立体三维膝关节模型的创建

目的本研究利用人体膝关节的CT/MRI二维断层扫描图片数据创建三维模型,并将重建的三维模型以IGES文件输出,可做人体结构的有限元分析等。方法使用逆向工程理论,Mimics逆向工程软件。结果研究人员可以根据特定人膝关节的CT/MRI影像的二维成像数据,通过Mimics逆向工程软件设计并创建三维膝关节模型。结论为膝关节模型数据库的建立提供了方法,给膝关节疾病的治疗,膝关节置换手术,膝关节假体设计提供临床上的精确数据,对假体、植入体的设计意义重大。     

牙冠、桥、嵌体CAD研究

口腔固定修复体主要包括全冠、桥、嵌体等,对应于不同的牙齿缺失缺损情况。本研究探索了一条口腔固定修复体（包括牙冠、桥、嵌体等）的CAD（计算机辅助设计）技术路线,并在逆向工程软件的基础上,二次开发符合口腔医生认知习惯的CAD操作平台,主要取得了如下几方面的成果。     

利用中国可视化人体图像建立颞下颌关节的三维有限元模型

目的:建立更精确的颞下颌关节三维有限元模型。方法:利用中国可视化人体图像,运用逆向工程技术先建立颞下颌关节的计算机辅助设计(CAD)模型,再进行有限元模型的建立。结果:建立了更为精确的包括下牙列、牙周膜、下颌骨、咀嚼肌、颞下颌关节(包括关节软骨和关节盘)在内的三维有限元模型,该模型共有节点66122个,单元212704个。结论:在CAD模型基础上,可以方便地建立适合于有限元分析的复杂的生物力学模型,该模型具有精确的几何形态和高度的力学仿真性。     

人体颅脑计算机三维模型的创建

目的：利用病人头部的CT／MRI二维断层扫描图片数据创建三维颅脑模型，从而对病人颅脑进行治疗和研究，为颅脑模型数据库的建立提供了方法。材料与方法：用逆向工程理论，Mimics逆向工程软件。结果和结论：研究人员可以根据特定病人头部的CT／MRI影像的二维成像数据，通过Mimics逆向工程软件设计并创建三维颅脑模型，为病人颅脑疾病进行临床治疗和手术建立计算机模拟模型，为科研、教学和建立颅脑模型数据库提供方法和积累了资料。     

大龄髋脱位儿童髋关节骨性形态研究及分析

目的应用CT的原始数据资料，结合反求工程软件．对大龄髋脱位儿童髋关节的病理形态结构做进一步的定量分析研究．以了解大龄髋脱位儿童髋关节的病理形态变化．探讨髋关节骨性形态的测量方法及意义．方法实验组共44个脱位髋，按照Tonnis分级标准分为2个亚组：半脱位组，共30个髋；全脱位组，共14个髋。单侧脱位患儿的“正常髋”为相对对照组．共41个髋。以Mimics软件读取CT原始数据．进行前处理．得到髋关节的点云数据，输入至反求工程软件Imageware中．对髋臼及股骨头的骨性关节面进行球面拟合．测定股骨头上下两部分对髋臼的匹配程度。结果大龄髋脱位儿童髋臼球面半径较乎、浅（全脱位组为27．470±6．299，半脱位组为24．340±2．637，对照组为21．710±1．975），股骨头发育小；3组中全脱位组表现得更加明显。实验组与对照组股骨头的上下两部分和骨性髋臼关节面匹配误差比较：全脱位组、半脱位组P〈0．001．对照组P〉0．05．显示股骨头上半部分对髋臼的匹配程度高于下半部分。结论髋脱位儿童股骨头上下两部分与髋臼的匹配差异提示了复位手术时股骨近端内翻截骨的必要性。适当的内翻截骨可以使匹配程度较高的股骨头上半部作为主要负重区。良好的球面匹配能获得良好的应力分布．从而减少或推迟骨关节炎的发生。     

