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  • Materialise Mimics 創新解剖學工程軟體

Materialise Mimics 創新解剖學工程軟體

Mimics 創新套件擁有最先進且經過認證的工具包,解決解剖學工程最困難的挑戰。來自世界各地的研究人員和工程師使用Mimics技術開發先進的醫療設備設計,為患者訂製植入物和手術器械治療,改善和挽救生命。

為什麼選擇Mimics

       

Mimics Innovation Suite介紹

Mimics Innovation Suite包含了Mimics和3-matic兩個軟體以及許多的模組。我們嚴苛的品質體系為醫療研發、設計、臨床、生產和教育提供了穩定可靠且經過認證的軟體。Mimics讓你可以處理編輯2D圖像資料(CT/MRI),以最精確、靈活和便捷的方法建立3D模型。強大的分割工具讓你可以分割醫學影像、測量、模擬手術以及直接在3D模型上進行設計策劃。3D資料可以輸出成各種格式檔進行後續處理。3-matic讓你可以直接在 STL 檔上進行修改以及複雜的設計,比如貼合解剖結構的植入體。依據你現有的工作流程,你也可以先使用傳統的CAD軟體設計,然後利用3-matic進行逆向工程。一旦有了設計,你可以很容易的進行 FEA 和 CFD 的網格處理。

使用 Materialise Mimics 執行以下功能

  1. 導入 DICOMJPEGTIFFBMPX 光或原始圖像資料數據
  2. 輕鬆又快速地創建精準的 3D 模型
  3. 執行特定的解剖分析
  4. 以虛擬方式模擬手術
  5. 匯出 3D 模型進行 3D 分析、FEA 網格劃分、設計或 3D 列印

>>Mimics base模組<<

Mimics是一個用來實現3D視覺化以及斷層掃描圖像分割處理和物件3D渲染的互動式工具。Mimics可以互動式的讀取DICOM格式的 CT/MRI/Micro CT/Micro MRI/工業CT圖像和非DICOM 的普通圖像格式BMP/TIFF等。用戶可以使用分割和編輯工具操作圖像資料來選擇骨骼、軟組織、皮膚等感興趣的區域(ROI)。一旦感興趣區域已經被分割出來,就可以3D重構獲得3D模型,並可以通過旋轉、平移。放大、縮小、改變透明度、剪切等操作更全面的觀察模型。可以對比2D圖像與3D資料對模型進行精確的檢測,並且可以基於解剖學進行基礎的測量,如距離,角度及面積等等。在精確的3D模型的基礎上,通過添加 Mimics的其他可選模組,實現基於3D模型在生物醫學、醫療和材料科學等領域的測量與分析、模擬模擬、正向設計、快速成型/3D列印和有限元分析(FEA)及流體動力學計算(CFD)建模。

* 輸出格式: STL、DXF、VRML以及PLY

>>Analysis模組<<

Analysis模組主要包括兩部分功能,一部分是模型特徵分析功能,如對幾何模型比對分析,可對術前術後的解剖結構進行對比分析,曲率分佈分析,血管壁厚分佈分析等等,並以彩色雲圖顯示輸出。除了模型的特徵分佈分析,Analysis還可測量模型任何一點或三角網格面的特徵。Analysis還可以選取醫學解剖資料中的重要參數並轉化為點、多邊曲線、多邊曲面,擬合或創建點、線、面、圓、球、圓柱、樣條(Nurbs)曲線、自由造型曲面和中心線等,用於後續的工程設計與應用。

 

 >>Design模組<< 

 

Design模組包含了直接基於STL模型檔進行設計修改、矯正再設計、種植體設計的所 有工具。在STL水準進行設計的優點是我們能夠保持解剖學資料的精度不受任何損失,並能夠簡化基於複雜機構設計的過程。這一正向工程不需要回到 CAD 軟體中就可以完成,使工作更有效率,而且對於比較複雜的模型可以做到不簡化模型而進行操作。該模組包含草圖設計、基本幾何體生成、參考幾何體生成,並提供了一套標準的 CAD 工具(拉伸、旋轉、鏡像、中空,布林操作等等),可直接基於解剖結構進行客製化植入物、籠式結構(拓樸優化)、截骨面以及手術導板的設計。

