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医学影像处理软件

Mimics Innovation Suite软件在心血管外科的应用


心血管疾病不仅对个人的生活有着巨大的影响,这方面的医疗支出对于社会而言也是巨大的负担。因此,大量关于心血管方面的研究正在进行(大学及医疗设备制造商兼有),旨在更好的理解其病理学,来设计最优化的植入体与装置,同时优化心血管手术的流程。

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Mimics Innovation Suite将会通过创建不同的血管,如主动脉和冠状动脉,也包括动脉瘤与椎管狭窄,以及心脏及其瓣膜的不同部分,比如主动脉瓣膜的三维模型,来为您提供寻找解决心血管问题的工程方法。基于医疗图像资料(CT或MRI扫描(对比度增强)),可以测量出患者特定的结构、畸形度以及疾病。

世界范围内的心血管研究者都选择了Mimics Innovation Suite是因为它能够:

· 基于输入的二维图像资料,使心脏与血管三维可视化;

· 使用中心线在一个或多个患者的解剖结构上进行精确的三维测量;

· 使用Matlab输出测量来执行统计分析或其他测量;

· 通过输入数据结构来改进设计或验证心脏瓣膜、支架、覆膜支架与引导线等的适用性;

· 输出精确的网格到所选择的CFD软件来分析血流;

· 通过Additive Manufacturing来制造用户测试或手术准备的复杂解剖结构的有形模型;

· 完全值得信赖,我们拥有在欧美市场必要的市场准入许可证。

心血管 - 测量与分析

精确描述心血管的解剖结构特征

正在寻找一个更快、更精确的方式来描述心脏解剖结构与运动状态,以及器械合适度与功能的方法吗?那么使用Mimics Innovation Suite吧,它能够以精确的心血管解剖结构来将您的二维影像资料转换为三维模型。

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A:冠状动脉分割B:冠状动脉C: 基于中心线的拟合直径测量

使用Mimics Innovation Suite 进行测量与统计分析是简单但有效的方式:

· 获得器械设计所需的在体测量输入数据;

· 基于统计模型来定义患者骨骼结构与其病理学;

· 确定是否进行手术的标准条件;

· 确定植入体是否合适及其尺寸。

不同的工具供您用于:

· 使用中心线来进行模型生成与测量;

· 放置标记点;

· 根据解剖结构拟合基本几何体;

· 直接连接 Matlab进行统计学分析;

· 计算钙化部分的体积;

· 配准与放置植入物。

心血管-器械设计

优化心血管器械设计

Mimics Innovation Suite能够通过量化器械植入时的几何结构条件来提高器械设计和功能。使用患者特定的图像资料,心血管结构的三维几何模型可以被重建出来。这些模型可以用来做为更好更合适的器械设计时的输入,为了描述合适度与功能,器械还可以根据解剖结构来进行虚拟配准。

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A心脏分割 - B用人工心脏来替换心室C:人工心脏的完全置换(感谢Abiomed Inc.提供图片)

使用Mimics Innovation Suite 设计器械是简单但有效的方式:

· 获取用于器械设计输入的在体条件;

· 使用CAD工具操作与设计几何体;

· 建立与制作患者的特定标准测试模型;

· 确定患者所需假体的最优尺寸/合适度;

· 验证植入体是否合适; 

可用不同的工具,包括:

· 获取精确测量的中心线工具;

· 修改结构的剪切工具与布尔型工具;

· 调整几何体的平整与修改工具;

· 增加血管厚度的掏空工具;

· 为标准模型设计实体的素描操作;

· 为适应结构修改植入体的输入工具。

 

心血管-CFD前处理

从扫描数据到分析

Mimics Innovation Suite为您提供准备用于FEA与CFD仿真分析复杂几何结构与网格。 Mimics可以用于创建患者特定的三维模型,这样生成曲面以及适用于FEA/CFD的体网格将会变得非常容易,输出给指定的FEA/CFD求解软件来完成工作流程。

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A腹主动脉瘤分割B流速曲线分布C壁面剪应力分析

使用Mimics Innovation Suite 来进行FEA/CFD前处理,是简单但有效的工具,为您提供:

· 获得最优化的面网格;

· 创建高精度的四面体网格;

