医学三维图像(Mimics)和生物力学(ANSYS)建模与仿真-.pdf

简介：
随着数字技术在社会各个领域的发展，数字医学技术也在各项临床工作中发挥其优势和作用。数字医学技术是数学、物理学、计算机科学等学科在医学中的综合应用，如今以三维医学影像重建、虚拟现实技术、有限元计算仿真、3D打印等为代表的数字医学技术已在临床中展现出了广泛的应用前景，在骨科、口腔科、神经外科、普外科等众多临床学科中已有许多成功的应用。 一、时间地点: 2020年09月18日— 2020年09月21日 远程在线直播课程 二、主讲专家： 主要从事生物医学工程、医学生物力学和计算机建模仿真研究，主持及参与各类基金课题15项，在各类核心期刊上发表或参与发表科研论文170余篇，其中第一作者或通讯作者身份35篇（含SCI期刊论文4篇）。申报获批实用新型专利2项，发明专利1项，参与编撰专著4部。 三、培训目标： 1、理解医学三维图像重建和有限元建模仿真的基本原理、基础概念和方法； 2、掌握Mimics三维图像重建和Ansys有限元计算分析软件基本操作和使用流程； 3. 针对骨学、关节外科、普外科、口腔科等临床基础研究中的数字医学问题提供实例讲解； 4. 为相关临床课题提供基本科研思路。 四、培训内容（通过网上直播平台进行实时授课） 一：有限元法概述及分析（生物力学基础）有限元建模基础知识培训 二：mimics软件(上机操作案例分析)：医学有限元模型的特点及建模方法 三：ANSYS有限元分析操作 ANSYS软件界面及功能模块介绍 四：医学临床中的有限元（生物力学具体案例分析） 辅助课程 1）其它相关软件介绍 Geomagic，Freeform， hypermesh等 2）结合临床的课题分析与设计思路 3）自由问答 4）建立QQ群长期学习平台五、生物力学具体案例分析医学三维图像重建与生物力学构建是数字医学技术的核心组成部分，它们在临床研究和实践中扮演着越来越关键的角色。文章将深入探讨这两个领域的基本概念、主要工具及其在临床医学中的实际应用。医学三维图像重建借助Mimics等软件，通过CT、MRI等医学影像数据生成三维模型的过程。这一技术有助于医生和研究人员更深入地了解病患的疾病状况，例如骨科损伤、口腔疾病等。Mimics软件的操作包括从断面图像构建三维图像，赋予材料属性，并通过3-Matic功能进行模型处理。生物力学建模仿真主要依赖ANSYS等有限元分析软件，用于仿真人体组织和结构在不同条件下的力学行为。该方法基于有限元分析原理，将复杂结构分解成简单的单元进行计算与分析。掌握该技术的关键在于理解基础理论，如连续体与离散体的区别，以及如何设定边界条件和载荷等。在临床环境中，有限元分析被应用于多种病例。这些案例包括颈椎前路蝶型钢板的力学分析、人工椎间盘置换术后的力学评估以及股骨-胫骨复合体的运动力学响应研究等。通过生物力学建模，医生能够更好地理解手术后所涉及的力学变化及其潜在影响，并据此采取相应的预防措施和优化治疗方案。除此之外，课程还包含有其他辅助软件功能模块，如Geomagic、Freeform和HyperMesh等，这些功能模块有助于提升模型建立与处理效率。在临床案例分析和设计思维教学部分中，学员能够学习如何将理论知识转化为实际研究应用。课程特别开设了问答环节以及长期学习平台，通过参与交流活动，学员可以不断深化理解并实现能力提升。医学有限元和三维图像重建技术的培训旨在以助医疗工作者理解这些技术的基本理论并熟练运用Mimics和ANSYS软件进行建模分析；通过结合实例深入研究其应用效果，特别在骨科和口腔科等临床领域可显著提升诊断精度及手术规划效率。该类专业培训不仅有助于提高医疗专业人士的实践技能，更将为医学研究与临床诊疗注入更多创新可能性。