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| 1 | Mimics和Geomagic辅助下建立固定义齿的有限元模型显示文摘目的建立固定义齿的三维有限元模型,为后续的牙周组织的生物力学分析提供数字模型。方法利用Mimics医学影像三维重建软件和Geomagic studio逆向工程软件对CT图像进行处理,并运用UG NX进行实体建模及有限元网格划分。结果建立了包含牙槽骨、基牙、牙周膜、固定义齿的三维有限元模型。结论直接运用牙齿原始数据建模,一定程度上可以避免数据丢失,减少模型失真,所得模型具有较好的几何相似性。 | 王野平 林小英 周慧峰 | 2010 | 医用生物力学2010，25，6： | 28 |
| 2 | 基于CT图像的长管骨有限元材料属性研究及实验验证显示文摘目的探讨经酒精处理的新鲜人体长管骨个性化材料属性定义的方法,以及骨骼材料数目对有限元结果的影响。方法利用断层扫描CT图片,在Mimics中建立股骨干三维实体模型,然后导入Hypermesh中分割成皮质骨、松质骨以及骨髓;根据相关经验公式分别赋于皮质骨和松质骨的材料参数,设置5组材料数目的不同仿真组;在Abaqus中进行线弹性阶段的压缩实验仿真,并进行体外验证实验。结果端部位移在0~1 mm时,松质骨材料数目为1种,皮质骨材料数目大于10种的整体力-位移有限元仿真结果与实测数据平均相对误差在10%左右;骨干的测量点变形量的有限元结果与实测数据相对误差为14.6%。在小位移下0~0.5 mm时1,种皮质骨材料的整体力-位移的仿真结果与实测数据误差为2.83%。结论 (1)利用CT图片灰度值,可以精确定义骨骼各成份的材料属性;(2)皮质骨材料数目设定对有限元仿真结果影响较大,将皮质骨设定10种即可满足有限元分析需要;(3)小变形时,1种材料的皮质骨就能满足分析要求。 | 樊黎霞 丁光兴 费王华 董雪花 李颖 杨俊生 | 2012 | 医用生物力学2012，27，1： | 22 |
| 3 | 不同桩核冠修复上颌中切牙的三维有限元模型建立及应力分析显示文摘目的建立4种不同修复上颌中切牙根管的有限元模型,研究不同桩核材料及根管重塑对上颌中切牙应力分布的影响,为临床应用提供理论参考。方法采用CBCT扫描、Mimics软件、Rapidform.xor3、Solidworks软件和Ansys Workbench软件建立4种修复系统的有限元模型,模拟咬合加载,计算Von Mises应力。结果建立4种包含牙本质、全瓷冠、底层冠、桩核、牙胶尖、牙周膜、粘接剂及牙槽骨的上颌中切牙修复的精细的三维有限元模型。分析表明桩核材料及粘接剂性能影响牙本质Von Mises应力分布;桩的弹性模量越大,牙本质Von Mises应力越小。其中钴铬合金桩的牙本质Von Mises应力最小,为23.15 MPa。结论通过建立不同修复上颌中切牙根管的有限元模型并进行应力分析,可以预测不同材质和结构桩核冠修复系统对上颌中切牙应力分布的影响,为修复系统的临床应用提供依据。 | 王文亚 傅波 罗华 崔风林 万乾炳 | 2014 | 医用生物力学2014，29，1： | 22 |
| 4 | Mimics软件重建脊柱三维骨骼数据基础上快速成型的脊柱畸形模型显示文摘目的:探讨快速成型技术在脊柱侧凸诊断和治疗中的作用。方法:实验于2007-07/09在解放军广州军区广州总医院骨科和南方医科大学临床解剖学研究所进行。选择6例脊柱侧凸病例,男1例,女5例;平均年龄14岁,全部进行脊柱PET-CT扫描,应用Mimics8.1软件进行数字化三维重建,依据三维重建结果进行快速成型,得到与病变完全一致的脊柱实体模型。在脊柱模型上测量各种数据,进行手术操作模拟;术中验证模型与实体的相似性。结果:6例患者术前均应用快速成型模型进行手术设计、内固定植入设计及模拟操作等,术中可将模型带至手术台旁进行参考。所有患者手术顺利,无神经、血管等并发症,术后复查见畸形矫正满意,内固定位置正确。结论:快速成型技术能直观、准确地反映侧凸脊柱的形态,对脊柱侧凸的诊断、手术设计及内固定选择等有较大帮助。 | 肖进 尹庆水 张美超 赵卫东 马向阳 李鉴轶 | 2008 | 中国组织工程研究与临床康复2008，12，35： | 18 |
