COMSOL生物醫(yī)學仿真分析的案例
COMSOL在生物醫(yī)學數(shù)值模擬中的應用
目前，計算機仿真模擬方法已經(jīng)被廣泛應用于生物醫(yī)學的各個領域，它替代了大部分的實驗研究，不但幫助科研人員大大的節(jié)省了實驗研究所需的時間和經(jīng)費，而且在一定程度上解決了生物醫(yī)學（尤其是醫(yī)學實驗）材料數(shù)量嚴重不足的情況。
COMSOL Multiphysics作為全球第一款真正的多物理場耦合分析軟件，被廣泛適用于生物醫(yī)學研究的各個領域。由于其具有多場問題全耦合分析的強大功能，能夠幫助科研人員得到更精確地模擬結果。COMSOL軟件在生物醫(yī)學領域的應用主要集中在以下幾個方面：
一、 生物力學
生物力學是應用力學原理和方法對生物體中的力學問題定量研究的生物物理學分支。其基礎是能量守恒、動量定律、質量守恒三定律并加上描寫物性的本構方程。生物力學研究的重點是與生理學、醫(yī)學有關的力學問題。依研究對象的不同可分為生物流體力學、生物固體力學和運動生物力學等。
1、血管血流問題模擬
血液在血管中的流動情況模擬
血流引起的血管變形情況的模擬
模擬動脈粥樣硬化斑塊與血流間的相互影響情況
2、骨骼模擬
脊椎關節(jié)所受表面應力的模擬
Von Mises應力分布
3、其它
腦室擴張術過程中腦室的彈性模型
二、圖像處理
心臟周圍的電勢分布情況模擬
利用COMSOL進行醫(yī)學圖像的配準
前列腺的連續(xù)波射線斷層光學擴散的影像再現(xiàn)
三、電磁與微波領域
由國內外目前研究結果可見微波治療疾病主要是通過熱效應和生物效應來實現(xiàn)的。用微波治療腫瘤的方式有二種，一種是微波從體外照射進去，另一種是把微波送到患部直接照射腫瘤，這二種治療方式可根據(jù)病變部位來選擇。
展開 生物信息學與進化分析及其生物醫(yī)學應用
生物信息學與進化分析及其生物醫(yī)學應用2.pdf
生物信息學與進化分析及其生物醫(yī)學應用1.pdf
仿真技術在生物醫(yī)學領域的應用
今天小編分享的是CAE仿真技術在生物醫(yī)學領域的應用。CAE在生物醫(yī)療領域中的分析問題通常包括生物固體力學、生物與生理流體力學、細胞生物力學、康復工程力學、運動系統(tǒng)力學等。而隨著仿真分析技術水平的不斷提升以及國內外研究學者對醫(yī)療事業(yè)的不斷重視，在上述的五個方面從試驗和仿真分析以及解析計算三方面有了很大的發(fā)展，尤其是在仿真分析方面，不論是材料本構的開發(fā)，還是仿真手段的創(chuàng)新都有許多的新發(fā)展。由于CAE仿真的可重復性、高效率和通用性，廣受研究者們的青睞。
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CAE技術在生物醫(yī)學領域的典型應用
人類經(jīng)過長期的勞動進化后,人體骨骼已形成了一個幾乎完美的力學結構。然而在對人體力學結構進行力學研究時,力學實驗幾乎無法直接進行,這時用有限元數(shù)值模擬力學實驗的方法恰成為一種有效手段。
經(jīng)過長期發(fā)展，CAE技術在生命科學研究中的應用,也取得了很多成績，尤其在人體生物力學研究中,更顯示出其極大優(yōu)勢。
展開 CFD仿真在生物醫(yī)學領域拯救生命
對于其他幾種生物醫(yī)學應用，例如聲道分析，脊髓液流動，鼻竇流量，關節(jié)潤滑等，CFD的應用一直在不斷擴展。
除了生物醫(yī)學之外，計算機輔助工程技術的使用也用于研發(fā)外科手術過程中所需的醫(yī)療裝置。隨著科技的發(fā)展，將會進一步擴大CFD技術在生物醫(yī)學領域的使用范圍，并為拯救人類生命提供更多幫助。元王作為國內CAE技術應用領域的佼佼者，期待與更多優(yōu)秀企業(yè)合作，為醫(yī)療行業(yè)發(fā)展提供技術支持。
醫(yī)學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
醫(yī)學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
正規(guī)國家事業(yè)單位下屬培訓中心主辦
由南方醫(yī)科大學（第一軍醫(yī)大學）副教授張美超老師主講
一、時間地點:
2020年11月26日— 2020年11月29日 遠程在線直播課程
2020年11月26日— 2020年11月29日 北京.機房上機實踐
培訓內容（通過網(wǎng)上直播平臺進行實時授課）
一：有限元法概述及分析（生物力學基礎）有限元建模基礎知識培訓