>>Simulation模組<<

Simulation模組可以在患者資料的基礎上進行手術的模擬及規劃。在3D模型的基礎 上,使用系統定義的常見人體學測量範本,完成各種需要的人體學測量。也可以自己定義測量範本,從而可以進行兩點間距離、兩條線間夾角、點到面的距離等各種人體學測量。在測量的基礎上,通過Simulation模組,還可以基於人體學測量的結果,模擬各種臨床醫學手術,完成截斷、移動、擬合等工作,從而可將骨塊復位、放置鋼板和螺釘、匹配放置植入體、牽張器等,並可求植入體與骨組織的相交部分,從而評估手術過程中需要移除的骨量,輔助臨床醫師進行術前的手術規劃與操作。

>>FEA/CFD模組<<

FEA/CFD 模組通過輸出網格檔為使用者提供由掃描圖像到有限元分析(FEA)和計算流體力學(CFD)的介面。使用者能夠基於掃描圖像計算3D物件,並且為後續的FEA而準備面網格和體網格,也可以對多個3D模型進行組裝,讓他們的相交面享有相同的網格節點。FEA 模組的網格優化器能夠保證用戶獲得最優化的網格模型以便於在 FEA 軟體中的計算。基於掃描圖像的Hounsfield 單位 (灰度)、提取的2D範本,可以為體網格賦予材料屬性。

  

* 支援的介面有: Patran Neutral,Abaqus,Ansys,Fluent,Nastran,COMSOL

>>C&V Segmentation模組<<

C&V 分割模組提供專門的半自動化分割心臟,冠狀動脈,4D CT 資料的工具,説明使用者高效分割資料。使用者可以通過幾個種子點來標記左右心房、左右心室、主動脈、肺動脈以及其他感興趣的對應區域,通過軟體自動計算,僅一個操作就可分割出所有選取的區域,從而進行3D顯示,並一次性3D重建獲得3D模型。通過起點,終點標記路徑的方法分割冠狀動脈,進行3D重建。除此之外,C&V 分割模組説明使用者更快更容易分割4D 心臟週期資料。

  

>>Pulmonary模組<<

該模組使用創新的軟體演算法使使用者在高效、精確地分割肺氣管、肺及肺葉。內置有快速計算中心線功能,並使用國際通用的肺氣管標記法自動標記肺氣管的解剖學結構;可自動匹配吸氣及呼氣時兩組肺氣管的STL 檔並分析呼吸前後的體積變化。根據使用者的需求,可以與中心線正切的角度切割肺氣管末端,有助於FEA 和CFD 分析。

  

>>Lightweight模組 (3-Matic-STL)<<

孔隙結構設計,可以根據受力情況進行孔隙設計,設計包括均一設計,隨機變數設 計,漸變設計等。可以統計孔隙率。多用於植入物輕量化設計。

>>X- ray模組<<

該模組通過X 光片和CT 圖像(或核磁共振圖像)的聯合使用,研究骨組織和植入體的3D位置,幫助分析並提高您的手術規劃,便於與醫生對於複雜案例進行交流和方案設計。該模組中配有手動和根據輪廓線(或點)匹配X 光片的功能,或通過輪廓線測量匹配後的精準度。同時,添加了測量對兩個3D模型的位置差異,以及對兩個模型上對應點的位元移。用來準確測量術前和術後骨組織的生長情況,或植入體的匹配情況。該模組可以通過設置參數虛擬拍攝X 光片來尋找最佳的掃描方案或尋找最佳角度觀察植入體擺位等資訊。

