Mimics中文培訓手冊

MMimics中文培訓手冊Preparedon24November2023MimicsInnovationSuite基于解剖學的工程學Mimics 培訓手冊/公告Mimics軟件的使用而編寫的，并不能夠代替Mimics用戶手冊，也不能代替Materialise公司供給的培訓。Mimics全部的模塊，假設沒有相關模塊的使用權無法完成練習。請留意Windows系統(tǒng)操作技能為前提。聽而易忘2023Materialise

做而易懂孔子Mimics,Materialise,andanyandallMaterialisebrand,product,serviceandfeaturenames,logosandslogansmentionedinthisdocumentareregisteredtrademarksand/ortradenamesofMaterialiseandareprotectedbytrademarklawsintheUnitedStatesorothercountries.Allotherbrand,product,serviceandfeaturenamesortrademarksarethepropertyoftheirrespectiveowners.Nouserhasanyright,title,orinterestinthosemarksornamesnotpreviouslyexpresslygrantedinwritingtosuchuser by Materialise.1/ 名目MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–2.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................../ ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................../ 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.................................................................../ ...........................................................................................................................MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–3/Mimics 簡介3Mimics(CT,MRI,...)和三維工程學應用的圖像(FEA)、客制化植入體()以及手術打算和模擬。將結果計算成準確的三維模型。Mimics的功能模塊為用戶供給了其它應用領域的接口。這意味Mimics的功能可以便利的依據(jù)用戶的需要進展組合。另外，Mimics是MimicsInnovationSuite的一局部，這一套裝也包括了3-matic。在套裝中，Mimics被用來生成準確的三維模型，之后3-matic被用來在解剖學模型的根底上進展設計和3-matic極大程度的擴展了Mimics在基于解剖數(shù)據(jù)的工程學方面的應用的可能性。Mimics被廣泛的應用在骨科、頜面外科以及心血管行業(yè)的學術及商業(yè)爭論領域。Mimics:Mimics界面友好簡潔把握。()和準確的三維計算保證了快捷的取道精細的三維模型。Mimics基于市場要求持續(xù)開發(fā)，每年有兩個版本的更。當Mimics和3-matic被聯(lián)合應用時，用戶可以直接在STL文件的根底上進展設計和網(wǎng)格操作，無需逆向工程。這使用戶可以：基于解剖數(shù)據(jù)改進植入體設計客制化的植入體和手術導板Mimics的開發(fā)商Materialise是創(chuàng)軟件和加法制造技術的世界領跑者。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–4Mimics 模塊Mimics包括多個模塊。下方的圖片給出了根底模塊與功能模塊之間的鏈接，以及主要的應用領域。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–5/導入圖像這一章的練習會幫助您了解：如何導入bmp圖像以及對圖像尺寸進展修改如何自動導入DICOM數(shù)據(jù)確認圖像方向留意MimicsDicom格式數(shù)據(jù)，而且能夠直接導入掃描原始數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以MimicsBMP,JPEGTIFF格式文件的導入。源文件可以通過在importwizard的第一步選擇forcemanualimport的方式手動導入。在開頭之前保證您已經(jīng)安裝了培訓數(shù)據(jù)、頭影測量數(shù)據(jù)庫以及牽引器數(shù)據(jù)庫。您可以在培訓光盤中找到這些安裝程序。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–1.bitmap圖像從主工具欄中選擇newprojectwizardTrainingData(C\MedData\TrainingData)Next.在Imageproperties窗口標示出掃描區(qū)分率。256μm4mmNext.MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–

6BITMAP7Editimages，您可以通過調整圖像四周的線框的大小來對該工程進展修剪。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–8在這個窗口，您也可以編輯像素映射圖的屬性。完成編輯后，點擊Next.OKMimics工程，您就可以開頭進展圖像分割!MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–92:DICOM圖像從主工具欄選擇newprojectwizardTrainingData(C\MedData\TrainingData)DICOMNext.Mimics會直接讀取DICOMMimics工程Convert完成轉化。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–10在方向窗口確定圖像方向OK翻開工程。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–11/&工程治理器這一章的內容將告知您如何掃瞄圖像。