mimics颈椎建模详细过程
人体下颈椎计算分析系统的开发和应用
人体下颈椎计算分析系统的开发和应用
王睿博;沈晓雯
【期刊名称】《生物医学工程研究》
【年(卷),期】2011(030)002
【摘要】颈椎是一个典型的非规则形体构件,由于颈椎体、关节、韧带、椎间盘等材料性质不一,模型的建立较为复杂,准确建立异物同构颈椎模型尤为重要.几何模型数据取自健康男性的颈椎CT片,采用人体颈椎几何特性,使用数字化三雏医学影像交互式处理系统MIMICS11.11,通过CT图像识别方法建立三雏有限元颈椎模型.使用FORTRAN语言编制与MIMICS11.11及大型有限元分析软件ANSYS的接口程序.我们研制了人体颈椎分析系统,实现多种情况下颈椎模型的计算分析.计算表明建立的颈椎模型较为合理,明显提高了人体颈椎模型的构造能力和分析能力.
【总页数】4页(P101-104)
【作者】王睿博;沈晓雯
【作者单位】浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州310018;浙江大学生物系统工程系,杭州310058
【正文语种】中文
【中图分类】R318
【相关文献】
1.正常人体下颈椎有限元模型的建立及验证 [J], 孙玙;王诗成;杨水泉;王新家
2.线损无功电压综合计算分析管理系统的开发和应用 [J], 冯书安;王维洲;姚军;吕
佩倞;胡殿刚
3.中职人体解剖学信息化教学资源开发和应用的效果研究 [J], 郑金秀
4.人体中下颈椎应力松弛实验研究 [J], 于铁成;王兴
5.人体退变下颈椎三维有限元模型建立 [J], 吴增志;罗鹏刚;林伟文;夏雄超;凌华军;孔抗美
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Mimics14.0软件在胫骨螺钉外固定架模型建立的初步应用
Mimics14.0软件在胫骨螺钉外固定架模型建立的初步应用郑轶;尹庆水;王智运;马立敏【摘要】目的利用Mimics 14.0软件重建、组合、赋值外固定架螺钉的三维模型,为遴选适宜的外固定架材料创造条件.方法将CT扫描层厚0.625 mm的DICOM 格式图像1 000张导入Mimics 14.0软件,筛选出胫骨平台下5 cm处图片60张进行三维重建,将螺钉扫描后导入胫骨骨干的三维模型中,利用Mimics 14.0软件的自适应装配,赋值功能生成组合模型.结果胫骨生成4 744个三角面片,创建582 750 个单元,螺钉生成4 362个三角面片,创建11 868个单元.结论 Mimics 14.0软件可快速、有效生成三维模型,便于Ansys、Abaqus等有限元软件进行分析,为不同材料属性的螺钉的抗拔出力等生物力学研究提供基础.%Objective To utilize the Mimics 14. 0 software to reconstruct,combinate and assign the three dimensional model of external fixation screw to create the condition for selecting appropriate materials of external fixation. Methods 1 000 CT images (0. 625 mm) were inputted to the Mimics 14. 0 software. 60 images located at 5 cm below tibia plateau were screened to three dirnmensional reconstruction.Meanwhile,screws were scanned to input to the three dimensional model of tibia to generate the new comrnbined model with the functions of auto assembling and assigning material. Results The tibia and screw generated 4 744 triangles, 582 750 elements,4 362 triangles,11 868 elements respectively. Conclusion The Mimics 14. 0 software could generate three dimen sional model rapidly and effectively,which is convenient to be analyzed by finite element software(Ansys,Abaqus) ,andprovides the theoretical basis of biomechanic study on pullout resistance of different screws.【期刊名称】《重庆医学》【年(卷),期】2013(042)007【总页数】3页(P783-785)【关键词】胫骨骨折;外固定器;三维模型【作者】郑轶;尹庆水;王智运;马立敏【作者单位】南方医科大学研究生学院,510515;广州军区广州总医院骨科医院,510010;广州军区广州总医院骨科医院,510010;广州军区广州总医院骨科医院,510010【正文语种】中文四肢骨折是临床常见的疾病，在所有的战伤中，双下肢损伤占1／4［1］。
