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ホーム > ビジュアリゼーション > 製品情報 > 海綿骨のバイオメカニクス・新シミュレータ Doctor BQ (ドクター ビーキュー)
海綿骨のバイオメカニクス・新シミュレータ Doctor BQ (ドクター ビーキュー)

DoctorBQは、骨強度やメカニカルストレスを骨密度だけで考えるのではなく、ミクロな骨梁構造と、ナノスケールの
生体アパタイト結晶を含む『骨質(
Bone Quality)』に基づき解析・観察することができる、
世界初! 新コンセプトの高品質解析を実現するツールです。
DoctorBQの特長 DoctorBQの主な機能 問合せ先
DoctorBQ の概要

 骨梁構造の解析は応用数学・応用力学理論に忠実にモデリング・解析しないと正しい解は得られません。 10年以上にわたる研究成果に基づき、解析の専門家でも難しかったモデリング作業を、誰でも簡単に理解できるように、 視覚的な操作で実現しました。 工学分野の材料開発者が欲するツールを、医学・歯学分野専用にお届けします。

  • 最先端の計算手法であるマルチスケール法や高分解能モルフォロジー分析法を、パソコン(Pentium4, 2GBメモリ)で容易に利用できます。
  • 業界初の3次元主応力ベクトル図表示機能を搭載。骨梁内の荷重伝達経路が一目瞭然。骨梁構造の観察、アニメーション作成も得意です。
  • 海綿骨の力学的異方性の定量化における正確さに絶対の自信あり!精度がユーザの経験や力量によらない高品質解析を提供します。

 DoctorBQは科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 JST CREST「生体骨医療を目指したマルチプロフェッショナル・シミュレータ」(2003~2006年度、研究代表者:立命館大学理工学部 高野直樹教授)による成果製品です。 理工系の諸学会でも認知された信用ある独自の計算手法を搭載。さらに、豊富な解析事例により検証された高信頼性シミュレータです。

DoctorBQ の特長
ROI抽出(有限要素解析モデル作成)は精度にかかわる大事な作業です
 DoctorBQでは、骨梁構造のモルフォロジー分析を高分解能情報を生かして定量的に行うことができます。 骨梁構造の観察とモルフォロジーの特徴が把握できた時点で、自然と適切なROI抽出ができ、有限要素解析モデルは自動的に生成されます。 解析データ作成作業というより、観察によるROI抽出であれば、まさに医学的見地が要となります。
 DoctorBQは、これまでの有限要素解析ソフトウェアと異なり、医師向け専用ソフトウェアとして開発されています。 解析モデルは、画像の分解能と同じ有限要素サイズで完全自動生成しますので、ユーザが入力する項目は一切ありません。 DoctorBQなら、誰が解析しても同じ要素分割、解析精度が得られます。

高分解能分析を究める
 高分解能撮像技術の発展が進む中、対応する分析ツール・有限要素解析ソフトウェアの開発が遅れています。 高分解能画像(15μm)によりヒト海綿骨の骨梁構造をはじめて正確に捉えることができ、力学的特性予測に与える影響をDoctorBQなら簡単に数値化することができます。

大きな差をつけるポストプロセッシング機能
 従来の工学分野の用途を前提に開発されてきた有限要素解析ソフトウェアのポストプロセッサによる定性的なコンター表示による応力値だけでは、海綿骨の解析には不十分でした。
 DoctorBQでは主応力ベクトル表示による海綿骨内の力の伝達経路の確認、分布ヒストグラム表示による定量的な評価も可能です。

最大主応力分布の検討(イヌ上顎骨)
従来型のポストプロセッシング(コンター表示)
主応力ベクトルにより荷重伝達経路も評価できる
最小主応力(圧縮)
最小主応力(圧縮)
最大主応力(引張)
最大主応力(引張)
御提供:東京歯科大学解剖学講座教授 井出吉信 殿 最大主応力ベクトル(引張)は赤色、最小主応力ベクトル(圧縮)は青色
※本解析は VOXELCON(㈱くいんと) により行い、
ポストプロセッシングをDoctorBQで行ったものです。
豊富なグラフィックス表示機能
御提供:東京歯科大学解剖学講座教授 井出吉信 殿
骨梁分布を定量化するモルフォロジー分析機能
 本例では激しく振動する骨密度分布から板状骨梁が周期的に存在していることが示されています。 このことはマクロ剛性予測値からも確認できました。複雑な骨梁構造の把握が飛躍的に進化しました。

御提供:大阪大学大学院工学研究科助教授 中野貴由 殿
御提供:大阪大学大学院工学研究科助教授 中野貴由 殿


生体アパタイト配向性考慮の信頼性
 生体アパタイト結晶配向と骨梁構造を考慮して均質化法により予測したマクロなヤング率の異方性の度合いは、X線回折により計測した結果と定量的に良い一致が得られました。

御提供:大阪大学大学院工学研究科助教授 中野貴由 殿
御提供:大阪大学大学院工学研究科助教授 中野貴由 殿


DoctorBQ の主な機能
●画像処理・表示機能
  • TIFF入力
  • 二値化(モルフォロジー分析機能と連動)
  • ラベリング処理
  • 浮遊有限要素除去
  • 各種表示・画像保存・アニメーション作成
●モルフォロジー分析機能
  • 骨密度計測(ROI設定と連動、直交座標系、円筒座標系、Microsoft Excel自動起動)
  • 断面内距離計測(統計処理可)
●均質化法解析機能
  • マクロ弾性定数解析(応力-ひずみマトリックス表示、直交異方性の場合はヤング率・ポアソン比・せん断係数算出、円筒座標系モルフォロジー分析と連動も可、生体アパタイト結晶配向自動設定オプション有)
  • ミクロ応力解析(マクロ一様荷重条件下)
●ミクロ応力評価機能
  • 分布ヒストグラム表示(評価値はユーザ関数定義可能)
  • 主応力ベクトル表示
  • コンター表示
  • 断面表示
  • 局部立体表示
  • 変形アニメーション
 ※本Web記載の機能、性能、仕様は予告なく変更される場合があります。

【問い合わせ先】

  サイバネットシステム株式会社 アドバンスドソリューション事業部 ビジュアリゼーション部
  TEL:03-5297-3819 FAX:03-5297-3637 E-mail: med-info@cybernet.co.jp


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