨生物力学行为的改变，评估假体设计的合理性，模拟分析诸如应力集中、应力遮挡、假体置入后的稳定性、假体下沉、甚至假体因摩擦而产热的影响等问题，为假体的优化设计和对患者进行个体化设计提供了一种有前途的手段。

1 材料与方法1.1 材料和设备①选取一名全髋关节置换术后的患者作为测试对象，对其髋关节及股骨干行X线检查以排除其他骨组织病变。

进行髋关节CT扫描，获取用于建立三维计算机模型的DICOM数据存入光盘。

②采用16排美国GE螺旋CT机，对患者的股骨进行扫描，层厚0.625mm,床进速度1.25mm/s。

③MIMICS软件和ANSYS10.0软件。

④Windows XP 操作系统。

1.2三维有限元模型的构建将光盘储存的DICOM数据导入MIMICS软件，在处理过程中保持骨骼灰度处理前与扫描时一致，为骨密度计算和弹性模量设定打下基础。

MIMICS软件在人体骨组织重建方面的应用发表时间：2007-7-30 作者: 姜海波来源: e-works关键字: mimics 建模划分网格本文鉴于大家在mimics进行建模方面的问题，介绍了一个建模过程。

具体的建模步骤如下：第一步，将现有的ct数据导入mimics是通过以下的步骤：导入ct数据得到下图这里的图像以mimics自带的图像为例。

第二步，进行阈值分析，点下图右下角的按钮在股骨头的部分画一条线，出现下图点弹出对话框上的start threholding，如下图绿色显示的是根据ct图像灰度所生成的阈值，一般不需要调节，但如果你觉得边界不是分割的很清楚的话可以适当调整一下。

点close后，点上面对话框的apply,然后切换上面的表单到如图所示状态点这个按钮，然后在图中绿色的股骨头上点一下，记住，是股骨头，如下图第三步，对模型进行处理。

点close，这时生成的股骨中间有很多的空洞，这在后面的ansys处理中会有很大的麻烦，所以就要求你仔细的一幅一幅的ct图片进行修改，就是把股骨中间有空的地方添满。

点下图右下角的按钮，下面的两张图是经过处理和处理之前的差别，股骨头上面的空洞没有了。

空洞的产生是由于ct阈值的差别造成的，并不是原来就有的，因此这样处理不影响后续计算。

上面的工作是细活，要有耐心然后点建立三位模型点calculate得到三维图形，这时的图形只是面，而不是体如图点击进入migics9.9点 smooth 进行光滑处理后，exit并保存，只需要点弹出对话框的yes系统自动退回到mimics点export如图，导出ansys文件在ansys中划分网格后就可以导入mimics赋值了。

注意：这里必须选ansys area files如果选element划分网格就困难了。

导入ansys进行划分网格后保存文件。

将模型另存为一个文件名，在这里是hipout。

点击下图按钮弹出对话框如下图，选择ansys file导入后，点击materials按钮弹出对话框，设置数据如下图系统运算后生成的模型就是下图利用下图弹出对话框按照图示进行设定。

Mimics软件在数字骨科的应用数字骨科入门(四)尹庆水;万磊【摘要】@@ 1 Mimics软件概述rnMimics是Materialise公司交互式医学影像控制系统(Materialise's interactive medical image control system)的缩写,在英文中Mimics亦有模仿、模拟之义.【期刊名称】《中国骨科临床与基础研究杂志》【年(卷),期】2010(002)002【总页数】3页(P137-139)【关键词】数字骨科学;软件【作者】尹庆水;万磊【作者单位】510010,广州军区广州总医院骨科医院;510010,广州军区广州总医院骨科医院【正文语种】中文【中图分类】R68.R319.1Mimics是Materialise公司交互式医学影像控制系统（Materialise's interactive medical image control system）的缩写，在英文中Mimics亦有模仿、模拟之义。

位于比利时的Materialise公司成立于1990年，是当时欧洲第一批快速原型（rapid prototyping，RP）技术服务机构之一，目前已成为全世界RP相关解决方案的领跑者。