所涵蓋的內容如下：一鍵導航功能的使用通過窗口操作增加圖像數(shù)據(jù)的可視性圖像的放大縮小圖像的平移快捷鍵Mimics幫助選項工程治理器給您供給了該工程全部對象的概況。在工程治理器中可以通過標簽工具欄action的按鈕下被列出。這個練習使用的數(shù)據(jù)文件來””練習。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–121.導航1.一鍵導航、放大縮小、平移在一個視圖上〔例如軸位視圖〕點擊一次鼠標左鍵，全部的視圖都會馬上更顯示同一個點。一鍵導航在三維模型上也同樣適用。 “zoom”工具，按住鼠標左鍵在感興趣的區(qū)域拖拽一個方框。 想恢復原來大小，選擇“unzoomtool”點擊您想要恢復原來大小的區(qū)域。選擇“fullscreen”工具將其中一個視圖放大到全屏。選擇“Panview”選擇“unzoom”點擊想要操作的視圖，使視圖恢復原來位置。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–2.快捷鍵的使用1.嘗試快捷鍵的使用Shift+鼠標右鍵Ctrl+鼠標右鍵ArrowUp/滾輪upArrowDown/downUpDownCTRL+L空格鍵回格鍵3.幫助文檔

13平移：按住鼠標右鍵移動:大縮小進入下一層進入前一層10層10層/不行見使鼠標所在視窗放大到全屏在放大縮小和恢復原始大小之間切換Mimics的幫助文檔來學習的技巧。您可以通過訪問菜單欄翻開幫助文檔，訪問路徑如Help - GeneralHelp 或按F1. 選擇主菜單欄中的“contexthel”p按鈕，翻開對某一特定工具的幫助文檔。選擇后，點擊您想要查詢的工具，幫助文檔就會馬上翻開到相關頁面。 ()您可以點擊工具欄中DisplayProjectInformation按鈕。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–14練習2. 工程治理器工程治理器是全部MimicsMimics的一個對象類型。最常用的工具在工程治理器的每個標簽下方列出。當您點action按鈕時，會看到全部工具的列表。1.生疏工程治理器的使用點擊PMView-ProjectManagement來查看生疏不同的標簽和不同的工具欄。每個標簽都包含了一個action按鈕，列出了全部已選擇操作對象可用的工具。2.視窗操作視窗操作讓您能夠將圖像的灰度值線形地映射到您的顯示器CT圖像的灰度值是以Hounsfield(HU)4095(12bits)，這些梯度映射到您顯示器的256(8bits)。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–15涵蓋了直方圖上全部范圍的視窗可以觀看到全部的組織。而范圍較窄的視窗使您能夠更好的觀看軟組織或松質骨內部的微小差異。選擇工程治理器中的Contrast標簽。左鍵按住線或兩端點其中一點，移動鼠標轉變窗口設置。試著改善軟組織構造的比照度。這一操作只能轉變比照度設置，不會影響接下來的閾值分割。觀看不同的比照度預設置3.體渲染體渲染使您能夠不經(jīng)過任何閾值分割，快速的實現(xiàn)二維圖像的三維可視化。三維對象基于數(shù)據(jù)的體素信息而建立。體素的透亮度由灰度值打算。體渲染是純粹的可視化工具，不能用來做其它Volumerendering標簽。從預先確定的設置中，選“BoneandSoftTissue”.MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–16在三維工具欄中激活volumerendering按鈕。通過降低體渲染圖表的其次個點來使軟組織變得透亮。Changecolor將顯示顏色改為紅棕色。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–17volumerendering按鈕。Volumerendering比較占用系統(tǒng)資源，會使操作變慢。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–18MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–19/測量工具本章練習幫助您學習不同測量工具的使用：距離測量角度測量密度測量剖面線標注測量結果和坐標信息可以以TXT的格式被輸出，在統(tǒng)計軟件中進展進一步的分析。剖面線以圖表形式給出了沿著該線的圖像密度信息。這個圖表是好的閾值分割的第一步。在下一章中我們會具體解釋。標注工具使您能夠在二維圖像或三維對象上增加注釋。這些注釋可以被用于和接下來的爭論人員、修復醫(yī)師及醫(yī)生等之間的溝通。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–20練習1. 測量工具1.距離測量激活measurement工具欄。選擇distancemeasuretool.在圖像上點擊兩次來指出要測量的距離?，F(xiàn)在來制造一個的距離測量，我們來到measurements標簽，點擊工具欄上的“new”distancemeasure.在圖像上點擊兩次來確定要測量的距離。2.角度測量使用任務1中的方法在不同層制造角度測量。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–21 選擇measurementlocate按鈕來定位這一測量。3.測量的導出TXT.格式導出，路徑Export-Txt…選擇要導出的測量結果，點“add”.點擊“OK”來導出測量結果及坐標信息到指定的名目下。4.密度測量密度測量工具測量在橢圓或矩形內的平均密度。 “Density”工具，點擊想要測量的區(qū)域。這一測量會給出面積，平均密度以及標準差。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–22按住橢圓或矩形上的點可以轉變測量工具的大小。2.剖面線剖面線給出了沿著該線分布的Hounsfield值或灰度值的分布狀況。profileline點擊圖像兩次來制造一條剖面線?！癝caletofit”選項。3.評注使用標注工具可以在圖像或三維對象上添加注釋。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–23在跳出的對話框中添加注釋，然后點“OK”.您可以通過按住箭頭和內容來移動其位置。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–24MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–25/&三維模型操作imics有很多工具幫助您高效提取您感興趣區(qū)域。