基于CT图像应用Mimics软件快速构建人体胸腰段骨骼有限元模型
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Mimics软件在医学图像三维重建中的应用王娇;刘洋;张晓玲;王衍;穆建玲;赵燕【摘要】介绍了Mimics(Materiaise's interactive medical image control system)软件及医学图像三维重建的方法,并对该软件在医学图像三维重建中的应用现状进行了分析.指出Mimics软件是连接二维断层扫描图像和三维图像的桥梁,其更重视实现可视化之后的后续研究,并且可以实现个人普通计算机上大规模数据的转换处理,无需专业工作站,将二维扫描的数据(CT、MRI)输入该软件可快速生成三维模型并进行编辑,为医生日常临床诊疗以及科研工作使用提供帮助.最后对其应用前景进行了展望.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2015(036)002【总页数】4页(P115-118)【关键词】mimics;医学图像;三维重建【作者】王娇;刘洋;张晓玲;王衍;穆建玲;赵燕【作者单位】061001 河北沧州,沧州医学高等专科学校;061001 河北沧州,沧州市中心医院急诊科;061001 河北沧州,沧州医学高等专科学校;061001 河北沧州,沧州医学高等专科学校;061001 河北沧州,沧州医学高等专科学校;061001河北沧州,沧州中西医结合医院【正文语种】中文【中图分类】R318;R4450 引言医学图像三维重建是指利用科学计算可视化技术,将从医学影像设备获得的二维图像数据转换成三维数据,从而展示人体组织器官的三维形态并进行定性、定量分析的技术[1]。
它是一项多学科交叉的研究课题,涵盖数字图像处理、计算机图形学、生物医学工程等技术。
医学图像三维重建技术在医学教学、医学诊断、生物力学分析、模拟外科手术、放射治疗等方面具有非常重要的应用价值[2-4],是当前的一个研究热点。
很多研究者致力于将三维重建软件运用到目前普及使用的个人计算机上,重建和显示人体不同结构、组织的三维模型,为临床医师提供方便,提高工作效率。
人体脊椎腰段有限元建模及其力学分析陈阳国;刘彤;王汝恒;陈科【摘要】Based on the adult healthy male spinal lumbar CT scan data,finite element modeling of lumbar spine was carried out by Mimics,Geomagic and Ansys software,analyzing the mechanical behavior of the lumbar spine under compression,bending and torsion and verifying validity of the model.The results show that the spinal lumbar segments slightly lean backward under compressive loading;The intervertebral disc stress distribution is complex under bending load;The torsion angles of the L1 vertebral body and the L2 vertebral body vary greatly under torsional loading;The intervertebral disc is the basis of substantial move-ment of the vertebral body.%基于成年健康男性脊椎腰段CT扫描数据,运用Mimics,Geomagic以及Ansys软件对脊椎腰段进行有限元建模,分析脊椎腰段在压缩、弯曲和扭转荷载作用下的力学行为,验证模型有效性.结果表明:脊椎腰段在压缩荷载作用下有小幅度后仰;在弯曲荷载作用下,椎间盘应力分布较为复杂;在扭转荷载作用下,L1椎体和L2椎体扭转角度相差较大;椎间盘是椎体大幅度活动的基础.【期刊名称】《西南科技大学学报》【年(卷),期】2018(033)002【总页数】7页(P65-71)【关键词】脊椎;椎间盘;三维重建;有限元分析【作者】陈阳国;刘彤;王汝恒;陈科【作者单位】西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳 621010;西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳 621010;中国物理研究院培训中心四川绵阳621900;西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳 621010;西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳 621010【正文语种】中文【中图分类】TP391.41;R681.5脊椎作为人体的中轴支柱,具有保持人体稳定、维持各种运动状态、承受荷载的功能。
利用CiteSpace分析有限元技术在法医学中的应用现状王婷;孟运乐;魏智彬;肉孜·巴依斯;杨超朋【期刊名称】《刑事技术》【年(卷),期】2024(49)1【摘要】本文利用CiteSpace可视化软件对CNKI和ISI Web of Science数据库所收录的有限元技术在法医学中应用的研究文献进行统计和可视化对比分析,得出国内外法医领域有限元应用研究文献的关键词、机构合作、作者合作的可视化知识图谱。