Mimics软件在医学图像三维重建中的应用
Mimics软件在医学图像三维重建中的应用王娇;刘洋;张晓玲;王衍;穆建玲;赵燕【摘要】介绍了Mimics(Materiaise's interactive medical image control system)软件及医学图像三维重建的方法,并对该软件在医学图像三维重建中的应用现状进行了分析.指出Mimics软件是连接二维断层扫描图像和三维图像的桥梁,其更重视实现可视化之后的后续研究,并且可以实现个人普通计算机上大规模数据的转换处理,无需专业工作站,将二维扫描的数据(CT、MRI)输入该软件可快速生成三维模型并进行编辑,为医生日常临床诊疗以及科研工作使用提供帮助.最后对其应用前景进行了展望.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2015(036)002【总页数】4页(P115-118)【关键词】mimics;医学图像;三维重建【作者】王娇;刘洋;张晓玲;王衍;穆建玲;赵燕【作者单位】061001 河北沧州,沧州医学高等专科学校;061001 河北沧州,沧州市中心医院急诊科;061001 河北沧州,沧州医学高等专科学校;061001 河北沧州,沧州医学高等专科学校;061001 河北沧州,沧州医学高等专科学校;061001河北沧州,沧州中西医结合医院【正文语种】中文【中图分类】R318;R4450 引言医学图像三维重建是指利用科学计算可视化技术，将从医学影像设备获得的二维图像数据转换成三维数据，从而展示人体组织器官的三维形态并进行定性、定量分析的技术[1]。
它是一项多学科交叉的研究课题，涵盖数字图像处理、计算机图形学、生物医学工程等技术。
医学图像三维重建技术在医学教学、医学诊断、生物力学分析、模拟外科手术、放射治疗等方面具有非常重要的应用价值[2-4]，是当前的一个研究热点。
很多研究者致力于将三维重建软件运用到目前普及使用的个人计算机上，重建和显示人体不同结构、组织的三维模型，为临床医师提供方便，提高工作效率。
mimics建模教程
人体股骨远端和胫骨近端模型的mimics反求设计3.3.1数据采集股骨远端和胫骨近端的数据采集工作是在天津某医院完成的。
选取正常男性健康志愿者，年龄31岁，身高1.72米，膝关节无疾病及畸形。
对于其右侧膝关节行CT扫描。
扫描层厚1mm，扫描层数199层。
得到连续横断面图像以及矢状面图像。
所得DICOM数据资料通过工作站传输到移动硬盘，作为膝关节重建数据来源。
3.3.2数据预处理将扫描好的CT数据拷贝到计算机上，通过“File”菜单下“Import images”导入扫描图片，如图3-34所示，选择需要的图片数据并打开。
图3-34 MIMICS数据导入界面点击“Next”按钮，如图3-35所示，选中想要进行的转换项目（其中包含图片数量、像素大小、图片类型、定位参数等），点击“Convert”按钮，完成转换。
设置“定位参数”，界面如图3-35所示。
图3-35 图片转换和定位参数的设定导入并完成图片的转换之后，MIMICS软件会自动计算并生成冠状面图和矢状面图。
如图3-34所示，软件用三个视图来显示这三个位置的图片，并且这三个视图是相互关联的，可以通过鼠标和定位工具栏快速定位。
右上角的图是原始的扫描图像；左上角和下角是由原始横断面图像计算生成的冠状面和矢状面图像。
红线指示横断面图像的位置；黄线指示冠状面图像的位置；绿线指示矢状面位置。
由于扫描的CT 图片太多，在重建三维模型时必定过于繁琐，需要通过“Orangize images”命令简化CT 图片，不需要的图片将不会在项目中出现，这样可以减少工作量，节省计算机资源，提高建模效率。
3.3.3 股骨远端模型的构建图3-36 MIMICS 建模工具栏在这里详细介绍股骨远端模型的构建过程。
主要使用的命令如图3-36所示。
1. 阈值分析断层图片中，不同组织的灰度值不同，因此通过阈值来提取相应的组织，利用软件自带的“阈值设定”(Threshold)选择需要重建的模型。
MIMICS软件在人体骨组织重建方面的应用
MIMICS软件在人体骨组织重建方面的应用具体的建模步骤如下：第一步，将现有的ct数据导入mimics是通过以下的步骤：导入ct数据得到下图这里的图像以mimics自带的图像为例。
第二步，进行阈值分析，点下图右下角的按钮在股骨头的部分画一条线，出现下图点弹出对话框上的start threholding，如下图绿色显示的是根据ct图像灰度所生成的阈值，一般不需要调节，但如果你觉得边界不是分割的很清楚的话可以适当调整一下。
点close后，点上面对话框的apply,然后切换上面的表单到如图所示状态点这个按钮，然后在图中绿色的股骨头上点一下，记住，是股骨头，如下图第三步，对模型进行处理。
点close，这时生成的股骨中间有很多的空洞，这在后面的ansys处理中会有很大的麻烦，所以就要求你仔细的一幅一幅的ct图片进行修改，就是把股骨中间有空的地方添满。
点下图右下角的按钮，下面的两张图是经过处理和处理之前的差别，股骨头上面的空洞没有了。
空洞的产生是由于ct阈值的差别造成的，并不是原来就有的，因此这样处理不影响后续计算。
上面的工作是细活，要有耐心然后点建立三位模型点calculate得到三维图形，这时的图形只是面，而不是体如图点击进入migics9.9点 smooth 进行光滑处理后，exit并保存，只需要点弹出对话框的yes系统自动退回到mimics点export如图，导出ansys文件在ansys中划分网格后就可以导入mimics赋值了。
