基于CT扫描数据的黄鳍金枪鱼鱼体三维重构

为研究鱼类分类与其内部结构,实验利用X射线计算机断层(CT)扫描技术对黄鳍金枪鱼鱼体进行扫描,通过医学影像软件Mimics (MIS_Research_21.0)对CT扫描数据进行处理,对黄鳍金枪鱼的骨骼、鳔和肌肉进行三维重构并测定了相应部分的体积和表面积。结果显示:(1) CT扫描可获得清晰的黄鳍金枪鱼骨骼、肌肉和鳔的影像;(2)医学影像软件Mimics可计算出黄鳍金枪鱼的骨骼、鳔和肌肉的体积和表面积,其体积分别占鱼体体积的7.76%、0.88%和91.36%,表面积分别占鱼体表面积的29.52%、0.74%和69.74%。研究表明:(1)使用X射线CT扫描技术是目前对鱼类损伤较小、鱼体骨骼、鳔和肌肉成像最便捷、最直观的方法;(2)医学影像软件Mimics可用于鱼体三维重构、计算鱼类骨骼、鳔和肌肉的体积和表面积;(3) CT扫描可用于鱼类学、鱼病学和鱼类声学回波强度的深入研究。实验可为鱼类学、鱼病学和鱼类声学回波强度等的深入研究提供参考。

MIMICS联合Voxar软件引导治疗空洞型肺结核1例

1 临床资料患者,女,41岁,咳嗽2个月,确诊肺结核并口服抗结核药物异烟肼、利福平、乙胺丁醇、吡嗪酰胺,2个月后痰及肺泡灌洗液检查示结核杆菌DNA阳性。查体:双肺呼吸音清晰,未闻及干湿性啰音。肺部CT提示左肺下叶背段空洞,较2个月前相仿。介入手术过程:患者继续口服抗结核药物治疗,气管镜下行结核空洞内异烟肼灌注治疗;医学影像交互式控制系统(MIMICS)软件三维重建提示背段空洞容积为31.3 mL,医学可视化系统Voxar软件虚拟导航提示为左肺背段C支内侧分支(第5级支气管);给予虚拟导航支气管镜引导,0.3g异烟肼加入5mL利多卡因及15mL0.9%氯化钠溶液(总液体20 mL),导管灌入左肺背段C支外侧分支,术中患者诉轻微背痛及胸闷,无其他不适及并发症。

Mimics软件三维重建技术行钛网形态优化设计在颅骨成形术中的应用

目的探讨应用Mimics软件三维重建技术进行钛网形态优化设计在颅骨成形术中的应用效果。方法2017年5月至2022年5月前瞻性进行颅骨成形术60例,其中30例应用Mimics软件三维重建技术进行钛网形态优化设计(优化组),30例应用常规设计的钛网(对照组)。结果与对照组比较,优化组手术切口供血良好率明显增高(80.0%vs.53.3%;P=0.028),术后切口甲级愈合率明显增高(70.0%vs.40.0%;P=0.020),术后拆线时间明显缩短[(7.07±0.95)d vs.(7.83±1.12)d;P=0.006],术后大量硬膜外积液发生率明显降低(10.0%vs.36.7%;P=0.015)。优化组术后无颅内出血、钛网外露情况。结论应用Mimics软件三维重建技术对钛网形态进行优化设计,可有效降低颅骨成形术中切口缝合的张力,术后切口供血和愈合更佳,缩短术后拆线时间,降低大量硬膜外积液的发生率,有效减少颅内出血和钛网外露。

Mimics软件在骨科规范化培训中的应用研究

目的:探讨骨科住院医师规范化培训中引入Mimics软件的作用。方法:我科从2020年7月到2021年7月带教了36名骨科规培学生,其中研究生18名,外院规培生18名。采用信封法分为试验组和对照组,分别采用Mimics软件带教和传统带教,比较两组学生的出科考试成绩和综合素质评分。结果:试验组的出科考试成绩和综合素质评分高于对照组(P<0.05)。结论:Mimics软件通过三维立体模型的建立,能够增加学习兴趣,增加三维解剖空间感,提高学习效果。在规培生带教中效果显著,值得进一步推广。

