中仿Simpleware骨科生物力学实验解决方要点.docxVIP

中仿Simpleware骨科生物力学实验解决方案概述随着骨科生物力学的研究进展，对骨科疾病不论是采用中医药还是西医手术治疗都具有相当显著的进步，生物力学在临床骨科和基础研究中的运用不断提升，整个创伤骨科的进步已延伸出另一个创新领域。骨科手术中采用置换人工假体来取代退化的关节，大大改善过去临床无法解决的问题并且手术成功率已达相当满意的结果。此外，骨科新材料、新型内外固定器械的应用都离不开生物力学理论，生物力学分析为临床应用与研究提供定量标准，利用生物力学测试技术定量计算未知的肌肉或骨关节作用力为临床治疗提供极有价值的信息。骨骼、关节、肌肉等构成的人体运动系统的生物力学作为生物力学与临床医学结合最紧密的领域之一，在近些年来得到了较大的发展。在基础研究领域肌肉骨骼模型的建立，骨的适应性改建，软骨组织宏观与微观分析和实验研究，肌肉力量的预测，韧带和肌腱结构关系，功能解剖学、细胞分子力学等均取得了较多的成果。并且这些研究不断地被应用于临床实际中，如矫形、植入假体等。二、骨骼力学物理实验分析的缺点图2.1人造实体肋骨与手骨骨骼模型人造骨骼模型比较理想化和简单化，没有复杂的拓扑和内部结构。用人造骨骼模型来进行力学实验研究，与实际情况会产生较大的误差，以致在临床医学方面不能广泛应用。物理实验分析的缺点：模型简单、理想化实验结果受环境影响大实验结果有效性不足，难以广泛应用目前，随着计算机技术的发展，国际上提出利用骨骼扫描图像进行逆向三维重构建模。利用模型进行模拟计算分析，还能将活动状态下肌肉、肌腱、韧带和关节的力进行量化和定量分析，促进了医学临床和基础研究对肌肉-骨骼系统疾病的治疗以及创伤和畸形、退行性病变的重建、诊断与治疗，更加有效地提高临床疗效。三、骨骼生物力学仿真实验研究全球高端解决方案Simpleware上述传统骨骼模型物理实验方法的缺陷，中仿Simpleware软件已能完全解决，它致力于为CAD、CAE以及3D打印领域提供世界领先的三维图像处理、分析以及建模和服务，已在世界范围内被业界广泛采用。2013年11月中仿科技公司应邀参加第九次全国整脊学术交流大会，详细介绍Simpleware软件，并就Simpleware在骨骼建模及力学仿真分析计算领域的应用做详细介绍及案例操作，并得到了与会人员一致的认可。Simpleware软件具有CT图像三维处理功能，其强大而精确的建模功能将CT扫描数据转换为计算模型，用于骨骼力学的研究，提供完善的数值计算解决方案。（一）软件相关模块简介Simpleware软件帮助您全面处理3D图像数据（MRI，CT，显微CT，FIB-SEM……），并导出适用于CAD、CAE、以及3D印刷的模型。使用图像处理模块（ScanIP）对数据进行可视化，分析，量化和处理，并输出模型或网格。利用有限元模块（+FE Module）生成CAE网格；利用全新的物理模块：固体力学模块（+SOLID Module）、流体分析模块（+FLOW Module）以及多学科分析模块（+LAPLACE Module），通过均质化技术计算扫描样品的有效材料属性。图3-1.1 simpleware建模流程Simpleware软件基于核心的图像处理平台——ScanIP，结合可选模块，实现FE/CFD网格生成、CAD一体化以及有效材料属性的计算。Simpleware三维图像建模软件的主要模块如下：ScanIP Software: 核心图像处理平台+FE Module: 网格生成模块+NURBS：曲面建模模块+CAD Module: CAD 模块Physics Modules：物理模块+SOLID Module：结构力学模块+FLOW Module：流体分析模块+LAPLACE Module：多学科分析模块1、核心图像处理平台ScanIPScanIP为3D图像数据的图像可视化、测量和处理工具提供了宽泛的选择。处理后的图像可导出为STL或点云文件，应用于CAD分析、求解、和3D打印领域。ScanIP为3D图像数据（MIR，CT，micro-CT，FIB-SEM…）的综合处理提供了软件环境。软件为用户提供了功能强大的数据可视化、分析、分割、以及量化工具。ScanIP易于学习和使用，内置视频录制功能，并能基于处理后的数据导出可用于CAD或3D打印的曲面模型/网格。附加模块可用于通过扫描数据导出CAE网格、整合图像数据、建模、导出NURBS曲面、计算有效材料属性的功能。优势直观的用户界面易学易用生成高质量的多部分STL和曲面模型无需手动修正或重剖网格脚本自动执行可重复的任务及操作直接进行图像到曲面的转换，曲面输出及可视化准确、高质量地重构数据重要特征图3-1.2 CT数据提取和可视化支持导入多种文件格式提供具有多个2D/3D视角的可定制化工作区背景图像及蒙片的立体渲