>>Reverse Engineering模組<<

為方便使用者將病人資料導入 CAD 軟體設計通用性的假體,該模組提供了和常規 CAD 軟體的介面。這一模組包含了分割工具以及智慧化的自動劃分面片演算法,為使用者提供了將 STL 轉化為 IGES、STEP 檔的完整解決方案,實現了 CT 資料到 C0 級曲面的一鍵解決方案。

  

  

>>Scripting模組<<

Scripting 模組Python 腳本功能,通過 Python 編碼的 API,能夠訪問 Mimics 的工具及物件。Mimics 腳本功能包括 Python3.5,全面內置控制台以及用戶友好的編輯器。 方便生成腳本,實現重複任務的自動化和批次處理。

Python 腳本模組的特點是:

  • 通過本機 Python API 訪問 Mimics 物件和功能
  • 廣泛的 API 文檔
  • 全面的控制台(包括自動完成)
  • 內置易於使用的腳本編輯器(包括自動完成和自動縮進)
  • 能夠從 Windows 命令列運行腳本
  • 與流行的Python 3.5 發行版本整合
  • 與已安裝的 Python 3.5 發行版本和套裝體(例如 NumPy 等)的相容性

>>Muscle segmentation 模組<<

使用者可以通過半自動化工具,一次性進行多個肌肉組織的分割建模,而無需對肌肉組織進行逐一分割。使用者首先需要創建已分割好的肌肉資料集,通過已分割好的資料,實現對當中蒙版所包含的肌肉進行分割。適用於需要大批量分割肌肉組織的案例,實現分割時間的大幅度減少。

  

分割:從2D3D,實現視覺化

使用Mimics Innovation Suite使您從2D圖像資料創建虛擬的3D模型,並可調整橫軸面、冠狀面、矢狀面的不同視角。直接在2D圖像或者3D模型上進行操作,或者輸出3D PDF檔進行更好地團隊交流。

結合Mimics Innovation Suite和非侵入性醫學影像技術可以:

  • 現快速分割提取
  • 分割心臟及內腔,進行深入分析
  • 創建精確3D模型
  • 直接在解剖學資料基礎上檢測、操作、測量及工程學研究
  • 透過連接3D視圖和透視角度,優化視覺化結果

測量:對3D模型進行細節檢測

實現在2D圖像或直接在3D模型基礎上對距離、角度、直徑及密度的精確測量。甚至完成更複雜的測量包括橢圓、中心線、多平面切割和曲線切割。

Mimics Innovation Suite還可以::

  • 進行高級的幾何學分析:壁厚、零件較核或曲率
  • 進行更專業的測量計算:脈管中心線,動脈、靜脈或氣道的直徑、曲率
  • 利用自訂人體學測量範本進行可重複性的測量
  • 提供測量結果以供統計學分析
  • 利用術後X光片進行分析,提高臨床結果

測量:手術模擬

借助Mimics Innovation Suite,可在患者資料的基礎上模擬手術干預,縮短手術時間。您可透過評估多種方案結果來獲得手術優化方案,驗證客製化的植入體,對手術方案進行修改。透過商業版Mimics,將電腦轉變成手術模擬室。

輕鬆地在虛擬環境中實現::

  • 為截骨術規劃切割面以及重建丟失的解剖學模型
  • 骨塊復位、放置鋼板和螺釘、匹配放置植入體、放置牽引器,計算體積等取得移植用骨,評估移植可用的骨量,測定它的尺寸並植入所需部位
  • 透過專用的設計工具,獲得顱骨破損修復體
  • 透過虛擬心血管植入體進行驗證分析

設計:客製化的植入體、導板以更多

透過Mimics Innovation Suite將結構複雜的設計變得容易。避免冗長易錯的逆向工程過程,以及複雜形狀的簡化及平滑。商業版Mimics提供一套標準CAD工具,讓你直接基於解剖結構進行客製化內植物、籠式結構、截骨面以及手術導板的設計。在3-matic軟體中記錄保存常用的工作步驟。

透過Mimics Innovation Suite的優點:

  • 平滑你的資料進行設計
  • 應用標準CAD工具例如拉伸、偏移、中空、鏡像和布林操作
  • 自動獲得引導線進行缺失部位的重建
  • 設計客製化籠式結構(實體或者多孔結構)、重建板或者基本板
  • 移除阻擋面,確保假體的完美貼合

設計:STL模型與CAD格式的轉換

將解剖資料登錄CAD或者發送至CNC機器要求資料從STL格式轉換成可分析的幾何模型。透過Mimics Innovation Suite使它變得簡單精確。

透過我們的方式轉換資料優點:

  • 自動光滑、分割你的幾何模型
  • 使用重建工具準備可用於機加工或者3D列印
  • 輸出IGES STEP格式的實體模型,同時避免產生過大檔

建模:從掃描資料到FEACFDMSM

無論是骨肌建模(MSM),有限元分析(FEA)還是計算流體動力學(CFD),Mimics Innovation Suite可説明簡化流程。透過體外模擬受力情況、氣流分佈、解剖結構的位移和植入體的影響,可以得到局部應力應變和壓力分佈,從而改善你的設計和臨床結果。我們的解決方案提供強大的設計和網格操作,你可以直接依據模擬結果對設計進行修改。

基於圖像的3D資料用Mimics Innovation Suite可以:

  • 對面網格進行優化和幾何簡化
  • 半自動產生體網格
  • 基於圖像灰度值賦材料屬性,以便進行更精確的模擬
  • 輸出解剖點以及肌肉接觸點數據至MSM軟體
  • 輸出檔到您所選擇的FEA/CFD軟體

3D列印:從虛擬到現實

3D列印技術革新了醫療行業。運用3D列印技術把任意掃描圖像數據透過Mimics Innovation Suite產生的虛擬3D模型“列印”成3D模型。實物模型得以觀查、評估病人的解剖結構,這是前所未有的。無論選擇臨床試驗的病患、在解剖學模型中演示器械、製作演示模型還是想要視覺化病理學,3D列印模型都是理想的選擇。Materialise提供各種材料的3D列印服務、包括我們自主研發的HeartPrint@Flex材料。(附註: 此Flex材料應用於心臟模型上居多,乃由Materrialese自行開發應用在Stratsys機台上的材料。)

Mimics Innovation Suite優點:

  • 使用任意3D列印機款探索最複雜的幾何結構
  • 確保模型可以順利加工
  • 設計附加部件和內部結構
  • 將模型分割成幾部分方便觀察
  • 透過中空模型節省時間和材料

目標應用:特殊工具

Materialise公司明白某些應用需要特殊的工具,因此不斷開發新功能,在行業中處於領先地位,例如複雜結構的半自動分割工具。許多的創新都來自用戶,諸如開發簡化工作流程的工具,添加新的圖像輸入格式。

透過Mimics Innovation Suite客製化模組,可以讓用戶:

  • 半自動化冠脈分割,節省時間,提高分割效率
  • 透過蒙板變形技術,高效分割4D資料
  • 透過分割肺葉、確定中心線、擬合氣道及建模,定量分析呼吸道系統
  • 輸入X光圖片,對術後結果進行準確分析

其它應用:無限的可能

幾乎所有掃描資料的應用都將獲益於Mimics Innovation Suite強大的功能。無論設計植入體的獸醫、不想破壞石棺研究木乃伊的麻醉師、研究文物的歷史學家還是需要複製品的博物館館長,Mimics Innovation Suite是你所需要的工具。

一些應用的案例:

  • 獸醫科學
  • 材料科學和纖維分析
  • 自然科學和人類學
  • 法醫和面部重建

培訓:擴展技能

為了提高工作效率,Materialise公司在世界各地的辦公地點提供常規全面基礎培訓,甚至也提供客製化培訓課程。

如您對Mimics Innovation Suite軟體欲申請試用,請點 申請。

醫學影像分割

從CT或MRI數據有效地獲得準確的3D解剖模型

使用Mimics分割工具,您可以快速手動或半自動分割來自各種掃描類型的複雜解剖區域,並將其轉換為幾何精確的3D表面模型。這些虛擬模型可用於各種應用,例如解剖學測量,外科手術計劃,用於有限元分析的網格生成以及患者特異性植入物或手術器械的設計。骨科和顱顏面研究人員和患者特定設備製造商通常選擇Mimics,因為它允許他們從CT或MRI掃描中有效地獲得3D骨骼模型。對於心血管應用,您可以在幾分鐘內創建3D心臟模型,結合使用專用心臟分割算法和用戶友好的手動工具,使Mimics成為先天性心臟病模型3D打印等應用最常用的解決方案。