本章練習描述了基于Hounsfieldmask開頭，您可以進展3Dmodel的計算，步驟如下：閾值分割：通過選擇確定的像素灰度值范圍來定義一個對象區(qū)域增長：只選擇相連的像素計算三維模型：由mask計算三維模型接下來的練習將為您介紹不同的三維操作工具：旋轉和平移放大縮小透亮度選項在二維視窗顯示三維模型的輪廓剖切三維定位MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–26練習1. 髖部的分割1.()閾值分割是通過選擇確定的像素灰度值范圍來定義一個對象的一種分割方法。到measurementprofilelinelocate按鈕來定位profileline。propertiesprofileline對話框。點擊“startthresholding“，您可以通過按住鼠標左鍵選擇綠色的線移動來改變最低閾值。當最低閾值降低后，您可以看到您選擇了軟組織。當您選擇了一個較高的閾值，您會覺察您只選擇了致密的骨皮質。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–27CT圖像中選擇骨組織的閱歷方法是將最低閾值放在皮質骨峰1\3處。在這個工程中，選擇骨組織的適宜最低閾值為255。在進展閾值分割操作時，您照舊可以進展圖像的導航。這有利于您確定自己選擇的正確性！2.計算三維模型Calculate3D工具基于mask計算三維模型。 在maskmask。為了計算三維模型，選擇greenmask點擊“calculate3D”按鈕。您可以在mask標簽的工具欄中找到這個按鈕。在calculate3D對話框，您可以選擇不同的模型質量。選擇高質量的設置需要更長的計算時間，但是會得到更準確的三維模型。在這個練習中，我們只是快速的預覽一下我們的三維模型，所以選Low.點擊“Calculate”使計算連續(xù)。一個跳出的窗口提示要生成的模型包含多個局部。點Yes”連續(xù)。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–28通過對感興趣區(qū)域的區(qū)域增長可以避開此類對話框的彈出。這一功能鍵我們會在下個任務中具體說明。結果：任務3.區(qū)域增長區(qū)域增長從選擇的對象中分別去掉離散的體素。我們用區(qū)域增長的方法來將靜脈以及一些離散的體素從髖部上分離出來 。從segmentation工具欄或mask標簽欄的action列表中選擇“regiongrowing” 工具。在區(qū)域增長前需要先進展閾值分割，由于當閾值轉變，全部之前的工作都會的喪失。在骨頭的局部點擊鼠標，全部相連的體素都會被添加到y(tǒng)ellowmask中。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–29選中KeepMultiplelayer，不選LeaveOriginalMask。區(qū)域增長會在多層，而不只是一層進展。重計算三維模型來觀看結果。在maskyellowmaskcalculate3D按鈕。這次的質量選擇為optimal.結果：MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–302.I;閾值法1.()和區(qū)域增長單擊mask標簽的“new” 制造一個的mask。點擊跳出閾值分割窗口的Applyclearmask按鈕。在動脈上畫一條剖面線。點“startthresholding“.176，最高閾值設為280。用區(qū)域增長來把動脈和骨組織分開。3.計算三維模型在maskFuchsiamask。再次點擊mask的名字：“Fuchsia”，您現(xiàn)在可以轉變mask的名字，把名字改為ArteryYellowmaskBone。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–31mask“delete”按鈕來刪除它們。為了便利區(qū)分，請給mask重命名。當您創(chuàng)立了很多mask的時候，重命名可以幫助您了解哪個mask包含了什么內容。ArterymaskCalculate3D按鈕。在“calculate3D”customqualityoptions。在選項中選擇不同的質量設置，觀看參數(shù)是如何變化的。InterpolationMethod:“Contourinterpolation”Grayvalueinterpolation一般被CT圖像。Slices:通過規(guī)定切層的位置〔例如：半個顱部〕可以重建特定的部位。MatrixReduction:這個選項能夠轉變創(chuàng)立的三角片的質“XY”reductionZreduction將體素組合。Shellreduction:shell。具體數(shù)值會影響生成的shell的數(shù)量。小的shell則不會被計算出來。Smoothing:5iterations(),factor的值在011最高。需要留意的是進展光順會損失模型的精度。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–32Trianglereduction:使用這個工具來削減三角片的數(shù)量不會損失太多的精度。Tolerance應當設置在/8EdgeAngle20，Iterations10。選擇Highqualitysetting選中smoothing.“OK”Calculate3D計算三維模型。save按鈕保存工程。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–333.II;動態(tài)區(qū)域增長法這次我們使用動態(tài)區(qū)域增長工具來分別動脈。動態(tài)區(qū)域增長是帶有動態(tài)閾值范圍的區(qū)域增長工具。由一個種子點開頭，向感興趣區(qū)域生長，并且以動態(tài)閾值范圍為邊界。這個工具對于分別脈管構造，如動脈或者小氣道是格外有用的。1.動態(tài)區(qū)域增長從segmentation工具欄或maskdynamicregiongrowin”工具。點擊圖像中的動脈，全部相連的體素都會被添加到orangemask.deviation40HU將最小30HU。FillCavitiesmask中小的縫隙，選中MultipleLayer來對整個數(shù)據(jù)集而不是單層圖像進展操作。計算三維模型檢查結果。選擇mask點擊Calculate3D按鈕。再次選擇Highquality。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–34結果：MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–35練習4. 三維導航對三維對象的導航和對二維圖像的導航是根本類似的，有著一樣的工具和快捷方式。1.一鍵導航、放大縮小、平移、旋轉通過左鍵點擊三維模型上一點，使全部二維圖像快速追蹤到同一點。 在主菜單欄上點擊zoom工具。在三維對象上畫一個方框來放大方框內選中的對象。要使顯示恢復原來大小，選擇unzoomtool選擇zoomto“fullscreen”工具或按空格鍵，使三維視窗放大至全屏。 3D工具欄中選擇“pan”工具進展視圖移動。鼠標左鍵按3D“unzoom”點擊想要操作的視圖，使視圖恢復原來位置。rotate3D3D對象。當松開鼠標后，旋轉視圖的功能也就不再處于激活狀態(tài)了。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–36旋轉的模式和您點擊的部位是有關的。當您點擊視窗的四周時，三維對象是圍著垂直于視窗的軸進展旋轉的。點擊對象中心時，對象是依據(jù)其垂直軸或水平軸來進展旋轉的。任務2.使用快捷方式進展導航1. 嘗試這些快捷鍵的使用鼠標右鍵 旋轉：長按住鼠標右鍵移動鼠標SHIFT+鼠標右鍵CTRL+鼠標右鍵ArrowUp/Up

