软件在医学中应用简介

这里笔者以一个外科医生用户的角度，简单介绍一下Mimics软件在医学方面的应用，更多的内容可以访问Mimics软件的中文网页。

首先是Mimics的三维重建和可视化模块，可以让外科医生对薄层CT体数据集在三个正交平面（横断面，矢状面和冠状面）浏览，可以对感兴趣区反复观察；进一步对感兴趣区进行三维重建，重建的模型可以进行任意组合显示、可从任意角度观察、可调整任意透明度和伪彩标注，从而清楚地显示了局部解剖的空间立体位置关系；进一步可以对感兴趣区进行几何参数（长度、面积和体积等）的测量。通过这些观察，Mimics软件可以帮助外科医生形成病变部位完整、清晰和准确的三维印象。Mimics软件可以成为外科医生个人电脑上的影像工作站——医学影像梦工厂！

当然，如果基于的体数据集是其他断层数据，比如中国数字人数据集，就可以对人体局部解剖进行更加细致的观察，更加精确的三维重建，为计算机辅助外科提供三维数字解剖学知识；如果是组织切片，则可以构建显微结构的三维模型，为组织胚胎学研究提供一个全新的视界。

Mimics另一个基本功能是快速成型模块，简单地讲就是如果从电脑上看到的三维模型仍满足不了需要的话，可以通过这个接口，直接将模型导入快速成型设备中把模型生产出来。当然，也可以依据重建的解剖模型的几何参数，进一步在计算机辅助设计软件中设计与模型表面匹配的导向板，可以依据模型的镜像数据，设计出对侧缺损区的修复置入体等。这个模块也是Mimics软件在医学中应用最多的一个模块，Mimics软件脱胎于快速成型软件公司，因而这个模块也是在同类软件中最好的模块，可以输入多种快速成型的文件格式，与快速成型设备可以无缝衔接。

Mimics软件的快速成型模块，在假体的制作，如面部缺损、骨科假肢、口腔科义齿、骨缺损假体等方面；复杂病例的辅助手术设计，如复杂脑血管畸形，复杂骨折诊断等方面；以及心脏流体动力学，骨组织工程载体的制作方面，国内外已有较多应用。最新的多孔结构分析模块，可以个性化定制组织工程载体。

Mimics软件的有限元分析模块是国内应用最多的一个模块，通过吸取用户反馈意见，对软件不断地更新，有限元模块已经成为进行医学三维有限元分析强大的助手。我们回顾Mimics软件以前的文献，会发现大量国内的医学有限元文章只是完成三维有限元模型的建立，这是缘于人体结构的不规则，传统的CAD建模方法费时费力，就是专业的工科人员进行医学三维有限元分析方面的研究，也要把大量的时间花在三维有限元模型的建立上，并且，由于工科人员缺乏医学背景知识，使得医学图像的手工分割更加困难。而现在Mimics软件可以简便快捷地建立三维有限元模型，为ABAQUS、ANSYS及Fluent等有限元分析软件专门设计的接口，数据的转换更加方便流畅。有限元方法是工程中用来解决具体问题的力学工具，而目前医学有限元分析受限于建模的困难，多针对一般性问题，缺乏对病例个案的有限元分析。现在，利用Mimics软件医学背景的研究者或者临床医生，也可在几个小时之内完成医学三维有限元建模，使得临床病例的个性化有限元分析成为可能。

Mimics的手术仿真模块，为外科医生在临床中创造性地应用计算机辅助外科提供了无限的想象空间。利用手术仿真模块，可以在计算机中虚拟截骨矫形，预先就可获得准备的截骨线和标志位置。所有的外科器械均可做成三维模型导入Mimics软件中进行虚拟置入，预先就可获得置入体准备的型号。利用人体学测量和分析模块，可以精确地比较手术前和手术后解剖结构的几何改变。可以进行个性化人工假体的定制，进行复杂的关节表面置换手术。可以模拟截骨矫形后软组织改变的效果，为整形手术的医患交流提供了便捷。Mimics的手术仿真，与计算机辅助外科一样是一个正在不断充实发展的领域，更多的应用期待着你的发现……

Mimics软件的计算机辅助设计（CAD）模块，可以将三角面片的三维模型拟合成B样条曲线或曲面，以导入CAD软件进一步测量。