您可以放心地選擇Mimics Innovation Suite來:

  • 從CT或MRI掃描導入DICOM數據

  • 使用半自動和手動工具分割感興趣的解剖區域

  • 創建3D曲面模型並驗證圖像的幾何精度

  • 從各個角度可視化分割的複雜解剖結構

  • 直接檢查,操縱,測量和設計解剖數據

解剖學分析

 
 

精確分析易於操作

複雜的解剖學測量,心臟解剖學和運動特徵,病理學或骨厚度分析,與統計模型的比較; 當您處理複雜的操作時,您希望專注於結果,而不是工具。Materialise Mimics創新套件為您提供功能強大且直覺的工具,這些工具旨在為您提供最佳見解的準確結果,同時最大限度地減少煩惱。無論是頭部測量分析還是骨科和心血管測量。

使用Mimics Innovation Suite:

  • 執行標準或個性化的頭部測量分析
  • 獲得設備設計輸入的活體內部條件
  • 比較手術前和手術後的測量結果
  • 使用標準化值評估結果
  • 分析骨厚度和外科手術對軟組織的影響
  • 使用中心線自動產生並執行測量

手術模擬

  

試驗且不允許錯誤

無論是計劃患者治療還是設計新的種植體,您都希望做出正確的決定。通過模擬程序並分析適合患者實際解剖結構的設備,自信地向前邁進。Materialise Mimics創新套件帶您從掃描到虛擬手術無縫連接,消除了不確定的猜測感。

虛擬骨科手術:

  • 確定解剖坐標系和機械軸
  • 測量患者尺寸以選擇最佳植入物尺寸
  • 模擬骨切除和鑽孔
  • 導入植入物並根據解剖標誌定位它們
  • 分析植入物適合度

虛擬心血管干預:

  • 使用虛擬或物理3D模型可視化(先天性)心髒病
  • 量化主動脈根部解剖結構及其鈣化
  • 調查經導管主動脈瓣介入(TAVI)的所有可能的通路根
  • 調查主動脈中的動脈瘤或冠狀動脈狹窄,以獲得最佳的器械尺寸
  • 虛擬或物理模擬術後情況
  • 創建具有不同分割可能性的3D模型
  • 自動化血管的中心線提取

客製化醫療設計

使用認證工具滿足嚴格的設計和生產目標

作為器械設計人員,時鐘始終在運行。 同時,設計針對患者的設備需要全面關注品質。Materialise提供經過認證的工具,旨在確保您在滿足解剖設備品質要求的同時簡化設計流程。 此外,我們的服務意味著您可以根據需要利用高級自動化的靈活性。

典型的患者特定設備設計工作流程包括:

  • 在Mimics中處理CT或MRI掃描以創建患者解剖結構的3D樣貌
  • 3D測量引領設備最佳位置的解剖標誌點(特別是允許移動自由)
  • 切割導向器或裝置基於患者的實際解剖結構,使用3-matic來提高準確性
  • 這些文件由Materialise的經驗豐富的醫療團隊或其他製造商轉發生產

術後分析

     

計劃、做、檢查、結果。 

使用CT掃描的術後裝置分析可能是昂貴的且有時根本不可能,因為患者不一定接受額外掃描的CT輻射。 同樣,屍體測試既耗時又昂貴。原理很簡單。 在操作之後拍攝的X射線可以被集成或“登記”到現有的操作前3D模型中。 由於圖案的所有尺寸都是已知的,因此可以非常精確地確定其精確的操作後位置。因此,您能輕鬆量化結果並使用這些數據對後續患者結果的設計進行有意義的改進- 所有這些都使用非侵入性且相對便宜的X射線掃描。