平移：長按住鼠標右鍵和SHIFT鍵移動進展平移CTRL鍵垂直移動鼠標進展放大縮小分步向上旋轉ArrowDown/Down分步向下旋轉ArrowRight/End 分步向右旋轉ArrowLeft/Home 分步向左旋轉MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–375.從骨盆上分別脊椎Editmasks工具分開相連的兩個局部。復制bonemask，選擇要操作的mask點擊Duplicate按鈕。在冠狀位視窗中，您可以清楚的看到脊椎和髂骨相連的狀況。為了把它們分開我們要使用Editmask工具。這個工具讓您能夠像在Paint中編輯圖片一樣的對mask進展編輯。你可以選擇以下編輯模式：Draw(CtrlD):mask增加像素。Erase(Ctrl+E):mask上的像素。(CtrlT):這一模式用來設定一個局部閾值。在您光標所在區(qū)域應用該局部閾值分割。將光標的類型設為Circle，選擇Erase模式，在軸面視窗移出髂骨所在的像素。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–38CTRL鍵和鼠標左鍵來轉變光標的大小，//小。mask中相連接的局部擦除。您不需要將其中一個局部完全的擦除。之后我們可以使用區(qū)域增長來將已經(jīng)不相連的兩個局局部別開。需要留意的是，兩個局部可能會在不同的層面消滅連接的局部層已經(jīng)沒有連接的局部，但是在層間還存在連接。所以在編輯的時候范圍相對廣一些，以避開這種狀況的消滅。regiongrowing“Red”mask重命名為“Spine”Boolean減法來生成只有骨盆的mask選擇Booleanfunction，從BoneSpinemaskMaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–39您現(xiàn)在可以分別計算骨盆及脊柱的三維模型。您可以使用同樣的步驟將股骨從骨盆上分別出來。記得保存工程！MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–406.三維工具在本次練習中，您可以對應用于三維模型的不同工具有一個概覽。 在“3D objects”標簽中，您可以通過點擊信息按鈕檢查三維模型的屬性。在properties對話框中，您可以轉變三維模型的顏色以及名字。同時對話框也等在三維模型處于可視的狀態(tài)時，您可以在二維圖像中高亮顯示三維模型的輪3Dobjectscontour欄點亮眼鏡。這一輪廓有助您評價三維模型的準確度。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–41在三維工具欄中選擇transparency工具，這使您能夠看到三維對象的內外表形態(tài)。您3Dobject3Dproperties中設置透亮的程度。4.Transparency工具下方的是clipping工具，這一工具能夠幫助您依據(jù)切層的位置來剖切三維對象。選擇Clipping工具進展軸向的剖切，在軸向視窗滾動鼠標滾輪來轉變剖切平面。為了在其它平面進展剖切，選擇clipping.saggital平面。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–42Clipping標簽中的其它選項如下：Clip:當該選項位于缺省狀態(tài)下時，剖切平面的方向由視角來定義。當您選擇了其中一邊時，您就固定了剖切的一半。Lock:剖切平面的位置通過切層的位置來定義。不選lock，您就可以通過Clipping標簽底部的滑塊來定義剖切的平面。Texture:設置剖切平面的質地。您可以選擇對象組織、全部切層以及無對象三種質地。Clipping標簽欄的下拉菜單使您可以選擇要進展剖切的三維對象。前面章節(jié)所描述的距離和角度測量同樣可以應用于三維對象。到MeasurementDistanceMeasurement，直接在三維對象上標記點。AngleMeasurement的操作同上。 使用MeasureDistanceOverSurface工具測量外表上兩點之間的最短路徑。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–43MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–447.提取膝關節(jié)3D磁性套索功能3D磁性套索工具 是一種交互式的分割方法，您可以在對象的二維邊界指定一些點來確定輪廓。基于這些輪廓，三mask能夠依據(jù)對象的實際邊緣被創(chuàng)立。這一功能格外適合用于分割提取MR以及低區(qū)分率圖像。1:3D磁性套索提取脛骨 File-Openproject翻開工程文件。這是一組膝關節(jié)的MR數(shù)據(jù)。在segmentation3DLiveWire按鈕。<NewMask>作為Target在冠狀位視窗選擇切層。用您的鼠標點擊選擇脛骨的邊緣。選擇邊緣。當您需要直線的時候，按CTRL按鈕。雙擊鼠標閉合曲線。在第81, 和55層重復這一操作。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–45在矢狀位視窗選擇第105層。使用磁性套索選擇脛骨的邊緣輪廓。90,83,6441層重復這一操作。在軸位視窗，您會看到依據(jù)冠狀位和矢狀位視窗的輪廓線而生成的構造線。掃瞄軸位圖像。刪除不必要的構造線。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–46點擊LiveWireSegment。LiveWireClose。掃瞄圖像檢查mask。在個別部位可能需要手動的編輯。添加maskmask的多余的像素。GreenMaskRegionGrowing。點擊SegmentationSmoothMaskmask兩次。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–47yellowmaskhighquality計算三維模型。 