Mimics仿真软件结合3D打印技术在骨科实习教学中的应用

目的探讨Mimics医学仿真软件结合3D打印技术在骨科本科生临床实习中的应用效果。方法选取2017级、2018级临床医学专业共105名实习生作为研究对象。2018级临床医学本科生41人作为试验组,2017级临床医学本科生64人为对照组。试验组接受Mimics仿真软件培训及3D打印教学,对照组接受传统床边临床带教。对两组学生进行问卷调查,了解学习效果以及骨科实习满意度评估。结果问卷调查结果显示,试验组学生学习效果更好,在PACS系统的应用(3.68±0.52 vs.2.53±0.87)、Mimics软件建模能力(3.54±0.60 vs.1.97±0.89)以及应用3D打印技术能力(3.54±0.55 vs.1.88±0.88)均高于对照组;且相较于对照组对骨科实习整体满意度更高(3.98±0.16 vs.3.09±0.29)(P<0.001)。结论骨科本科生临床实习中应用Mimics仿真软件结合3D打印教学,可提高本科生仿真软件应用能力,提高骨科临床实习教学质量及满意度。

基于Mimics软件及3D打印技术的教学模式在骨科复杂疾病教学中的应用

探讨基于Mimics软件及3D打印技术的教学模式在骨科复杂疾病教学中的应用效果。方法 选择2023年1月至12月间在宁波市第二医院骨科进行规范化培训的规培学员及实习生共24名,随机均分成对照组和实验组。对照组采用传统CPBL教学方案,实验组在传统教学基础上,采用基于Mimics软件及3D打印技术的创新模式教学。教学评估周期为3个月,考核内容包括理论测试、临床实践能力考核、自我认知能力考核及教学效果评价等。结果 两组学员在理论知识考核上无显著差异,但在临床实践能力、自我认知能力及教学满意度这三方面实验组学员测试成绩高于对照组,该差异有统计学意义。结论 基于Mimics软件及3D打印技术的教学模式在骨科复杂疾病教学中能显著提高规培学员及实习生的临床实践能力和自我认知能力,学员教学满意度高,值得推广应用! 。

Mimics设计及3D打印技术辅助骶髂关节螺钉置钉

探讨Mimics软件设计及3D打印技术辅助骶髂关节螺钉数字化置钉的应用价值。30例模型术前采用Mimics软件设计,测量预置螺钉后进出针点的空间位置、螺钉方向、螺钉长度等指标预测值,对比其在实际操作过程中使用3D打印导航模板辅助置钉后各项指标实际值之间的差异。结果显示,各指标的预测值和实际值之间无显著差异(P>0.05)。结果表明,在骶髂关节螺钉置钉中运用Mimics软件术前设计与3D打印导航模板辅助置钉操作的实际效果高度一致,应用价值高。

探讨3D打印联合Mimics软件在肘关节骨折中的应用效果

目的:分析3D打印联合Mimics软件在肘关节骨折中的应用效果。方法:选取60例笔者所在医院2015年1月-2019年1月收治的肘关节骨折患者,基于平行对照法将其分为两组,每组30例。对照组行常规手术,观察组根据3D打印联合Mimics软件开展手术。比较两组临床指标、肘关节Mayo功能评分和肘关节活动度。结果:两组住院时间、切口长度比较差异均无统计学意义(P>0.05);观察组透视次数、出血量及手术时间均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术前,两组肘关节Mayo功能评分比较差异无统计学意义(P>0.05);观察组术后3、6个月肘关节Mayo功能评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组旋后、屈曲、旋前及伸直活动度均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:3D打印联合Mimics软件在肘关节骨折治疗中具有较高的应用价值,不仅可以缩短手术时间,同时还可以显著改善患者肘关节活动功能状况。

Arigin 3D Pro软件与Mimics软件三维重建模型的精度研究

背景:随着医学成像技术不断提高,人体解剖结构的可视化研究得到进一步发展,三维重建技术在医疗方面的作用也逐渐凸显。Mimics是目前应用最为广泛的医学图像三维重建软件,Arigin 3D Pro则是近期国内自主研发的一款基于3D打印的医学重构软件系统。目的:探讨Arigin 3D Pro软件和Mimics软件在医学图像三维重建处理中的精确度。方法:选取肝脏、脊柱、膝关节、心脏部位的图像数据,以Mimics软件重构后的3D模型为依据,进行两款软件重构模型的偏差分析;选取10例头颅部位及1例股骨粉碎性骨折的图像数据,进行三维重建,对每个重建模型均进行10组特征尺寸的测量,评估两款软件重构模型特征尺寸的差异。结果与结论:Arigin 3D Pro和Mimics软件对肝脏、脊柱、膝关节、心脏的三维重建模型,偏差的均值±标准差分别为(0.93±1.05),(0.36±0.74),(0.45±0.74)及(0.18±0.41)mm。Arigin 3D Pro和Mimics软件重建肝脏模型的时间分别为3 min、35 min,两款软件重建其他模型的时间均小于1 min。对于头颅、股骨粉碎性骨折的3D重构模型,两款软件Arigin 3D Pro软件与Mimics差异无统计学意义(P均>0.05)。说明Arigin 3D Pro软件与Mimics软件3D重构模型的精度相当,对于肝脏模型而言,Arigin 3D Pro软件的重建时间明显优于Mimics软件。