工程師,研究人員和外科醫生的主要好處:

  • 降低研究成本
  • 由於較少的CT掃描,較低的患者輻射暴露
  • 簡化了X射線掃描的配準
  • 針對各種數據的特定分析工具
  • 訪問原本無法使用的數據
  • 能夠在未來的迭代中使用操作後見解

FEA / CFD準備

將FEA從理論轉向患者護理

想像一下,您不僅可以預測新設計的適用性,還可以預測其在患者體內的長期功能。 患者特異性有限元分析逐漸被用於新設備的開發,甚至用於患者治療的規劃。 通過Mimics Innovation Suite,您可以通過簡單的方式從醫學圖像數據中有效地創建高質量的患者特異性FEA網格,使您更接近真正的臨床應用。

培訓:擴展技能

為了提高工作效率,Materialise公司在世界各地的辦公地點提供常規全面基礎培訓,甚至也提供客製化培訓課程。

如您對Mimics Innovation Suite軟體欲申請試用,請點 申請。

MIMICS INNOVATION SUITE 21

經由詳細的前期規劃來實現更可預測的病患結果。Mimics Innovation Suite 21醫學影像創新套裝幫助您更直觀的來規劃工作流程,同時從始至終,保持相同的高品質標準。我們的3D醫療軟體能夠幫助您:

  • 導入並完整應用4D CT數據
  • 使前期計畫流程以及虛擬手術工具更有效益
  • 自動化您的設計工作流程
  • 以及更多…

What’s new?

各式新工具與多項改善項目使醫學工程在應用醫學影像內容時能更有效率的來規劃工作流程。其中一個亮點是“MyTab一個全新的功能,允許您按工作優先順序來選擇、分組和排列您喜歡的工具。我們期待您能仔細檢視Mimics Innovation Suite 21在3D規劃流程的每一步,以了解它如何幫助您從一開始就獲得更可預測的結果。

輸入影像

  • 導入完整的4D CT數據集,包括相應的DICOM元數據
  • 選擇相關階段並使用多層堆疊項目
  • 保存或丟棄患者信息以符合GDPR / HIPAA要求
  • 利用添加或取回後設資料到檔案中,像是3D模型或其他標的物,來輕鬆得追蹤你的專案。
  • 如同電影般循環來播放跳動的心臟

分隔

  • 智慧填充即使孔洞未完全封閉,也可以透過Smart Fill節省每個骨骼的時間
  • Mimics中的空心3D模型可輕鬆顯示內部體積
  • 輕鬆地包裝3D模型的某個區域,而不會丟失其他區域的細節
  • 使用較低品質掃描時,刪除您感興趣區域的部分
  • 自動啟用AI功能,自動將心臟的分割傳遞到心跳週期的分個階段

定義標籤

  • 使用3D模型和圖像數據輕鬆定義解剖標誌
  • 擁有更一致的命名,並創建自定義標籤
  • 以更少的點擊次數創建地標點

規劃

  • 在“MyTab”下選擇,分組和排列您喜歡的處理工具,以設置標準化工作流程
  • 直接在Mimics中進行虛擬切割,無需切換到其他應用程序
  • 使用新的“創建基本體”對話框,用更少的點擊次數創建線解剖和平面切割

模擬植入

  • 使用組合平移入和旋轉工具,輕鬆對齊植入物和解剖模型
  • 檢測並量化解剖模型和植入物之間的潛在重疊

設計

  • 透過新的“局部包裝”直接關閉3D模型中的間隙,且不丟失其他區域的細節
  • 使用超過60多種新的API腳本自動執行重複的設計步驟
  • 透過更好的第三方IDE彙整輕鬆創建腳本

匯出檔案準備執行3D列印

 

 

 

其它產品