CT画像データから骨の情報を抽出する機能
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CT画像データから骨の情報を点群データとして抽出します。
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点群データは、輝度と座標を含むファイル、座標情報を含むファイル、輝度情報を含むファイルで構成されます。
骨の表面形状データを作成する機能
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骨の点群データから骨の表面形状を再現したSTLファイルを作成します。
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STLファイルは3次元形状の表面を小さな三角形（ポリゴン）の集合体で表現します。
骨の物性を特定する機能
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CT画像の色の濃淡（二値情報）から、骨密度とヤング率を推定して骨の物性を特定します※1)。
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有限要素法による構造解析において材料特性として考慮されます。
※1) 2014/11/14 PMDA科学委員会第２回数値解析技術専門部会；『CT画像を利用した有限要素法（CT-FEM） による骨解析法と人工股関節置換股の損傷解析への応用』 P5,6,7 に基づく。
骨形状の有限要素メッシュ分割機能
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骨の形状を再現したSTLファイルを４面体のメッシュで分割します。
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分割されたメッシュは有限要素法による構造解析に使用されます。
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なお、Step3と合わせて、3D Slicerから出力された材料物性設定済の四面体一次要素から成る有限要素メッシュをABSAP形式に変換することも可能です。
患者骨形状の反映機能（モーフィング自動編集機能）
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筋骨格解析ソフト（AMS）が持つ、ひな型の骨形状STLを、CTでの患者骨形状STLに近い状態に修正する機能（モーフィング機能）です。
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モーフィングに必要とされる特徴点（ランドマーク）を、最適化計算(Simplex法）により自動的に作成します。ひな型STL、および患者STLファイル間でのランドマーク移行や、個別にランドマークの位置補正が可能です。
筋骨格解析機能（AMS : AnyBody Modeling Systemによる解析実行）
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AMSはデンマーク：AnyBodyTechnorogy社製 筋骨格解析モデリングツールです。
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精緻に構成された筋骨格モデルに、患者の体型とモーフィングによる骨形状を反映し、より患者様に即したモデル化を行います。
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動作情報と外力条件を与えて、筋肉の活動量と人体各部に作用する力（筋張力･拮抗筋力、腱の弾性エネルギー、関節力･関節モーメントなど）を逆動力学解析で算出します。
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ある特定の骨には、多種類の筋が骨の広い領域に渡って付着し、複雑な筋発揮挙動を示します。AnyBodyでは、人体ほぼすべての骨格筋の力分岐を線分モデルで表現しており、膨大な数の、筋の引っ張り荷重作用点を構成します。
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骨に付着するこれらすべての筋の筋発揮力と、姿勢/動作・筋張力由来の関節間反力を次のステップ（FEM解析）の境界条件として出力します。
有限要素法（FEM）による構造解析機能
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AnyBodyでの筋付着力と関節間反力を境界条件として、３次元の骨モデルについて有限要素法（Finite Element Method）による線形構造解析を実行します。応力、ひずみ、変位、反力などが出力されます。
解析結果の可視化機能
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出力されたSTLファイル、応力、ひずみ、変位、反力などを可視化します。
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可視化対象のビュー方向の切り替えや拡大縮小の他、表示方法やカラーマップなどを設定･変更できます。
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腰部障害との関連が指摘されている腰椎関節への圧縮力がどのように変化するかを検討した、本事例についてご紹介いたします。 -
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