醫學結構生物力學分析的案例
醫學三維圖像及生物力學
2020年11月26日--11月29醫學三維圖像(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、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫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。
聯系人: 封奔達（老師） 手機（微信同號）：17777856230
qq：1542173957 E_mail：1542173957@qq.com
展開 醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)
2020年11月26日--11月29醫學三維圖像(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、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫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。
聯系人: 封奔達（老師） 手機（微信同號）：17777856230
qq：1542173957 E_mail：1542173957@qq.com
展開 醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
正規國家事業單位下屬培訓中心主辦
由南方醫科大學（第一軍醫大學）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，Freeform， 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、聯系方式：
聯系人: 李連杰老師：13311241619
QQ：1503177939
醫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 醫學圖像處理與有限元生物力學軟件
醫學圖像處理與有限元生物力學軟件
醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真
對于廣大醫務工作者來說，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字醫學技術的前提基礎。
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、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫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，Freeform， 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
聯系人:朱安寧 手機：15810191373 （微信同號）
展開 醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS) 建模仿真技術培訓班
醫學三維圖像(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；（數學物理基礎原理） 1.2 有限元分析的對象和范圍；（連續體和離散體，基本物理范 疇） 2）醫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 醫學圖像重建的特點和基本方法。
醫學三維圖像(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；（數學物理基礎原理） 1.2 有限元分析的對象和范圍；（連續體和離散體，基本物理范 疇） 2）醫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 醫學圖像重建的特點和基本方法。
醫學三維圖像(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、關節外科、普外科、口腔科等臨床基礎研究中的數字醫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。
聯系人: 封奔達（老師） 手機（微信同號）：17777856230
qq：1542173957 E_mail：1542173957@qq.com
展開 生物信息學與進化分析及其生物醫學應用
生物信息學與進化分析及其生物醫學應用2.pdf
生物信息學與進化分析及其生物醫學應用1.pdf
淺談醫學或生物組織建模與分析流程
由于MRI或CT用不同的灰度(grayscale or Hounsfield Units)記載了不同的生物組織,原則上可以重建三維的生物結構.
相關圖像瀏覽與編輯軟件:Radpix, CT/MR viewer.
2. 數據圖像分割(segmentation)
將解剖圖像數據(MRI或CT)轉化為3D模型的過程叫做數據圖像分割(segmentation).這一步非常關鍵.
分割的方法分為自動或手動.手動主要針對分界線模糊的軟組織如肌肉.自動分割的方法有: Threshold, Region Growing and Dynamic Region Growing).
通過分割得到3D模型格式一般為STL (Triangulated surface mesh file:三角形表面網格文件)(也可以保存成其他格式如IGES).STL文件可以很方便導入到其他CAD或有限元軟件中進行設計與分析.
與分割相關的軟件有:Mimics, Analyze, MATLAB, Interachive Data Language, 3D Slicer.
本人推薦使用Mimics或3D Slicer(免費).
(下面介紹得到3D幾何模型后的應用分析)
3. 計算機輔助設計(CAD)
將IGES或STL文件導入CAD文件可以進行設計分析. Mimics中也有專門的CAD模塊.
相關軟件有:AutoCAD,IDES,ProE,Solidworks,UG NX等.
4. 快速成型或制造(Rapid Prototyping-RP, Rapid Manufacturing)
STL文件是快速成型機器和3D打印機的通用格式文件.通過將STL文件導入快速成型機器或3D打印機,可以很快得到生物結構的實體模型.如頭顱,盆骨等.
Mimics中有專門的RP模塊.
