通过简单软件设计链接将CAD和图像数据整合在一起

在创建特定于患者的设备设计时，在CAD和图像空间之间移动是一项必要但令人厌烦的任务。多年来，已经开发了专业软件，用于分别处理CAD和图像数据。尽管每个软件都允许您导入和操作各种格式的数据，但它们并没有利用两者的全部功能。

Simpleware Design Link 通过结合 SOLIDWORKS® 和 Simpleware ScanIP 的强大功能来克服这一点，以提供无缝接口。这使您能够毫不费力地在CAD和图像空间之间移动，以享受两种软件程序的好处，从而加快和增强您的工作流程，以设计更准确的患者特定设备。

简单软件设计链接模块允许您将 SOLIDWORKS 零件或装配体作为简单软件曲面对象导入，并推送或拉取对零部件和装配体的几何形状、位置和方向的更改。这允许您使用 Simpleware 软件的所有功能（例如自动和基于地标的配准）将您的 CAD 零件与图像数据完全集成，同时定制您的 SOLIDWORKS 设计。Simpleware Design Link 可以将在 Simpleware ScanIP 中创建的地标和测量值（点、距离角等）作为参考测量值导出到现有的 SOLIDWORKS 装配体中。在调整器件设计中的关键参数时，这些参数非常有用。

在设计患者特定的植入物和设备时，Simpleware Design Link 特别强大。这种能力的一个关键例子是设计主要的全髋关节置换植入物。

工作原理 – 示例：髋关节植入物设计和放置

1. 在简单软件扫描IP中分割您的图像数据

患者骨盆区域的CT扫描可以快速简单地导入到Simpleware ScanIP中，以生成患者解剖结构的模型。

可以使用各种分割工具来创建骨盆区域的骨骼模型。全自动 AI 解决方案只需单击几分钟即可生成包含关键地标的分段模型。半自动分割工具包括交互式阈值、洪水填充和拆分工具。这些都可以与我们的一系列Simpleware图像过滤器和3D编辑工具结合使用，非常适合克服图像数据中的伪影引起的问题。

2. 在简单软件中放置地标

一旦创建了干净准确的患者解剖结构模型，就可以生成地标（使用Simpleware AS Ortho或测量工具）。骨骼结构的这些关键特征会影响植入物的设计，可以按原样使用或修改以适应。这些地标还可以与关键测量相结合，例如：

股骨头直径

股骨颈宽度和长度

股骨颈轴的位置

股骨颈与股骨干之间的角度

股骨干轴的位置

股骨干宽度

3. 在 SOLIDWORKS 中进行设计并使用简单软件设计链接导入

在 SOLIDWORKS 中，您可以选择最合适的 CAD 植入物装配体来使用。然后，使用 Simpleware Design Link 将 SOLIDWORKS 中设计的植入物导入到 Simpleware ScanIP 中。CAD植入物也可以通过关节注册到Simpleware模型，该关节将使用地标配准技术或通过手动操作或两者的组合进行更换。可以在 2D 切片视图和 3D 视图中准确检查位置，以确保良好的配合。

一旦CAD植入物处于正确的位置，就可以对零件进行调整，使其更适合特定患者。您可以更改：

髋臼壳的大小

衬垫厚度

植入物颈部的角度

阀杆的长度或直径

还有更多

在Simpleware ScanIP中穿孔的测量可以为这些决策提供信息，因此植入物类似于具有类似运动自由度的健康关节。对植入物的所有这些更改都可以直接对 SOLIDWORKS 中的参数化装配体进行，并且可以通过将几何形状拉回 Simpleware ScanIP 来同步这些更改。

设计链接的主要优点

加快定制零件和设备的设计

在 CAD 和图像空间中生成准确的模型

无需手动导入/导出 - 只需同步设计

减少数据管理开销

应用：骨科、颌面科、有氧运动等

个性化种植体设计

针对患者特定的切割指南

定制植入式设备

创伤或畸形的解剖学特异性设计

接下来呢？使用模型进行设计和仿真

一旦您对植入物或设备的设计感到满意，您就可以一起生成解剖结构和植入物的模型。您可能希望导出表面网格以进行 3D 打印，或创建体积网格以模拟植入物的性能。

通过有限元分析进行仿真，您可以看到设备放置在患者解剖结构中的性能。在 Simpleware FE 中生成的体积网格还可以包含有关患者骨骼材料特性的信息，方法是使用灰度材料映射来包括来自校准 CT 扫描的密度、杨氏模量或泊松比。您同样可以尝试一系列植入物设计和/或位置来测试植入物的贴合度和功能。这也可能有助于指示植入物的可能寿命。

所有这些信息使您能够为患者设计量身定制的植入物，并在手术前了解患者的预后，从而做出更明智的决定。

Simpleware Design Link 也可用于更详细的设计工作。例如，患者解剖结构存在创伤或畸形，并且无法定制标准植入物以适合。在这些情况下，需要根据患者的个人需求从头开始设计或显着更改新部件，以具有更大的板或额外的固定装置。可以将带有地标和测量值的简单软件曲面作为参考几何体直接推入现有的 SOLIDWORKS 装配体中。使用这种方法，您可以根据患者独特解剖结构的准确模型生成量身定制的解决方案。

审核编辑：郭婷