| 5 | 上颈椎三维非线性有限元模型的建立及其有效性验证显示文摘目的建立具有详细解剖结构的上颈椎三维非线性有限元模型并验证其有效性。方法对健康成年男性志愿者进行CT扫描,获得枕骨底(C0)到C3的体层图像,将数据导入Mimics软件进行上颈椎骨质的三维模型重建,用Freeform软件进行模型修改,导入有限元软件Ansys9.0进行分析计算。模型中韧带以非线性的弹性元素建模,分为弹性区和中性区,分别定义元素性质,韧带的起止点及横截面积根据文献确定,寰椎横韧带坚韧、弹性低,定义为固体元素性质,同时便于对齿状突横韧带关节进行受力分析。寰枕关节、寰枢关节、C2,3关节突关节、寰椎齿状突关节、齿状突横韧带关节均定为有摩擦系数的表面滑动接触关节。使模型C3椎体下缘固定,在枕骨底施加40N的预载荷和1.5N·m的力矩作用下使其产生前屈、后伸、旋转、侧屈运动,将模型的活动度(ROM)与Panjabi测得正常上颈椎的实验数据对比进行验证。结果建立了具有详细解剖结构的上颈椎三维非线性有限元模型,整个模型有229047个节点和152475个单元,模型运动范围与Panjabi的数据相符合。结论建立的上颈椎模型具有较高的真实性,可以用于生物力学分析实验。 | 任中武 倪斌 张美超 李鉴轶 赵卫东 郭翔 陶春生 王明飞 | 2007 | 脊柱外科杂志2007，5，3： | 15 |
| 6 | 脊柱侧凸的数字化三维重建及临床应用显示文摘目的:建立精确的脊柱侧凸病人的脊柱数字化模型,探讨其在临床诊断及治疗中的应用。方法:随机选择6例脊柱侧凸病例,进行脊柱CT连续断层扫描,扫描结果导入Mimics软件中进行三维重建。利用三维重建模型指导临床。结果:全部病例均进行脊柱数字化三维重建,得到病变脊柱的三维立体图像。可以方便地从任意角度和方向观察脊柱畸形情况,测量有关的数据;还可以在数字化模型上进行手术设计,模拟内固定器械植入操作等。术中发现数字化模型与脊柱实际畸形情况完全一致。所有病人均接受手术治疗,手术过程顺利,术后效果满意。结论:脊柱的数字化三维模型能够更直观、更准确地反映了脊柱病变的三维立体结构。对临床医生的诊断、手术计划、内固定选择等有较大帮助。 | 肖进 尹庆水 张美超 赵卫东 马向阳 李鉴轶 | 2008 | 中国临床解剖学杂志2008，26，5： | 14 |
| 7 | 纤维桩核冠修复上颌中切牙三维有限元模型的建立显示文摘背景:建立有限元模型对缺损的上颌中切牙进行应力分析可为临床修复方法提供选择依据。目的:建立纤维桩全瓷冠修复上颌中切牙的三维有限元应力分析模型。方法:通过螺旋CT扫描、Mimics软件和Ansys软件建立冠缺损1/2的上颌中切牙采用纤维桩全瓷冠修复的三维有限元模型,模拟咬合加载,记录组织的VonMises应力和最大拉应力。结果与结论:建立了冠缺损1/2的上颌中切牙三维有限元模型,并模拟纤维桩核全瓷冠修复,与临床实际情况接近。运用螺旋CT、Mimics软件、Ansys软件能有效建立牙齿组织的三维有限元模型,模拟临床实际情况,并能以此演化为其他修复情况的模型。 | 康成容 潘宣 李梁 王玉栋 张美超 | 2012 | 中国组织工程研究与临床康复2012，16，4： | 11 |
| 8 | 基于DICOM数据构建股骨三维有限元模型的精确力学分析显示文摘背景:有限元模型已经由二维发展到三维,由线性模型发展到非线性,由于该方法在分析不太规则物体的力学特点方面具有优越性,因此在骨科生物力学研究特别是髋关节方面得到广泛应用。目的:利用有限元方法分析人体股骨在载荷下的受力状态,探索一种快速建立股骨有限元模型并能进行精确力学分析的方法。方法:选择标准成年男性志愿者行股骨CT扫描成像,得到股骨每层横截面图像,应用DICOM数据和MIMICS软件行三维重建,结合有限元分析软件ABQUS 6.8构建股骨三维有限元模型,并分析股骨模型载荷状态下的应力分布。结果与结论:结果显示,基于DICOM数据建立的股骨三维有限元模型,划分网格后形成38636个节点,201422个单元,其中包括股骨松质骨体网格模型与皮质骨体网格模型。有限元分析结果与以往的实验数据一致性较好,能够客观实际地反映股骨真实解剖形态和生物力学行为,分析精度较高。提示运用Mimics软件提供了简单有效的建模方法,极大程度上提高了建模效率,基于DICOM数据的三维有限元模型几何形状较准确,可以为股骨正常力学行为研究提供精确模型。利用ABQUS6.8分析得到的应力分布情况与临床观察一致。 | 李峰 吴华 | 2013 | 中国组织工程研究2013，17，30： | 9 |