在此基础上,作者对文献内容进行深入研究,发现有限元技术在法医学中的研究及应用主要集中在损伤机制分析方面,以车祸损伤、高坠损伤、钝器损伤、锐器损伤、枪弹损伤等为重点,研究方法主要是通过对人体、致伤物等建立高仿真模型,利用有限元技术,以数字化、可视化、可量化的方式研究各类损伤的生物力学机制。
目前,国内外法医学者主要借助Mimics等软件将人体影像数据转换为分割化的三维模型,依托较为成熟的THUMS、ANSYS等有限元系统构建多种损伤模型,有效揭示了各类损伤的发生机制,在一定程度上推动了法医病理损伤专业的发展,为法医学者开展相关研究提供了参考和借鉴。
同时,有限元技术在法医学中的应用属于学科交叉,但目前的研究人员多以法医为主,缺少相关学科专业技术人员的深度介入,在某种程度上限制了该技术在法医学中的应用发展,有必要加强与从事有限元等相关研究的专业技术人员之间的交流合作。
【总页数】7页(P57-63)【作者】王婷;孟运乐;魏智彬;肉孜·巴依斯;杨超朋【作者单位】首都医科大学;公安部鉴定中心;喀什市公安局【正文语种】中文【中图分类】DF795.1【相关文献】1.有限元方法在法医学颅脑损伤分析中的应用2.基于VOSviewer和CiteSpace分析功能性磁共振成像技术在针灸脑成像研究中的应用现状和趋势3.BIM技术在工程管理中的应用研究现状及热点——基于CiteSpace的知识图谱分析4.基于CiteSpace探讨有限元分析法在股骨中的应用研究5.基于CiteSpace技术的公路隧道领域智能技术应用现状及发展方向分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
人体股骨有限元模型的建立及静力学分析
张军文;邓双成;郑海洋;孙涛;孙立强;宗大圣
【期刊名称】《北京石油化工学院学报》
【年(卷),期】2012(020)003
【摘要】股骨作为人体最大最粗的长骨具有典型生理意义,有着重要的研究价值.应用逆向工程原理,通过采集人体股骨CT图像数据,运用医学三维软件Mimics来重建人体股骨模型.对该模型进行后处理,能够快速得到比较理想的三维股骨有限元模型,并对其进行有限元分析,数据和结论可以为股骨手术医师提供一些理论上的指导,同时进一步加深了对股骨生物力学的认识.
【总页数】3页(P45-47)
【作者】张军文;邓双成;郑海洋;孙涛;孙立强;宗大圣
【作者单位】北京化工大学,北京100029;北京石油化工学院,北京102617;北京化工大学,北京100029;北京化工大学,北京100029;北京化工大学,北京100029;北京工业大学,北京100124
【正文语种】中文
【中图分类】R687
【相关文献】
1.建立股骨远端C3型骨折有限元模型并提出股骨远端"双柱理论" [J], 吴慧敏;陈彦胜;唐华;彭金柯;熊志;文勇
2.体绘制分体建模法建立人体股骨有限元模型 [J], 钟务学;朱建民;张银网;朱海波;
陈云;徐灵军;张浩
3.6岁儿童股骨有限元模型的建立及股骨颈损伤的仿真分析 [J], 王翰林;李海岩;贺丽娟;崔世海
4.基于CT图像的人体股骨上段有限元模型的建立 [J], 宋红芳;张庆明;刘志成
5.基于中国数字化人体的膝关节及后外侧复合体有限元模型建立 [J], 宋艳;吴毅;姚洁;王丙雨;胡昕
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《基于三维有限元和Mimics技术的跟骨骨折分型》篇一一、引言随着科技的不断进步,对于骨科损伤特别是跟骨骨折的诊治手段与诊断准确率正在持续提升。
三维有限元模型技术和Mimics 技术在跟骨骨折的形态分析、骨折类型判定及治疗策略的制定等方面具有重要作用。
本文将通过介绍三维有限元模型技术和Mimics技术的原理及在跟骨骨折分型中的应用,阐述其在提升骨折诊断和治疗效果方面的优势。
二、三维有限元模型技术及Mimics技术概述1. 三维有限元模型技术:该技术基于数学和物理原理,通过建立精确的骨骼模型,模拟骨骼在受到外力作用时的反应,从而对骨折类型进行预测和评估。
2. Mimics技术:Mimics是一种医学影像处理软件,能够通过处理CT或MRI等医学影像数据,重建出精确的三维骨骼模型。
该技术为医生提供了更直观、全面的诊断信息,有助于更准确地判断骨折类型。
三、基于三维有限元和Mimics技术的跟骨骨折分型1. 骨折类型的定义:根据骨折的形态、位置及移位程度,可将跟骨骨折分为多种类型。
如跟骨结节撕脱性骨折、跟骨前突骨折、跟骨体部骨折等。
2. 诊断流程:首先,通过Mimics技术处理CT或MRI影像数据,重建出跟骨的三维模型。
然后,结合三维有限元模型技术,分析骨折部位的形态变化及应力分布情况,从而判断骨折类型。
3. 分类标准:根据骨折的严重程度、位置及移位情况,将跟骨骨折分为轻、中、重三个等级。
每个等级下再根据具体表现细分为不同的类型。
四、三维有限元和Mimics技术在跟骨骨折分型中的应用优势1. 提高诊断准确率:通过三维有限元和Mimics技术的结合,医生可以更直观地了解骨折部位的形态变化及应力分布情况,从而提高诊断准确率。
2. 指导治疗策略:根据三维有限元分析结果,医生可以预测骨折部位的应力分布情况,从而制定出更合适的治疗策略。
同时,Mimics技术还可以帮助医生在手术过程中定位骨折部位,提高手术效率及安全性。
mimics教程(总结)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。
有上面的工作是细活,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。
打开ansys,注意ansys的工作目录必须和存放文件的地址一致。