3D打印技术结合PACS及Mimics在桡骨远端粉碎性骨折治疗中的应用研究

目的分析3D打印技术结合PACS及Mimics在桡骨远端骨折中应用的效果。方法选取2016年4月~2017年8月收治的桡骨远端粉碎性骨折患者47例,将其中应用3D打印技术结合PACS及Mimics指导手术治疗的27例视作观察组,另接受常规手术治疗的20例视作对照组,比较两组效果。结果观察组治疗用时、骨折恢复时间、出血量优于对照组;观察组治疗后腕关节功能优良率为92.59%,对照组为50%;观察组并发症发生率为7.41%,对照组为30%,差异显著(P<0.05)。结论在桡骨远端粉碎性骨折治疗中应用3D打印技术结合PACS及Mimics指导手术能保证手术固定的有效性,提升手术安全性,缩短手术时间,有推广价值。

Mimics结合3D打印技术在骨科手术前演练体会

目的：每一台手术的成功都是团队合作的成果,如何让术者、助手在术中完美配合,除了长期工作中培养的默契感外,重要的是针对每次手术制定严密的术前计划并严格进行.方法：2017年6月～2018年1月,我院使用Mimics软件系统结合3D打印模型,对人工关节置换、肱骨髁间粉碎性骨折手术进行术前模型演练,对演练结果进行总结分析,制定严密的手术操作计划,同时培养了团队配合效率.结果：各类手术平均用时减少,术中出血量减少（P〈0.05）,而各类手术疗效评价与常规手术比较无显著统计学差异（p〉0.05）.结论：Mimics结合3D打印技术在骨科术前演练应用,没有对手术疗效产生负面影响,反而提高了手术效率,减少了手术用时,降低手术出血量,值得推广.

穿支形态学的层次解剖与3D定位

目的基于数字解剖学技术构建穿支血管层次解剖及定位的标准方法,为穿支血管的形态学研究提供参考。方法新鲜成人标本5具,行全身动脉灌注,2具用红色乳胶-羧甲基纤维素混悬液灌注,另外3具用氧化铅-红色乳胶-羧甲基纤维素混悬液灌注。前者供大体层次解剖,后者进行多排螺旋CT扫描,应用图像工作站(Mimics,Materialise,Belgium)先行数字解剖,建立皮瓣数字解剖模型,然后大体层次解剖。结果标本的血管填充良好,边缘连续平滑,无空泡产生及中断现象。真皮下血管网,皮神经及其营养血管链清晰可见。三维图像的血管主干及大、小分支均饱满清晰,无齿状伪影,立体感强。结论①碱化、温控与混悬剂配比为数字化前期处理的三要素;②应用Mimics建立的皮瓣数字解剖模型,可对穿支进行精准的层次解剖与3D追踪定位。

3D打印个体化髋臼翻修假体设计及应用

目的通过使用数字化重建和3D打印技术,设计和制造个体化的髋臼假体,以满足临床对于特殊骨缺损治疗的需求,并探讨该技术在临床应用中的意义。方法采用Mimics和3-matic软件进行数字化重建和假体设计;依据患者CT数据,进行数据处理和重建,设计个体化的髋臼假体;集合髋臼缺损的类型、骨质修复需求,使用3D打印技术将设计好的假体转化为实体模型,并进行后续加工工艺。结果假体顺利安装及组配,术中假体匹配程度达到术前规划要求,且髋臼底部无法填充部分通过植骨恢复骨量并达到支撑效果;髋臼翻修假体一次性植入达到预设位置,髋臼外展及前倾角度符合术前设计要求;术后一周拍摄X片后,确定假体位置良好。结论个体化假体的应用为临床医学提供了一种新的方式,可满足特殊骨缺损患者的治疗需求,对于改善医疗实践、推动医学技术的发展具有重要意义。