| 9 | 骨盆三维有限元模型的建立及意义显示文摘目的旨在建立可靠的骨盆三维有限元模型,并对其进行分析与验证,为临床骨盆损伤模拟仿真提供生物力学依据。方法选择正常志愿者1例,行骨盆多排螺旋CT扫描,Mimics9.1重建三维图像,Freeform软件对模型进行修饰,以.iges格式导入有限元软件Ansys9.0中,添加骨盆韧带等结构,构建正常骨盆有限元模型,加载后分析各部位应力。结果建立了高精度骨盆三维有限元模型。模型共有221139节点、143115个单元。皮质骨、松质骨、耻骨联合、关节软骨为solid32(固态32)单元,全部韧带为link(连接)单元。加载后行有限元分析结果表明骨盆稳定,韧带添加合理,仅在坐骨大切迹部位存在应力相对集中现象,结果贴近实际,与其他生物力学试验结果一致。结论利用Mimics和Freeform建立正常骨盆有限元模型,具有较高真实性和精确度,能满足临床骨盆损伤模拟仿真分析的需要。 | 张景僚 顾立强 张美超 | 2008 | 中华创伤骨科杂志2008，10，1： | 9 |
| 10 | 基于牙齿CT图像的三维实体重建及有限元分析显示文摘建立牙齿组织以及牙齿、牙槽骨关联关系的三维实体模型,并对单颗牙齿进行有限元分析,为医学图像的三维重建提供理论参考和实践基础。利用CT图像的DICOM格式数据,通过3D-doctor软件重建牙齿组织的三维实体模型,然后导入ANSYS中形成网格模型,模拟咬合加载,计算应力、应变。建立了3种包含二牙根牙齿、含缺失图层的三牙根牙齿及牙齿、牙槽骨关联关系的三维实体模型,可以反映牙齿的表面形态和内部结构;采用相关临近图层替代缺失图层的方法,建立了完整的牙齿三维实体模型,没有缺失和不连续现象;上、下牙颌配对,能够清晰准确的反映牙齿的咬合关系。通过建立可视化三维牙齿的实体模型,反映牙齿的外形和内部结构。利用有限元分析方法,能够简捷有效的分析牙齿各部分的应力、应变,为临床应用提供理论依据。 | 于涛 刘文涛 朱淑亮 刘伟明 | 2015 | 武汉理工大学学报2015，37，3： | 7 |
| 11 | 脊柱胸腰段及其压缩骨折有限元模型的建立及意义显示文摘目的:通过将正常人体脊柱胸腰段(T11~L2)的CT图像纳入Mimics和Ansys软件,构建正常人体脊柱胸腰段及单纯胸腰段椎体压缩性骨折的三维有限元模型,并探讨其意义。方法:将正常人体的脊柱胸腰段CT图像以Dicom标准直接输入Mimics12.01软件,并建立胸腰段椎体、韧带、椎间盘的三维几何面网络模型,并确立单元类型及材料属性。然后将实体模型导入Ansys12.0有限元软件中,生成正常人体脊柱胸腰段三维有限元模型,在此基础上再生成单纯胸腰段椎体压缩性骨折的三维有限元模型。结果:获取完整、精确、逼真的胸腰段有限元模型。结论:建立两个三维有限元模型,并通过后期的有限元力学分析,对单纯胸腰段椎体骨折的诊疗具有重大意义,尤其对运用复位床托治疗单纯胸腰段椎体压缩性骨折的新型疗法及其作用机制的研究,对推广和提升其疗效有具有指导意义。 | 张磊 林松青 杨曾静 谢增军 陈肖 | 2015 | 中国中医骨伤科杂志2015，23，2： | 5 |
| 12 | 基于CT的脑动脉瘤三维重建的有限元模型显示文摘目的建立脑动脉瘤三维重建的有限元模型,为临床脑动脉瘤破裂力学机制分析提供基础。方法依据临床脑动脉瘤患者CT数据,结合MIMICS 8.1数字化医学影像处理软件,运用三维重建技术构造脑动脉瘤的实体结构,最后导入ANSYS有限元通用软件完成脑动脉瘤的有限元建模与力学分析。结果建立临床上适用于脑动脉瘤患者血流动力学分析的有限元模型。结论模型具有数字化、个性化特征,可用于脑动脉瘤血流动力学性能计算,分析临床脑动脉瘤患者动脉瘤的破裂机制。 | 王伟华 张小军 王芙昱 刘磊 李晓阳 | 2008 | 医用生物力学2008，23，4： | 5 |