通过ansys的导入后的效果为。
《基于三维有限元和Mimics技术的跟骨骨折分型在临床中的应用》篇一一、引言随着医疗科技的快速发展,对于骨折的治疗及分型研究已经成为医学界的重要课题。
特别是在跟骨骨折的诊治中,准确分型和有效治疗显得尤为重要。
本文将详细探讨基于三维有限元和Mimics技术的跟骨骨折分型在临床中的应用,旨在为临床医生提供一种更为精准的诊断和治疗方案。
二、跟骨骨折概述跟骨骨折是一种常见的骨折类型,通常由高处坠落等外力引起。
根据骨折的类型和严重程度,治疗方案和预后效果也会有所不同。
因此,准确地对跟骨骨折进行分型显得至关重要。
三、传统跟骨骨折分型的局限性传统的跟骨骨折分型主要依据X线片或CT扫描的影像资料进行,但由于其二维的局限性,往往难以全面、准确地反映骨折的实际情况。
这可能导致医生在制定治疗方案时出现偏差,影响患者的治疗效果。
四、三维有限元技术和Mimics技术在跟骨骨折分型中的应用(一)三维有限元技术三维有限元技术是一种基于计算机模拟的技术,可以构建出跟骨的三维模型。
通过分析模型中的应力分布、位移等情况,可以更准确地判断骨折的类型和严重程度。
此外,该技术还可以模拟手术过程,为医生提供更为直观的治疗方案。
(二)Mimics技术Mimics技术是一种医学影像处理软件,可以对CT、MRI等影像资料进行三维重建。
通过该技术,医生可以更清晰地观察到跟骨的形态、骨折的位移等情况,从而为分型和治疗提供更为准确的依据。
五、基于三维有限元和Mimics技术的跟骨骨折分型在临床中的应用(一)诊断方面通过结合三维有限元分析和Mimics技术,医生可以更全面、准确地评估跟骨骨折的类型和严重程度。
这有助于医生制定更为精确的治疗方案,提高治疗效果。
(二)治疗方面1. 手术计划:通过模拟手术过程,医生可以提前预知手术中可能遇到的问题,从而制定更为周全的手术计划。
2. 术后评估:术后通过三维有限元分析,可以评估手术效果及内固定物的稳定性,及时发现并处理潜在问题。
腰椎有限元分析及其临床意义付帅;黄菊英【摘要】Lumbar spine finite element analysis is very important for understanding of the anatomy and stress distribution, as well as for the prevention & treatment of lumbar spondylosis. All kinds of finite element analysis models for the lumbar spine are summarized, and then the finite element analysis models in physiological and pathological conditions are analyzed and compared. The influences of such variables on the model are explored, such as the loading abilities when bending, stretching, rotating and crooking and the compression stiffness with different elastic modulus. The damages of the motions in daily life to the lumbar spine are judged, and the diagnosis and treatment of lumbar spondylosis are evaluated from the clinical aspect. It's very significant to the treatment of lumbar spondylosis by different finite element models with load datarnmodified accordingly.%腰椎有限元分析对理解人类腰椎各部分解剖结构及受力情况是必不可少的,也是临床腰椎疾病防治的依据.在对各类腰椎有限元模型合并和总结的基础上,通过对正常生理及异常病理条件下的腰椎有限元模型的分析和对比,从在弯曲、伸展、旋转及侧弯4种活动中的载荷能力以及不同弹性模量下的压缩刚度等角度对模型的表现进行了概述,从而判断生活中的各种活动对腰椎的损伤,并从临床角度对腰椎疾病的诊断、治疗进行评估.指出了利用有限元分析方法,针对不同的腰椎疾病修改加载数据,获得不同腰椎疾病的有限元模型,进而研究分析腰椎疾病的形成原因及预防与治疗手段,对于临床治疗腰椎疾病有重要意义.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2012(033)010【总页数】3页(P76-78)【关键词】腰椎;有限元分析;椎间盘突出;骨质疏松【作者】付帅;黄菊英【作者单位】首都医科大学,北京100069;首都医科大学,北京100069【正文语种】中文【中图分类】R3181 引言随着生活、工作压力日益加大,腰椎疾病成为威胁人类健康的一大杀手,人们对于腰椎疾病的关注也日益增强。
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。
