基于MRI图像胫股关节有限元模型的建立

选择1名正常青年男性,排除膝关节疾患,年龄28岁,体质量68 kg,身高175 cm,利用本院1.5T Twinspeed/Excite超导型磁共振扫描仪进行右膝关节连续失状位MRI扫描,扫描方式右膝关节自内向外不间断扫描。所得扫描图像经过Mimics10.0、Geomagic Studio 8.0分析软件处理后建立胫骨关节三维模型,并将Geomagic Studio 8.0软件处理生成的STL文件转化为有限元分析软件ANSYS 11.0可接受的IGS文件。以此方法完成了MRI图像下胫股关节高仿真模型的建立。利用MRI图片,经过Mimics10.0、Geomagic Studio 8.0软件处理建立了人体右膝胫股关节的三维计算机模型,为后期取股骨髁表面软骨修复指间关节损伤的有限元仿真分析提供了保证。结果提示,二维 MRI图片下所建立三维模型,解决了CT数据对软组织成像较差的不足,能够使模型更接近于真实解剖结构。     

减阻牵张成骨快速移动尖牙三维有限元模型的建立

背景：国内建立了减阻牵张成骨快速牙移动的实验动物模型，主要以基础研究为主，尚未见探讨减阻牵张成骨快速牙移动生物力学机制的文献。 目的：基于CT法结合Mimics医学图像处理系统建立几何相似性和力学相似性较高的减阻牵张成骨术快速移动尖牙的三维有限元模型，为减阻牵张成骨术快速移动尖牙的生物力学分析、优化设计、和手术方法的选择建立灵活的分析平台。 方法：通过64排螺旋CT对拔除第一前磨牙的成人上颌骨进行扫描，获得上颌骨、上颌牙列截面影像的DICOM数据。采用Mimics软件、Geomagic Studio8.0软件、Unigraphics NX软件、Ansys11.0软件相结合的方法，建立包括上颌骨、上颌牙齿及牙周膜的减阻牵张成骨术快速移动尖牙的三维有限元模型。 结果与结论：建立了由43 477个单元，83 577个节点组成的上颌减阻牵张成骨术快速移动尖牙的三维有限元模型，还可根据不同的研究目的和要求添加或删除组件。所建立的三维有限元模型能较真实模拟实际情况，具有较好的力学和几何学相似性，可用于进行减阻牵张成骨术中尖牙快速移动的生物力学研究，进而为临床操作提供理论依据。     

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*☆

将以各向同性分辨率0.625 mm薄层扫描所得的层厚0.65 mm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。     

股骨头坏死有限元模型的建立

背景：股骨头坏死有限元分析法已经被许多研究者应用,但作为分析的数字模型还存在几何以及物理相似性不够等不足。 目的：借助股骨头坏死患者的CT扫描图片建立更加逼真的股骨头坏死有限元模型。 方法：将以各向同性扫描所得的层厚0.625 mm股骨头坏死髋关节连续断层142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,三维化处理后获得股骨头坏死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。 结果与结论：快捷建立了外形逼真、计算精确的股骨头坏死三维有限元模型。提示应用精细CT扫描技术,Mimics软件根据CT值直接赋值使股骨头坏死三维有限元模型的建立更加快捷、精确。     

表面髋关节置换三维有限元模型的建立及意义*

背景：目前髋关节的三维有限元模型大都是基于人体尸骨数据或通过CAD重建获得的,其效果不够理想。 目的：通过64排螺旋CT扫描提供数据,建立表面髋关节置换的三维有限元模型,拟为生物力学实验提供标准数学模型。 方法：选择1名行表面髋关节置换后的成年男性志愿者,经X射线检查排除健侧髋关节疾患。螺旋CT扫描表面髋关节置换后患者所得数据导入Mimics软件。采用域值法建立三维立体模型,之后导入Abaqus软件,进行网格划分。建立起表面髋关节置换术后的三维有限元模型。 结果与结论：建立了表面髋关节置换术后三维几何和有限元模型。表面髋关节置换模型分为三维六面体单元165 886个,节点213 343个。可见,通过Mimics软件、Abaqus软件可以利用表面髋关节置换术后患者薄层断面图像构建出其三维几何模型与三维有限元模型。该模型具有较高的形态学及力学仿真度。     