基于CT图像重建人体膝关节3D骨骼优化模型

目的:重建一个含有股骨远端和胫骨近端的人体膝关节3D骨骼优化模型。方法:采用螺旋CT机扫描人体膝关节部位,从胫骨近端到股骨远端,获得DICOM格式图像数据。利用Mimics软件进行图像数据输入和视图图像处理重建3D骨骼模型,并使用它自带的3-matic软件对所建的3D模型进行优化处理。结果:使用Mimics软件重建了一个含有股骨远端和胫骨近端的左侧人体膝关节3D骨骼模型,其自带的3-matic软件重建了一个含有股骨远端和胫骨近端的左侧人体膝关节3D骨骼优化模型。结论:该优化模型可清晰精确地模拟股骨远端和胫骨近端的三维几何形态,能导入到ANSYS/ABAQUS等有限元软件进行力学特性分析,也能结合MRI重建含有半月板的人体膝关节生物力学模型,为仿生膝关节的结构设计提供理论依据。

重建肺损伤3D图像对急性百草枯中毒预后的评估

探讨重建百草枯肺损伤的3D图像并计算损伤肺组织的体积对急性百草枯中毒患者预后的预测价值。重建百草枯肺损伤的3D图像能在断层CT的基础上定量地动态监测百草枯所致急性肺损伤的病情进展,评估患者的预后。

3.0T磁共振三种序列在3D半月板模型重建中的对比分析

目的:比较磁共振自旋回波(SE)T1WI、快速自旋回波(TSE)T2WI和质子压脂成像(FS-PDWI)三种序列在重建3D半月板模型中的价值。方法:采用超导3.0T MR对30例正常膝关节半月板进行扫描,所有病例扫描参数保持一致,获得T1WI(A组)、T2WI(B组)和FS-PDWI(C组)三组序列DICOM 3.0格式的影像数据,利用Mimics 16.0软件重建3D半月板模型。采用SPSS19.0软件统计分析,比较三组图像质量的主观评分,比较3D模型与原始二维图像半月板前角、后角及体部的高度和宽度。结果:三组图像质量评分分别为A组4.52±0.31,B组3.98±0.24,C组4.10±0.46;A组vs.B组q值=7.32(P<0.05),B组vs.C组q值=2.38(P>0.05),A组vs.C组q值=5.04(P<0.05)。3D模型与原始二维图像半月板测量值之间差异无统计学意义(P>0.05)。结论:MRI T1WI序列为半月板3D重建优势序列,3D模型能清晰精确地模拟半月板的三维几何形态,为半月板生物打印技术提供模型。

3D打印技术在肘关节恐怖三联征治疗中的应用效果评估

目的评估3D打印技术在肘关节恐怖三联征治疗中的应用效果。方法选取2017年4月~2019年1月我院收治的肘关节恐怖三联征患者40例为研究对象,采用随机数字表法分为观察组、对照组各20例,对照组经X线、CT平扫+三维重建检查完成术前设计,观察组在应用X线、CT平扫+三维重建基础上,利用有限元软件mimics及3D打印技术将骨折复位和内固定植入具象化,完成术前设计,两组均经缝合铆钉的方式修补内侧与外侧韧带复合体。对比两组手术疗效、手术前后肘关节功能(Broberg-Morrev肘关节功能评分)、疼痛度[疼痛视觉模拟评分(VAS)]、术后并发症发生率。结果观察组手术时间、术中出血量、术中透视次数、骨折愈合时间短/少于对照组(P<0.05);观察组术后3、6、9月Broberg-Morrev评分高于对照组(P<0.05);观察组术后1、3、6月VAS评分低于对照组(P<0.05);观察组术后9月内并发症发生率与对照组差异无统计学意义(P>0.05)。结论 3D打印技术应用于肘关节恐怖三联征治疗中,可明显提高手术疗效,促进患者术后肘关节功能恢复,减轻疼痛,不会明显增加并发症风险,值得在临床推广实践。

基于CT图像颈椎三维实体模型重建及3D打印

目的基于CT图像重建人体颈椎节段的三维模型和3D打印技术,为临床诊断提供清晰、特异的病变模型,提高模拟手术效果。方法将人体颈椎CT数据导入MIMICS软件,得到颈椎C4~C7段分割图像,建立3D初步模型。将模型导入GEOMAGIC Studio软件,得到数字模型,并进行3D打印。结果运用两个逆向软件获得C4~C7段颈椎及其椎间盘的三维模型,为研究颈椎病变提供了有力的参考。结论清晰完整的人体颈椎三维实体模型可为深入研究颈椎结构的病变及生物力学机制提供新思路。