有限元法分析腰椎融合与非融合后的应力分布刘潇;刘耀升;刘蜀彬【摘要】背景:目前临床治疗腰椎退行性变仍以传统椎体融合术式为主,近年来椎体非融合手术发展迅速,两种术式对腰椎应力的影响值得进一步研究.目的:通过有限元分析法探索退变腰椎载荷分布及腰椎退变的机制,并对比分析融合与非融合术后腰椎的应力分布及两种手术对退变腰椎的改善情况.方法:基于CT图像分别建立正常、腰椎间盘突出退变、融合术后及非融合术后4组腰椎的有限元模型,利用workbench 17.0模拟4组模型分别处于中立位、侧屈位、屈曲位及旋转位时的受力,并进行静力学有限元分析.结果与结论:①通过对退变腰椎有限元分析发现,椎间盘应力主要集中在纤维环后侧,当纤维环变性时在应力作用下特易变薄,从而影响腰椎稳定性;②对比4组腰椎的有限元分析结果后发现,非融合术腰椎的有限元结果更接近正常腰椎,因而采用非融合方案对退变腰椎的修复效果更佳.%BACKGROUND:At present, traditional interbody fusion is still the main method for lumbar degeneration, and non-fusion treatment has achieved rapid developmentin recent years, but the effects of two kinds of methods on the lumbar biomechanics deserve a further study. OBJECTIVE: To explore the load distribution on the degenerative lumbar vertebrae, and pathogenesis of lumbar spine degeneration through finite element analysis; and to compare the stress distribution on the lumbar vertebrae and treatment outcomes after fusion and non-fusion surgeries. METHODS: The finite element models of four groups were established, respectively, based onthe CT images, including normal lumbar spine, lumbar intervertebral disc herniation, and lumbar spine after fusion and non-fusion surgeries. Thefour groups were modeled in neutral position, lateral flexion, flexion and rotation by workbench 17.0, and the finite element analysis of stress and statics was conducted. RESULTS AND CONCLUSION: (1) The finite element analysis of degenerative lumbar spine showed that the stress of intervertebral disc mainly concentrated on the posterior part of the annulus fibrosus. The degenerative annulus fibrosus easily became thin under stress, thus affecting the lumbar stability. (2) The comparative analysis results found that the finite element results of the lumbar spine after non-fusion surgery were closer to those of the normal lumbar spine. Therefore, non-fusion surgery can achieve better repair outcomes in the treatment of lumbar vertebral degeneration.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2018(022)003【总页数】6页(P409-414)【关键词】骨科植入物;数字化骨科;脊柱植入物;腰椎;退变模型;融合;非融合;有限元分析;生物力学;应力;腰椎稳定性【作者】刘潇;刘耀升;刘蜀彬【作者单位】军事医学研究院附属医院(解放军第307医院)骨科,北京市 100071;军事医学研究院附属医院(解放军第307医院)骨科,北京市 100071;军事医学研究院附属医院(解放军第307医院)骨科,北京市 100071【正文语种】中文【中图分类】R3180 引言 Introduction腰椎间盘是腰椎椎体之间的韧性连接组织,是脊柱运动节段的组成部分,它使脊柱获得一定程度的活动范围并起到传递和分布载荷的作用[1] 。
Mimics软件在骨科规范化培训中的应用研究
王峰;聂明军;张广程;孙太存;崔学文;王琦
【期刊名称】《中国高等医学教育》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】目的:探讨骨科住院医师规范化培训中引入Mimics软件的作用。
方法:我科从2020年7月到2021年7月带教了36名骨科规培学生,其中研究生18名,外院规培生18名。
采用信封法分为试验组和对照组,分别采用Mimics软件带教和传统带教,比较两组学生的出科考试成绩和综合素质评分。