二：mimics軟件(上機操作案例分析)：醫(yī)學有限元模型的特點及建模方法
三：ANSYS有限元分析操作 ANSYS軟件界面及功能模塊介紹
四：醫(yī)學臨床中的有限元（生物力學具體案例分析）
輔助課程
1）其它相關軟件介紹 Geomagic，F(xiàn)reeform， hypermesh等
2）結合臨床的課題分析與設計思路
3）自由問答
4）建立QQ群長期學習平臺
五、生物力學具體案例分析
1、頸椎前路蝶型鋼板力學分析
2、人工椎間盤置換術后力學分析
3、樞椎前后方不同角度載荷時應力分析
4、股骨-脛骨復合體在人體體重沖擊下的運動力學響應研究
5、帶鎖髓內針、DHS鋼板及近端鎖定鋼板生物力學性能比較
6、人體胸廓急救按壓力學仿真
7、微種植支抗改善露齦笑的有限元分析研究
8、下頜骨體部缺損鈦板重建有限元分析研究
六、聯(lián)系方式：
聯(lián)系人: 李連杰老師：13311241619
QQ：1503177939
醫(yī)學有限元學習群群號： 858387385（加群備注：李連杰老師邀請）
另有《生物流體力學建模仿真技術培訓班》
2020年12月10日— 2020年12月13日
生物流體力學培訓班QQ群號：946428130（加群備注：李連杰老師邀請）
展開 切削仿真技術在生物醫(yī)學領域的應用
切削仿真技術源于金屬切削領域，但實際上該技術不僅可以服務于切削加工領域，而且可以服務于汽車制造、農業(yè)開采以及油田鉆井等行業(yè)，今天我們對切削仿真技術在生物醫(yī)學領域的應用做一個簡單的介紹，希望能對大家有所啟示。
眾所周知，在進行組織切削的外科手術時，必須要保證其達到理想的精度。所以，我們在進行外科手術的工具開發(fā)和分析中，細致的建模尤為重要。本文主要對軟組織和骨骼切削這兩大類常見的建模問題進行了總結，同時以切削力、切屑形態(tài)、切削溫度等物理量作為評價標準對切削過程進行分析。
由于骨骼具有各向異性、準脆性和不均勻性的特點，所以它的切削加工過程是一個相對復雜的過程，同時這些特點會增加對切削力預測以及刀具優(yōu)化的難度。隨著金屬切削技術的發(fā)展，相關專家使用解析或模擬方法對骨骼切削進行了探索，并且已經(jīng)取得一定的成果。
以下是骨骼切削的解析模型。
圖.1銑刀 （a）骨加工工具，（b）工具和切削力的示意圖；（c）正交切削（d）斜切削
在脆性斷裂、延性破壞的過程中，單一的數(shù)學模型很難全面的預測切削過程中的各物理量變化。同時，隨著計算機技術的發(fā)展，人們開始采用計算仿真的方法來模擬骨骼切削過程。以下是用有限元分析軟件得到的仿真模型。
圖.2 由各向同性模型獲得的切屑形態(tài)以及包括縱向、橫向界面的各向幾何模型。
圖.3 骨骼鉆削的熱固耦合有限元模擬（a）網(wǎng)格劃分（b）溫度分布
雖然有限元分析在切削仿真中得到了廣泛的應用，但是有限元分析模型經(jīng)常會遇到單元過度變形和元件穿透等問題。
展開 醫(yī)學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真
對于廣大醫(yī)務工作者來說，有限元建模仿真復雜的理工科背景知識是影響其進一步學習應用的瓶頸，獲取相關入門知識是進一步掌握數(shù)字醫(yī)學技術的前提基礎。
時間地點:
2020年09月18日— 2020年09月21日 遠程在線直播課程
2020年09月18日— 2020年09月21日 北京.機房上機實踐
課程目標：
1、理解醫(yī)學三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎概念和方法；
2、掌握Mimics三維圖像重建和Ansys有限元計算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對骨學、關節(jié)外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數(shù)字醫(yī)學問題提供實例講解；
4. 為相關臨床課題提供基本科研思路。
課程內容（通過網(wǎng)上直播平臺進行實時授課）
一：有限元法概述及分析（生物力學基礎）有限元建模基礎知識培訓
二：mimics軟件(上機操作案例分析)：醫(yī)學有限元模型的特點及建模方法
三：ANSYS有限元分析操作 ANSYS軟件界面及功能模塊介紹
四：醫(yī)學臨床中的有限元（生物力學具體案例分析）
輔助課程
1）其它相關軟件介紹 Geomagic，F(xiàn)reeform， hypermesh等
2）結合臨床的課題分析與設計思路