基于Mimics软件分析新型复合型颈椎前路内固定方式的可行性

目的:探讨Mimics软件分析新型复合型颈椎前路内固定方式——下颈椎前路椎弓根螺钉(anterior transpedicular screw,ATPS)固定+零切迹内固定方式的可行性。方法:选取2021年1月至2022年9月50例行颈椎CT扫描的正常人行C_(1)-C_(7)节段扫描,其中男27例,女23例,年龄25~65(46.0±9.0)岁。导出Dicom格式,刻入光盘,通过Mimics软件对各节段进行三维重建。并在图像上置入模拟螺钉,按照零切迹螺钉的临界值(头尾倾角44。,内倾角29。)置入,观察每个节段零切迹螺钉所在位置,确定下颈椎前路椎弓根螺钉固定+零切迹内固定方式的可行性。结果:在本次研究中,对于上位零切迹螺钉,50例研究对象的颈椎三维图像在C_(3)-C_(7)节段中均处于安全位置中,且没有出现上位零切迹螺钉与ATPS螺钉相交。对于下位零切迹螺钉,在C_(3)-C_(4)、C_(4)-C_(5)中,50例研究对象的颈椎三维图像中有4例处于安全位置,46例在最大尾倾角分别为(32.3±1.9)°和(36.1±2.2)°时可实现安全置钉;在C_(5)-C_(6)、C_(6)-C_(7)2个节段中,没有出现下位零切迹螺钉与ATPS螺钉相交,螺钉均处于安全位置。结论:下颈椎前路椎弓根螺钉固定+零切迹内固定方式通过选择的进钉点、位置可以实现置钉成功。

基于Mimics三维重建比较自体块状骨移植和GBR在水平骨增量中的临床效果

目的:比较自体块状骨移植与引导骨再生(guided bone regeneration,GBR)在水平骨增量中的临床效果。方法:选择2019年6月—2021年6月于合肥市口腔医院行种植修复伴水平骨缺损的患者42例,随机分为2组。A组20例,采用自体块状骨移植;B组22例,采用GBR进行水平骨增量。评价2组患者并发症发生率、疼痛度、二次植骨率、骨宽度增量、骨吸收率、修复1年的边缘骨吸收量和种植成功率。采用SPSS 26.0软件包对数据进行统计学分析。结果:2组种植成功率、并发症发生率和二次植骨率无显著差异,疼痛度A组显著高于B组(P<0.05)。术后6个月嵴顶下2 mm骨宽度增量A组显著高于B组(P<0.05),而在嵴顶下6 mm和10 mm处,2组无显著差异;A组在嵴顶下2mm吸收率显著低于B组(P<0.05),在嵴顶下6 mm和10 mm处差异无统计学意义。2组修复1年后的边缘骨吸收量无显著差异。结论:对于水平向骨缺损,自体块状骨移植较GBR在嵴顶处可获得更佳的骨轮廓,修复1年后2组边缘骨吸收量接近。

基于深度学习语义分割技术的气胸肺萎陷程度自动化计算

在法医临床学鉴定中,当需要确定肺萎陷程度时,通过Mimics软件计算被认为金标准。然而,由于Mimics软件的操作复杂且耗时较长,一些法医工作者仍然倾向于使用目测法、三线法等传统方法进行计算,这种做法可能导致鉴定意见出现一定程度的误差。本研究基于深度学习语义分割技术开发了肺萎陷程度自动化计算模型,并与Mimics软件计算肺萎陷程度的结果比对,以探究深度学习在肺萎陷程度测算中的可行性与可靠性。本研究收集包含气胸诊断的42例DICOM格式CT影像数据,每例图像约350张,层厚1 mm,从中随机选取32例数据用于模型训练,人工标注1943张图像中胸廓内含气区域,另外10例数据由Mimics软件测量肺萎陷程度,用于验证模型训练效果。同时,选取5例气胸相关鉴定案例作为外部测试集,通过模型和Mimics软件重建两种方法计算肺萎陷程度,分析两种方法结果的相关性及计算误差。在验证集中,模型计算结果与人工方法的平均误差为2.4%,平均计算时间为60.04 s;在测试集中平均误差为4.4%。本研究构建的模型在气胸所引起的肺萎陷程度自动化测算中表现出潜在的应用价值,为法医临床学中对气胸所致的肺萎陷程度准确定量提供了可靠的技术支撑。

基于Mimics软件个体化重建咯血模型在呼吸内科护理教学中的应用

目的探讨Mimics软件三维重建咯血模型在护理教学中的应用效果。方法采用便利抽样法选取2020年1月至2021年12月在杭州市某医院实习的47名护生作为研究对象,其中2020年1-12月入科的25名实习护生为对照组,采取传统教学模式;2021年1-12月入科的22名实习护生为试验组,采取基于三维影像辅助的教学模式。评价并比较两组实习护生的理论知识考核、实践技能考核成绩及自主学习能力、临床思维能力、护患沟通能力等。结果试验组实习护生的理论知识考核成绩及自主学习能力、临床思维能力、护患沟通能力得分均高于对照组(均P<0.05);实践技能考核成绩与对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。结论基于Mimics软件的三维影像辅助教学模式,可激发实习护生的学习积极性,提高教学效果。

