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2019年12月18日

Sim4LifeV5.2 发布

Sim4Life V5.2 发布

我们于6月与Sim4Life V5.0一起发布的非结构化有限元方法低频求解器受到了用户的热烈欢迎。 Sim4Life V5.2包括一个新的稳定的基于八元树的自适应网格划分引擎,该引擎能够划分高度复杂的基于曲面的结构,例如虚拟人口的解剖模型。 从现在开始,使用Duke和Ella进行低频仿真的限制將會很少!

此外,Sim4Life V5.2现在也与Python 3兼容,并为了自动化执行我们众多高级用户所要求的评估增加了最新功能。

我们的5G仿真工具箱也得到了增强,增加了一个新的总暴露率(TER)评估器,该评估器允许根据IEC / IEEE标准系列的最新草案评估在100 kHz – 110 GHz之间工作的所有频带的累积暴露。

更多的好消息:IMAnalytics现在还通过为MRIxViP场数据库的所有者提供简化和可重复的工作流来支持定制的关注区域中的场数据提取,并提供ISO / TS 10974的第二层级的所有必要统计信息,从而支持第二层级的评估。

最后,V5.2包括新的功能和改进以及错误修复,使您的仿真更加有效。

一如既往,我们非常欢迎您提供反馈!

非结构化LF FEM解算器–新型强大的网格划分器

新的八元树状网格划分器

  • Sim4Life V5.2中,我们提供了一种新的稳定的基于八元树状的自适应网格划分方法,针对原始的计算机辅助设计(CAD)对象,该方法能够在网格分辨率和几何精度之间做出折衷。
  • 它特别适用于处理非常复杂的基于表面的模型,例如ViP模型,其尺度范围很广,从薄而细长的结构到大型器官(如肺)或从外部来源获得的低质量立体光刻(STL)文件。
  • 特别是,为了从复杂的解剖模型创建非结构化网格,新的网格划分器优于常见方案-尤其是对于自下而上的网格划分方法,即先对尖锐的特征进行网格划分,然后对表面进行划分,然后在内部填充体积元素, 但是如果表面包含自相交,则最后一步通常会失败。
  • 在混合模式下,V5.2中的新八元树网格划分器可以嵌入非结构化的对象网格,这需要精确表示锐利的特征和/或拓扑(例如医疗设备或线圈)。 混合模式将两种截然不同的方法结合在一起,将自下而上和八元树网格划分器的主要优点融合在一起。

使用新的Sim4Life V5.2网格划分器对置于Duke ViP模型上的除颤器进行低频仿真:为了节省计算资源,背景介质中和远离电极的模型区域中的非结构化四面体网格使用了非常粗糙的分辨率。

使用新的Sim4Life V5.2网格划分器对置于Duke ViP模型上的除颤器进行低频模拟:将包括心脏在内的区域细分至亚毫米分辨率,从而可以精确计算流经心脏的电流量。

神经元动力学模拟

新的纤维模型:小型MRG纤维

  • 由于对深脑部刺激(DBS)和无创性脑刺激(NIBS)的建模机制的需求不断增加,根据公认的McIntyre,Richardson和Grill(MRG)参数化[2],Sim4Life V5.2的T-NEURO的电生理模型库中增加了一种新的参数化髓鞘纤维电生理模型。 
  • 该模型主要用于表征对直径小于2 µm的通道纤维,皮质脊髓束和白质束刺激的神经电反应。
    [1] Miocinovic S, Parent M, Butson CR, Hahn PJ, Russo GS, Vitek JL, and McIntyre CC. Computational analysis of subthalamic nucleus and lenticular fasciculus activation during therapeutic deep brain stimulation. J Neurophysiol. 96(3): 1569–1580, 2006.
    [2] McIntyre CC, Mori S, Sherman DL, Thakor NV, and Vitek JL. Electric field and stimulating influence generated by deep brain stimulation of the subthalamic nucleus. Clin Neurophysiol. 115(3): 589–595, 2004.