结果:试验组的出科考试成绩和综合素质评分高于对照组(P<0.05)。
结论:Mimics软件通过三维立体模型的建立,能够增加学习兴趣,增加三维解剖空间感,提高学习效果。
在规培生带教中效果显著,值得进一步推广。
【总页数】2页(P80-81)
【作者】王峰;聂明军;张广程;孙太存;崔学文;王琦
【作者单位】江苏大学附属医院
【正文语种】中文
【中图分类】C642
【相关文献】
1.APP软件结合3D打印技术教学模式在骨科住院医师规范化培训中的应用
2.CBL 联合Mimics软件在胰腺癌规范化培训中的应用
3.移动医疗智能软件、思维导图联合CPBL教学模式在骨科住院医师规范化培训中的应用研究
4.移动医疗智能软件联
合OBE-CBCL双轨教学法在骨科住院医师规范化培训中的应用5.基于案例的教师标准化病人教学模式在骨科住院医师规范化培训过程中的应用研究
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人体胸廓骨骼三维有限元模型的构建及生物力学分析邵煜;黄平;李正东;刘宁国;万雷;邹冬华;陈忆九【摘要】目的建立完整的人体胸廓骨骼三维有限元模型,并探索力作用变化趋势. 方法对尸体胸部进行多层螺旋CT(multislice computed tomography,MSCT)扫描,使用有限元建模软件根据CT图像数据对胸廓骨性结构进行三维重建并生成有限元模型,模拟胸廓右季肋部遭受速度为4、6与8 m/s的钝性物体正面击打,分析胸廓受击打后的应力、应变分布情况. 结果成功构建解剖学高仿真度的人体胸廓有限元模型,模型体网格平均质量>0.7.生物力学分析结果显示胸廓受击打后发生局部弯曲及整体变形,应力与应变产生于初始打击部位肋骨,后沿肋骨向两侧传播,并于肋骨后侧及近胸骨处集中,6 m/s与8m/s的打击速度可造成打击部位肋骨应变值超出相应强度极限,发生骨折. 结论应用有限元建模分析软件能够建立符合真实情况的高质量的人体胸廓三维有限元模型,且模型可用于分析外力作用下胸廓骨性结构的应变趋势,为胸部损伤的致伤方式推断提供了新的途径和方法.【期刊名称】《法医学杂志》【年(卷),期】2013(029)002【总页数】5页(P81-85)【关键词】法医病理学;生物力学;有限元分析;体层摄影术,螺旋计算机;胸廓【作者】邵煜;黄平;李正东;刘宁国;万雷;邹冬华;陈忆九【作者单位】复旦大学上海医学院法医学系,上海 200032;司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室,上海 200063;司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室,上海 200063;司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室,上海 200063;司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室,上海 200063;司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室,上海 200063;司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室,上海200063;司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室,上海 200063【正文语种】中文【中图分类】DF795.1胸廓骨性结构作为胸腔器官的主要保护性结构,在胸部损伤时常首先受累[1-2],遭受外力作用后可形成打击性骨折和挤压性骨折,损伤后的胸廓结构失去完整性,丧失了对体内重要器官的保护作用,骨折断端甚至可能直接对内部器官造成严重损伤。
下颈椎 C3-C7活动节段三维有限元的建模和验证王晨曦;赵改平;柏磊磊;陈楠心;陈二云;赵庆华;蒋丽平【摘要】A three -dimensional finite element model of the human lower cervical spine C3 -C7 motion segments was established based on the CT images combined with image processing software and to verify the validity of the model.The CT images of the lower cervical spine C3 -C7 from a healthy volunteer were selected for a three -dimensional finite element model establishment which was consisted of the vertebral body,the rear part of the structure,the end plate ,intervertebral discs,ligaments and facet joints.Cervical tissue were endowed with different composition of material properties to simulate human cervical spine withstand torque loads under nor-mal physiological conditions,the biomechanical properties of the cervical