| 13 | 基于MRI图像的计算机膝关节建模新思路显示文摘目的研究以有限元分析为目标的使用Mimics软件三维重建膝关节的方法。方法导入MRI图像到Mimics软件,利用'3D磁性套索'工具建立骨组织模型,利用'动态区域增长'工具建立软组织模型。结果所得到膝关节三维模型包括了股骨、胫骨、髌骨、股骨软骨、胫骨软骨、前、后交叉韧带,内、外侧副韧带,及内外侧半月板,骨与软骨间、各韧带起止处紧密贴合,形态逼真。结论在Mimics软件导入MRI图像建出膝关节三维模型更完整,骨组织和软组织间界限清晰,更适合后续有限元网格划分及分析。 | 张银婷 彭鳒侨 | 2018 | 中华关节外科杂志(电子版)2018，12，6： | 4 |
| 14 | 基于4种软件的牙周病患者牙齿建模和受力分析显示文摘目的根据牙周病患者的牙齿CT数据和石膏模型,基于4种软件进行建模分析,获得病人牙齿受力和应力分布状况,为牙周病患者的临床治疗提供参考。方法利用Mimics软件对CT图像进行初步处理,建立三维点云模型;把初步建立的模型利用逆向工程软件Geomagic对模型进行参数化建模和修整,建立三维曲面模型;将曲面模型导入三维绘图软件Solid Works中,通过实体转换输出三维实体模型;最后利用有限元分析软件ANSYS对牙齿的三维实体模型进行分析。结果获得了上牙的应力分布,确定了应力集中点的位置。并对应力集中点的牙齿进行单独分析,其最大应力为1 774.8 MPa,再根据应力分布对咬合关系进行调整,调整后的牙齿最大应力减小为1 529 MPa。结论所介绍的牙齿建模分析方法,可以模拟各种咬合关系的修正,并计算修正后的牙齿应力分布,为牙周病的临床治疗提供理论依据。 | 满斌 傅波 白林 徐屹 | 2017 | 医用生物力学2017，32，5： | 4 |
| 15 | 数字化设计在脊柱疾病中的应用显示文摘背景:随着医学影像设备和计算机科技的不断发展,三维医学图像处理技术及三维可视化技术被应用于临床的范围在不断扩大。目前,实现定量诊断、手术模拟与手术预测等技术,为医学诊断和治疗提供了有力的支持。目的:多层次探讨分析数字化设计脊柱疾病应用中的研究文献资料。设计:以SCI数据库文献进行文献计量学研究。资料提取:以'三维重建(three-dimensional reconstruction);三维测量(three-dimensional measurement);有限元模型(finite elementmodel);脊柱疾病(spinal disease);脊柱(spine);腰椎(lumbar vertebrae)'为关键词,检索SCI数据库2001-01/2010-12的相关文献,并将分析结果及资料导出,以文字和图表的形式进行统计和结果分析,描述其分布特征。入选标准:纳入标准:检索与数字化设计在脊柱疾病中的应用相关文献。文献类型包括:①研究原著。②会议文章。③综述。④会议摘要。⑤编辑素材。⑥快报。排除标准:①与文章目的无关的文献。②发表大于10年较陈旧的文献。③未发表的文章。主要数据判定指标:以出版时间、国家地区分布、机构分布、文献类型、来源期刊、文献被引情况、基金资助情况、学科类别以及发表文献的作者分布进行相关分析。结果:SCI数据库2001/2010共检索到598篇数字化设计在脊柱疾病中的应用的相关文献,研究原著以475篇位居首位,其中有7篇可以确定为经典文献,2001/2010文献数量呈总体上升趋势,Spine《脊柱》杂志发表文献量最多,81篇,占全部文献的13.55%。结论:分析SCI数据库关于数字化设计在脊柱疾病中的应用文献,为了解该领域的现状、趋势和研究者进一步确定热点难点可提供有价值的参考数据。 | 陈宣煌 林海滨 | 2012 | 中国组织工程研究2012，16，22： | 4 |