IMAnalytics 增强

支持ISO / TS 10974第二层级

  • Sim4Life V5.2中的IMAnalytics现在可以从譬如MRIxViP的模拟磁共振成像(MRI)电磁场(EMF)库中提取和处理更多信息。
  • Python API中的新功能允许用户提取限于任意形状的感兴趣区域的场数据,并在整个场数据库中执行自定义的统计运算。
  • 提供了一个例程,其显示了如何计算和汇总起搏器所占区域的结果。 同一例程可与现实且经过验证的输入数据(例如完整的MRIxViP库)一起使用,提供了一种系统的,可定制的和可再现的方式来计算ISO / TS 10974第二层级所有必须的统计信息。

通用起搏器的安全性评估:使用IMAnalytics Python笔记本从整个MRIxViP场库中提取植入物位置的EMF(填充位置不确定性裕量为10%)。 为每个解剖模型计算正常工作模式下的10g平均电场的统计分布。

扩展的ViZoo

新的动物解剖模型

  • Sim4Life V5.2用户可获得新的大鼠解剖模型,该模型扩展了ViZoo系列,并提供了周围神经系统(PNS),与器官和肌肉的连接性以及隔室神经模型的功能性方面前所未有的细节,以研究与神经元电生理的相互作用 。
  • 从共同注册的高分辨率(80×80×80 µm)MRI和计算机断层扫描(CT)图像中分割出整个大鼠模型。
  • 在即将发布的版本(2020年第一季度)中,该模型将进一步包括姿势功能和迷走神经的详细分割。
  • 新的大鼠模型具有针对动物实验研究的独特细节,将其与人类模型相结合,有望对计算神经电生理学研究产生重大影响。

ViZoo的新大鼠模型在PNS,与器官和肌肉的连接性以及隔室神经模型的功能性方面具有前所未有的细节水平,以研究与神经元电生理的相互作用,可在Sim4Life V5.2中使用:骨骼和主要内脏器官已根据共同注册的MRI和CT图像被分割。

无与伦比的5G仿真工具箱:重要的新功能

mmWAVE合规性评估:总暴露率

  • Sim4Life V5.2具有一项扩展功能,这对移动设备工程师来说尤其重要——总暴露率(TER)评估器。
  • 对于具有多个EMF辐射源的设备,监管机构要求同时考虑所有辐射源来评估总体暴露。
  • 每个辐射源在其工作频率上有效满足限值是不足够的:设备的TER必须小于1。 TER组合了从直流到毫米波频率的多个天线的暴露率。
  • 能够直接在Sim4Life V5.2中轻松计算TER,使工程师可以牢记全局,并在设备设计阶段的早期就集成了总体暴露评估。

Sim4Life V5.2中,TER扩展结合了2.4 GHz(1 g平均比吸收率)的WiFi天线和25 GHz(1 cm2平均功率密度)的毫米波天线阵列的辐射。

mmWAVE合规性评估:功率密度评估工具

  • 与我们始终站在法规制定活动的最前沿的承诺一致,Sim4Life的5G工具箱功率密度(PD)评估器处于领先地位,已经集成了监管机构的最新要求。
  • Sim4Life V5.2中,已实现了最新的IEC / IEEE 63195-2标准草案中所要求的,对平面上的PD进行表面平均的新的保守算法,并且该算法现已成为PD计算的默认选项。
  • 通过在评估面上的每个点上以5°为增量旋转一个正方形平均面积并记录在每个点上找到的PD最大值来实现平均。
  • 以前使用的平均算法,在不需要严格遵守标准的情况下可用于快速估算,仍然可供用户使用。

根据最新的IEC / IEEE 63195-2标准草案,对工作在25GHz的毫米波天线阵列附近的PD进行表面平均。 当1cm2平方厘米平均的正方形成45度角时,最高功率密度出现在第二个子阵列附近。

协作和生产力工具

机密模型的协作交换

  • 到目前为止,只有IT'IS Foundation的虚拟人口模型可以作为许可模型共享。 在Sim4Life V5.2中,我们现已扩展了此功能,以使第三方能够共享模型而不会泄露机密内容。 如果有兴趣,请通过ss4l-sales@zmt.swiss索取更多详细信息和许可证。

PYTHON 3的可用性

  • Sim4Life V5.2现在为用户提供升级的Python 3支持和应用程序接口(API),以满足市场需求并紧跟最新一代的Python 3。
  • Python 2.7已达到使用寿命(EOL),因此社区支持将停止。 通过添加Python 3,Sim4Life的Python API可以适应未来需求。
  • 除非另行通知,否则Sim4Life仍将支持Python 2.7,以保证用户脚本的向后兼容性以及向新版本的平稳过渡。

发行说明中包含了更详细的改进,新功能和修复列表。

要体验Sim4Life V5.2的强大功能和优雅或者更多信息,请给我们发送电子邮件s4l-sales@zmt.swiss或致电+41 44 245 9765。

可以在此处下载Win7 / Win8 / 8.1 / Win10 64位平台的相关Sim4Life安装程序。 拥有最新年度维护和支持计划的现有客户将分别收到有关软件安装程序下载和更新的许可证的所有相关信息。

在ZMT,我们致力于为客户提供最具创新性的软件解决方案,测试设备和服务。

Sim4Life 团队

 

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