在創(chuàng)建特定于患者的設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，在CAD和圖像空間之間移動(dòng)是一項(xiàng)必要但令人厭煩的任務(wù)。多年來，已經(jīng)開發(fā)了專業(yè)軟件，用于分別處理CAD和圖像數(shù)據(jù)。盡管每個(gè)軟件都允許您導(dǎo)入和操作各種格式的數(shù)據(jù)，但它們并沒有利用兩者的全部功能。

Simpleware Design Link 通過結(jié)合 SOLIDWORKS? 和 Simpleware ScanIP 的強(qiáng)大功能來克服這一點(diǎn)，以提供無縫接口。這使您能夠毫不費(fèi)力地在CAD和圖像空間之間移動(dòng)，以享受兩種軟件程序的好處，從而加快和增強(qiáng)您的工作流程，以設(shè)計(jì)更準(zhǔn)確的患者特定設(shè)備。

簡(jiǎn)單軟件設(shè)計(jì)鏈接模塊允許您將 SOLIDWORKS 零件或裝配體作為簡(jiǎn)單軟件曲面對(duì)象導(dǎo)入，并推送或拉取對(duì)零部件和裝配體的幾何形狀、位置和方向的更改。這允許您使用 Simpleware 軟件的所有功能（例如自動(dòng)和基于地標(biāo)的配準(zhǔn)）將您的 CAD 零件與圖像數(shù)據(jù)完全集成，同時(shí)定制您的 SOLIDWORKS 設(shè)計(jì)。Simpleware Design Link 可以將在 Simpleware ScanIP 中創(chuàng)建的地標(biāo)和測(cè)量值（點(diǎn)、距離角等）作為參考測(cè)量值導(dǎo)出到現(xiàn)有的 SOLIDWORKS 裝配體中。在調(diào)整器件設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵參數(shù)時(shí)，這些參數(shù)非常有用。

在設(shè)計(jì)患者特定的植入物和設(shè)備時(shí)，Simpleware Design Link 特別強(qiáng)大。這種能力的一個(gè)關(guān)鍵例子是設(shè)計(jì)主要的全髖關(guān)節(jié)置換植入物。

工作原理 – 示例：髖關(guān)節(jié)植入物設(shè)計(jì)和放置

1. 在簡(jiǎn)單軟件掃描IP中分割您的圖像數(shù)據(jù)

患者骨盆區(qū)域的CT掃描可以快速簡(jiǎn)單地導(dǎo)入到Simpleware ScanIP中，以生成患者解剖結(jié)構(gòu)的模型。

可以使用各種分割工具來創(chuàng)建骨盆區(qū)域的骨骼模型。全自動(dòng) AI 解決方案只需單擊幾分鐘即可生成包含關(guān)鍵地標(biāo)的分段模型。半自動(dòng)分割工具包括交互式閾值、洪水填充和拆分工具。這些都可以與我們的一系列Simpleware圖像過濾器和3D編輯工具結(jié)合使用，非常適合克服圖像數(shù)據(jù)中的偽影引起的問題。

2. 在簡(jiǎn)單軟件中放置地標(biāo)

一旦創(chuàng)建了干凈準(zhǔn)確的患者解剖結(jié)構(gòu)模型，就可以生成地標(biāo)（使用Simpleware AS Ortho或測(cè)量工具）。骨骼結(jié)構(gòu)的這些關(guān)鍵特征會(huì)影響植入物的設(shè)計(jì)，可以按原樣使用或修改以適應(yīng)。這些地標(biāo)還可以與關(guān)鍵測(cè)量相結(jié)合，例如：