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

目的探讨关节外科临床教学中医学影像控制系统(materialise's interactive medical image control syste,Mimics)数字化软件辅助教学的可行性与效果。方法选取2023年3月—2024年3月第二医科大学附属医院的54名实习医学生作为研究对象,按教学模式不同分为参照组与研究组,各27例,参照组采取传统教学模式,研究组实施Mimics数字化软件辅助教学模式,比较两组考核成绩、教学效果与教学满意度。结果研究组医学生出科考核成绩(理论知识、临床操作技能)优于参照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。研究组教学效果(帮助理解解剖位置关系、帮助理解截骨方法及角度、提升学习兴趣、操作难易程度、增强职业认同感、增强思维能力)评分高于参照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。研究组医学生对教学的满意度为96.30%(26/27),高于参照组的74.07%(20/27),差异有统计学意义(χ^(2)=5.283,P<0.05)。结论关节外科临床教学中,基于Mimics数字化软件联合3D建模打印技术展开教学,可以有效地调动实习医学生积极性,使医学生对假肢放置方式和操作过程有更好的理解,切实提升实习医学生学习效果,并保证其对临床教学工作的认可与满意。

基于Mimics软件数据库与CBL-课堂翻转教学模式对提高骨科教学效果的价值评价

目的评价和分析基于Mimics软件数据库及基于案例教学法(Case-based Learning,CBL)-课堂翻转教学模式对提升骨科教学效果所发挥的作用。方法选取2023年2—11月在东莞市滨海湾中心医院骨科轮转的80名临床学生作为研究对象,以随机数表法分为对照组与改革组,对照组(n=40)的骨科学生应用传统教学模式,改革组(n=40)的骨科学生应用基于Mimics软件数据库及CBL-课堂翻转教学模式,比较两组学生理论知识考核成绩、操作考核成绩、教学效果及教学满意度。结果改革组理论知识成绩以及操作考核成绩均高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。改革组教学效果、学生总满意度评价均优于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论应用基于Mimics软件数据库及CBL-课堂翻转教学模式可显著提升教学效果,还能够提高学生的教学评价及教学满意度,有助于优化师生关系,进一步提高教学效率和教学质量。

“微植体-上颌骨”三维有限元模型的建立

目的探索基于Mimics医学图像处理系统的CT法快速建模新思路,建立几何相似性好、可灵活组装、含微植体的上颌骨三维有限元模型。方法以牙列完整的成人上颌骨为标本,作螺旋CT扫描后将图像传输至Mimics系统进行三维重建,再运用Abaqus对三维模型进行网格划分后建立有限元模型。结果获得几何相似性好、可拆卸的三维有限元模型;探索出一条基于Mimics的生物力学模型快速建模新方法。结论应用高精度螺旋CT成像、Mimics和Abaqus相结合的方法建立含微植体的上颌骨三维有限元模型是切实有效和可行的。Mimics系统有助于快速建模及提高模型的几何相似性。

数字化虚拟手术设计辅助正颌外科手术12例临床分析

目的:探索数字化技术在辅助正颌外科手术中的应用价值。方法:2008年1月—2011年12月间收治12例颌骨发育畸形患者,经CT扫描及三维重建,对12例患者进行手术治疗,并对结果进行评价。结果:经CT扫描,Mimics重建,能够清晰显示颌骨畸形的状态,通过在Mimics软件中虚拟手术,辅助术中导航,术后效果均满意。结论:数字化正颌外科手术能够提高手术操作的可预见性,便于医患沟通,缩短手术时间,减轻患者的痛苦。

基于Mimics平台的CT图像三维重建算法研究

为充分挖掘CT图像中的医学诊断信息,提高CT图像的三维重建效果与可视化程度,研究了基于Mimics平台的CT图像三维重建算法。将腹部16排螺旋CT图像导入Mimics系统,利用系统图像分割、蒙版编辑和区域增长等功能模块,将脾脏器官由腹部CT切片图像中完整分离出来,并可进行任意角度的放大、缩小等操作。与传统方法相比,其实现的对人体器官、骨骼和组织的CT图像的三维重建与可视化处理结果,更加接近于真实器官的生理解剖结构。

