MIMICSは.各種スキャン（CT.MRI）のデータを入力し.編集用の3Dモデルを作成し.CAD（Computer Aided Design）.FEA（Finite Element Analysis）.RP（Rapid Prototyping）の共通フォーマットで出力し.PC上で大規模なデータ変換・加工ができる高集積かつ使いやすい3D画像生成・編集ソフトです。MIMICSのFEAモジュール「MIMICS」。
FEAモジュールは.スキャン入力データを迅速に処理し.FEA（有限要素法）やCFD（コンピュータシミュレーション流体力学）で使用するのに適したファイル形式で出力することができます。スキャンデータから3Dモデルを作成し.表面をメッシュ化してFEA解析に応用することが可能です。 スキャンデータのハインツ単位に基づく最適化により.ボディメッシュに素材を割り当てることができます。 点群データからMIMICSで3Dモデルを作成する。 広西医科大学附属癌病院骨腫瘍科 劉斌氏
FEAモジュールでは.MIMICSのメッシュ再配分機能を使って3Dモデルのメッシュを再配分します。
FEAモジュールでPatranに出力
ニュートラル.アンシス.アバクッス
サーフェスなどのFEAソフトを使用しています。
前処理（MSC.Marcなど）のためのサーフェスメッシュからボディメッシュへの変換。
FEAモジュールにおけるPatran.Ansys.Abaqusのボディメッシュファイルの入力。
FEAモジュールでスキャンデータを元にボディメッシュに材料を割り当てる。
FEAモジュールでPatran.Ansys.AbaqusなどのFEAソフトウェアに割り当てられた材料をエクスポートすることができます。
MIMICSメッシュ再描画機能。
MIMICSのメッシュ再描画機能は.不規則な三角形を等辺になりやすい三角形に簡単に変換することで.STLモデルの品質と処理速度を大幅に向上させることができます。 さらに自動再描画機能により.より専門的な半自動または手動での描画が可能となり.より良いFEA解析が行えます。
品質管理項目の追加。
MIMICSのメッシュ再描画機能では.最大14個の一般的な品質管理パラメータが用意されており.ユーザーは三角形スライスの品質を計算するために適切な方法を選択することができるようになっています。
簡単な自動グリッド再描画機能。
グリッド再描画機能は.あらかじめ設定した品質レベル以下の悪い三角形をすべて検索し.許容できる形状に変換することで.三角形の品質を自動的に向上させる機能です。
手動でのグリッド再描画。
自動メッシュ再描画後も三角形の品質が要求レベルより低い場合は.手動でメッシュ再描画を行います。 メッシュ再描画機能には.手動で形状を修正するための独自のツールボックスが用意されています。
FEA解析の信頼性と精度を向上させる。
MIMICSのメッシュ再描画機能は.すべてのFEAソフトウェアに高度に自動化されたインターフェースを提供し.STLモデルに対するFEA解析結果の信頼性と精度を大幅に向上させます。 ほとんどのFEAツールはグリッド再スケーリングの最適化を行うことができないため.必然的に最終結果の精度が損なわれてしまいます。
計算時間の節約
一般的に最適化を行うにはかなりの時間を要しますが.MIMICSのメッシュ再描画機能を使えば.この時間を大幅に短縮することができます。
材料の割り当て。
ボディメッシュデータを読み込むと.スキャンした画像データからメッシュの各セルのグレー値をヘング単位で算出し.グレー値の違い.密度.E弾性率.ポアソン係数で材料を定義することが可能です。 マテリアルを割り当てたボディメッシュは.Patranにエクスポートされます。
neutral.Ansys.Abaqusのファイルです。
均質な方法で材料を割り当てること。
バルクメッシュのハインツ単位を材料ごとに等しい面積に分割し，経験式により密度値に変換し，密度値を対応するバルクメッシュに割り当て，さらに各材料のE弾性率，ポアソン係数を割り当てる。
ルックアップテーブルによる素材の割り付け。
密度値をグレースケール値に対応させたXMLファイルを作成し.このXMLファイルをFEAモジュールに入力し.XMLファイルの定義に従って各ボディグリッドに材料を割り当て.その後.各材料のE弾性率とポアソン係数を定義します。