vertebrae,intervertebral discs and facet joints respectively in flexion,extension,lateral bending and rotation cases.The motion range of the cervical spine C3 -C7 under four cases were consisten-ted with the conclusions of previous studies in vitro experiments and finite element analysis of other people,the stress distribution of cervicalvertebrae,intervertebral discs and facet joints were in accordance with its biomechanical properties.The simulation results of the lower cervical spine C3 -C7 are in accordance with the real movement of the human body,and lay a theoretical foundation for clini-cal cervical physiological pathology study and the analysis of the mechanical properties of the implanted devices.%基于 CT 图像数据结合图像处理软件建立人体下颈椎 C3-C7活动节段的三维有限元模型,并验证模型的有效性。
5288|中国组织工程研究|第25卷|第33期|2021年11月三维有限元法分析腰椎不同尺寸关节突成形后相关节段的生物力学特征余 洋1,谢一舟1,石 银1,吴卫东2,顾党伟1,樊效鸿1文题释义:腰椎经皮内镜:与脊柱内窥镜类似,是一个配备有灯光的管子,它从患者身体侧方或者侧后方(可以平可以斜的方式)进入椎间孔,在安全工作三角区实施手术或通过患者后方从椎板间隙进行手术。
在椎间盘纤维环之外操作,在内窥镜直视下可以清楚看到突出的髓核、神经根、硬膜囊和增生的骨组织,然后使用各类抓钳摘除突出组织、镜下去除骨质、射频电极修复破损纤维环。
腰椎经皮内镜手术是同类手术中对患者创伤最小、效果最好的椎间盘突出微创疗法。
三维有限元:利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟,利用简单而又相互作用的元素(即单元),就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
摘要背景:腰椎经皮内镜在全国乃至全世界范围内开展的如火如荼,经椎间孔的侧入路是目前腰椎经皮内镜技术最常用的入路之一,但是对于其术后造成相关节段的生物力学影响鲜有报道。
目的:通过三维有限元法模拟对比不同尺寸(7.5,10,15 mm)的关节突成形并探究其对腰椎相关节段生物力学的影响。
方法:建立L 3-L 5三维有限元模型并验证其有效性。
模拟L 4/5腰椎经皮内镜手术中的关节突成形术,以临床上穿刺针与水平面及冠状面的夹角,以L 5上关节突基底部作为穿刺靶点,根据穿刺路径分别做直径为7.5,10,15 mm 的环锯环切成形,从而获得L 5上关节突基底部不同直径成形的三维有限元模型。
通过对正常模型、7.5,10,15 mm 直径成形有限元模型在6个方向上施加载荷,计算各模型在前屈、后伸、左屈、右屈、左旋、右旋6种状态下操作节段(L 4/5)及邻近节段(L 3/4)椎间盘Von Mises 应力极值和相关节段的活动度情况,并进行相关对比研究,以明确不同尺寸的关节突成形对腰椎生物力学稳定性的影响。
mimics medical工作原理
Mimics Medical是一款医学影像控制系统,其工作原理主要基于医学影像数据的处理和3D模型的构建。
具体来说,Mimics Medical可以输入各种医学影像数据,如CT、MRI等,通过特定的算法将这些数据转化为3D模型。
用户可以在这个3D模型上进行各种操作,如切割、测量、标注等,从而更好地理解患者的病情,进行疾病诊断、手术模拟等。
同时,Mimics Medical还支持将3D模型输出为通用的CAD、FEA、RP等格式,方便进一步的分析和处理。
以上信息仅供参考,如有需要,建议您查阅软件使用说明或咨询专业人士。
斜扳手法对人体腰椎间盘退变后三关节复合体的力学效应许光明;梁梓扬;王宏波;张震;肖庆华;杨吉勇;林晓生【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2023(27)27【摘要】背景:斜扳法治疗腰椎间盘退变的生物力学研究主要集中于纤维环、髓核及骨性结构的应力及位移分析,对腰椎间盘退变后三关节复合体的力学研究目前较少见。
目的:通过有限元分析斜扳手法对腰椎间盘退变后三关节复合体生物力学的影响。
方法:将人体腰部CT图像导入到Mimics、Geomagic studio、solidworks、Hypermesh等有限元软件,构建L、L椎体、椎间盘、韧带、关节囊等有限元模型。
根据腰椎间盘退变材料属性的不同分别给予赋值,建立正常及轻度、中度退变腰椎模型,分析斜扳法对不同退变程度腰椎间盘三关节复合体的力学分布影响。