注意：这里必须选ansys area files 如果选element划分网格就困难了。
导入ansys进行划分网格后保存文件。
将模型另存为一个文件名，在这里是hipout。
点击下图按钮弹出对话框如下图，选择ansys file导入后，点击materials按钮弹出对话框，设置数据如下图系统运算后生成的模型就是下图利用下图弹出对话框按照图示进行设定。
打开ansys，注意ansys的工作目录必须和存放文件的地址一致。
应用mimics软件重建环杓关节三维CT图像
6 Xu W , Han D , Hu R , et al. Characteristics of vocal immobil
ity following endotracheal intubation]J/. Ann Otol Rhinol La-
差等影
响诊断
7。
学
进 诊断，
层螺旋CT对环
常
左右对
一特点，认为当螺旋CT中左右
声带突
不对称时可考
8，但当扫描体位不
正或严重 时，同一轴面有可能不能同时显示两
声带突'
阳性或 性，因
层螺旋CT 并不多。
诊断中临床应用
CT图像仿真三维重建可以更好的观
状软骨和
置关系
方
向、程度，从而更好的诊断 别诊断
图3标记后的环状软骨和 软骨三维重建图像
(53. 85%,
56/104),两者差 统计学意义($<0. 01)；另有
16
复
宽
无法辨别
或
，无法进行描记和重
建，其中18,19岁各1例20〜29岁8例(8/16),30
〜39 岁 4 例(4/30),70〜79 岁 2 例(2/6)。
3讨论
声 动障碍的常
声痹
，两
临床
似，但是病因病理完全
不同，治疗方法也截然不同，两
和
模
不完全，需要根据
原始图像进行局部手工描
。模板CT
为
226((
)的 54 例(51. 92%, 54/104), CT 值为
148((
)的 42 例(40. 38%, 42/104),小于
148的4例，CT值为148和226之间的2例，大于
Mimics17.0软件教程(最完整版)-3
62
步骤 F：按“确定”按钮将材质指定给 FEA 网格。FEA 网格的元素将根据其材质着色：
然后，可以将此体积网格与材质指定一起导出（在这种情况下，只有 E-模量）。 注意：对于不同的范围或不同的遮罩材质指定，也可以使用不同的表达式。有关详细信息，请查看有关使用查 找文件分配材料的部分。
63
51
将此表面重命名为小转子： 接下来，从 remesh 工具栏设置自动重读操作，如下所示：
52
从 3-matic 中的左侧边栏中启用“查看三角形”选项以查看三角形。结果如下所示。 53
步骤 E：如果网格仍然包含一组小三角形。这些可以使用保留质量的减少三角形来删除。转到 remesh->quality preserve reduce triangles（或使用质量 保留 remesh 工具栏中的三角形缩减图标）。以下是股骨病例的推荐参数：质量阈值 0.4、迭代次数 4、最大几 何误差 0.3 mm、最大边缘长度 5 mm。
步骤 C：输入密度表达式以将每个材质的灰度值转换为密度。对于本教程，我们将使用以下表达式：密度=13.4+1017*灰度值。 步骤 D：通过取消选择“密度”和“泊松系数”之前的选择框，选择只写出导出文件中的 E 模量材料属性。对于 E-模 量，我们将使用以下表达式：E-模量=-388.8+5925*密度。 步骤 E：检查将在“材质编辑器”中指定的材质的值：
步骤 C：在这个步骤中，我们将提高网格的质量。如上所述，我们已经检查了网格的质量。要提高质量，请转到 remesh->auto remesh（或使用 auto 重读工具栏中的重读图标）并使用以下参数：质量阈值：0.4，几何错误：0.2，控制三角形边缘长度关闭，迭代 次数：4。 现在大多数三角形都达到了所需的质量，但是边缘长度仍然是不同的。通过选择“最大边长度”参数，可以控制曲 面网格的密度。低值将导致大量三角形。要了解网格中存在的边缘长度，请使用“测量”工具栏快速测量，或选择 检查测量作为最小边缘长度或最大边缘长度。
麻醉中的喉罩
•论著•麻醉中的喉罩-咽喉腔形态变化研究—基于交互式医学图像控制系统的三维可视化模型构建廖红霞陈立强张天剑盛春欢上海市静安区市北医院麻醉科200435通信作者：參红霞，Email: shxyqs@【摘要】目的针对喉罩(laryngeal mask airway, I.MA)在咽喉中置人后的气体泄露现象，使用交互式医学图像控制系统 (materialise’s interactive medical image control system, MIMICS)建立喉罩置人咽喉腔（pharyngolaryngeal cavity, PLC)中的 3D 模型(PIX-I.MA模型），利用此模型研究LMA.PKC形态变化以及两者的间隙。
方法利用CT技术获取充满状态的LMA置人 PLC的数据，同时获取离体LMA和正常颈部的数据，并将数据导人MIMICS。
利用该软件建立LMA模型、PLC模型、PLC-LMA模型。
结果将PI.C模型、PLC-LMA模型进行对照后发现:在LMA置人后，舌骨和甲状软骨的形状和位置发生了变化，PLC变化较大=插人LMA后，梨状窝、咽后壁缝隙丄MA气囊口咽端的凹陷处是潜在的气体泄漏通道，机械通气引起的气体泄漏可能从这里进人口咽和鼻咽1结论计算机辅助三维模型能清晰显示PLC插人LMA前后两者的形变和位移，有助于进一步研究如何选择LMA型号和改进LMA的方法。