到工具欄的Tools 中選擇Wrap 按鈕，對三維模型進展包裹運算。ToolsSmoothing按鈕，對三維模型進展光順。5次。結果如下：MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–48MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–49/導出功能本章內容幫助您對MimicsSTL+模塊的導出選項有一個概要的了解。MimicsDicom的格式導出。您也可以將Mask信息，通過將切層以BMP/JPEG的格式導出的方式導出?；叶戎颠x項，將mask中體素的灰度值和坐標信息一同導出。Mimics用戶界面，另外這個選項也能夠導出旋轉的三維對象影片。STL+模塊讓您能夠以如下格式導出三維信息：BinarySTLASCIISTLMGX(STLZip)DXFVRMLPLYMaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–50練習1. 導出切層1.DICOM在ExportExporttoDicom在Dicomexport對話框中選擇目標文件夾點擊OK導出數(shù)據(jù)。2.BMPExportExporttoBMP/JPEG在對話框中，您可以選擇您想導出的視窗。您可以選擇導出全部圖像或其中的一局部圖像。3.導出電影exportexporttoMovieMaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–51選擇錄制按鈕開頭屏幕捕獲。您可以同時捕獲您的操作過程。點擊停頓按鈕停頓捕獲。Autorotate3Dview并且錄制BottomRightView.MaterialiseChinaRoom1803,,DongfangRoad–Shanghai–522.STL全部STL+的導出方式都和本次練習講解的導出方式類似。導出STLexportexporttoBinarySTL。3DAdd“Objecttoconvert”列表。您可以通過點擊文件夾形按鈕來轉變輸出路徑。點擊Finish 完成導出。mask開頭計算三維模型。這么做的好處是可以為計算三維模型供給更多的內存。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–53/高級分割本章對高級分割工具進展了介紹，這些工具使分割變得更快捷而簡便。本章練習將向您解釋以下操作：CropMaskMorphologicaloperationsEditmaskin3DMultipleslicesegmentationThresholding:基于灰度值選取對象Cropmask:mask限制至感興趣的區(qū)域RegionGrow:去除離散的像素，分割不同部位Calculate3D:3D視圖下分析分割狀況Editmask:將另外一個局部與目標相連的像素去(Editmask,multiplesliceedit,Morphologicaloperations)MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–54練習1. 分別腦組織1.修剪感興趣的區(qū)域 File-Openproject翻開工程。T1加權像腦部磁共振片。對該數(shù)據(jù)集使用圖像濾波器。比照不同濾波器對圖像的不同影響。對于該數(shù)據(jù)最適合的濾波器是CurvatureFlow,timestep,5.跨過腦畫一條剖面線。以曲線圖為根底定義閾值范圍。留意腦的前部比較亮而后部比較暗。這是MRI常見的贗像，是由于組織的不均一性造成的。這使分割變得更困難。在設定閾值時盡量將整個腦部都包括在內。400到1330. CropMask工具將感興趣的區(qū)域限制在腦組織四周。鼠標左鍵按住OKmask。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–55regiongrowing工具，在腦組織上點擊，來去除離散的像素。您會留意到局部頭部的軟組織和腦還是相連的，我們要在下一個任務中分別它們。任務2.形態(tài)學操作：消蝕yellowmask在segmentation 工具欄中點擊Morphological Operations. 從operationerode功能。Erodefunction能夠減去mask“numberofpixls對yellowmask2個像素的消蝕。將numberofpixelsapply.MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–56使用RegionGrowing選擇大腦局部顱骨外的軟組織還和腦組織相連，我們用三mask編輯工具將其去除。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–57任務3.在三維視窗下編輯mask1. Editmaskin3Dlasso標記要去除的顱外軟組織，點擊“Remove”將選中像素由該mask中去除。mask,而不是計算后的三維模型。在編輯之后您需要重計算三維模型。mask照舊比原來的腦組織要小。為mask恢復原來的大小，我們需要使用形態(tài)學操作的膨脹功能。4.形態(tài)學操作：膨脹在MorphologyOperationsdilate功能?！癓imitedto”功能鍵使膨脹被限制在選定的maskmaskmask.MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–58選擇Highqualitysmoothing功能，計算一個的三維模型。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–59任務5.手動編輯Mask中還有一些需要手動去除的局部。在大腦的前部和后部還有一些非腦組織的像素位于兩個半球之間。1. mask進展編輯，去除這些局部。在計算的三維模型前進展區(qū)域增長。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–606.多層編輯使用消蝕功能可能會損失一些細節(jié)，所以這個操作要留神進展。在這個例子中，我們喪失了小腦的一些細節(jié)。由于連續(xù)的切層所要增加像素的部位是根本一樣的，所以我們可以使用多層編輯的方法進展。使用消蝕功能，選擇要消蝕的像素范圍需要在準確度和接下來的編輯時間上作一個取舍。在使用消蝕功能的同時不僅要考慮消蝕時選擇不同像素值操作所得到的不同結果，也要同時考慮在操作之后對的mask所進展的增加或削減像素的操作。mask進展即刻的編輯，而是制造一個臨時的mask，當確認操作時會對激活的mask進展增加，削減或閾值化的操作。操作()。多層編輯工具的優(yōu)勢在于您不需要對每層都進展操作，您可以將您選擇操作的范圍復制到相鄰的切層，或者您可以將您在不相鄰的兩個切層間的選擇范圍進展插值。