结果与结论:(1)斜扳手法作用后,正常及轻度、中度退变椎间盘的最大应力分别为0.78,3.21,3.94 MPa,而对应的椎间盘最大位移逐渐减少;(2)斜扳手法作用后,正常及轻度、中度退变椎间盘的纤维环应力逐渐增大,中度退变椎间盘的纤维环应力明显增加;正常及轻度、中度退变椎间盘髓核内的最大应力分别为0.87,0.56,0.44 MPa,关节囊的最大拉伸高度分别为1.74,2.48,3.10 mm;(3)结果表明,正常椎间盘能减少腰椎三关节复合体的应力加载,起到保护作用;斜扳手法对中度退变椎间盘的操作是安全的,其最大应力值不会造成腰椎组织的破坏。
【总页数】6页(P4277-4282)【作者】许光明;梁梓扬;王宏波;张震;肖庆华;杨吉勇;林晓生【作者单位】广州中医药大学;深圳市中西医结合医院;中南大学湘雅二医院;深圳市坪山区中医院【正文语种】中文【中图分类】R459.9;R319;R274【相关文献】1.针灸配合手法斜扳治疗急性腰椎后关节滑膜嵌顿2.健腿后引伸斜扳按压整复手法治疗腰椎间盘突出症100例3.关节突关节退变与腰椎间盘退变\r的关系研究进展4.斜扳复位手法治疗腰椎间盘突出症的临床效果探讨5.斜扳手法和拔伸按压斜扳复合手法治疗腰椎间盘突出症的有限元对比分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于CT图像应用Mimics软件快速构建人体胸腰段骨骼有限
元模型
李孝林
【期刊名称】《中国组织工程研究》
【年(卷),期】2009(013)039
【摘要】将以各向同性分辨0.625mm薄层扫描所得的层厚0.65mm人体胸腰段连续断层210层Dicom格式CT图像,直接读入Mimics后界定骨组织阈值、提取各层面轮廓线、图像边缘分割、选择性编辑及补洞处理,去除冗余数据,三维化处理后获得胸腰段三维几何面网格模型,将其保存为后缀名.lis的Ansys文件,直接导入Ansys有限元分析软件进行体网格划分,再将体网格转入Mimics根据CT值给予赋值,再次导入Ansys生成有限元模型.快捷建立了外形逼真、计算精确的人体胸腰段脊柱三维有限元模型.结果提示,应用精细CT扫描技术,图像Dicom标准,Mimics软件能直接与Ansys软件进行对接,并能根据CT值直接赋值使胸腰段脊柱三维有限元模型的建立更加快捷、精确.%Directly reading the 210-layer of 0.65-mm-thick consecutive CT Dicom format images of human body thoracolumbar making use of 0.625-mm isotropous resolution thin layer scanning technique into the Mimics. Defining bone organization threshold, withdrawing each outline, partitioning each edge of layer picture, edited selectively and repaired by hole processing. After a redundancy data was cleaned, the thoracolumbar 3-D finite element geometry model was acquired. Then area mesh could be kept as the document Ansys named.lis as the suffix and be introduced into Ansys software directly to mesh body,
and then transferred the body mesh to mimics to assignment son the basis of CT values, once again import Ansys to establish 3-D finite element model. After that, a realistic appearance and calculation accuracy 3-D bone finite element model of thoracolumbar was established. The results showed that applications of sophisticated CT scanning technique, the Dicom standard of images, Mimics software directly dock with Ansys software can directly assign values according to CT, which make the establishment of three-dimensional finite element model of human thoracolumbar spine faster and more accurate.
【总页数】4页(P7619-7622)
【作者】李孝林
【作者单位】长江大学医学,湖北省,荆州市,434023
【正文语种】中文
【中图分类】R681
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1.基于MSCT和Mimics软件构建人体颅骨三维有限元模型 [J], 黄平;李正东;邵煜;邹冬华;刘宁国;李立;陈圆圆;万雷;陈忆九
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4.基于CT精细扫描构建人体胸腰段脊柱三维有限元模型的方法及意义 [J], 李孝林
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