【关键词】喉罩；咽喉腔；三维建模基金项目：上海市卫生健康委员会科研课题(201940453)1)01 ： 10.3760/rma.j.rn321761 -20200916-00257374 国际麻醉学与复苏杂志2021年4月第42卷第4期Int J Anesth Resus，April 2021，Vol. 42, No.4Morphological changes of laryngeal mask airway and laryngeal cavity in anesthesia--construction of a three dimensional model based on Materialised interactive medical image control systemLiao Hongxia, Chen Liqiang, Zhang Tianjian, Sheng ChunhuanDepartment of A nesthesiology, Shibei Hospital, Jing'an District, Shanghai 200435, ChinaCorresponding author: Liao Hongxia, Email:**************【Abstract】Objective To establish a three-dimensional (3D) model based on Materialised interactive medical image control systems (MIMICS) for the air leakage of laryngeal mask airway (LMA) during insertion into the pharyngolaryngeal cavity (PLC), and to investigate the morphological changes of LMA and PLC and the gap between them. Methods CT scanning was used to obtain the data of PLC with full filled LMA (PLC-LMA). Meanwhile, the data of LMA and the normal neck were obtained and then imported into MIMICS to establish a LMA model, a PLC model and a PLC-LMA model. Results We compared the PLC model with the PLC-LMA model and found that after LMA insertion, there were changes in shape and position of the hyoid bone and thyroid cartilage as well as the PLC. After LMA insertion, the gap among the pyriform sinus, posterior pharyngeal wall and LMA pharyngeal mask mouth-pharynx end were potential gas leakage tunnels, which might be the places that the gas leaked by mechanical ventilation flowed out before en- tery into the oropharynx and nasopharynx. Conclusions The computer-aided 3D modeling can clearly visualize the displacement and deformation of LMA and PLC before and after insertion of PLC into LMA, which provides further reference for selection of an appropriate size of LMA and improve LMA design.【Key words】Laryngeal mask airway; Pharyngolaryngeal cavity; Computer-aided three-dimensional modelingFund program: Scientific Research Project of Shanghai Municipal Health Commission (201940453)DOI ： 10.3760/cma.j .cn321761 -20200916-00257喉罩（laryngeal mask airway,L M A)自面世以来，在全身麻醉的呼吸道管理中的使用越来越频繁，它 操作简单，对血流动力学刺激小，麻醉复苏快，术后并发症少，具有很多气管导管无法比拟的优点[1_5]。
mimics教程