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–61 Multiplesliceedittypeflood-fill.選擇在軸位視窗進展操作。使用上下箭頭鍵掃瞄相鄰層面，或使用Up/Dn鍵掃瞄每隔十層的內容。左鍵點擊一個起始點，按住鼠標從該點開頭移動。ALT鍵可以去掉選中的范圍。選擇編輯幾個不相鄰的切層，點擊插值按鈕。留意插值算法需要至少在兩層中間做選擇，而且這兩層之;選擇第1,21012層之間進展插值是不行能的。計算三維模型。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–62為了將腦干和脊髓的構造添加至腦部的分割對象，您可以連續(xù)使用多層編輯。尤其是flood-fillcircle/ellipsemask中。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–63/MedCADMedCAD(CT和MR)(CAD)設計的一座橋梁，能夠將圖像系統(tǒng)的信息導出到CAD系統(tǒng)，反過來也是一樣。使用MedCAD模塊您能夠創(chuàng)立根本的CAD對象，包括：點線圓球體平面圓柱您可以手動畫出這些根本對象或依據(jù)輪廓線進展擬合。另外，您可以依據(jù)輪廓線擬合b.這些對象都可以以IGES格式的文件輸出。MedCAD工具箱也供給了擬合中心線的工具，這個工具能夠計算三維模型的中心線。一些測量，比方最正確擬合的直徑、彎曲度、曲率、動態(tài)比例等可以輕松的以文本形式輸出，以用于進一步的分析。MaterialiseInnovationSuite整體解決方案的另外一個軟,3-matic,包含了更多更CAD功能，使您能夠直接對STL 文件進展CAD 操作。因此這個軟件也被稱為“數(shù)字化”CAD3-maticMimics工程文件，并在此根底上進展共性化的假體/器械設計，高級分析，逆向工程以及簡潔的網(wǎng)格優(yōu)化操作。請向您的培訓師詢問取得更具體的資料。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–641.通過多義線擬合球體通過路徑File Openproject 翻開 工程，到mask 標簽中選中Femurmask“Calculatepolylines”.polylinegrowing工具為股骨頭創(chuàng)立一個單獨的線集。這一選擇工具讓您能夠輕松的選擇股骨頭的外輪廓，并且可以選擇上下相鄰correlationfactor在設定范圍內就會被自動添加。到第394層，在股骨頭上畫一個方框。在下一層做同樣的操作。您會覺察您馬上選擇了整個股骨頭。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–65在polylineSelection2，從活動列表中選擇“FitSphere”，由輪廓線擬合一個球體。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–66練習2. 通過多義線擬合外表1.擬合股骨主干的外表 依照練習1的方法創(chuàng)立股骨干的線集。到368層，使用polylinegrowing工具生成單獨的線集。重復以上步驟或者將correlation調低，將polyline都添加到的線集中。確保生成的輪廓線放在一個的線集!在polyline標簽中選擇selection3“FitSurface”工具。工具自動計算u-parameters 和v-parameters，您也可以手動調整擬合NURBS曲面的階數(shù)以及把握點的數(shù)量。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–67任務2.擬合大轉子的外表 使用polylinegrowing工具創(chuàng)立一個描述大轉子的獨立線集。您會覺察在大轉子和股骨干之間有一道縫隙，為了使兩個外表接觸，我們需要選擇另外一條多義線。為了在第368層添加多義線，我們需要對輪廓進展修整使其與前一層的外形類似。 選擇femurmask 和“Maskediting”工具，使用橡皮擦工具移除大轉子和股骨頭相連的部位。updatepolylinepolyline。用polylinegrowing工具，將創(chuàng)立的polylineselection4。4v-parameter的numberofcontrol13.MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–68CAD軟件中完成。中選中u-parameters”Closed選項，軟件會承受算法盡量將曲面的上下兩端閉合，這會導致曲面趨于圓環(huán)形，而這不是我們期望的結果。而且，這樣得到的結果也不會很好，由于曲面的兩端開放的距離比較大。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–69練習3. 動脈中心線1.計算中心線通過路徑File Openproject翻開我們之前保存的工程。到MedCAD 菜單中選擇“FreeformTree” - “FitCenterline”. 在FitCenterline 對話框中選擇三維對象artery vein.您可以通過fittingparameters把握擬合的算法。Resolvingresolution:resolvingresolution設為2mm，則全部大于2mm的分支的中心線都將被擬合出來。Numberofiterations:設置迭代次數(shù)。缺省狀態(tài)下，這個值2，這是對大多數(shù)例子都可以承受的值。Distancebetweencontrolpoints:設置兩個把握點之間的距離，將這個值設1mm. 檢查中心線最簡潔的方法就是讓三維對象透亮化，因此在三維工具欄中transparency按鈕。 為了更好的看清中心線，我們將中心線的顏色改為綠色，在CAD 簽中選擇CenterlinepropertiesGreen。在對話框中，您會覺察不同分支的信息。每個分支都可以被單獨隱蔽。Ctrl鍵可以復選分支。點擊export翻開導出對話框，您可以以IGES或文本的格式導出中心線。在文本文檔中可以找到點的坐標信息以及選擇的測量結果。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–70任務2.中心線測量測量也可以直接在三維對象上進展；到工具標簽欄中選擇要進展的中心線測量。測量動脈任意部位的最適合直徑BestFitDiameter.為了更好的視覺效果，可以將測量結果的標簽拖動到較遠的位置。通過指定兩點來測量某一截面的曲率。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–71Curvature:中心線上某點的一階導數(shù)Tortuosity:/點到點的線性距離Hydraulicdiameter:X/X軸截面的周長HydraulicRatio:/X軸截面外接圓半徑3.