Mimics

جهت طراحی و آماده سازی اندام های مصنوعی مورد نیاز بیماران در مهندسی پزشکی می توان از نرم افزار Ansys جهت ترسيم شكل عضو، و انجام مطالعات استاتيكی و ديناميكی استفاده کرد، ولی عضو طراحی شده هيچ‌گاه نمی تواند يک نمونه كامل جهت ساخت و استفاده برای بيمار باشد؛ چرا كه دقت و ظرافت لازم در آن لحاظ نشده و خطاهای متعددی بر آن تأثيرگذار بوده است. حتی اگر نمونه طراحی شده دقت بالایی داشته باشد، تنها يک نمونه تحقيقاتی اطلاق شده و امكان بهره برداری از آن برای بيماران نیست؛ چرا كه يک نمونه تحقيقاتی نمی تواند برای تمامی بيماران مورد استفاده باشد. برای مثال يک Implant برای هر بيمار، دارای نوع و طراحی متفاوتی است كه بايد متناسب با مشخصات فردی و مناسب وی باشد. برای رفع این نیازها و طراحی‌های بهتر نرم افزاری به نام MIMICS تولید شده است.

Mimics نرم افزار پردازش تصویر برای طراحی سه بعدی و مدل سازی اعضای بدن می‌باشد. این نرم افزار توسط شرکت بلژیکی Materialise NV برای استفاده رشته های پزشکی، دندان‌پزشکی و مهندسی پزشکی تهیه شده است. به وسيله Mimics می‌توان تصاوير دريافتی از MRI ، CT-Scan ، FMRI را در سه بـرش اصـلـی Axial ، Coronal و Sagittal ارائـه كرد. با استفاده از اين برش‌ها می‌توان تصويری سه بعدی از عضو مورد مطالعه را جهت بارگذاری نيروها و محاسبات مربوط به مقاومت مصالح و استاتيک اعضا به دست آورد.

با تصويربرداري از بيمار به وسيله CT-Scan، MRI یا Micro CT و بارگذاری در نرم افزار Mimics می توان مدل سه بعدی متناسب جهت طراحی منحصر به فرد را به‌دست آورده و نمونه‌ها را جهت تحلیل به نرم افزار Ansys وارد كرد.

معمول ترین فرمت فایل ورودی به میمیکس DICOM می‌باشد. اما سایر فرمت های تصویری مانند TIFF، BMP، JPEG و RAW را نیز پشتیبانی می‌کند. فرمت های فایل خروجی نیز وابسته به برنامه‌ای است که می‌خواهد از آن استفاده کند: مانند فرمت های STL، VRML، PLY، DXF.

Mimicsنمونه مدل سه بعدی ساخته شده در میمیکس از تصاویر CT Scan

 همچنین می‌توان فایل های سه بعدی ایجاد شده را جهت استفاده در نرم افزارهای FEA و یا CFD بهینه سازی کرد. برای مثال جدول زیر را ببینید:

 

نرم افزار

فرمت خروجی از Mimics

Ansys

INP , CDB, Mesh formating

Abaqus

INP

Comsol

NAS , BDF

Nastran

MPTXT


اگر لازم باشد تا مدل ساخته شده وارد نرم افزارهای CAD شود، می توان از آن به صورت فرمت IGES و یا ابر نقاط (Point cloud) خروجی گرفت.

کاربردها:

Mimics به صورت تخصصی برای کارهای تحقیق و توسعه رشته‌های مهندسی پزشکی و پزشکی تولید شده و در زمینه‌های پزشکی مانند:

و دیگر موارد قابل استفاده است.

اهمیت این روش مدل سازی زمانی آشکار می‌شود که بدانیم به کمک آن می‌توان مدل های سه بعدی هر فرد را ایجاد کرده و ایمپلنت ها و لوازم مورد نیاز فرد را مبتنی بر مدل‌های سه بعدی و با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد او تولید کرد. مانند تولید قلب مصنوعی زیر:


و یا این که برای درک بهتر فرایندهای بیومکانیکی استفاده شود. همچنین صنایع غیر پزشکی مانند علم مواد در مراحل تحقیق و توسعه خود نیز از تصاویر Mimics استفاده می‌کنند.

از جمله توانايی‌های این نرم افزار می‌توان به امكان مش بندی در انواع مختلف، انتخاب لايه های تصوير و نوع داده خروجی از نظر نوع و فرمت، مشاهده تصوير به صورت همزمان در سه برش مختلف و مشاهده تغييرات هر يک حين انجام ویرایش (Edit)، حـذف نـويـز در تصـويـر و اجرای هـمــزمــان چـنــديــن فـيلتـر تصـويـری و مشـاهـده تـغـيـيـرات آنی بـر مـدل مربوط و ... اشاره داشت.

قــابـلـيــت‌هــای ايــن نـرم افـزار بـه طـراحـی‌هـا محدود نشده و در انجام جراحی‌هايی چون جراحی عروق و اعصاب و جراحی‌های مغز مثل خارج كردن تومورها از نواحی مختلف مغز و ديگر نقاط بدن نيز كاربرد داشته و جهت به‌دست آوردن تصوير سه بعدی و دقيق از محل تومور و شكل تومور به كمک پزشكان می‌آيد.

در نرم افزار Mimics می توان بافت نرم، عــضــلــــه، عــــروق، اعـصـــاب و بـــافـــت سـخـــت (استخوان) را به تفكيک از يكديگر به‌دست آورد و مدل سه بعدي از آن‌ها ترسيم كرد. از طرفی می‌توان مانند شکل زیر از نرم افزارهای دیگری مانند Any Body جهت تکمیل فرآیند طراحی و تحلیل استفاده کرد.


گردآوری: اردبیلچی


برچسب ها
ansys,ايرانسيس,Iransys,workbench,