3）自由問答
4）建立QQ群長期學習平臺五、生物力學具體案例分析
1、頸椎前路蝶型鋼板力學分析
2、人工椎間盤置換術后力學分析
3、樞椎前后方不同角度載荷時應力分析
4、股骨-脛骨復合體在人體體重沖擊下的運動力學響應研究
5、帶鎖髓內針、DHS鋼板及近端鎖定鋼板生物力學性能比較
6、人體胸廓急救按壓力學仿真
7、微種植支抗改善露齦笑的有限元分析研究
8、下頜骨體部缺損鈦板重建有限元分析研究
聯(lián)系人:朱安寧 手機：15810191373 （微信同號）
展開 線上研討會 | OAS 光學軟件-生物醫(yī)學光學仿真
會議鏈接：https://meeting.tencent.com/dm/oMFleIBkeGvM
醫(yī)學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
一、有限元法概述及分析 （生物力學基礎） 有限元建模基礎知識培訓： 1）有限單元法的基本原理和常用概念（以 Ansys 軟件為例） 1.1 有限元分析的原理；（數(shù)學物理基礎原理） 1.2 有限元分析的對象和范圍；（連續(xù)體和離散體，基本物理范 疇） 2）醫(yī)學圖像三維重建的基本原理和方法（以 Mimics 軟件為例） 2.1 三維重建的基本原理； 2.2 醫(yī)學圖像重建的特點和基本方法。
醫(yī)學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
一、有限元法概述及分析 （生物力學基礎） 有限元建模基礎知識培訓： 1）有限單元法的基本原理和常用概念（以 Ansys 軟件為例） 1.1 有限元分析的原理；（數(shù)學物理基礎原理） 1.2 有限元分析的對象和范圍；（連續(xù)體和離散體，基本物理范 疇） 2）醫(yī)學圖像三維重建的基本原理和方法（以 Mimics 軟件為例） 2.1 三維重建的基本原理； 2.2 醫(yī)學圖像重建的特點和基本方法。
醫(yī)學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
醫(yī)學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
醫(yī)學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
2020年11月26日--11月29醫(yī)學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
遠程在線直播課程
1、理解醫(yī)學三維圖像重建和有限元建模仿真的基本原理、基礎概念和方法；
2、掌握 Mimics 三維圖像重建和 Ansys 有限元計算分析軟件基本操作和使用流程；
3. 針對骨科學、關節(jié)外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數(shù)字醫(yī)學問題提供實例講解；
4. 為相關臨床課題提供基本科研思路。
聯(lián)系人: 封奔達（老師） 手機（微信同號）：17777856230
qq：1542173957 E_mail：1542173957@qq.com
展開 淺談醫(yī)學或生物組織建模與分析流程
(Hypermesh, Ansys, Abaqus)
E.進行仿真分析與結果查看
(Ansys, Abaqus等)
量子點在生物分析及醫(yī)學診斷中的研究與應用
量子點（quantumdots，QDs）是近年來發(fā)展起來的一種優(yōu)異的新型熒光納米材料，在生物分析及醫(yī)學診斷研究中得到了廣泛應用，并取得了一系列重要研究成果。本文簡介了過去10年中量子點的合成和表面功能性修飾的發(fā)展，并重點介紹其在病原體檢測、生物芯片、生物分子相互作用、生物傳感器、基因沉默、細胞成像、靶向藥物傳輸、光動力學治療和植物學研究等領域的研究現(xiàn)狀。同時，對量子點的應用前景及研究方向進行了評述和展望
量子點在生物分析及醫(yī)學診斷中的研究與應用.pdf
全反射X射線熒光分析在生物醫(yī)學中的應用
介紹了利用北京同步輻射實驗室的全反射ｘ射線熒光譜儀測量生物細胞 樣品的可行性．并用此譜儀測量了正常的和受輻照的小白鼠小腸細胞的痕量元 素含量，發(fā)現(xiàn)Ｋ、Ｃａ、Ｆｅ等元素含量有明顯的提高，Ｃｕ元素含量明顯降低，Ｍｎ元 素含量變化不大，ｚｎ元素含量基本穩(wěn)定，并討論了其在臨床醫(yī)學上的重要價值．
全反射X射線熒光分析在生物醫(yī)學中的應用.pdf