中心線末端切面假設您將動脈的上部放大，您會覺察中心線向動脈的邊緣聚合〔這是該算法的固有性質〕。另外，由于圖像數(shù)據(jù)中止于某一層面，血管的末端平面和中心線成一角度。這一現(xiàn)象可以通過cuttingthecenterlineending操作訂正，以保證血管末端和中心線保持垂直。1.在工程治理器的CADObjects“CutCenterlineEnding”在動脈末端指定切割平面。切斷中心線末端的操作也會切割三維模型。這樣可以使三維模型得到垂直于中心線的末端，這對于接下來要進展的流體力學分析是格外有幫助的；垂直于中心線的面可以被指定為流體的in/outlet.在網(wǎng)格優(yōu)化后，這些面在導出的過程中將保持獨立。4.分支分組為了便于區(qū)分，將一些中心線的分支分組到不同的集合是很便利的做法。在這個例子中，我們要將主動脈和股動脈分組到不同的集合。1. 翻開中心線屬性對話框，按住Ctrl3D視圖下點擊要選取的中心線分支。點“Group”將其分組。點擊產(chǎn)生的分支分組對其進展重命名。對全局部組進展同一操作。您也可以將您不需要的分支刪除。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–72任務5.對把握點的操作某些時候您可能會需要轉變把握點的位置或分支點的位置。當這樣做的時候，請記住“”中心線了。在CADObjects 標簽選擇centerline, 點擊action 下拉按鈕選擇“EditCenterlineControlPoints”.首先指定您要轉變位置的點，然后指定相連的分支中兩端要伴隨該點移動的范圍。鼠標“拉動”綠色的點移動。連接的局部“”，所以您可以上下移動至點和分支都到達您所期望的位置。移動在目前視圖所在平面進展，所以在操作前請將視圖調整至適宜位置。雙擊完畢編輯。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–73MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–74/手術模擬在本章中我們將通過練習了解Simulation模塊的根本功能。這一模塊最初是為模擬頜面外科手術而設計的，讓您能夠用頭影測量分析模板進展具體的分析，打算任何一種截骨或者牽引術式，模擬及講解您的種植設計的手術過程。simulation：融合mergemirror布爾運算booleanrescalesmoothing削減三角片數(shù)量trianglereduction對于頜面外科手術，您可以模擬術后軟組織的變化以及將患者的真實照片貼到三維模型上觀看面形變化。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–751.使用多義平面切割File-Openproject翻開project工程。在3Dobjectsrightfemuractioncutwithpolyplane.為了完成切割，在股骨頸的頂端點擊一次，然后將模型翻轉在底部雙擊。您可以通過拖動紅色的箭頭來轉變切割平面的方向。要保證切割平面完全穿透骨組織。通過點“cutwithpolyplane”對話框中的Properties來修改切割平面的寬度。將Depth60mmextension10mm.現(xiàn)在切割面完全穿透骨組織了。點擊Ok 完成切割。這時將產(chǎn)生一個的三維模型PolyplaneCut-R-femur.MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–76actionsplit工具來將切好的兩局局部開。splitkeepthetwolargestparts“OK”.MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–77練習2. 植入體評價STLLoadSTLSTLimplant.pointregistrationregistration菜單中選擇pointregistrationSTLimplant。如以下圖，點addpoint在植入體上指定標志點。掃瞄二維圖像，點擊您認為和標志點對應的位置。如以下圖，選擇另外兩點。在頸部選擇兩點，在基座上選擇一點是比較適宜的。盡可能利用二維或三維的信息精fitting算法是很重要的。要確保在配準對話框中只有implant在Move欄里有綠色的點。那樣的話，才能保證只有植入體被移動。點擊“OK”完成配準，這時位置還不夠正確，需要準確調整。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–783.準確調整植入體的位置3Drepositioning工具手動調整植入體的位置。 在STLsmove工具，從下拉框中選擇“Movealonginertiaaxis住其中一個箭頭，您可以將三維對象沿著選中的方向移動。 Rotate按鈕對操作對象進展旋轉，您在三維模型上能夠看到彩色的旋轉操縱儀。您可以通過按住彩色的旋轉操縱儀將三維模型沿X,YZ軸方向旋轉。您也可以通過按住旋轉工具的外圈沿垂直于當前視圖的方向旋轉三維視圖移開工具的中心轉變轉動的中心。移開工具的中心轉變轉動的中心。MoveRotate工具來將植入體放到一個適宜的位置。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–794.評價骨量我們現(xiàn)在期望知道為了放置植入體需要取出多少骨組織。因此在這里我們要進展布爾運算。 在SimulationBooleanOperationsGreenObject中請選擇您分割好的的右股骨下方的局部，在RedObjectIntersect. 這時一個的三維對象產(chǎn)生了。假設這時您點擊對象Properties按鈕，就可以看到需要去掉的骨組織的體積了。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–80同樣的，Intersect操作也可以分別用于皮質骨mask和松質骨mask來分別評價要去掉的骨量。您也可以使用布爾運算來評價剩余骨量：用股骨和植入體做減法。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–81MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–82/FEAFEASTL+robust算法能夠幫助您優(yōu)化有限元分析或流體力學分析所需要的三角網(wǎng)格，這一算法直觀便于操作而且靈敏，每個算子都可以通過選項來實現(xiàn)，使局部的光順、質量優(yōu)化變得可能EA模塊也支持非流形裝配，幫助您在兩個零件的界面創(chuàng)立共用的節(jié)點。