目前Materialise在全球各大洲均有自己的分支机构，为各国研究人员提供母语化服务。

Mimics Innovation Suite（MIS）即为Materialise公司推出的、用于生物医学相关领域的创新解决方案，它以Mimics为基本功能模块，针对断层扫描图像进行分析提取、三维重建，并提供后续的RP模型输出、手术规划模拟、计算机辅助设计（computer aided-design，CAD）、有限元分析（finite element analysis，FEA）和计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）前处理单元。

Mimics允许输入二维断层图像数据（如各类CT、MRI扫描数据），能够提供用户自定义的输入模块，可支持BMP、JPG、TIF和RAW等多种文件输入格式。

现在大家使用软件进行术前设计和规划越来越多，很多朋友问我如何做一个模板，是否需要特殊的软件。

一般来说，术中模板用mimics 就可以完成。

我写了一个简单的教程放在下面，供大家参考。

本文同时发表在丁香园骨版zyqazyq
1.建立对应骨骼蒙版mask
2.膨胀mask 数值一般选5，越大模板越厚
点第一个紫色图标
点击apply后可以看到生成的黄色部分
3.用生成模板减去原蒙版
选第二个
注意新蒙版在前，老模板在后
4.三维编辑最新模板蒙版
点击这个图标，注意右侧选择最新模板
5.以图中为例
我选择了肱骨外侧作为术中模板位置，其他部分选择后去除。

注意，模板必须是手
术中能暴露到骨面的部分，否则术中无法放置。

面积一般不小于4平方厘米，并且有骨性突起最好。

注意有没有破面或者不想要的部分，都予以修补或去除。

6.设计导向器，利用一粗一细两个圆柱体设计导向器，粗的作为外径，细的作为导向
孔。

为了保证两圆柱同轴，做好一个后利用复制，修改半径即可。

通常外侧半径4mm 内孔半径1-2mm。

接下来几部
1.用模板减去细圆柱，目的是在模板上打孔
2.用粗圆柱减去细圆柱，目的是生成导向器
3.融合模板和导向器。

4.整体导向器再减去原始骨骼模型。

5.最后用simulation-cut- to orthogonal screen修剪导向器长短。

6.各个方向观察有没有多余的边边角角。

整个过程中不要用光滑功能，模板不需要光滑。

大功告成。

Mimics在骨科方面的应用
1．手术计划的规划
Mimics的仿真模块为外科手术仿真应用提供了强有力的工具：通过切割、分离、移动、定位、合并等操作，模拟截骨术、牵引以及假体植入等手术过程，帮助医生进行术前规范设计。

并且可以进行人体测量分析以及术中去骨量的分析。

2．有限元分析
Mimics FEA模块提供了高效的网格优化器，轻松实现由二维图像到赋材质的体网格的全过程，与ansys和abaqus的良好兼容，迅速实现导入。

3．为假体设计提供参考面
Mimics可以在分割mask的基础上自动生成mask的轮廓，并在给定误差内生成
子轮廓线，将解剖对象拟合为不同的CAD对象。

为假体设计提供参考。

4．快速原型制作制作实体模型为教学及治疗提供参考
通过快速原型设备，mimics可以将数字模型转化为真实的模型，拿在手中的模
型会更加直观。

基于Mimics的人体髋关节三维重建到UG的生物力学分析靳龙;胡迎春【摘要】研究了髋关节在负重下静立、慢行、疾走的力学特征。

通过医学影像控制系统Mimics和工程软件Solidworks的结合使用，完成从CT断层图像（DICOM格式）到在Mimics环境中进行三维模型重建、模型的修整光洁，再导入到工程软件UG中进行有限元分析的整个过程。

