[發(fā)明專利]制作心臟模型的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711371369.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107919047A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喻詩(shī)哲;王浩人;柴甜;李益涵;劉灶渠;王馨夢(mèng);鄭哲;楊越;黃嘉琪;楊媛媛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李益涵
• 主分類號(hào): G09B23/28
• 分類號(hào): G09B23/28;B29C39/44
• 代理公司: 河南大象律師事務(wù)所41129
• 代理人: 尹周

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)教學(xué)及臨床應(yīng)用操作仿真模型領(lǐng)域，具體涉及制作心臟模型的方法。

背景技術(shù)

據(jù)《中國(guó)心血管病報(bào)告2016》發(fā)布，目前，心血管病死亡占城鄉(xiāng)居民總死亡原因的首位，農(nóng)村為45.01％，城市為42.61％。我國(guó)心血管病危險(xiǎn)因素流行趨勢(shì)明顯，導(dǎo)致了心血管病的發(fā)病人數(shù)增加。今后10年心血管病患病人數(shù)仍將快速增長(zhǎng)。外科手術(shù)對(duì)心血管疾病的治療是極為有效的。由于近年來(lái)醫(yī)療事件和醫(yī)患矛盾越來(lái)越突出，初出茅廬的醫(yī)學(xué)生的臨床磨煉機(jī)會(huì)日益受限成為阻礙我國(guó)醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域培養(yǎng)合格臨床醫(yī)師的最大原因。對(duì)于一些復(fù)雜的心臟外科手術(shù)，外科醫(yī)生僅憑借數(shù)字化信息難以準(zhǔn)確確定手術(shù)部位。

因此，在醫(yī)學(xué)教學(xué)及臨床應(yīng)用方面需要經(jīng)常使用人體仿真心臟模型來(lái)完成教學(xué)和術(shù)前分析，而目前人體仿真心臟模型制作工藝復(fù)雜，且制作過(guò)程中使用的原材料昂貴，提高了制作的成本，不利于醫(yī)學(xué)教學(xué)及心臟外科手術(shù)的術(shù)前模擬分析。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供制作心臟模型的方法，制作工藝簡(jiǎn)單，且使用廉價(jià)的原材料，降低制作成本。具體而言通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的制作心臟模型的方法，包括以下步驟：

(一)制作心臟模型原件；

(二)將步驟(一)得到的模型原件制作模具；

(三)將步驟(二)得到的模具制作模型；

(四)取單片機(jī)、壓力傳感器、液泵及震動(dòng)裝置置于步驟(三)得到的模型中；

(五)將步驟(四)得到的模型進(jìn)行粘合拼裝得到心臟模型。

進(jìn)一步，步驟(一)中所述心臟模型原件包括胸腔模型原件、血管模型原件、及胸腔內(nèi)器官模型原件，所述胸腔內(nèi)器官模型原件包括心臟本體模型原件和肺部模型原件，所述模型原件的制作方法采用3D打印技術(shù)。

進(jìn)一步，所述3D打印技術(shù)包括以下步驟：

(1)選取心臟模型中的各部分的活體或標(biāo)本，分別進(jìn)行灌注并掃描；

(2)利用三維重建軟件重建三維模型；

(3)利用三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)步驟(2)獲得的模型進(jìn)行修復(fù)；

(4)利用逆向軟件對(duì)步驟(3)得到的模型設(shè)計(jì)定位桿及通風(fēng)桿；

(5)通過(guò)快速成型機(jī)將步驟(4)得到的模型進(jìn)行3D打印得到模型原件。

進(jìn)一步，所述步驟(二)在小批量生產(chǎn)心臟模型的情況下，采用硅橡膠澆筑法制作模具；所述步驟(二)在大批量生產(chǎn)心臟模型的情況下，采用電鑄鎳殼-陶瓷背襯模法制作模具。

進(jìn)一步，所述硅橡膠澆筑法包括以下步驟：

(1)清潔步驟(一)得到模型原件；

(2)建立分型線；

(3)將定性樣件邊緣圍上；

(4)利用圍框?qū)⒍ㄐ詷蛹潭ㄔ趪騼?nèi)；

(5)將硅膠和固化劑混合后放入真空注型機(jī)中抽真空并倒入構(gòu)建的圍框內(nèi)；

(6)將步驟(5)得到的定性樣件放入壓力罐內(nèi),在0.4MPa～0.6MPa壓力下,保持15～30min；

(7)將步驟(6)得到的定性樣件取出后送入固化爐保持8h～10h；

(8)將步驟(7)得到的定性樣件拆除圍框,隨分模邊界取出硅膠；

(9)將模型原件取出得到模具。

進(jìn)一步，所述電鑄鎳殼-陶瓷背襯模法包括以下步驟：

(1)清潔步驟(一)得到的模型原件；

(2)將步驟(1)得到的模型原件置于鎳電鍍槽中進(jìn)行電鍍；

(3)將步驟(2)得到的模型原件設(shè)置共形冷卻道；

(4)將步驟(3)得到的模型原件置于電鍍槽中進(jìn)行電鍍；

(5)將步驟(4)得到的模型原件粘結(jié)陶瓷作背襯；

(6)將步驟(5)得到的原件完全取走,得到模具。

進(jìn)一步，所述步驟(4)中電鍍槽為銅電鍍槽。

進(jìn)一步，所述模型的制作方法采用翻模技術(shù)，所述翻模技術(shù)包括以下步驟：

(1)將消泡劑與模具硅膠進(jìn)行混合得到硅膠液；

(2)將步驟(1)得到的硅膠液分別倒入步驟(二)得到的模具中進(jìn)行脫泡和固化，得到模型。

進(jìn)一步，所述步驟(2)的固化溫度為40℃。

進(jìn)一步，所述血管模型原件包括主動(dòng)脈模型原件、肺動(dòng)脈模型原件、冠狀動(dòng)脈模型原件、上腔靜脈模型原件、下腔靜脈模型原件及肺靜脈模型原件。