PHẦN MỀM HỖ TRỢ GIẢI PHẪU Y TẾ, THIẾT KẾ VÀ LẬP KẾ HOẠCH PHẪU THUẬT 3D MATERIALISE MIMICS INNOVATION SUITE (MIS) –Phần 1
Chức năng cơ bản và các mô-đun của phần mềm Materialise Mimics Innovation Suite (MIS):
Phần mềm Materialise Mimics Innovation Suite (MIS) là một gói giải pháp kỹ thuật về thiết kế và hỗ trợ giải phẫu bao gồm phần mềm Materialise Mimics và Materialise 3-matic. Các gói phần mềm được cấu hình bởi một số mô-đun.
-
Phần mềm hỗ trợ phẫu thuật Mimics Medical được thiết kế để sử dụng như một giao diện phần mềm và hệ thống phân đoạn cắt lớp hình ảnh để chuyển thông tin hình ảnh từ máy quét y tế như máy quét CT hoặc Máy quét Cộng hưởng từ (MRI) sang tệp đầu ra. Phần mềm Mimics cũng được sử dụng làm để mô phỏng / đánh giá các lựa chọn điều trị tiền phẫu thuật, đặc biệt hữu dụng trong phẫu thuật chấn thương chỉnh hình. Phần mềm Mimics không được sử dụng với mục đích xử lý nhũ ảnh. Phần mềm Mimics Medical phải được sử dụng cùng với đánh giá lâm sàng của chuyên gia y tế.
-
Phần mềm 3-matic Medical được sử dụng như một phần mềm để thiết kế với sự hỗ trợ của máy tính (CAD) và thiết kế các bộ phận phục hình bên ngoài và bên trong cơ thể, cũng như các phụ kiện y tế cá nhân hóa và trong nha khoa / chỉnh nha và phục hình nha khoa riêng cho từng bệnh nhân.
Chúng tôi xin giới thiệu những tính năng nổi bật của phần mềm hỗ trợ phẫu thuật Mimics Medical – đã được một số bệnh viện hàng đầu Việt Nam sử dụng trong việc hỗ trợ điều trị và lập kế hoạch phãu thuật 3D:
1. Mimics Base Module
Phần mềm Mimics là một gói các mô-đun bao gồm Base module (mô-đun chính) và nhiều mô-đun chức năng. Mô-đun Base Mimics bao gồm các chức năng sau:
+ Nhập liệu các hình ảnh theo định dạng DICOM và các định dạng khác (BMP, TIFF, JPG, và RAW)
+ Xem được các hình ảnh và thông số của file DICOM
+ Lựa chọn vùng làm việc theo yêu cầu bằng công cụ phân đoạn cắt lớp
+ Kiểm tra và chỉnh sửa một vùng làm việc theo yêu cầu
+ Tính toán mô hình 3D kỹ thuật số và chỉnh sửa mô hình hỗ trợ cho việc lên kế hoạch điều trị, phẫu thuật, đặc biệt trong phẫu thuật chấn thương chỉnh hình.
+ Đo đạc trên hình ảnh và trên mô hình 3D
+ Xuất file hình ảnh, thông số đo đạc và mô hình 3D sang phần mềm của bên thứ ba.
2. Analysis Module
Analysis module cho phép người dùng xác định các điểm mốc và ghi chú thích cũng như xây dựng các thực thể hình học hoặc các định dạng hình học cơ bản (điểm, đường thẳng, mặt phẳng, hình trụ, hình tròn, hình cầu, đường xuyên tâm) Analysis module có thể chỉ ra các điểm mốc giải phẫu, trục giải phẫu, mặt phẳng giải phẫu hoặc mặt phẳng lên kế hoạch cắt bỏ , v.v. Những phân tích chính xác trong quá trình phân lớp 3D một cách trực quan giúp cho việc lên kế hoạch giải phẫu chính xác, hiệu quả, giảm rất nhiều thời gian, chi phí.
Các mô hình 3D này có thể được tạo ra bằng cách vẽ, ghép nối, nhập tọa độ, bán kính và vectơ, hoặc bằng cách tạo các mô hình 3D trên cơ sở các bộ phận 3D đã tạo ra trước đó bằng cách sử dụng một số phương pháp được xác định trước (công cụ ‘Create Primitive’). Trên các hình ảnh và mô hình 3D, các chuỗi đa giác cũng có thể được dựng thêm. Các thực thể, mô hình 3D đã tạo ra có thể được xuất sang hệ thống CAD ở định dạng IGES.