由对髋关节的静力分析得出髋关节的应力分布和变形结果，为合理设计髋关节骨折手术和术后关节活动的早期康复计划提供重要的理论依据。

%The mechanical characteristics of hip joint loading during quiet-standing,slow going and rushing are investigated.By combined application of medical imaging control system “Mimics”and engineering software“Solidworks”,from CT tomography image (DICOM form)to the 3 D model reconstruction repairing and clean-ing in the mimics environment,element analysis is finally done after importing it to the engineering software UG.The results of the hip stress distribution and deformation provide important theoretical basis for reasonable designing of hip fracture surgery and the early rehabilitation program of postoperation.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】7页(P168-174)【关键词】CT断层图像;三维建模;模型修洁;有限元分析【作者】靳龙;胡迎春【作者单位】广西科技大学机械工程学院，广西柳州 545006;广西科技大学机械工程学院，广西柳州 545006【正文语种】中文【中图分类】TP391;R318.01髋关节是人体最大、关节窝最深、最典型的杵臼关节，既坚固又灵活，主要由髋臼和股骨头构成，髋臼周围有坚韧的髋臼唇盂，增加了深度，将股骨头紧密环抱其中，其解剖图结构如图1所示。

髋关节血管三维重建摘要】目的重建髋关节周围三维图像为临床提供参考。

方法取1例新鲜成年男性标本，灌注后用CT扫描装置对尸体骨盆进行横断面扫描，将扫描所得数据传入PC机，利用mimics软件重建髋关节血管及韧带的三维图像并处理。

结果重建的髋关节三维图像血管显示清晰，小血管可见，管壁光滑；髋关节韧带轮廓清晰。

三维图像空间立体感强。

【关键词】髋关节三维重建近年来，国内外学者对重建人体骨骼的三维数字化模型的研究日益增多。

髋关节的三维重建，能够准确、完整地描述出髋关节的立体结构，有助于测量髋关节的解剖形态，设计适合患者髓腔形状的假体，选择正确的手术入路，以减少术后并发症的发生。

1材料与方法外伤后死亡不超过24小时新鲜成年男性尸体标本1例，骨盆无损伤。

采用以羧甲基纤维素为载体的氧化铅进行灌注，采用长沙市三医院放射科高性能CT扫描装置对尸体骨盆进行横断面扫描，共获得断层图像620张，将扫描所得数据传入PC机，利用mimics软件重建髋关节血管及韧带的三维图像并处理。

2结果重建的髋关节三维图像血管显示清晰，小血管可见，管壁光滑；髋关节韧带轮廓清晰。

三维图像空间立体感强。

.骨盆血管三维重建3讨论3.1髋关节三维重建对临床具有指导意义对于人而言，通过视觉获取知识占据了75%左右，因此，良好的可视化3D图像为骨科医生提供了一个高效获取知识的界面[2,3]。

本研究采用以羧甲基纤维素为载体的氧化铅为新型灌注材料，建立的髋关节三维血管系统显示级数大可显示细小血管，血管壁光滑、连续饱满，细微结构清晰，具备强烈的空间感；图像可在空间内任意角度旋转观察、切开等操作，给骨科医生以强烈的视觉震撼感。

因此，此三维图像能为临床骨科医生提供很好的指导意义。

髋关节置换手术前，可在3D图像下模拟手术过程[4]，评估手术可行性并可在手术过程中指导操作。

髋关节三维可视化，可在三维空间位置上可任意测量、旋转、切割、重组、缩放髋关节骨质结构和软组织结构，可以在虚拟的“解剖教室”、“诊断操作室”或“手术室”中观察和分析髋关节解剖结构的空间关系，减少和避免各种手术并发症的发生。

个性化股骨假体计算机辅助设计在治疗成人髋臼发育不良方面的应用的开题报告一、研究背景成人髋臼发育不良是一种常见的髋关节疾病，主要表现为髋臼浅或髋臼被动覆盖率不足，导致髋臼松动、髋臼撞击等问题。