mimics教程第一单元什么是MimicsMimics是Materialise公司的交互式的医学影像控制系统，即为Materiaise's interactive medical image control system.它是模块化结构的软件，可以根据用户的不用需求有不同的搭配。
下面是这些模块的介绍：MIMICS软件介绍MIMICS是一套高度整合而且易用的3D图像生成及编辑处理软件，它能输入各种扫描的数据（CT、MRI），建立3D模型进行编辑，然后输出通用的CAD（计算机辅助设计）、FEA（有限元分析），RP（快速成型）格式，可以在PC机上进行大规模数据的转换处理。
MEDCAD模块：MEDCAD模块是医学影像数据与CAD之间的桥梁，通过双向交互模式进行沟通，实现扫描数据与CAD数据的相互转换。
在MIMICS的项目中建立CAD项目的方法有以下两种：1. 轮廓线建模：在分割功能状态下，MIMICS自动在分离出的掩模上生成轮廓线，MEDCAD能在给定误差的条件下自动生成一个局部轮廓线模型，进而用于医用几何学CAD模型中。
创建的CAD模型的可能方法：-B样条曲线及曲面-点，线，圆，曲面，球体，圆柱体等所有这些实体均可以iges格式输出到CAD软件中制做植入体，另一个典型的运用是用MEDCAD模块做统计分析，如测量很多不同股骨头的数据，为建立标准股骨头植入体时作参考。
2. 参数化或交互式CAD建模可在2D或3D视图中直接创建CAD对象，或者用参数设置的方式创建（如定义圆心、半径来创建一个圆），创建后可用鼠标进行交互式编辑。
方便设计验证：为验证CAD植入体的设计，MIMICS输入STL文件格式在2D视图及标准视图中显示，或在3D视图中显示，用透明方式显示解剖关系，使用这一方法可以快速实现医学影像数据在CAD设计软件中的调用。
RP-SLICE模块：Rp-slice模块在MIMICS与多数RP机器之间建立SLICE格式的接口，RP-Slice 模块能自动生成RP模型所需的支撑结构。
颈椎人工椎间盘置换三维有限元模型
颈椎人工椎间盘置换三维有限元模型徐波;姚永莉;张美超【期刊名称】《实用医学杂志》【年(卷),期】2013(029)002【摘要】目的:建立颈4-5 PrestigeTM-LP人工颈椎间盘植入后的三维有限元模型.方法:采用成年男性的新鲜尸体的颈椎标本进行CT三维扫描,通过三维重建软件Mimics system和AutoCAD形成颈椎C4-5和PrestigeTM-LP人工颈椎间盘假体三维图形文件,经有限元分析软件ANSYS8.0建立颈椎C4-5和PrestigeTM-LP 人工间盘有限元,模拟完成C4-5人工椎间盘置换手术.结果:成功建立颈椎C4-5节段PrestigeTM-LP人工颈椎间盘置换有限元模型,对颈椎的后部结构、颈椎关节突关节、钩椎关节等均进行了模拟重建.共计包含174 923个solid单元,249 006结点,88个缆绳单元及相应176个结点.结论:模型具有精确度高,单元划分精细,手术模拟真实的特点,可用于颈椎人工间盘置换后的生物力学研究.%Objective To establish a three-dimensional finite element model of cervical spine C4 ～C5 segment implanted with PrestigeTM-LP artificial intervertebral disc. Methods The geometry of C4 ～ C5 vertebrae was reconstructed from computer tomography (CT) scaned images of cervical spine specimen of a fresh human adult male cadaver. 3-D model of C4 ～ C5 vertebral and Prestige-LP artificial disc prosthesis was completed in Mimics system and AutoCAD respectively. IGES file format of C4 ～ C5 vertebral and artificial disc prosthesis 3-D model was imported into ANSYS 8.0 to transform FEM. Finally, Prestige-LP artificial disc prosthesis was implanted into C4 ～ C5vertebrae to simulate clinical operation. Results Detailed geometries of vertebral bodies were modeled including posterior elements, facet joints, and uncovertebral joints. The FEM used with total numbers of 174 923 solid voxel elements, 249 006 node, 88 cable element and 176 cable node so as to incorporate the full details of the complicated vertebral body geometries. Conclusions The results illustrate that 3-D FEM possessed characteristics of high precision of geometries of vertebral bodies and realistically surgical simulation. It can perfectly provide function on biomechanical study for cervical artificial disc replacement.