サージカルシミュレーションモジュール MIMICSサージカルシミュレーションモジュールは.サージカルシミュレーションアプリケーション用のプラットフォームで.人体計測分析テンプレートによる詳細なデータ分析.骨切りや分離術だけでなくインプラント術のシミュレーション.またはインプラント術の説明などに使用でき.非常に便利なものです。
人体計測の分析。
体格解析を行うには.テンプレートを選択し.必要なマーカー.基準面.測定値をあらかじめ定義しておきます。 平面や測定値に必要なマーカーポイントが決まったら.平面や測定値も決定しますが.適切なテンプレートがない場合は.カスタムテンプレートを作成することも可能です。
マーカーの一覧です。
マーカーポイントは.作成.コピー.編集.削除が可能です。 各マーカーポイントには.上記の操作を行う前のデフォルトのプロパティがあり.編集可能なプロパティは.マーカー名.色.説明です。
フラットなリスト。
解析平面を定義するには.まずマーカポイントを定義するか.あらかじめ生成されたテンプレートの平面を基にする必要があります。
測定リスト。
角度や距離の測定にはさまざまな方法があり.距離の測定には2点間または点と面の間.角度の測定には3点法と2線法（各線は2点によって決定される）が使用できます。
外科手術のシミュレーション。
MIMICSの外科手術シミュレーション機能は.骨切りや解剖の手順をシミュレーションするための幅広いツールやSTLファイルの操作が可能で.外科手術シミュレーションのための強力な3Dツールキットを提供します。
カッティング
ポリラインカットと切断面付きポリラインカットの2種類のカットツールを用意しました。 ポリラインカットは.切断面でビュー平面に垂直な線を描いて切断曲線を定義し.切断深さが切り抜けなければ.カットは無効になります。切断面付きポリラインカットは.ドラッグして3Dや2Dでカットできるフリーカットツールで.カット軌跡は.2 Dと3Dをリアルタイムで表示します。
スプリッティング
この機能により.オブジェクトを互いに独立した3Dモデルに分割し.複数の異なるローカル3Dモデルを作成することができます。
フュージョンです。
融合機能は.選択された異なるモデルを1つのモデルにするものである。
ミラーリングを行う。
ミラーリング機能は.選択したオブジェクトを設定された平面または既存の平面（ボディデータ解析またはMEDCADから）に沿ってミラーリングし.新しいオブジェクトを作成するもので.複数のオブジェクトを選択してミラーリング操作を行うことが可能です。
トラクションを配置する。
切断作業後.データベースから適切なリトラクターを選択し.3Dモデル上に配置して比較することができます。切断作業は自動化できないため.オペレーターは選択したリトラクターの正しい使い方を知っていなければなりません。
リトラクター位置の調整。
リトラクターの位置決めや調整をシミュレーションするために.リトラクターの動きの解析図を用意していますので.参考にしてください。
位置決め機能。
オブジェクトを移動させたり.回転させたり.どちらの操作方法でもユーザーの目的を達成することができます。 軸方向の移動.軸方向の面内移動または回転.点方向の回転.もちろんこれらの制限を受けない操作も可能です。 レジストレーション機能により.マーカーポイントでオブジェクトを調整したり.マウスの動きで簡単に調整することができます。
付加機能。
読み込んだSTLファイルをプロジェクトマネージャに追加し.プロジェクトマネージャのSTLタブのボタンでSTLファイルの回転や移動などを行うことができます。 ニューラルツールが利用できます。まず2Dで描画し.プロジェクトマネージャでニューラルタブを追加してください。
MEDCADモジュール 医用画像データとCADの架け橋となるモジュールで.双方向のインタラクティブな通信を行い.スキャンデータとCADデータの相互変換を実現します。
MIMICSでCADプロジェクトを作成するには.2つの方法があります。
等高線モデリング。
セグメンテーション機能の状態では.MIMICSは分離されたマスク上に自動的に輪郭線を生成する。 MEDCADは与えられたエラーに対して自動的に局所的な輪郭線モデルを生成し.それを医療形状のCADモデルで使用することが可能である。
CADモデルの作成方法として考えられること。
-Bスプライン曲線とサーフェス
-点.線.円.曲面.球.円柱.その他
また.MEDCADモジュールを統計解析に使用し.標準的な大腿骨頭インプラントを作成する際の参考として.多くの異なる大腿骨頭のデータを測定することもできます。
パラメトリックまたはインタラクティブなCADモデリング