该病病程长，影响患者的生活质量，治疗难度大。

目前，髋臼成形手术是该病的主要治疗方案之一。

传统的手术方式需要通过切开大腿骨和髋臼，将股骨头重新定位于髋臼内，安装体内支撑物，恢复髋臼的正常结构和功能。

但是这种手术方式操作难度大，病人术后恢复缓慢，手术风险高，而且术后髋臼与股骨的角度和距离很难保证。

此外，术中医生往往需要根据自己的临床经验决定手术所需的假体型号和尺寸，容易导致手术结果的不确定性。

近年来，随着计算机辅助设计技术在医学领域的发展，个性化股骨假体计算机辅助设计逐渐应用于治疗成人髋臼发育不良。

该技术能够根据患者的髋臼CT数据，通过计算机软件设计出与患者髋臼结构和尺寸最匹配的股骨假体，精确地定位假体和覆盖髋臼，恢复髋臼的正常结构和功能。

与传统手术相比，个性化股骨假体计算机辅助设计手术具有手术时间短、恢复快、手术风险低、手术效果好等优点。

因此，研究个性化股骨假体计算机辅助设计在治疗成人髋臼发育不良方面的应用，具有重要的临床意义。

二、研究目的本研究旨在探讨个性化股骨假体计算机辅助设计在治疗成人髋臼发育不良方面的应用，评估该技术的效果和优势，为临床治疗提供科学依据。

三、研究内容和方法本研究选取50例成人髋臼发育不良患者，将其随机分为两组，其中一组采用传统手术方式，另一组采用个性化股骨假体计算机辅助设计手术方式。

比较两组手术过程的手术时间、术中出血量、手术风险和手术效果。

对于个性化股骨假体计算机辅助设计手术组，需要对患者进行CT扫描，获取髋臼数据，并通过计算机软件进行个性化股骨假体的辅助设计。

手术中根据设计好的股骨假体尺寸和位置精确地安装假体，恢复髋臼的结构和功能。

四、预期结果预计个性化股骨假体计算机辅助设计手术组的手术时间、术中出血量、手术风险和手术效果均优于传统手术组。

Mimics三维重建模型在人体解剖学学习中的应用王卉;吴涛【摘要】在介绍Mimics三维重建软件特点的基础上,分析、对比了几种三维重建方式及应用,并指出数字化人体器官三维重建完成后,可以为人体解剖学的学习创造一个直观、逼真、形象、方便的学习环境,有利于学生对人体器官空间形态与周围组织三维结构关系的理解,对学生空间思维能力的培养有着非常重要的作用.%The paper first introduces the characteristics of Mimics three-dimensional reconstruction software. Then it analyzes and compares several methods and application of three-dimensional reconstruction, points out that after completion of three-dimensional reconstruction of digital human organs, a direct, vivid and convenient learning environment can be created for human anatomy learning, which facilitates medical students ' understanding of organs ' spatial morphology and their spatial relationship with the surrounding tissues. Besides, it is of great importance in cultivating students'spatial thinking ability.【期刊名称】《中国医学教育技术》【年(卷),期】2012(026)006【总页数】4页(P664-667)【关键词】Mimics;三维重建;人体解剖学【作者】王卉;吴涛【作者单位】南方医科大学珠江医院,广州510515;南方医科大学微创外科解剖学研究所,广州510515【正文语种】中文【中图分类】G434;G642.0人体解剖学学习的最终目的是了解正常活体情况下各器官结构的空间位置和形态。