Mimics辅助快速建立颅上颌复合体的三维有限元模型

背景：颅颌面部是骨骼系统中结构最复杂、功能最多样的的结构之一,要进行颅上颌骨复合体生物力学分析,就必须建立一个精准的三维有限元模型。 目的：探索快速建立完整颅上颌复合体三维有限元模型的方法。 方法：以牙列完整、咬合关系正常、磨牙为中性关系、牙周组织健康的成年志愿者作为建模素材,进行多层螺旋CT扫描,利用Mimics软件和MSC.Patran软件建立颅上颌复合体三维有限元模型。 结果与结论：探索出一条快速建立颅上颌复合体三维有限元模型的新方法。建立了三维坐标系下的可以从任意角度观察的健康人颅上颌复合体三维重建生物医学模型和三维有限元模型,由76 035个节点和373 819个单元组成。该模型具有较好的几何相似性和力学相似性。     

带有枕骨全颈椎三维有限元模型的构建及生物力学分析

目的 构建含有枕骨的全颈椎三维有限元模型,并验证其有效性,为颈椎及颅颈交界区疾病的生物力学研究提供良好的力学模型。方法 基于健康男性志愿者的枕颈部薄层CT构建模型,将CT的原始数据导入Mimics软件中,构建三维点云模型,进而导入Geomagic Studio软件构建全颈椎曲面模型,并在Hypermesh软件中进行实体网格划分、材料赋值等步骤构建枕骨~T1的全颈椎实体模型,最后导入有限元软件Abaqus进行有效性验证。结果 构建的带有枕骨的全颈椎有限元模型同真实脊柱解剖学形态一致,材料属性正确,且各节段活动度在既往文献标准差范围以内,通过了模型的有效性验证。结论 本研究所建立的带有枕骨的全颈椎有限元模型符合脊柱生物力学研究所要求的解剖学一致和生物力学相似,可用于颅颈交界区及颈椎的生物力学研究。     

牙周膜牵张成骨术快速移动尖牙的三维有限元模型建立

背景：加速正畸牙移动速度,缩短疗程,多年来一直是国内外学者的研究热点。有学者提出了牙周膜牵张成骨的概念,是牵张成骨的一种特殊应用形式。这一方法应用于临床正畸治疗,可快速移动尖牙,显著缩短治疗时间,提高临床矫治效率,为解决疗程较长这一临床难题提供了一条新的思路。 目的：建立生物相似性和力学相似性较高的牙周膜牵张成骨术快速移动尖牙的三维有限元模型。 方法：通过64排螺旋CT扫描,获得颞下颌关节、下颌骨、下颌牙列截面影像的DICOM数据。采用Mimics软件、Geomagic Studio8.0软件、Unigraphics NX软件、Ansys11.0软件相结合的方法,建立包括颞下颌关节、下颌骨、下颌牙齿及牙周膜的牙周膜牵张成骨术快速移动尖牙的三维有限元模型。 结果与结论：实验建立了由39 060个单元,76 103个节点组成的牙周膜牵张成骨术快速移动尖牙的三维有限元模型,还可根据研究需要,添加或删除组件。     

上颌切牙区3种不同形式种植固定桥三维有限元模型的建立

背景：研究表明,三维有限元分析法是分析种植体周围骨界面生物力学分布的重要研究手段,精确的模型构建是三维有限元准确分析的基础,可为优化种植设计方案提供研究支持。 目的：建立3种不同形式种植固定桥修复上颌切牙区的三维有限元模型,为研究其生物力学分布提供数学化模型。 方法：利用CT扫描技术和Geomagic studio 9.0软件、Mimics 10.01软件的实体建模技术,结合 ANSYS 10.0有限元分析软件建立人上颌切牙区3种不同形式种植体支持固定桥的三维有限元模型。 结果与结论：成功建立了三维有限元模型,总节点数为365 173个,四面体总单元数为204 854个。该模型获得上颌骨、上颌中切牙、侧切牙、种植体及瓷层的形态,具有良好的几何相似性。提示将CT 扫描技术、数字图像处理技术与一系列计算机软件相结合,建立三维有限元模型的方法是行之有效的。     

