[發明專利]三維模型及缺陷部位的三維模型的成型方法

在審

• 申請號: 201710423628.6
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107009612A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 蘇健強
• 申請（專利權）人: 珠海天威飛馬打印耗材有限公司
• 主分類號: B29C64/106
• 分類號: B29C64/106;B29C64/386;B33Y10/00;B33Y50/00;B33Y80/00
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司44262
• 代理人: 林永協

技術領域

本發明涉及人或動物的人工模擬骨骼的制造領域，具體地說，是涉及一種三維模型及其成型方法。

背景技術

目前，三維(3D)打印機的類型眾多,其中熔融堆積原理的三維打印機較為普遍。其打印材料常見的如聚乳酸(PLA)、ABS等材料。

其中，PLA(聚乳酸)是一種應用最為廣泛且人體安全的打印材料，在多種類型的熔融堆積類型的三維打印機上均可通用性。目前，PLA材料已經開始逐漸大量應用于醫療領域。例如，利用PLA生產的醫用手術縫合線，當應用這種手術縫合線時，在手術傷口縫合之后，不需要再人為拆線，因為PLA具有良好的生物降解性和生物相容性，使其在人體內很容易被降解和生物轉化，從而被人體吸收。

另外，PLA作為一種高分子的聚合物，其具有優良的力學性能和成型性，并且在醫學上可以用作骨科材料。同樣地，作為骨科材料時，其依然是一種良好的可吸收材料，并且具有很好的生物相容性。此外，這種材料在降解前期能保持良好的空間結構和力學性能，并具有很好的骨傳導作用，能有效修復骨缺損。

然而，由于存在個體差異，骨科假體或者三維模型的制造過程無法采用批量生產的傳統模式，一般需要根據具體的對象、具體的身體位置而設計出合適的三維模型。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的主要目的是提供一種個性化定制的缺陷部位的三維模型的成型方法，本發明的另一目的是提供一種個性化定制的三維模型。

為了實現上述目的，本發明提供的缺陷部位的三維模型的成型方法包括下面的步驟:獲得三維圖形;分切步驟,三維圖形經過分切軟件處理,得到多層數據文檔;啟動步驟,的多層數據文檔輸入到三維打印機內,并啟動三維打印機的打印命令;同時,三維打印機使用復合材料作為打印材料,復合材料包括聚乳酸和纖維素;打印步驟,三維打印機完成三維模型的成型過程。

由上述方案可見，這種成型過程實現了缺陷組織的三維模型的個性化定制功能，并且復合材料采用聚乳酸和纖維素，這兩種材料均適合用于人體或動物體內。

一個優選的方案是，通過掃描裝置對人或動物的缺陷部位進行掃描得到初始數據，并且所述初始數據經過處理后獲得三維圖形。

一個優選的方案是，纖維素與聚乳酸的重量比例在0.3:1至0.4:1。

由上述方案可見，在這個范圍時，復合材料表現出優良的硬度和結構強度，從而適合用于人或動物的缺陷組織。

一個優選的方案是，在打印步驟之前還包括判斷步驟,判斷步驟是指根據缺陷部位的硬度或者強度選擇特定的復合材料,對聚乳酸和纖維素的配比進行調整。

由上述方案可見，進一步實現三維模型的私人定制功能，由于人體或動物體內的不同位置的生理組織或骨骼的硬度和強度不同，因此需要根據具體的位置而選取合適比例配比的復合材料，從而得到適用于不同位置的更為精確控制的三維模型。

一個優選的方案是，三維模型具有主體部和固定單元,固定單元的至少一部分固定在主體部，在三維模型安裝在缺陷部位后,固定單元用于固定在缺陷部位的周圍組織上。

由上述方案可見，為了避免三維模型的缺陷部位的意外移動，通過固定單元的設置可以將三維模型進行固定，并且固定單元也是由上述復合材料制成的，因此可以在人體或動物體內自然降解代謝而不需要取出。

進一步優選的方案是，固定單元為長條形柔性帶;或者固定單元為螺栓結構,主體部具有與螺栓結構配合的內螺紋孔。

由上述方案可見，柔性帶的結構或者螺紋配合的方式均是非常簡易、高效的固定三維模型的方式。

本發明提供的三維模型通過三維打印機打印得到,三維模型包括復合材料,復合材料包括聚乳酸和纖維素,三維模型具有主體部和固定單元,在三維模型安裝在給定的人或動物的缺陷組織后,固定單元用于固定在缺陷組織的周圍組織上。

一個優選的方案是，三維模型為三維骨模型。

一個優選的方案是，三維模型具有第一部分和第二部分,第一部分的硬度大于第二部分的硬度。

一個優選的方案是，固定單元為長條形柔性帶。

一個優選的方案是，固定單元為螺栓結構,主體部具有與螺栓結構配合的內螺紋孔。

附圖說明

圖1是本發明缺陷部位的三維模型的成型方法實施例的流程圖。

圖2是本發明三維骨模型第一實施例的剖視圖。

圖3是本發明三維骨模型第一實施例應用在缺陷組織后的剖視圖。

圖4是本發明三維骨模型第一實施例應用在缺陷組織后，且固定單元固定在周圍組織上的剖面示意圖。