患者与扫描信息 女性，73 岁，白种人 病理：严重的主动脉瓣与二尖瓣狭窄、心室肥大
来源：CTA 应用举例 干预规划 解剖教育 外科手术干预培训 3D 打印模型特征 心脏组织用柔性材料打印，而钙化物用半刚性材料打印 左心房和右心敞开- 实现可视化 可见心室肌小梁和主要的乳头状肌 可见二尖瓣和主动脉瓣口及升主动脉
患者与扫描信息 女性，82 岁，白种ห้องสมุดไป่ตู้ 病理：严重的主动脉瓣钙化
来源：CTA
应用举例 主动脉瓣植入测试 硬化移除研究 3D 打印模型特征 心脏组织用柔性材料打印，而钙化物用半刚性材料打印 可视化心室切口 可见主要乳头肌，二尖瓣口和升主动脉病变
主动脉瓣用刚性材料打印
患者与扫描信息 女性，82 岁，白种人 病理：严重的主动脉瓣钙化
来源：CTA
应用举例 主动脉瓣植入测试 医师沟通
干预规划
3D 打印模型特征 心脏组织用柔性材料打印，而钙化物用半刚性材料打印 可视化心室切口 可见主要乳头肌，二尖瓣口和升主动脉病变 心室肌小梁消除
主动脉瓣用刚性材料打印
案例 2：附有心肌的完整心脏
2、心脏打印的教育和培训 在培训客户或教育学生时，没有什么比实践经验更宝贵了。把尸体成本省下来，改用患者特 异医学模型吧！高级培训让您与众不同！
案例 1：先天性心脏病模型
患者与扫描信息 男性，婴儿，白种人 病理：右室双出口、心房间隔缺损、室间隔缺损 来源：CTA 应用举例 干预规划 解剖教育 外科手术干预培训 3D 打印模型特征 心脏组织和主动脉用柔性材料打印 有内腔和主动脉弓 专利导管 可视化心室切口 案例 2：主动脉瓣和二尖瓣钙化导致的肥厚性心脏模型
3、心脏打印的装置与研发 就医疗设备而言，从创新理念到功能原型试验是一项重大的挑战。而 HeartPrint 模型能够为 您提供宝贵的实践经验，帮助您克服许多传统障碍。用标准的患者特异模型或基于您自有 DICOM 数据建立的模型，完成产品开发和测试，让市场发生彻底变革。测试装置的植入， 开展血流量研究，研究患者体内的畸变——有了 HeartPrint 模型，这一切均可轻松实现，而 不必进行昂贵的尸体或动物试验。 案例 1：主动脉瓣膜硬化及 TAVI 装置植入

Mimics在骨科术前应用研究(附81例报告)摘要目的:探索Mimics在骨科的临床应用,为骨科发展提供一种新的手段和方法。

方法:用Mimics对81例骨关节CT数据进行处理、分析评估骨科伤病细节模拟骨折复位及固定、模拟截骨、用于术前讨论、术前医患沟通等。

结果:Mimics 能获得清晰三维图像并可旋转、拆分、切割及测量有利于准确诊断作精细的术前计划有效的术前交流。

结论:Mimics在骨科可用于诊断术前准备、手术演练能提高手术安全性、成功率有益于构建和谐医患关系。

关键词CT 三维重建Mimics 术前准备我们用Mimics对6年1月～8年1月81例骨关节CT数据处理获得清晰、直观的三维图像能为诊断、手术、及教学等提供大量有用信息报告如下。

资料和方法临床资料:共81例其中男51例女例;年龄～9岁;创伤77例骨病例炎症1例;颈椎1例胸腰椎7例膝1例踝7例髋7例肩例肘例骨盆例;薄层6例螺旋1例。

设备:Philips公司螺旋CT及工作站(射洪县人民医院CT中心),可输出dicom 数据。

普通计算机及移动储存介质(U盘或移动硬盘)。

软件:Materialise公司软件MIMICS(Materia lise’s Interactive Medical Image Control System)。