Analysis modules cho phép người dùng thực hiện các phép đo đạc nâng cao, phép đo nâng cao dựa trên đường xuyên tâm và đường trục, phân tích độ dày của vách, phân tích so sánh bộ phận cơ thể, phân tích độ cong và nhiều phép đo khác nữa.
Dưới đây là đầy đủ các loại phân tích thuộc tính của đối tượng mà có thể đo lường trong phần mềm 3-matic:
Độ dày của vách, Phân tích độ cong, Phân tích so sánh từng phần, phân tích khoảng cách đến đường cong, phân tích hoảng cách đến đường cong trên bề mặt, phân tích độ dày giữa mặt phẳng, phân tích Extrema, phân tích tự hỗ trợ & phát hiện va chạm.
3. Design Module
Mô-đun ‘Design’ của Mimics bao gồm một số công cụ hạn chế để tạo ra mô hình 3D kỹ thuật số, đặc biệt thích hợp cho việc thiết kế các mô hình giải phẫu tim mạch. Mô-đun Design bao gồm một số công cụ để tạo ra các chỉnh sửa hoặc cắt bỏ (những công cụ này cũng là một phần của mô-đun ‘Simulation’ được giải thích bên dưới) và một công cụ ‘Hollow’.
Ví dụ về ứng dụng bao gồm thiết kế một lớp bổ sung cho các mô hình tim mạch và xương để in 3D các mô hình được làm rỗng bên trong.
Trong phần mềm Materialise 3-matics, chức năng tạo các định dạng cơ bản có sẵn trong menu Design cũng cho phép người dùng đo lường các thuộc tính nhất định của các đối tượng trong một ca điều trị bệnh cụ thể.
Phần mềm 3-matic có thể tạo các định dạng cơ bản sau: điểm, đường thẳng, mặt phẳng, hình cầu, hình trụ, hình nón và hình cung. Bởi vì mỗi định dạng trong số định dạng cơ bản trên có tùy chọn để tạo chúng dựa trên sự phù hợp với một đối tượng hiện có, các thuộc tính của các định dạng cơ bản mong muốn (chẳng hạn như hướng, bán kính, v.v.) có thể được sử dụng để đo lường các thuộc tính nhất định của đối tượng hiện có này.
Công cụ “Create connection” cho phép người dùng tự động tạo nhiều kết nối giữa một số bộ phận cơ thể. Tùy thuộc vào nhu cầu và độ phức tạp của dữ liệu đầu vào, công cụ này có thể tạo ra kết nối tự động hoặc thủ công.
Công cụ “Create connection” cho phép tùy chọn một thực thể mong muốn. Tùy chọn này được sử dụng khi tất cả các bộ phận cơ thể cần phải được kết nối với một và cùng một thực thể. Khi sử dụng mô hình rỗng bên trong, các kết nối được tạo ra sẽ không vượt quá vách ngoài của mô hình.
Ưu điểm, tính năng của Design Module:
• Xử lý thiết kế CAD trên các mô hình 3D (Booleans, extrude, sweep, hollow)
• Sử dụng các bản phác thảo và đường cong 3D để thiết kế các tính năng phức tạp
• Hoàn thiện các thiết kế 3D bằng cách cắt tỉa, làm mịn và biến hình
• Dán nhãn cho các bộ phận để đưa vào sản xuất hay xuất ra file in mô hình 3D
• Nhập các tệp CAD và kết hợp với các đặc điểm của riêng bệnh nhân
4. FEA Module (Finite Element Analysis)
FEA Module Mimics không tự thực hiện Phân tích FEA nhưng cung cấp các chức năng kết xuất để liên kết với các gói FEA của bên thứ ba, thông qua mô-đun FEA của nó.
Người dùng có thể tối ưu hóa chất lượng của tam giác trên bề mặt. Các mắt lưới được tối ưu hóa có thể được xuất ở định dạng của hầu hết các gói FEA và CFD có sẵn trên thị trường.
Ngoài mặt lưới bề mặt, người dùng cũng có thể tạo lưới voxel làm mịn. Các khối này có thể được kết xuất ra dưới dạng lưới tứ diện hoặc lục diện.
AI-enabled segmentation
Xem thêm: Phần mềm hỗ trợ giải phẫu y tế 3D Materialise (Phần 2)
Vui lòng liên hệ hotline 0988.057.864 để được tư vấn tốt nhất