| 16 | Tip-Edge plus差动直丝弓矫治器三维有限元力学模型的建立显示文摘目的:探索运用三维有限元的方法建立Tip-Edgeplus差动直丝弓矫治器力学分析模型。方法:通过多层螺旋CT扫描上颌骨,采用Mimics软件重建颌骨与牙列;采用Geomagic studio6.0软件在牙根表面向外均匀扩展0.25mm生成牙周膜;利用Ansys软件建立Tip-Edge plus托槽模型,然后进行颌骨、牙列与托槽的组装,以托槽槽沟的边界为依据分段建立直径为0.508mm的圆形弓丝模型。结果:建立了Tip-Edge plus差动直丝弓矫治器的三维有限元实体模型,模型包括上颌骨、牙槽骨、牙列、托槽和弓丝。与上颌各个牙齿相对应的托槽模型的轴倾角、转矩角等数据与实体托槽的数据是相一致的。利用Ansys软件对所建模型进行网格划分,此时对模型施加一定的约束与载荷之后即可进行相应的有限元分析。结论:结合运用Mimics、Ansys、Geomagic studio软件建立的Tip-Edge plus差动直丝弓矫治器的有限元实体模型真实有效,其方法简便实用,可根据需要利用所建模型进行不同的力学分析。 | 丁旭 孙新华 郭克峰 李洪 | 2008 | 吉林大学学报(医学版)2008，34，5： | 4 |
| 17 | 精密附着体义齿修复倾斜基牙三维有限元模型的建立显示文摘目的基于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、可灵活组装的修复倾斜磨牙的精密附着体义齿三维有限元模型。方法以牙列完整的成人下颌骨为标本,进行螺旋CT扫描后将图像传输至Mimics系统进行三维重建,在运用FreeForm对三维模型进行修改后,运用ANSYS10.0对三维模型进行网格划分,建立有限元模型。结果探索基于Mimics、FreeForm软件的快速建模新方法;获得几何相似性好、可拆卸的精密附着体义齿修复倾斜磨牙的三维有限元模型。结论应用高精度螺旋CT成像、Mimics、FreeForm和ANSYS相结合的方法建立精密附着体义齿修复倾斜磨牙三维有限元模型是切实有效和可行的。 | 郑美华 林苑云 钟志海 张雯 张美超 | 2009 | 中华口腔医学研究杂志(电子版)2009，3，5： | 3 |
| 18 | 用三维重建和有限元方法对人体心脏进行力学分析显示文摘目的建立人体心脏的三维几何模型和有限元网格模型,进行有限元仿真计算。方法利用可视化人体心脏数据集,通过3D-DOCTOR软件和SOLIDWORKS软件重建心脏外形和内腔的三维结构数据,以STEP格式导入ABAQUS有限元软件形成网格模型。在有限元网格模型的基础上进行心脏自振频率、内腔血压等载荷情况下的力学性能分析。结果建立了一个数字化心脏可视模型。能够反映心脏三维形状和内腔结构;得到了心脏内腔的大致容积;反映了心脏心肌不同区域的不同性质;得到了心脏3个方向的自振频率和振型,以及内腔血压下的应力分布。结论建立了可视化三维心脏的几何和网格模型,反映了心脏的外形和内腔。利用有限元分析方法,能够为心脏的生物力学分析提供可视化的数值仿真平台。 | 方红荣 庄茁 | 2008 | 医用生物力学2008，23，1： | 3 |
| 19 | DICOM数据用于3D打印的方法研究及实现显示文摘本文主要介绍了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。 | 王磊 严枫 | 2015 | 中国医疗设备2015，30，7： | 3 |
| 20 | 上颌中切牙三维有限元模型的锥形束CT扫描建模显示文摘目的探讨一种高效的三维有限元建模方法 ,为上颌中切牙的修复提供生物力学仿真基础。方法对一颗标准离体上颌中切牙进行锥形束CT扫描,将获取的数据在Mimics软件中进行三维重建和面网格划分,所得的文件导入Ansys软件完成体网格划分并导出,再将所得的文件导入Mimics软件进行材料赋值,最后导入Ansys软件生成上颌中切牙三维有限元模型。结果建立了完整的上颌中切牙三维有限元模型,共生成19 249个单元和55 202个节点,根据CT灰度值为牙齿定义了10种材料属性。结论高效精确地建立了上颌中切牙三维有限元模型。 | 钱江松 陈贵丰 刘斌 刘小明 黎玉冰 | 2015 | 临床医学工程2015，22，11： | 3 |
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