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量子點在生物分析及醫學診斷中的研究與應用
量子點（quantumdots，QDs）是近年來發展起來的一種優異的新型熒光納米材料，在生物分析及醫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學診斷中的研究與應用.pdf
哈佛大學醫學院Y. Shrike Zhang教授課題組《Adv. Mater.》：數字光處理三維生物打印可調控梯度結構
梯度結構廣泛存在于各種組織中，并且對器官發育及生理和病理狀況起著至關重要的作用。而有效地重建三維 （3D）結構中的梯度特征仍然是一項重大挑戰。近日，哈佛大學醫學院Y. Shrike Zhang教授課題組開發了基于數字光處理 （DLP）方法的可調控梯度三維生物打印平臺。將微流控混合器整合至打印機生物墨水槽的前端，可精確、即時的通過調控墨水的流量來實現生物墨水的梯度變化（圖1）。該設計同時免于更換生物墨水時的沖洗步驟，進一步提高了梯度打印的打印速度并且達到節約墨水的目的。
圖1 可組合梯度 DLP三維生物打印平臺由微流控混合器墨水槽及DLP打印系統組成。
基于該打印平臺，研究人員成功構建了一系列二維及三維復雜結構的垂直和/或水平方向上的梯度（圖2）。這些離散或連續的梯度通過使用具有2個或多個入口的微流控混合器芯片完成，并且所有梯度控制都可以在單次打印過程中實時的輕松實現。值得注意的是，這里梯度的離散或連續取決于打印文件圖案被劃分的數目。即圖案劃分的數目越多，可獲得越精細的梯度。例如，將魔方的打印模型分為 2×2×2、3×3×3 和 6×6×6 塊，通過實時調整兩種墨水的 2、3 和 6 組不同的流體比率獲得混合后的墨水，可以在打印的魔方結構中達到從離散到接近連續的梯度分布。同時，連續的細胞密度梯度打印實驗表明了該方法產生的梯度具有可逆性、可進行實時調節，且與設計的生物墨水流量高度吻合（圖3）。
圖2 由可組合梯度 DLP 打印體系打印獲得的二維和三維包含垂直和/或水平梯度的復雜結構。
展開 全反射X射線熒光分析在生物醫學中的應用
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，發現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元素含量基本穩定，并討論了其在臨床醫學上的重要價值．
全反射X射線熒光分析在生物醫學中的應用.pdf
Rev.》綜述：結構動態水凝膠及其生物醫學應用 – 追求宏觀穩定性與微觀動態性之間的良好平衡
本文總結了動態水凝膠設計與制備方式的最新進展，包括從降解依賴性策略到降解非依賴性策略的發展、不同凝膠體系的特性及其在生物醫學領域的應用，并在此基礎上討論了動態水凝膠研發與應用中尚存的挑戰與新趨勢。
首先，軟組織ECM的微觀動態性是細胞鋪展、遷移、增殖、分化等正常生命活動的基礎。在人體中，包括腦、肝臟在內的許多重要器官與組織在力學上都表現出應力松弛、蠕變等動態特性。從微觀角度來看，不同聚合物鏈之間可逆相互作用的瞬時破壞與重建通常被認為是ECM重組和產生粘彈性行為的物質基礎。ECM這些微觀結構的動態性質對所包含細胞的增殖、遷移、分化、發育等各項細胞行為有重要的調控作用。因此，利用動態水凝膠中重現這種動態微觀結構對于模擬 ECM的功能至關重要。同時，很多軟組織（如軟骨、皮膚、韌帶等）的ECM都具有非常優良的力學性質，可以承擔高強度的反復生物力學載荷。從水凝膠功能的角度來講，動態水凝膠在體外培養或植入體內后，需要在一定時間內保持整體結構的穩定性及一定的力學強度以維持其特定功能。材料的宏觀整體穩定性與微觀結構動態性這一對看似矛盾的特性卻在軟骨、皮膚等軟組織的天然ECM中同時得到了完美的呈現。因此，這也是以生物醫學應用為導向的動態水凝膠仿生設計的重要目標。此外，動態水凝膠應具有明確定義的化學成分，以提供穩定、可重現的性質。為確保水凝膠的安全應用，相應成分應具有最小的細胞毒性和良好的生物相容性。此外，為應對轉化應用的需求，動態水凝膠制備的成本、效益、以及規模化生產的可行性亦應該得到考慮。
近年來，隨著對水凝膠動態行為分子機制的不斷了解，研究者們開發了許多有前途的方法來制造水凝膠并調節其動態特性，例如，通過調整聚合物結構或交聯方法。根據水凝膠動態性的來源不同，這些方法可以分為兩大類：降解依賴性策略以及降解非依賴性策略。
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