【总页数】3页(P174-176)【作者】徐波;姚永莉;张美超【作者单位】510515广州市,南方医科大学临床解剖教研室【正文语种】中文【相关文献】1.新型人工腰椎间盘置换的三维有限元模型 [J], 张兰凤;董黎敏;王永清;孟丽娜;叶金铎;张春秋;2.新型人工腰椎间盘置换的三维有限元模型★ [J], 张兰凤;董黎敏;王永清;孟丽娜;叶金铎;张春秋3.人工颈椎间盘置换对下颈椎活动影响的三维有限元分析 [J], 申勇;曹俊明;李志远;张宇宸;丁文元;杨大龙4.人工颈椎间盘置换术后异位骨化三维有限元模型的建立与意义 [J], 李广州; 刘浩; 杨毅; 戎鑫; 丁琛; 陈华5.颈椎前路椎间盘切除融合术与人工颈椎椎间盘置换术治疗跳跃型颈椎椎间盘突出症的生物力学效应有限元分析 [J], 何俊波;刘浩;吴廷奎;王贝宇;洪瑛;戎鑫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
mimics教程
mimics 教程第一单元什么是 MimicsMimics 是 Materialise 公司的交互式的医学影像控制系统，即为 Materiaise's interactive medical image control system. 它是模块化结构的软件，可以根据用户的不用需求有不同的搭配。
下面是这些模块的介绍：MIMICS 软件介绍MIMICS 是一套高度整合而且易用的 3D 图像生成及编辑处理软件，它能输入各种扫描的数据(CT 、MRI)，建立 3D 模型进行编辑，然后输出通用的 CAD (计算机辅助设计) 、FEA (有限元分析)， RP (快速成型) 格式，可以在 PC 机上进行大规模数据的转换处理。
MEDCAD模块：MEDCAD 模块是医学影像数据与 CAD 之间的桥梁，通过双向交互模式进行沟通，实现扫描数据与 CAD 数据的相互转换。
在 MIMICS 的项目中建立 CAD 项目的方法有以下两种：1. 轮廓线建模：在分割功能状态下， MIMICS 自动在分离出的掩模上生成轮廓线， MEDCAD 能在给定误差的条件下自动生成一个局部轮廓线模型，进而用于医用几何学 CAD 模型中。
创建的 CAD 模型的可能方法：-B 样条曲线及曲面-点，线，圆，曲面，球体，圆柱体等所有这些实体均可以 iges 格式输出到 CAD 软件中制做植入体，另一个典型的运用是用 MEDCAD 模块做统计分析，如测量很多不同股骨头的数据，为建立标准股骨头植入体时作参考。
2. 参数化或交互式 CAD 建模可在 2D 或 3D 视图中直接创建 CAD 对象，或者用参数设置的方式创建 (如定义圆心、半径来创建一个圆) ，创建后可用鼠标进行交互式编辑。
方便设计验证：为验证 CAD 植入体的设计， MIMICS 输入 STL 文件格式在 2D 视图及标准视图中显示，或在 3D 视图中显示，用透明方式显示解剖关系，使用这一方法可以快速实现医学影像数据在 CAD 设计软件中的调用。
mimics应用教程
mimics教程第一单元什么是MimicsMimics是Materialise公司的交互式的医学影像控制系统，即为Materiaise's interactive medical image control system.它是模块化结构的软件，可以根据用户的不用需求有不同的搭配。
下面是这些模块的介绍：MIMICS软件介绍MIMICS是一套高度整合而且易用的3D图像生成及编辑处理软件，它能输入各种扫描的数据（CT、MRI），建立3D模型进行编辑，然后输出通用的CAD（计算机辅助设计）、FEA（有限元分析），RP（快速成型）格式，可以在PC机上进行大规模数据的转换处理。
MEDCAD模块：MEDCAD模块是医学影像数据与CAD之间的桥梁，通过双向交互模式进行沟通，实现扫描数据与CAD数据的相互转换。
在MIMICS的项目中建立CAD项目的方法有以下两种：1. 轮廓线建模：在分割功能状态下，MIMICS自动在分离出的掩模上生成轮廓线，MEDCAD能在给定误差的条件下自动生成一个局部轮廓线模型，进而用于医用几何学CAD模型中。
创建的CAD模型的可能方法：-B样条曲线及曲面-点，线，圆，曲面，球体，圆柱体等所有这些实体均可以iges格式输出到CAD软件中制做植入体，另一个典型的运用是用MEDCAD模块做统计分析，如测量很多不同股骨头的数据，为建立标准股骨头植入体时作参考。
2. 参数化或交互式CAD建模可在2D或3D视图中直接创建CAD对象，或者用参数设置的方式创建（如定义圆心、半径来创建一个圆），创建后可用鼠标进行交互式编辑。
方便设计验证：为验证CAD植入体的设计，MIMICS输入STL文件格式在2D视图及标准视图中显示，或在3D视图中显示，用透明方式显示解剖关系，使用这一方法可以快速实现医学影像数据在CAD设计软件中的调用。