获取CT数据:调用我院6年1月～8年1月81例骨关节CT数据(dicom格式)。

扫描条件:1V、16mA。

薄层轴扫:层厚、层距～5mm;螺旋扫描:层厚1～mm1mm 螺距。

拷贝CT数据到安装Mimics的计算机。

三维重建:将dicom格式数据导入Mimics根据CT值精确选取每层骨关节轮廓线并转换为三维图像。

具体如下:①结构蒙罩生成:阈值选取技术(Thresholding)选定骨关节软件自动得出其阈值范围接受这一阈值范围便获得骨关节原始蒙罩。

对原始蒙罩酌情编辑可得到不同结构的蒙罩;三维区域增长技术(D)选取欲重建的单个或多个骨区域可快速得到新的蒙罩。

过组织 的密度对灰 度值 进行 区分 。
骨 与 骨之 间 最 基 本 的 不 同 是 ＣＴ值 的 不 同 ，因 此 要 想 在
股 骨 ＣＴ 图像 处理
ｃＴ 图像 的 获取
本文研 究的对象 取 自于佳 木斯大学 附属第二 医院 ，采用 德 国 西 门子 Ｓ ｏＭＡ ＴＯＭ Ｄｅ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ＡＳ １ ２ ８层 ＣＴ机 ，在 １ ２ Ｏ ＫＶ、３ ０ ０ ｍＡ、层 厚 １ ｍｍ、层 间隔 ０ ． ５ ｍｍ 的 条件 下 ， 对某一成年患者的髋关节进行 ＣＴ断层扫描 ， 获取其 ＣＴ图像 ，
内外 医学界所认 可 ，在多种疾病 的诊 断上也 已经 成为不可 或 缺的设备 。近年来 ，医学上越来 越关 注二维图像 重建三维立
体 模型 的研究 ，Ｆ ｌ ａ ｃ ｈ ｉ 等人 为了对骨 盆骨折进行 诊断 ，采用 螺旋 ＣＴ机获取 人体 的骨盆 图像 ，并进行 了三维模 型重建 ， 成 功制 定 出 了手 术 计 划 。２ ０ １ ６年 １ ２月 ２ ４ 日，云 南 省第
Ｍｉ ｍｉ ｃ ｓ中提 取 ＣＴ图像 中 的股 骨 ，就 需要 利用 ＣＴ值 简单
的对 其 进 行 区分 。 通 过 鼠标 单 击 “ ｓ ｔ ａ ｇ ｔ ｈ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ”按 钮 ，
如图 １所示 ，并将其获取 的 ＣＴ数据 以 Ｄｌ ＣＯＭ３ ． ０的标 准格
一
６个方 向对模型进 行定位 ，即上下 、左右 以及前后 ，医学上
称 为 Ｔ ｏ ｐ 、Ｂ ｏ Ｅ ｏ ｍ、Ｌ ｅ ｔ ｆ 、Ｒｉ ｇ ｈ ｔ 、Ａｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ ｒ 、Ｐ ｏ ｓ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ ｒ 。 由于这 ３个不 同的视图之 间具 有一定的关联性 ，因此 可以对 ＣＴ影像进行快速定位 。 确定图像的方向后 ，在 Ｍｉ ｍｉ ｃ ｓ的主界面中会自动计算生 成各个视 角 ，即横断 面 、冠状位 、矢状位 以及三维视 图 。在 Ｍｉ ｍｉ ｃ ｓ主界面的左侧 区域上半部分导入的是原始的 Ｃ Ｔ断层

Mimics数字化软件在临床骨科教学工作中的应用和体会王簕;张志;张亮;潘永谦;尹飚;杨波;赵洪普;周颖芳【摘要】数字化医学时代的到来，推动了临床骨科教学工作的发展。

在众多数字化软件中， Mimics作为其中的代表，在骨科教学中发挥了很好的作用。

该软件操作简便，可实现个体化数据的导入和医院影像数据的分析，借助其强大的图像处理能力，能为学生提供清晰的三维可视化图像，还能实现手术的虚拟设计。

文章结合具体案例对此进行了介绍。

%The arrival of the era of digital medicine has promoted the development of clinical orthopedics teaching .Mimics as a representative of the digital software plays a good role in orthopedics teaching.This software is easy to operate and can import and analyze individualized images from the hospital data .Mimics can not only provide clear three-dimensional visual images for students , but also achieve the virtual surgery design with its powerful image processing capability .This paper will discuss the advantages of this software with some cases of orthopedics teaching .【期刊名称】《中国医学教育技术》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P527-529)【关键词】Mimics软件;数字化医学;骨科;教学【作者】王簕;张志;张亮;潘永谦;尹飚;杨波;赵洪普;周颖芳【作者单位】广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150【正文语种】中文【中图分类】G434随着数字化医学时代的到来，临床教学工作出现了新的契机，特别是一批数字化医学软件的应用，为探索新的教学手段提供了方法。