股骨頭直徑

股骨頸寬度和長(zhǎng)度

股骨頸軸的位置

股骨頸與股骨干之間的角度

股骨干軸的位置

股骨干寬度

3. 在 SOLIDWORKS 中進(jìn)行設(shè)計(jì)并使用簡(jiǎn)單軟件設(shè)計(jì)鏈接導(dǎo)入

在 SOLIDWORKS 中，您可以選擇最合適的 CAD 植入物裝配體來使用。然后，使用 Simpleware Design Link 將 SOLIDWORKS 中設(shè)計(jì)的植入物導(dǎo)入到 Simpleware ScanIP 中。CAD植入物也可以通過關(guān)節(jié)注冊(cè)到Simpleware模型，該關(guān)節(jié)將使用地標(biāo)配準(zhǔn)技術(shù)或通過手動(dòng)操作或兩者的組合進(jìn)行更換。可以在 2D 切片視圖和 3D 視圖中準(zhǔn)確檢查位置，以確保良好的配合。

一旦CAD植入物處于正確的位置，就可以對(duì)零件進(jìn)行調(diào)整，使其更適合特定患者。您可以更改：

髖臼殼的大小

襯墊厚度

植入物頸部的角度

閥桿的長(zhǎng)度或直徑

還有更多

在Simpleware ScanIP中穿孔的測(cè)量可以為這些決策提供信息，因此植入物類似于具有類似運(yùn)動(dòng)自由度的健康關(guān)節(jié)。對(duì)植入物的所有這些更改都可以直接對(duì) SOLIDWORKS 中的參數(shù)化裝配體進(jìn)行，并且可以通過將幾何形狀拉回 Simpleware ScanIP 來同步這些更改。

設(shè)計(jì)鏈接的主要優(yōu)點(diǎn)

加快定制零件和設(shè)備的設(shè)計(jì)

在 CAD 和圖像空間中生成準(zhǔn)確的模型

無需手動(dòng)導(dǎo)入/導(dǎo)出 - 只需同步設(shè)計(jì)

減少數(shù)據(jù)管理開銷

應(yīng)用：骨科、頜面科、有氧運(yùn)動(dòng)等

個(gè)性化種植體設(shè)計(jì)

針對(duì)患者特定的切割指南

定制植入式設(shè)備

創(chuàng)傷或畸形的解剖學(xué)特異性設(shè)計(jì)

接下來呢？使用模型進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真

一旦您對(duì)植入物或設(shè)備的設(shè)計(jì)感到滿意，您就可以一起生成解剖結(jié)構(gòu)和植入物的模型。您可能希望導(dǎo)出表面網(wǎng)格以進(jìn)行 3D 打印，或創(chuàng)建體積網(wǎng)格以模擬植入物的性能。

通過有限元分析進(jìn)行仿真，您可以看到設(shè)備放置在患者解剖結(jié)構(gòu)中的性能。在 Simpleware FE 中生成的體積網(wǎng)格還可以包含有關(guān)患者骨骼材料特性的信息，方法是使用灰度材料映射來包括來自校準(zhǔn) CT 掃描的密度、楊氏模量或泊松比。您同樣可以嘗試一系列植入物設(shè)計(jì)和/或位置來測(cè)試植入物的貼合度和功能。這也可能有助于指示植入物的可能壽命。

所有這些信息使您能夠?yàn)榛颊咴O(shè)計(jì)量身定制的植入物，并在手術(shù)前了解患者的預(yù)后，從而做出更明智的決定。

Simpleware Design Link 也可用于更詳細(xì)的設(shè)計(jì)工作。例如，患者解剖結(jié)構(gòu)存在創(chuàng)傷或畸形，并且無法定制標(biāo)準(zhǔn)植入物以適合。在這些情況下，需要根據(jù)患者的個(gè)人需求從頭開始設(shè)計(jì)或顯著更改新部件，以具有更大的板或額外的固定裝置。可以將帶有地標(biāo)和測(cè)量值的簡(jiǎn)單軟件曲面作為參考幾何體直接推入現(xiàn)有的 SOLIDWORKS 裝配體中。使用這種方法，您可以根據(jù)患者獨(dú)特解剖結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確模型生成量身定制的解決方案。

審核編輯：郭婷