RP-SLICE模块：Rp-slice模块在MIMICS与多数RP机器之间建立SLICE格式的接口，RP-Slice 模块能自动生成RP模型所需的支撑结构。
mimics颈椎建模详细过程
1.材料和方法此步骤将使用本课题组合作单位购买的Mimics16。
0软件构建C0、C1、C2、C3四个骨性结构的初步三维模型，再利用其3—Matic的功能将骨性模型及本课题组的仿生关节的三维模型重新划分网格来修正模型，然后将修正过的三维模型倒入Geomagic12.0软件进行进一步处理,以使模型能符合有限元分析的要求.1.1利用Mimcs16.0从颈椎CT图像建立枕骨（C0）、C1、C2、C3骨性结构的初始三维模型将本课题组原有的颅底及全颈段CT断层扫描图像294张,层距1.25mm, 导入Mimics16。
0软件，确定图像的前后、左右、上下的正确方位，使用软件的Profile Line及阈值分割功能选择出骨组织的灰度阈值,最小为226,最大为3071，如图1-1。
由于阈值分割只会选择出阈值范围内的物体,并不会自动识别颈椎结构，而且原始的CT 数据是包含了患者背后的金属板的，因此阈值分割选出来的并不是我们想要的颈椎结构。
所以我们使用区域增长的功能单独选出颈椎及下颅骨的结构，如图1-2。
区域增长后的颈椎结构被用黄色填充，包括有皮质骨和松质骨，但是这些区域显示并不完善，有的在松质骨区有很多空洞,而且各个椎骨之间并未分隔开，因此我们使用软件自带的编辑工具调整修饰所有断层图片，解决上述问题，然后采用Calculate 3D功能建立三维模型，得到C0、C1、C2、C3骨性结构的初步三维模型，如图1-3。
流程图如1—4所示。
1。
2 使用3-Matic修洁三维模型通过上述步骤获得的枕骨及上颈椎（C0、C1、C2、C3）的三位模型是由一个相当粗糙的模型，有许多尖刺、不平滑的结构及生理颈椎不存在的结构，这是将CT数据转化为三维模型必然会出现的结果。
而且此三维模型划分的网格实际上是一个面网格结构，有许多三角片，有许多实际结构中不存在的空洞以及杂乱的三角片这种模型是不能直接进行有限元分析的，也不能用于Geomagic12.0的处理.所以需要使用Mimics16。
mimics12.0培训手册(总结)
mimics教程第一单元什么是MimicsMimics是Materialise公司的交互式的医学影像控制系统，即为Materiaise's interactive medical image control system.它是模块化结构的软件，可以根据用户的不用需求有不同的搭配。
下面是这些模块的介绍：MIMICS软件介绍MIMICS是一套高度整合而且易用的3D图像生成及编辑处理软件，它能输入各种扫描的数据（CT、MRI），建立3D模型进行编辑，然后输出通用的CAD（计算机辅助设计）、FEA（有限元分析），RP（快速成型）格式，可以在PC机上进行大规模数据的转换处理。
MEDCAD模块：MEDCAD模块是医学影像数据与CAD之间的桥梁，通过双向交互模式进行沟通，实现扫描数据与CAD数据的相互转换。
在MIMICS的项目中建立CAD项目的方法有以下两种：1. 轮廓线建模：在分割功能状态下，MIMICS自动在分离出的掩模上生成轮廓线，MEDCAD能在给定误差的条件下自动生成一个局部轮廓线模型，进而用于医用几何学CAD模型中。
创建的CAD模型的可能方法：-B样条曲线及曲面-点，线，圆，曲面，球体，圆柱体等所有这些实体均可以iges格式输出到CAD软件中制做植入体，另一个典型的运用是用MEDCAD模块做统计分析，如测量很多不同股骨头的数据，为建立标准股骨头植入体时作参考。
2. 参数化或交互式CAD建模可在2D或3D视图中直接创建CAD对象，或者用参数设置的方式创建（如定义圆心、半径来创建一个圆），创建后可用鼠标进行交互式编辑。
方便设计验证：为验证CAD植入体的设计，MIMICS输入STL文件格式在2D视图及标准视图中显示，或在3D视图中显示，用透明方式显示解剖关系，使用这一方法可以快速实现医学影像数据在CAD设计软件中的调用。
RP-SLICE模块：Rp-slice模块在MIMICS与多数RP机器之间建立SLICE格式的接口，RP-Slice 模块能自动生成RP模型所需的支撑结构。
Mimics 软件教程 最完整版
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股骨和植入物的重熔
股骨和植入物现在必须在 3-matic 中修复。要执行此操作，请转到 FEA 菜单并选择 Remesh。这将显示以下对 话框：
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切割方向仍可以修改。当光标停留在红色箭头的中心时 更改为重定位图标，按住鼠标左键。通过移动鼠标，可以更改切割平面的方向。
按住鼠标左键可更改切割平面的方向。 要完成切割，切割平面应完全穿过骨骼。因此需要增加深度。在“使用多平面切割”对话框中，单击“属性”。在“属 性”对话框中，将深度更改为 50 mm。
2。每次从“文件”菜单中选择“导入图像”，计算机都会重新启动。 导入图像时，MIMICS 会尝试联系已连接的 SCSI 设备。它导致问题的原因是这些设备中的一个（或多个）发出 错误消息。在 mimics 中，有一个功能可以阻止来自某些设备的消息，这样这个问题就不会再发生了。打开“模 拟”，然后从“文件”菜单中选择：“选项”->“高级 SCSI”。在出现的对话框中，禁用启用 SCSI 复选框。单击“确 定”，重新启动模拟，然后再次尝试导入。