CADオブジェクトは.2Dまたは3Dビューで直接作成するか.パラメトリック（円の中心と半径を定義するなど）に作成することができ.作成後にマウスを使ってインタラクティブに編集することができます。
デザインバリデーションが容易
CADインプラントの設計を検証するために.MIMICSはSTLファイル形式を入力し.2Dビューや標準ビューでの表示.または解剖学的関係を透過的に示す3Dビューでの表示を行い.この方法を用いて.医療画像をCADソフトウェアで迅速に呼び出すことを可能にしています。
RP-Sliceモジュール Rp-Sliceモジュールは.MIMICSとSLICE形式のほとんどのRP機との間にインターフェイスを作成する.RP-Slice
モジュールは.RPモデルに必要なサポート構造を自動的に生成します。
RP機のデータ変換を高速・高精度に行うことができます。
RP付き
スライス技術により.大容量ファイルの処理と.スライスファイル作成時のRPモデルの高解像度維持が可能となり.三次補間アルゴリズムにより改善されています。
マテリアライズの特許技術であるサポートホールフォーミング技術は.成形プロセスを4倍速にするだけでなく.より多くの材料を節約し.クリーンアップを容易にする。
スライスする。
Rp-sliceでは.最適かつ正確なデータ変換を短時間で行い.SLI.SLC形式で出力することが可能です
を3Dシステムへ.CLI形式をEOSへ。
高次の補間アルゴリズムにより.スキャンデータを完全な曲面を持つ3次元ソリッドモデルに変換することができます。
Rp-sliceは.カラー感光材料に対応しています。歯.歯根.腺.神経管などを型に入れて陰影をつけることができます。
カラーリングをする。
モデルには新しい基準寸法が目立つように表示され.患者情報も埋め込みやカラーラベルで表示することができます。
パラメータ
RP-sliceでは.レイヤーの厚さ.解像度.スケーリングなどのパラメータを設定することができます。 スライスデータは.*.CLI.*.SLI.*.SLCの各種フォーマットで保存可能です。
ジェネレーションをサポートします。
サポート生成機能は.ラピッドプロトタイピングに必要なサポートの構造を自動的に生成し.対応するファイル形式（SLI.SLC.CLI形式）で自動的に出力します。 これにより.プロトタイピング前のデータ作成が迅速になるだけでなく.特許取得の穴形成技術により.従来の方法よりも4分の1以上の工程削減.材料削減.洗浄しやすいサポートの生成が可能です。
サポート生成パラメータの選択。
RP-sliceでは.XおよびY座標平面でのサポートの定義.サポートの長さと穴の形成角度.サポートなしの最大傾斜角度.サポートの開始と終了の高さを定義することが可能です。
Mimics STL+モジュール Mimics
STL+モジュールは.ラピッドプロトタイプの最終的な精度を保証するためのバイナリおよび中間補間アルゴリズムによる三角形のスライスファイル形式を通じて.MIMICSとRPラピッドプロトタイプ技術の間で相互作用する。
出力フォーマット
STLやVRML（Virtual Reality File Format）などの標準的な3Dファイル出力フォーマット.STLファイルフォーマットはあらゆるRPマシンで使用可能.強力なアダプティブフィルタリングによりファイルサイズを大幅に削減.マスクからの出力.3D描画.3DDファイルフォーマット.出力ファイルフォーマットにはASCII STL.Binayが含まれています。
STL.DXF.VRML2.0.ポイントクラウド。
パラメータ設定。
STL+モジュールは.出力ファイルの三角形の数を減らし.画像の補間により3Dモデルを滑らかにすることができます。
ボクセル（または画像点）を組み合わせて三角形を計算するマトリックスリダクションと.メッシュ生成時に三角形の数を減らすトライアングルリダクションの2つの方法があります。 三角形の数を減らすことで.ファイルの操作が容易になります。
また.画像を補間して3次元メッシュを生成する方法として.グレースケール補間と輪郭線補間の2つがあるが.これは画像平面上で2次元補間するため.これらの画像を高さ方向に拡張することが可能である。 グレースケール補間は.本当の意味での3D補間です。 連続アルゴリズムの機能は.3D再構成やSTLファイルの精度よりも優れた画像表示品質が必要な場合に適用でき.厳密アルゴリズムではその逆となる。
スムースアルゴリズムは.粗い表面をより滑らかにします。