Mimics Innovation Suite - 의료 3D프린팅 소프트웨어 머터리얼라이즈 미믹스

의료영상(CT/MRI)분석 및 분할기술을 통한 3D프린팅 연계 S/W

Mimics Innovation Suite는 업계 최고의 의료영상분할기술 소프트웨어인 Mimics를 기반으로 확장 가능한 다양한 모듈을 갖춘 통합 BME(Bio Medical Engineering) 소프트웨어입니다. 병원 혹은 연구소에서 촬영한 인체 CT, MRI영상 데이터를 3D 모델로 구현하여 이를 편집, 검증, 분석하고 나아가 맞춤형 보조기기 설계 및 3D프린팅을 위한 최종 데이터 취득을 위해 사용되는 전문 소프트웨어입니다. (주)퓨전테크놀로지는 Materialise Mimics Innovation Suite을 국내에서 판매, 유지보수 및 교육을 진행하는 유일한 공급사입니다.

Mimics Base Base Module

Mimics Innovation Suite의 기본으로 구성된 S/W로서 쉽고 빠른 3D Segmentation을 제공할 뿐만 아니라, 정확한 3D 모델을 구현하여 보다 효율적인 신뢰도 높은 작업이 가능합니다. Medical CT MRI의 Dicom image 혹은 Conbeam CT image 등 다양한 의료영상 이미지를 Import 할 수 있으며 뼈 이외에 혈관이나 각종 인체 장기 등을 3D Model 로 변환하여 줍니다.

그 외 간단한 2D & 3D 계측이 가능하며 3D 모델을 수정하는 작업을 통해 3D 프린팅에 적합한 모델링 데이터를 얻어 낼 수 있습니다.

얻어낸 인체 3D Model은 단순 Visualization 기능 외에 환부 진단용, 환자 상담용, 교육, 수술을 위한 협의, 수술을 위한 사전 모의 실험용 등으로 다양하게 활용이 가능합니다.

빠르고 정확한 Segmentation

2D & 3D Measurement 작업

CT 외 MRI 3D Recon 기능도 가능

Wrap & Smooth를 이용한 자연스러운 3D 모델링

인체 3D 모델 Volume & Surface 계측

3D프린터와 다이렉트 연동가능

Simulation Simulation Module

다양한 인체 측정(Anthropometry)을 위한 측정 라이브러리를 제공하여, 인체 내 장기의 다양한 데이터 측정을 가능하게 함과 동시에 DB화 할 수 있는 모듈입니다. 해당 계측 값들의 평균 데이터는 별도 저장 및 보관이 가능하여 각 환자마다 평균 데이터와 비교 분석을 통해 변형 상태를 파악할 수 있습니다. Base 모듈에서도 3D Model/STL 이동 및 회전이 가능하지만 Simulation 모듈에서는 사용자가 원하는 축으로의 이동 및 회전이 가능하여 보다 정확한 Simulation이 가능합니다.

주요 활용 분야는 구강 악안면 외과/정형외과/의공학 분야 등에서 다양하게 사용되고 있으며, DB 구축을 통한 인체 평균 데이터 도출도 가능합니다.

*Simulation Module은 Mimics Base Module에 추가하여 확장 사용이 가능한 모듈입니다.

가상 Bone Cutting

정확한 Move & Rotate 기능

Boolea 기능을 이용한 중첩부위 도출

Bone Cutting과 Move & Ratate 기능을 활용한 가상 수술

인체계측 라이브러리 구축

수술 전 후 피부 형상 변화 예측

Analysis Analysis Module

다양한 인체 관련 분석을 가능하게 하는 모듈로서, Mimics에서 얻어낸 인체 형상을 이용하여 최적화된 Fitting Primitive를 생성하고 이를 3차원 CAD에서 활용할 수 있게 지원합니다. 또한, 도관/혈관 등에서 Center line 추출이 가능하며 추출한 Center line을 기반으로 각종 계측을 가능하게 합니다. 그 외 3차원 모델에 대한 두께 분석, 파트비교 분석 기능을 통한 수술 전과 후의 변화를 Color Map으로 변환하는 기능을 지원합니다.

수술 전 후에 대한 비교를 겸한 모듈이다 보니 Simulation 모듈과 병행할 경우 활용도가 매우 높으며, 활용 분야는 전반적인 형상 분석, 맞춤형 임플란트 제작을 위한 Fitting Primitive 생성, Mechanical axis 도출 등 분석에 활용되어 지고 있습니다.

*Analysis Module은 Mimics Base Module에 추가하여 확장 사용이 가능한 모듈입니다.

수술 전 후 번화량 비교

특정 랜드마크에서의 변화량 비교

Center line을 이용한 다양한 계측 (거리/지름/곡률 등)

Femur Head에 Fitting되는 Sphere 생성

Analysis 기능을 이용한 최적 임플란트 설정

Center line을 이용하여 CPR 구축

FEA FEA Module

인체 장기와 관련된 기능, 안전성, 효율성 등을 검증하기 위하여 FEA/CFD Solver 작업을 진행하는 경우가 있습니다. FEA Module은 생성한 인체 3D 모델을 Volume mesh로 변환하는 작업을 해주는 것뿐만 아니라 CT 영상 이미지에 나타나는 HU/GV값을 각 Volume에 대응, 자동으로 엔지니어링 특성 값을 부여 (Material Property Assignment)해주는 FEA/CFD Solver를 위한 Pre-Processing 모듈입니다.

FEA Module을 사용하면 인체 장기 3D모델을 Volume mesh로 변환하여 주게 되는데, 이 작업을 보다 쉽게 도와주는 Auto remesh기능과 사용자가 manual 작업을 통해 mesh를 수정할 수 있는 manual mesh 기능을 제공합니다.

*FEA Module은 Mimics Base Module에 추가하여 확장 사용이 가능한 모듈입니다.

Auto remesh기능을 이용한 간편한 surface mesh 생성

Volume mesh 생성

Manual mesh 생성

CT Image 기반의 HU Value에 근거한 non-homogeneous 물성치 부여

Design Design Module(3-matic)

Mimics Innovation Suite 패키지는 Mimics의 활용성을 극대화하기 위하여 3-matic S/W에서 활용되는 Mesh-based Design 기능을 함께 사용하게 되었습니다. Design Module(3-matic)은 STL을 베이스로 하는 3D CAD S/W로서 Mimics에서 얻어낸 인체 3D 모델 데이터를 가지고 환자맞춤형 디바이스를 다이렉트로 제작할 수 있는 모듈입니다.

Skull Defect 부위에 대한 임플란트 디자인이나 맞춤형 보조기, 안면 재건 디자인 등 활용 분야는 다양하며 최근 각광받고 있는 환자 맞춤형 수술 가이드 디자인을 통해 정확도 높은 수술을 가능하게 합니다.

*Design Module은 Mimics Base Module에 추가하여 확장 사용이 가능한 강력한 STL 편집툴인 3-Matic을 사용 가능하게 하는 모듈입니다.

맞춤형 Hip Joint 비구컵의 디자인

Defect 부위의 디자인 및 Metal 3D Printing Implant 제작

Mirror 기능을 이용한 안와 형상 재건

환자 맞춤형 양악 수술 가이드 제작

환자 맞춤형 보조기 제작