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选择植入物和股骨轴，然后单击“确定”。模拟记忆将打开，显示三个选项卡，三维视图，植入物的检查场景，股 骨的检查场景。 我们将首先结合股骨轴和植入物。然后再对组合网进行重熔和分离。
创建非歧管组件
非流形组件是一个具有多个部分的对象，例如在本例中植入物放置在切割的股骨内。这个物体有一个共同的界 面，在我们的例子中是股骨植入界面。创建这样的对象时，希望两个部分的公共曲面相同。为此，我们使用创 建非流形装配操作。此操作将两个网格合并为一个网格，并在接口处保持节点连续性。 转到三维视图，然后从“重读”菜单中选择->创建非歧管组件（或使用 在重熔工具栏中创建非流形部件图标）。 作为主要实体，通过左键单击股骨选择股骨轴。现在单击相交实体并选择植入物。单击“应用”组合两个网格
3岁儿童C4-C5颈椎有限元模型开发及拉伸、弯曲验证
3岁儿童C4-C5颈椎有限元模型开发及拉伸、弯曲验证曹立波;魏嵬;张冠军【摘要】基于CT扫描,建立具有精确骨骼几何及详细椎间盘解剖学结构的3岁儿童C4-C5颈椎段有限元模型;参考成人颈部生物材料实验数据及相关成人与对比研究结果,采用缩放方法计算得到3岁儿童颈部组织材料参数;分别在准静态、动态拉伸以及准静态弯曲-伸展、侧向弯曲及轴向旋转载荷条件下,对模型进行验证.结果显示,准静态拉伸刚度为211.8 N/mm,动态拉伸最终失效力为759.9 N,最终失效位移为5.08 mm,均与实验值吻合良好;准静态伸展、弯曲、侧向弯曲及轴向旋转运动范围分别为9.75°、9.29°、3.79°和7.04°,均在实验基准数据允许的误差范围内,吻合良好.结论表明:该模型能较好地反映3岁儿童C4-C5颈椎段在准静态、动态拉伸以及准静态弯曲-伸展、侧向弯曲和轴向旋转载荷下的生物力学特性,具有较高的生物逼真度.【期刊名称】《中国生物医学工程学报》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】9页(P37-45)【关键词】儿童颈椎;生物力学;有限元;准静态;验证【作者】曹立波;魏嵬;张冠军【作者单位】湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082【正文语种】中文【中图分类】R318引言在交通事故中，儿童脊柱损伤造成的死亡率高达16%～41%，且儿童脊柱损伤约有75%发生在颈椎段［1］。
儿童颈部与成人颈部在解剖学、形态学等方面存在明显差异，如更松弛的颈部韧带、更纤细的颈椎骨骼等。
这些差异都将增加儿童颈部的损伤风险［2－4］。
此外，颈部作为连接头部的重要解剖学结构，其动力学响应直接影响头部响应，因此儿童颈部生物力学研究对儿童颈部损伤防护及头部损伤机理的研究都至关重要。
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1.材料与方法
此步骤将使用本课题组合作单位购买得Mimics16、0软件构建C0、C1、C2、C3四个骨性结构得初步三维模型，再利用其3-Matic得功能将骨性模型及本课题组得仿生关节得三维模型重新划分网格来修正模型，然后将修正过得三维模型倒入Geomagic12、0软件进行进一步处理，以使模型能符合有限元分析得要求。
1.1利用Mimcs16、0从颈椎CT图像建立枕骨（C0）、C1、C2、C3骨性结构得初始三维模型
将本课题组原有得颅底及全颈段CT断层扫描图像294张，层距1、25mm，导入Mimics16、0软件，确定图像得前后、左右、上下得正确方位，使用软件得Pro及阈值分割功能选择出骨组织得灰度阈值，最小为226，最大为3071，如图1-1。
由于阈值分割只会选择出阈值范围内得物体，并不会自动识别颈椎结构，而且原始得CT 数据就是包含了患者背后得金属板得，因此阈值分割选出来得并不就是我们想要得颈椎结构。
所以我们使用区域增长得功能单独选出颈椎及下颅骨得结构，如图1-2。
区域增长后得颈椎结构被用黄色填充，包括有皮质骨与松质骨，但就是这些区域显示并不完善，有得在松质骨区有很多空洞，而且各个椎骨之间并未分隔开，因此我们使用软件自带得编辑工具调整修饰所有断层图片，解决上述问题，然后采用Calculate 3D功能建立三维模型，得到C0、C1、C2、C3骨性结构得初步三维模型，如图1-3。
流程图如
1-4所示。
1、2 使用3-Matic修洁三维模型
通过上述步骤获得得枕骨及上颈椎（C0、C1、C2、C3）得三位模型就是由一个相当粗糙得模型，有许多尖刺、不平滑得结构及生理颈椎不存在得结构，这就是将CT数据转化为三维模型必然会出现得结果。
而且此三维模型划分得网格实际上就是一个面网格结构，有许多三角片，有许多实际结构中不存在得空洞以及杂乱得三角片这种模型就是不能直接进行有限元分析得，也不能用于Geomagic12、0得处理。
所以需要使用Mimics16、0自带得3-Matic8、0进行进一步处理，去掉无效得三角片并简化三角片得数量，以利于后面得运算。
首先使用软件得Fix Wizard功能处理三维模型中得错误
然后使用Remesh中得Creat Inspection Scene功能为三维模型划分网格，然后使用Auto Mesh优化三角片质量。
最后将处理过得模型保存为二进制STL格式文件，为下一步处理做准备。