颈椎三维有限元模型的建立和验证

目的 建立具有详细解剖结构的颈椎三维有限元模型并验证其有效性.方法 对1 名健康成年男性进行颈椎的薄层CT 扫描,将CT 数据导入到Mimics10.0 中得到颈椎的三维图像数据,然后导入到Geomagic studio 9.0 中得到颈椎的几何模型,最后在ANSYS 11.0 中建立颈椎的有限元模型.采用与文献中相同...     

应用CT断层图像构建颅内动脉瘤三维有限元模型的方法

目的 基于螺旋CT断层原始图像,利用Mimics三维重建软件与Anasys有限元分析软件,建立颅内动脉瘤的三维有限元模型,以进一步进行颅内动脉瘤血流动力学的研究. 方法 利用GE Lightspeed 16排螺旋CT,层厚0.625 mm,层间距0.5 mm,获得颅内动脉瘤的CTA图像.应用Mimics直接读入Dicom格式的原始图像,采用阈值分割与手动分割相结合的处理方法 ,得到最感兴趣的部位,主要包括载瘤动脉和动脉瘤,对图像进行三维计算,调用FEA模块的Remesh功能,获取颅内动脉瘤的三维模型的面网格格式,文件以lis格式保存并输出,直接导入ANSYS软件转化成IGES文件,导入ANSYS Workbench生成体网格进行血流动力学的研究. 结果建立了精确、快速的颅内动脉瘤三维有限元几何模型,面网格文件可直接导入ANSYS软件进行血流动力学的研究. 结论 薄层螺旋CT扫描技术、Dicom医学数字图像通讯标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件可以直接建立颅内动脉瘤的三维有限元几何模型,提高了效率.     

应用CT断层图像构建颅内动脉瘤三维有限元模型的方法

目的 基于螺旋CT断层原始图像,利用Mimics三维重建软件与Anasys有限元分析软件,建立颅内动脉瘤的三维有限元模型,以进一步进行颅内动脉瘤血流动力学的研究. 方法 利用GE Lightspeed 16排螺旋CT,层厚0.625 mm,层间距0.5 mm,获得颅内动脉瘤的CTA图像.应用Mimics直接读入Dicom格式的原始图像,采用阈值分割与手动分割相结合的处理方法 ,得到最感兴趣的部位,主要包括载瘤动脉和动脉瘤,对图像进行三维计算,调用FEA模块的Remesh功能,获取颅内动脉瘤的三维模型的面网格格式,文件以lis格式保存并输出,直接导入ANSYS软件转化成IGES文件,导入ANSYS Workbench生成体网格进行血流动力学的研究. 结果建立了精确、快速的颅内动脉瘤三维有限元几何模型,面网格文件可直接导入ANSYS软件进行血流动力学的研究. 结论 薄层螺旋CT扫描技术、Dicom医学数字图像通讯标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件可以直接建立颅内动脉瘤的三维有限元几何模型,提高了效率.     

应用CT断层图像构建颅内动脉瘤三维有限元模型的方法

目的 基于螺旋CT断层原始图像,利用Mimics三维重建软件与Anasys有限元分析软件,建立颅内动脉瘤的三维有限元模型,以进一步进行颅内动脉瘤血流动力学的研究. 方法 利用GE Lightspeed 16排螺旋CT,层厚0.625 mm,层间距0.5 mm,获得颅内动脉瘤的CTA图像.应用Mimics直接读入Dicom格式的原始图像,采用阈值分割与手动分割相结合的处理方法 ,得到最感兴趣的部位,主要包括载瘤动脉和动脉瘤,对图像进行三维计算,调用FEA模块的Remesh功能,获取颅内动脉瘤的三维模型的面网格格式,文件以lis格式保存并输出,直接导入ANSYS软件转化成IGES文件,导入ANSYS Workbench生成体网格进行血流动力学的研究. 结果建立了精确、快速的颅内动脉瘤三维有限元几何模型,面网格文件可直接导入ANSYS软件进行血流动力学的研究. 结论 薄层螺旋CT扫描技术、Dicom医学数字图像通讯标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件可以直接建立颅内动脉瘤的三维有限元几何模型,提高了效率.     