· 局部加密您的网格;

· 产生非重叠(non-manifold)网格;

· 基于图像的灰度值分配材料属性;

· 输出STL三维模型,或网格给计算软件。

可用不同的工具以解决下列问题:

· 为优化STL模型重新分网;

· 以检阅视图来查阅并可视您的网格质量;

· 加密体网格与局部的网格划分;

· 为数据集中的不同蒙板(Mask)创建非重叠(non-manifold)网格装配体

心血管-手术仿真

优化心血管手术

Mimics Innovation Suite通过为您提供创建手术患者的特定结构的虚拟仿真的三维模型,与创建一个用于手术物理仿真的可打印模型的机会。这里搜集的信息可以帮助您挑选最优质的设备与评估途径来完成微创手术。此外,由于对涉及到的复杂结构的更好理解,它可以减少实际的手术时间。当需要最理想的手术时,这些信息可用于设计定制的器械。 

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A: Mimics进行图像分割B:来自MRI的血液分割C:心脏内壁重建和分离-D:3D打印出模型用户手术规划与设计

通过以下方式最优化您的心血管手术:

· 使用可视的(认知的)或实体的三维模型观察(先天性的)心脏病

· 确定主动脉根的解剖数量及其钙化;

· 调查TAVI(人工主动脉瓣膜置换)的所有可能路径;

· 调查主动脉或冠状动脉的动脉瘤以确认最优的支架尺寸;

· 器械使用后进行手术后状况的虚拟或实体仿真;

· 更多 …

 Mimics Innovation Suite有更多不同的工具以供您

· 通过不同的分割工具创建三维模型;

· 自动化血管中心线抽取;

· 测量直径、弯曲度与曲率;

· 为演示正确测量选择最佳视角;

· 更多 …

心血管手术逆向工程

DICOMCAD: 您的心血管手术模型的逆向工程

使用Mimics Innovation Suite我们可以自豪的为您提供一个用于从DICOM图像到结构设计的稳妥的工作流程。此外,如果您想要结合Mimics Innovation Suite与您的传统CAD软件,我们也提供了逆向工程的可能性。在Mimics中分割的STL文档可以轻易的用IGES 文档来输出。

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A:颈动脉与颈内动脉分割B:STL展示C: 逆向工程的IGES 结果

使用Mimics Innovation Suite进行逆向工程是简单并且有效的:

· 逆向工程操作简单并且全自动;

· 输出的IGES文档精确度非常高;

· 输出的IGES曲面为C0级。

不同的工具可用以供您:

· 曲面面片化;

· 输出实体IGES文件的面片。

心血管手术解剖结构模型

从虚拟到有形                               

对于虚拟的三维结构而言,Mimics Innovation Suite有着令人惊喜的可视化选项,但有时最有效的方法是使用一个实体模型。为此,您可以使用加法制造技术(Additive Manufacturing)来创建精确、真实的实体模型。幸运的是,Materialise得其名的原因很好:它恰好是使用加法制造技术的专家,来“材料化(materialise)”哪怕是最复杂的结构和设计,甚至只是复制天然的结构。

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Mimics Innovation Suite为您提供心血管手术应用的特定患者的三维打印模型。 

· 如果有机器,您可以自行打印模型。

· 如果没有,您可以使用Materialise HeartPrint,,这是一个基于特定患者的心血管手术三维模型打印的新服务。

心血管解剖结构模型可有效用于:

· 模拟手术;

· 确定人工瓣膜移植的最佳尺寸;

· 验证(定制的)植入体是否合适;

· 确定最佳位置来安置导管与释放支架;

· 进行模型测试(比如:分析血流如何传过腹主动脉瘤或钙化的瓣膜);

· 交流沟通;

· 教育。

心血管模型的三维打印有不同的工具可用,以供您:

· 分割医疗图像数据来得到精确的模型;

· 计算水密的三维模型;

· 设计和个性化您的三维模型(比如:加标签);

· 输出兼容AM设备的STL


 

整形颌面外科;Mimics软件在颅颌面外科的应用 (请点击查看)

骨外科:Mimics软件在骨外科的应用 (请点击查看)

心血管外科:Mimics Innovation Suite软件在心血管外科的应用 (请点击查看)



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