大龄髋脱位儿童髓关节骨性形态研究及分析

目的 应用CT的原始数据资料,结合反求工程软件,对大龄髋脱位儿童髋关节的病理形态结构做进一步的定量分析研究,以了解大龄髋脱位儿童髋关节的病理形态变化,探讨髋关节骨性形态的测量方法及意义.方法 实验组共44个脱位髋,按照Tonnis分级标准分为2个亚组:半脱位组,共30个髋;全脱位组,共14个髋.单侧脱位患儿的"正常髋"为相对对照组,共41个髋.以Mimics软件读取CT原始数据,进行前处理,得到髋关节的点云数据,输入至反求工程软件Imageware中,对髋臼及股骨头的骨性关节面进行球面拟合,测定股骨头上下两部分对髋臼的匹配程度.结果 大龄髋脱位儿童髋臼球面半径较平、浅(全脱位组为27.470±6.299,半脱位组为24.340±2.637,对照组为21.710±1.975),股骨头发育小;3组中全脱位组表现得更加明显.实验组与对照组股骨头的上下两部分和骨性髋臼关节面匹配误差比较:全脱位组、半脱位组P＜0.001,对照组P＞0.05,显示股骨头上半部分对髋臼的匹配程度高于下半部分.结论 髋脱位儿童股骨头上下两部分与髋臼的匹配差异提示了复位手术时股骨近端内翻截骨的必要性.适当的内翻截骨可以使匹配程度较高的股骨头上半部作为主要负重区.良好的球面匹配能获得良好的应力分布,从而减少或推迟骨关节炎的发生.     

头部CT三维重建在鼻窦内翻性乳头状瘤术前规划的应用

目的　通过基于头部CT的三维重建技术,对复杂的内翻性乳头状瘤进行手术规划,为临床推广应用提供参考。　方法　本实验选取一名男性患者,65岁,体重70 kg,身高170 cm,无头部外伤史、手术史、颅脑疾病家族史。行头部CT平扫,排除脑组织器质性疾病。已和患者签署知情同意书。将头部CT图像通过逆向工程软件Mimics 15.0建立三维立体模型,将手术仿真成功的三维模型组件在3-Matic 7.0进行测量,对鼻窦内翻性乳头状瘤患者进行手术规划设计及术后随访观察。　结果　建立了与CT图像测量结果一致的颅骨、鼻窦及肿瘤的三维立体模型;建立了与手术入路一致的仿真鼻部通道的三维模型;确定了复杂鼻部肿瘤的手术方案及预后评估。术中切除肿瘤组织测量结果为X轴最大值为64.78 mm,Y轴71.21 mm,Z轴86.46 mm,总体积为58.88 ml,其形态、大小与术前三维重建测量分析结果基本一致。　结论　根据三维立体模型分析得出的数据设计手术方案,有助于顺利完成手术,对个体化鼻窦肿瘤手术设计具有重要的临床指导意义。     

基于计算机断层成像及逆向工程软件建立左心房憩室血流动力学有限元模型

本文旨在探讨基于计算机断层成像(CT)图像,采用逆向工程软件建立左心房憩室(LAD)有限元模型的可行性。研究基于一例存在LAD的房颤患者的心脏三维CT图像,采用Geomagic Studio 12以及Mimics15逆向工程软件精确再现了左心房及LAD的解剖特征。此外,本研究采用ANSYS有限元分析软件建立了左心房包含憩室与不包含憩室的两种有限元模型,并计算验证了模型的合理性。结果显示,基于心脏三维CT图像采用逆向工程软件建立LAD有限元模型是可行的。本文的结果将为进一步对LAD进行血流动力学分析奠定理论基础。     

计算机辅助技术在上颌骨缺损修复中的研究与应用

介绍了一种利用计算机辅助设计上颌骨缺损修复的新方法.首先利用螺旋CT扫描数据进行上颌骨的三维数据重建,通过逆向工程的方法做出其CAD模型,然后对上颌骨CAD模型进行上颌骨修复体的个体化设计.设计出的支架很好地恢复了原来的上颌骨形态.利用快速原型技术制作出树脂修复体,然后铸造出钛合金修复体支架.最后,可以将钛合金修复体支架密合地佩带在患者模型上,验证了该方法是有效的、可行的.     

不同材料属性赋予下椎体的静力学分析

背景:人体骨骼具有非线性强、骨质分布不均匀等特点,不同的弹性模量赋值导致静力学结果差异性大.目的:分析3种材料属性赋予方法在椎体数值模拟分析中的差异性.方法:基于逆向工程原理,通过图像分割建立腰椎L4、L5及椎间盘模型,对椎体模型赋予3种材料属性:①灰度值赋值:通过Mimics利用灰度值进行梯度赋值;②均质及灰度值混合...