应用CT断层图像构建颅内动脉瘤三维有限元模型的方法

目的 基于螺旋CT断层原始图像,利用Mimics三维重建软件与Anasys有限元分析软件,建立颅内动脉瘤的三维有限元模型,以进一步进行颅内动脉瘤血流动力学的研究. 方法 利用GE Lightspeed 16排螺旋CT,层厚0.625 mm,层间距0.5 mm,获得颅内动脉瘤的CTA图像.应用Mimics直接读入Dicom格式的原始图像,采用阈值分割与手动分割相结合的处理方法 ,得到最感兴趣的部位,主要包括载瘤动脉和动脉瘤,对图像进行三维计算,调用FEA模块的Remesh功能,获取颅内动脉瘤的三维模型的面网格格式,文件以lis格式保存并输出,直接导入ANSYS软件转化成IGES文件,导入ANSYS Workbench生成体网格进行血流动力学的研究. 结果建立了精确、快速的颅内动脉瘤三维有限元几何模型,面网格文件可直接导入ANSYS软件进行血流动力学的研究. 结论 薄层螺旋CT扫描技术、Dicom医学数字图像通讯标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件可以直接建立颅内动脉瘤的三维有限元几何模型,提高了效率.     

应用CT断层图像构建颅内动脉瘤三维有限元模型的方法

目的 基于螺旋CT断层原始图像,利用Mimics三维重建软件与Anasys有限元分析软件,建立颅内动脉瘤的三维有限元模型,以进一步进行颅内动脉瘤血流动力学的研究. 方法 利用GE Lightspeed 16排螺旋CT,层厚0.625 mm,层间距0.5 mm,获得颅内动脉瘤的CTA图像.应用Mimics直接读入Dicom格式的原始图像,采用阈值分割与手动分割相结合的处理方法 ,得到最感兴趣的部位,主要包括载瘤动脉和动脉瘤,对图像进行三维计算,调用FEA模块的Remesh功能,获取颅内动脉瘤的三维模型的面网格格式,文件以lis格式保存并输出,直接导入ANSYS软件转化成IGES文件,导入ANSYS Workbench生成体网格进行血流动力学的研究. 结果建立了精确、快速的颅内动脉瘤三维有限元几何模型,面网格文件可直接导入ANSYS软件进行血流动力学的研究. 结论 薄层螺旋CT扫描技术、Dicom医学数字图像通讯标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件可以直接建立颅内动脉瘤的三维有限元几何模型,提高了效率.     

应用CT断层图像构建颅内动脉瘤三维有限元模型的方法

目的 基于螺旋CT断层原始图像,利用Mimics三维重建软件与Anasys有限元分析软件,建立颅内动脉瘤的三维有限元模型,以进一步进行颅内动脉瘤血流动力学的研究. 方法 利用GE Lightspeed 16排螺旋CT,层厚0.625 mm,层间距0.5 mm,获得颅内动脉瘤的CTA图像.应用Mimics直接读入Dicom格式的原始图像,采用阈值分割与手动分割相结合的处理方法 ,得到最感兴趣的部位,主要包括载瘤动脉和动脉瘤,对图像进行三维计算,调用FEA模块的Remesh功能,获取颅内动脉瘤的三维模型的面网格格式,文件以lis格式保存并输出,直接导入ANSYS软件转化成IGES文件,导入ANSYS Workbench生成体网格进行血流动力学的研究. 结果建立了精确、快速的颅内动脉瘤三维有限元几何模型,面网格文件可直接导入ANSYS软件进行血流动力学的研究. 结论 薄层螺旋CT扫描技术、Dicom医学数字图像通讯标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件可以直接建立颅内动脉瘤的三维有限元几何模型,提高了效率.     