Dicom标准和Mimics软件辅助建立下颌骨三维有限元模型

目的:寻求一种更为快捷、精确的下颌骨三维有限元模型建立方法。方法:应用薄层CT,Dicom标准和Mimics软件,结合Ansys三维有限元专用软件对157层,层厚为0.5mm的CT断层影像进行分析处理。结果:建立了更为精确,应用更为广泛的下颌骨三维有限元模型。使用Dicom标准和Mimics软件获取三维模型直接写入Ansys三维有限元软件,提高了建模效率。结论:薄层CT,Dicom标准的应用使得有限元模型的建立更为精确,同时Mimics软件直接建立三维模型,极大程度提高了建模效率。

拟态防御技术结合软件多样化在软件安全产业中的应用

随着互联网的飞速发展,计算机软件全球化的进程不断推进。大量相同软件安装在数以万计的计算机中,容易导致黑客利用软件的漏洞,攻击安装了该软件的所有计算机。传统的软件安全措施是依靠对漏洞进行修补,其只能起到亡羊补牢的作用。软件多样化技术可以使这种情况得到缓解,但其并没有从根本上消除漏洞带来的威胁。本文提出将拟态防御技术与软件多样化技术相结合应用于软件安全产业,可以消除漏洞带来的威胁。

基于CT、MRI数据建立颅脑手术预演平台

目的利用CT/MRI医学影像数据,创建三维立体模型,在计算机上进行颅脑手术预演,完成手术的全过程,为颅脑外科手术方案制定、手术培训等提供重要手段。方法电子计算机、CT/MRI医学影像数据、Mimics逆向工程软件、打印机。本研究可利用计算机中已有的病例三维模型进行手术预演,也可随时通过Mimics逆向工程软件对特定病例的CT/MRI影像数据创建三维立体模型,再进行手术模拟操作。结果把CT/MRI二维影像数据转化为三维立体模型,应用Mimics逆向工程软件实现手术模拟。结论可帮助颅脑外科医生在进行实际手术之前检验、评价、预测各种可行的手术方案;可以反复训练颅脑外科实习医生练习做各种复杂的手术操作,而不受实验人体数量的限制,从而降低手术风险;使医学院校学生通过手术模拟方便、生动的学习手术技能,积累经验,从而降低教学成本并提高教育质量。

Mimics软件在颧骨复合体骨折三维CT图像中的测量与应用

目的探讨单侧颧骨复合体骨折移位的CT测量方法并用于指导临床手术。方法收集需要手术治疗的单侧颧骨复合体骨折患者20例,术前摄颌面部三维CT,利用Mimics软件对双侧颧骨复合体与邻近骨骼解剖标志点中选取的同样两点之间的距离和选取同样的三点之间的角度进行测量分析,计算患侧与健侧之间的差值,以此为骨折移位数据指导手术。术后复查CT并测量各段距离和角度,评价复位效果。结果1)颧骨复合体骨折时,颧骨体骨折块多向后、向内移位。术后患侧与健侧比较,骨折段移位距离差值减少至2 mm以内,角度差值减少至1°以内,复位达到三维对称,开口及咬合功能恢复好,手术效果满意。2)健侧的颧弓突点水平角和颧突点水平角数据呈正态分布,分别为138.50°±1.15°和132.72°±0.89°。结论三维CT测量可以实现对颧骨复合体空间移位的定量测量,对颧骨复合体骨折的手术复位具有指导意义。

基于CTA断层图像直肠及周围结构数字模型的重建及三维可视化研究

目的寻求基于CTA断层图像重建直肠及周围结构数字模型及三维可视化的方法。方法基于空气灌肠造影及CTA血管造影技术,64排螺旋CT对胸12至股骨中上部分沿横断面在动脉期及静脉期连续跟踪扫描。Mimics软件基于856层Dicom3.0标准CT连续断层二维图像,分别对直肠及周围结构等各种组织进行三维重建。结果建立直肠及周围结构三维数字模型。结论薄层CT扫描技术和Dicom3.0标准的应用使数字模型的建立更为精确,空气灌肠造影及CTA血管造影技术方便建立肠管及血管结构,Mimics软件基于CT扫描图像建立人体各种结构更为方便,获得数字模型可为解剖教学、手术培训提供医疗教学平台。

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。

应用Mimics软件建立下颌无牙颌三维有限元模型

目的:快速准确建立患者下颌无牙颌三维有限元模型,为种植修复的生物力学分析打下基础。方法:CT扫描患者下颌骨,转换为DICOM数据后用Mimics软件重建三维图像,再用自编命令流导入Ansys软件进行分析处理。结果:快速准确地建立了活体下颌无牙颌三维有限元模型。结论:CT技术,DICOM标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件直接建立三维模型后直接导入Ansys软件极大的提高了建模效率。