基本信息
- 项目名称：
- 基于RP原型及硅胶模具的骨骼模型
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文主要研究基于RP原型及硅胶模具的骨骼模型快速制作技术，并在大量实验的基础上建立一套快速有效的制作机制，让初学者能简单地按步完成骨骼模型的制作工艺，为以后的相关研究提供实验依据。
- 详细介绍：
- 研究方法：第一步，通过CT扫描获得骨骼的原始数据，然后运用医学图形处理软件Mimics对骨骼图片进行处理，从而将二维的CT图片转化成为三维图形，生成快速成型机可以识别的STL文件，最后用FDM快速成型机完成RP模型；第二步，用RP原型制作骨骼模型硅胶模具，然后采用硅胶模具进行真空注塑成型，最后进行打磨处理，完成骨骼模型快速制作工艺。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 在骨骼模型制作方面，因为缺乏一套快速有效的制作机制，所以通过实验确定一套统一的制作流程和实践方法具有非常好的研究价值。为了让RP与硅胶模具的骨骼模型制作技术在校内实践中更好的开展，项目组准备通过实验建立一套快速有效的制作机制，包括：CT图片的获取、图片格式转换处理、硅胶模具的真空注塑、制件固化和骨骼模型制作工艺。对实验结果进行分析后，归纳出一套可在校内实际的制作参数及流程。
科学性、先进性及独特之处
- 将快速成型技术、医学CT与硅胶模具技术结合，成为现代骨骼模型快速制作的一种重要手段。先用快速成型技术制作出所需的骨骼模型，然后制作硅胶模，最后直接在低压、常温注射，可以快速地得到所需的骨骼模型。
应用价值和现实意义
- RP成型速度快，缩短制作周期，而且成本较为低廉；硅胶模具成品精度高，注塑成型快，非常适合于小批量试制，便于手术前模拟、手术中指导操作及教学运用。
学术论文摘要
- 本文主要研究基于RP原型及硅胶模具的骨骼模型快速制作技术，并在大量实验的基础上建立一套快速有效的制作机制，让初学者能简单地按步完成骨骼模型的制作工艺，为以后的相关研究提供实验依据。研究方法：第一步，通过CT扫描获得骨骼的原始数据，然后运用医学图形处理软件Mimics对骨骼图片进行处理，从而将二维的CT图片转化成为三维图形，生成快速成型机可以识别的STL文件，最后用FDM快速成型机完成RP模型；第二步，用RP原型制作骨骼模型硅胶模具，然后采用硅胶模具进行真空注塑成型，最后进行打磨处理，完成骨骼模型快速制作工艺。研究结果：骨骼模型的三维图形通过快速成型制作可以精确地反映骨骼特征结构，根据RP原型进行硅胶模具的制作，可以达到预定的制作效果。最终结论：基于试验和实验结果分析，归纳出一套快速有效的制作机制，操作步骤简单易学，具有非常实用的价值。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 莫健华，快速成型及快速制模[M].北京：电子工业出版社，2006.7. 白培康，朱林泉.快速成型与快速模具制造技术[M]．北京：国防工业出版社，2003． 张富强，王运贛.快速成型在生物医学工程中的应用[M]．北京：人民军医出版社，2009．5.
同类课题研究水平概述
- 近年来通过与螺旋CT或核磁共振等检测手段的三维图像重建功能相结合，在骨科领域显示出良好的应用前景。在医学研究方面的运用主要有以下方法：①器官模型制造，如复杂部位骨折模型、脊柱侧弯模型及颅内病变模型等，便于手术前模拟、手术中指导操作及教学运用。②个体化假体植人物的制造：根据患者病变部位的CT、MRI等数据，制造与局部解剖形态相一致的假体植入物，如个体化股骨头、膝关节、义耳等，使患者的术后功能、外观方面获得尽可能的恢复。③组织工程多孔支架制造：可以在计算机辅助下，构建个体化外观与内部空间结构的组织工程多孔支架，孔隙率及微孔径具有可控性，为进一步构建血管化组织工程器官提供了可行的方法。 项目有关领域的专利申请和授权情况： 北京吉马飞科技发展有限公司于2008年申请专利：1.制作赝复体的方法，其特征在于，包括以下步骤：一、利用CT医学技术或图像技术获取患者颅颌面的面部图像数据；二、对面部图像数据进行三维模型重建，获得患者的三维颅颌面的面部模型，并转换格式生成三维软件可读取的文件格式，三维模型重建是利用患者颅颌面的面部数据将患者头部在计算机上立体再现的过程；三、以患者的三维颅颌面的面部模型为依据，利用三维软件来获取患者颅颌面所缺损部位的修复体三维模型；四、把修复体三维模型按照一定厚度进行分层切片，得到各个截面二维轮廓的切片数据；五、将切片数据传送到快速成型机中，快速成型机中的扫描器在计算机信息的控制下逐层进行扫描烧结，制作出树脂模型或蜡模；六、利用树脂模型或蜡模翻制出硅胶模具；七、往硅胶模具的模腔中浇注硅胶；八、脱模后得到赝复体。