应用CT断层图像构建颅内动脉瘤三维有限元模型的方法

目的 基于螺旋CT断层原始图像,利用Mimics三维重建软件与Anasys有限元分析软件,建立颅内动脉瘤的三维有限元模型,以进一步进行颅内动脉瘤血流动力学的研究. 方法 利用GE Lightspeed 16排螺旋CT,层厚0.625 mm,层间距0.5 mm,获得颅内动脉瘤的CTA图像.应用Mimics直接读入Dicom格式的原始图像,采用阈值分割与手动分割相结合的处理方法 ,得到最感兴趣的部位,主要包括载瘤动脉和动脉瘤,对图像进行三维计算,调用FEA模块的Remesh功能,获取颅内动脉瘤的三维模型的面网格格式,文件以lis格式保存并输出,直接导入ANSYS软件转化成IGES文件,导入ANSYS Workbench生成体网格进行血流动力学的研究. 结果建立了精确、快速的颅内动脉瘤三维有限元几何模型,面网格文件可直接导入ANSYS软件进行血流动力学的研究. 结论 薄层螺旋CT扫描技术、Dicom医学数字图像通讯标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件可以直接建立颅内动脉瘤的三维有限元几何模型,提高了效率.     

应用CT断层图像构建颅内动脉瘤三维有限元模型的方法

目的 基于螺旋CT断层原始图像,利用Mimics三维重建软件与Anasys有限元分析软件,建立颅内动脉瘤的三维有限元模型,以进一步进行颅内动脉瘤血流动力学的研究. 方法 利用GE Lightspeed 16排螺旋CT,层厚0.625 mm,层间距0.5 mm,获得颅内动脉瘤的CTA图像.应用Mimics直接读入Dicom格式的原始图像,采用阈值分割与手动分割相结合的处理方法 ,得到最感兴趣的部位,主要包括载瘤动脉和动脉瘤,对图像进行三维计算,调用FEA模块的Remesh功能,获取颅内动脉瘤的三维模型的面网格格式,文件以lis格式保存并输出,直接导入ANSYS软件转化成IGES文件,导入ANSYS Workbench生成体网格进行血流动力学的研究. 结果建立了精确、快速的颅内动脉瘤三维有限元几何模型,面网格文件可直接导入ANSYS软件进行血流动力学的研究. 结论 薄层螺旋CT扫描技术、Dicom医学数字图像通讯标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件可以直接建立颅内动脉瘤的三维有限元几何模型,提高了效率.     

应用CT断层图像构建颅内动脉瘤三维有限元模型的方法

目的 基于螺旋CT断层原始图像,利用Mimics三维重建软件与Anasys有限元分析软件,建立颅内动脉瘤的三维有限元模型,以进一步进行颅内动脉瘤血流动力学的研究. 方法 利用GE Lightspeed 16排螺旋CT,层厚0.625 mm,层间距0.5 mm,获得颅内动脉瘤的CTA图像.应用Mimics直接读入Dicom格式的原始图像,采用阈值分割与手动分割相结合的处理方法 ,得到最感兴趣的部位,主要包括载瘤动脉和动脉瘤,对图像进行三维计算,调用FEA模块的Remesh功能,获取颅内动脉瘤的三维模型的面网格格式,文件以lis格式保存并输出,直接导入ANSYS软件转化成IGES文件,导入ANSYS Workbench生成体网格进行血流动力学的研究. 结果建立了精确、快速的颅内动脉瘤三维有限元几何模型,面网格文件可直接导入ANSYS软件进行血流动力学的研究. 结论 薄层螺旋CT扫描技术、Dicom医学数字图像通讯标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件可以直接建立颅内动脉瘤的三维有限元几何模型,提高了效率.