从CT图片到3D互动解剖教学模型的制作——以颅骨解剖结构教学模型制作为例

文章探讨了从CT图片到3D互动解剖教学模型的制作过程:通过一个真实人体的CT图片,进行3D解剖数字模型制作,并利用Unity3D制作成可在多个平台运行并互动的软件,以利于医学解剖教学。

DICOM数据用于3D打印的方法研究及实现

本文主要介绍了DICOM格式的CT影像数据的特点,综述了3D打印技术中的数据采集、MIMICS软件的三维数据处理及3D重建过程的研究进展,以期推动数字化医学向精细化、个性化方向发展。

基于CT图像的腰椎L4/5节段三维重建及3D打印

目的基于CT图像进行三维建模与3D打印腰椎管狭窄症的患者腰椎L4/5节段实体模型,供腰椎受力情况参考。方法基于CT扫描数据,运用医学图像处理软件Mimics和逆向工程软件Geomagic studio建立两组罹患腰椎管狭窄症的腰椎L4/5节段三维实体模型,并结合3D打印技术,将病变的三维实体模型打印出来。结果建立了两组L4/5节段罹患腰椎管狭窄症的腰椎模型,以及其椎间盘部分。为研究腰椎管狭窄症提供了准确的模型参考。结论建立与打印的腰椎L4/5节段模型,为临床治疗以及生物力学分析提供了参考。

3D打印模板技术在桡骨远端C型骨折手术设计中的应用

目的探讨3D打印模板技术在桡骨远端C型骨折手术设计中的应用效果。方法回顾性分析2015年6月至2018年5月在广州医科大学附属深圳沙井医院手外科行手术治疗的30例桡骨远端C型骨折患者的临床资料,其中,以术前在电脑中利用Mimics 20.0软件先建立骨折3D数字模型,在电脑中通过3D数字模型了解骨折形态并模拟骨折复位,利用3D打印机打印出1∶1的骨折实体模板,在实体模板上模拟手术过程并选择合适的钢板及螺钉固定孔位的15例患者纳入实验组;15例通过传统影像学资料了解骨折形态及进行术前设计者纳入对照组。比较两组患者的手术时间、术中出血量和术后腕关节Gartland-Werley评分。结果30例患者均顺利完成手术,术后伤口Ⅰ期愈合,所有患者均获得随访,时间为10~18个月,平均约12个月,两组患者均达到骨性愈合;实验组患者的手术时间为(69.00±6.34)min,明显短于对照组的(73.93±6.34)min,术中出血量为(29.67±6.40)m L,明显少于对照组的(35.00±6.27)mL,差异均有统计学意义(P<0.05);末次随访腕关节功能根据Gartland-Werley评分,实验组优良率为86.67%,略高于对照组的73.33%,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论应用3D打印模板技术辅助进行桡骨远端C型骨折的手术设计比传统的利用影像学资料进行术前设计更加直观、真实,缩短手术时间,减少术中对周围组织不必要的损伤,达到对患者个体化、精确化的治疗。

Mimics在关节外科临床教学工作中的应用初探

目的探讨Mimics数字化软件辅助关节外科临床教学的可行性与效果。方法利用患者CT扫描断层数据通过Mimics软件重建,构建三维立体数字化模型,输出交互式多媒体教学视频,同时通过熔融沉积成型技术(fusion deposition modeling,FDM)打印模型辅助关节外科临床教学,课后采用问卷调查评价教学效果。结果完成膝关节的数字化模型建立,打印出1:1教学模型,予以现场手术计划,输出交互式多媒体教学视频。教学效果调查问卷显示,应用Mimics重建三维可视化图像,结合3D建模打印技术构建模型,不仅能实现手术设计,还能明显提高学生对于关节外科相关理论知识、假体选择、位置的理解和掌握,取得满意效果。结论应用Mimics数字化软件辅助关节外科临床教学,结合3D建模打印技术构建模型,能激发医学生学习热情,直观了解假体安放位置及流程,提高学习效果,具有良好的应用价值。

3D打印兔骨骼模型在生物教学中的应用

兔骨骼模型在生物学教学中,作为哺乳动物骨骼的代表,展示给学生.传统的模型分为两种一种是对活体家兔处死后,解剖出骨骼实物,通过连接组装成兔骨模型,特点精准性高,缺点制作麻烦,复杂,不能批量生产.另一类是石膏模型,优点可批量生产,缺点精准性差.近年来,随着3D 打印技术的兴起,3D 打印应用于工业,医疗,建筑,文化创意等领域,在教育领域亦初露头角【1】.本文尝试通过3D 打印的方法,制作兔骨骼模型,既有实体动物骨骼模型的精准度,又有石膏模型批量生产的特点.这种方法值得推广.