當您得到優(yōu)化好的面網(wǎng)格之后，您可以直接將其轉化為體網(wǎng)格。并且，您可以利用圖像的灰度值為體網(wǎng)格賦材料屬性，讓您的分析更加準確和接近真實。優(yōu)化后的網(wǎng)格可以以大多數(shù)商業(yè)前處理器的原始格式導出，如：AnsysAbaqusFluentMcs.Patran/NastranComsolLS-DynaFEAMimicsInnovationSuite的另一個軟件3-matic的一個模塊。完整的3-matic包含了更多更強大的網(wǎng)格優(yōu)化功能，以完成更簡潔的優(yōu)化操作3-matic可以直接導入Mimics工程文件，并且可以在此根底上進展共性化的植入及逆向工程。請向您的培訓師詢問更具體的狀況。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–83練習1. 股骨的網(wǎng)格優(yōu)化1.翻開網(wǎng)格優(yōu)化器 翻開工程，這個工程中已經(jīng)有三個mask存在，F(xiàn)emur,CorticalandTrabecular.計算Femurmask的三維模型。將三維模型的質量設“high”.smoothing算子，以保持底部的銳利邊緣。3Dobjectfemur后面的Trainglesvisible的眼睛，使三維對象的外表網(wǎng)格變得可見。您可以看到很多小而且尖利的三角片。這種三角片對于快速原型制造是格外好的，但是對于有限元分析，我們需要得到接近等邊三角形的三角片。因此我們需要對模型進展網(wǎng)格優(yōu)化。在3Dobjectfemur，在標簽工具欄中點擊remesh按鈕。您將在自動翻開的3-matic窗口進展網(wǎng)格優(yōu)化。2.股骨的幾何簡化現(xiàn)在我們的模型還有一些小洞需要掩蓋Wrap工具可以即刻完成修復。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–84MimicstoolsWrap.選擇Femur1 為entity, 將gapclosingdistance 設定為5,smallestdetail設為2Preservesharpfeatures.其余不變。WrapFEA所不需要的，在建模初期形成的內部構造。這個工具供給了去除模型的小瑕復制wrappedFemur(Ctrl+C)3-matic(Ctrl+V)fixingSmooth工具進一步光順模型。entity欄中選擇Femur1_wrapped.smoothing對話框〔右下角〕中，您可以選擇Smoothfactor。Smoothfactor越高，光順的程度越高。smoothfactor.MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–85reservebadedges是關閉的，為了能夠使用這一功能，您需要exportmode選項設為ON。保存銳利的邊緣的另外一個方法就是通過將底面所在的平面獨立出來，然后對其它面做光順。請向您的培訓師詢問如何操作。Usecompensation:光順算法會對模型產(chǎn)生收縮的副作用，該選項是對此副作用的補償算法。假設您期望模型產(chǎn)生少量收縮，您可以exportmode設為ON，然后關閉這一選項。3.檢查網(wǎng)格Femur1_wrapped建立一個檢視窗。Femur1_wrapped建立一個檢視窗。Femur1_wrappedremeshingCreateInspectionScene.Sharpgeometry,peaks,shafts,triangleswithasmalledgelength等…，讓您能夠快速的查看網(wǎng)格的質量。InspectionInspectionmeasure的參數(shù)列表中選擇“Smallestedgelength”，來對三角片的邊長有一個了解。在直方圖參數(shù)中將Currentmeasure改為“InspectionMeasure”觀看直方圖中的最小邊長狀況?！皁lorlowqualitytrials邊長位于直方圖中設置的間隔中的三角片加色。三角片的顏色取決于直方圖中對應的條紋的顏色。有著最小邊長的三角片被染成紅色，最大邊長的被染為綠色。在設置的值以外的三角片保持原來的顏色。試著轉變設定范圍的間隔。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–86任務4.優(yōu)化三角片質量通常，您可以依據(jù)這樣的挨次進展優(yōu)化smoothingreducingautoremeshingqualitypreservingreducetriangles.現(xiàn)在，我們已經(jīng)通過wrapsmoothing對股骨進展了光順和幾何簡化。因此我們Auto-Remesh工具。在這一練習中，我們不會使用局部優(yōu)化參數(shù)。我們將在非流型裝配案例進展這項練習。 在RemeshingAutoRemesh按鈕，在右側的Inspectionshapemeasure列表中選擇“Height/Base(N)”，將currentmeasure改為“Shapemeasure”.Autoremesh5mm.確保設定閾值和Shapequality806個低質量的三角片會被染色(8%)。點擊ApplyMaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad–Shanghai–87Shapequalitythreshold:or是比較適宜的。Maximumgeometricalerror:這里設置的是模型外表在網(wǎng)格優(yōu)化前后允許最大變化誤差。Maximaledgelength:這一參數(shù)規(guī)定了網(wǎng)格重劃分時允許創(chuàng)立的三角片的最大邊長。Numberofiterations:這一參數(shù)規(guī)定了算法計算的次數(shù)。這時假設沒有低質量的三角片存在了，直方圖應當像右側圖示一樣。間或自動網(wǎng)格優(yōu)化不能完全的優(yōu)化全部三角片，而留下了少量低質量的三角片。假設消滅這種狀況，請將Maximumgeometricalerror調高，這樣可以給優(yōu)化算法更多的空間，或者您也可以使用手動優(yōu)化工具來提高個別三角片的質量。 優(yōu)化的最終一步是在保證三角片質量的條件下削減三角片的數(shù)量。在直方圖中，您可以看到目前有大約4052個三角片，為了使三角片的數(shù)量進一步削減，在工具欄中點擊QualityPreservingReduceTriangles按鈕后再次點擊模型。參數(shù)和上一步操作保持一樣設“Apply”，重復這一步驟直到三角片的數(shù)量不再轉變。您或許可以取得一個和下方類似的，大約3568個三角片的股骨模型。MaterialiseChina–Room1803,,DongfangRoad