CN109599020A - 一种肋软骨雕刻模型及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种肋软骨雕刻模型及其制造方法，所述肋软骨雕刻模型为由高拉力硅胶制成的人体肋软骨模型。所述肋软骨雕刻模型制造方法，用于制造上述肋软骨雕刻模型。肋软骨雕刻成相应耳、鼻支架用于支撑软组织是手术的核心操作之一，技术要求高、难度大，医生需大量练习及模拟雕刻，现在没有用于雕刻练习的模型或教具。采用本发明制造的雕刻模型具有与人体肋软骨相似的雕刻刀感，使用者可以感受到最接近实际的雕刻感觉，在练习时准确地控制下刀的角度和力度。
Description
技术领域
本发明涉及医学教具领域，具体为一种肋软骨雕刻模型及其制造方法。
背景技术
外耳畸形或其他耳鼻畸形患者需要进行耳、鼻整形与再造手术。在耳、鼻整形与再造等手术中，肋软骨雕刻成相应耳、鼻支架用于支撑软组织是手术的核心操作之一，技术要求高、难度大，耳整形再造手术是整形外科领域最具有挑战、难度最大的手术之一，医生成熟掌握该项技术前，需大量练习及模拟雕刻。在获取人体肋软骨时通常在乳房下皱襞切2cm左右刀口，切取第6或第7或第8肋软骨，肋软骨长度为6.5-8cm。
现在尚没有可以很好模拟肋软骨外形和质地的材料用于模拟雕刻。
如何提供和制造一种用于练习雕刻的肋软骨模型是本领域人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种肋软骨雕刻模型及其制造方法，供医生练习将肋软骨雕刻成耳或鼻支架。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种肋软骨雕刻模型，所述肋软骨雕刻模型为由高拉力硅胶制成的人体肋软骨模型。
本发明的有益效果是：肋软骨雕刻成相应耳、鼻支架用于支撑软组织是手术的核心操作之一，技术要求高、难度大，医生成熟掌握该项技术前，需大量练习及模拟雕刻。现在没有用于雕刻练习的模型或教具，医生不能大量练习和学习，在实际手术过程中如果雕刻出的耳、鼻支架过大、过小或者形状不符合耳、鼻轮廓，则会导致手术效果不好会给患者带来不便。本发明的一种肋软骨雕刻模型采用硅胶材料制成与人体肋软骨形状相同的模型，供医生练习雕刻。现有技术中没有采用高拉力硅胶制成的用于雕刻练习的模型。高拉力硅胶切割时的刀感最接近人体的软骨组织，采用高拉力硅胶制成的肋软骨雕刻模型进行雕刻练习，使用者可以感受到最接近实际的雕刻感觉，在练习时准确地控制下刀的角度和力度。不会因为练习时和实际肋软骨刀感不同，而用力过大、切割的过多、破坏整体结构。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述高拉力硅胶的硬度为68-72HSA，拉伸强度为8.5MPa。
采用上述进一步方案的有益效果是：硬度为68-72HSA的高拉力硅胶，其雕刻刀感最接近人体的肋软骨。
优选地，所述模型的硬度为70HSA。
进一步，所述肋软骨雕刻模型为人体第六肋软骨模型或者人体第七肋软骨模型或者人体第八肋软骨模型。
采用上述进一步方案的有益效果是：在获取人体肋软骨时通常在乳房下皱襞切2cm左右刀口，为成人手术时通常切取第七肋软骨，用于鼻部整形，为儿童手术时通常根据患者情况切取第六或第七或第八肋软骨，进行耳整形再造。肋软骨雕刻模型与患者的第六或第七或第八肋软骨的形状大小相同，使医生在练习时准确把握实际手术过程中需要切除的肋软骨组织的大小、最终雕刻成的耳或鼻支架的大小。
具体的，所述肋软骨雕刻模型为成人第七肋软骨模型或儿童第六肋软骨模型或者儿童第七肋软骨模型或者儿童第八肋软骨模型。
本发明还提供了一种肋软骨雕刻模型制造方法，包括以下步骤：
步骤1：基于肋软骨三维模型的模具设计；
步骤2：制作金属模具；
步骤3：浇注肋软骨雕刻模型；
步骤4：脱模。
采用上述进一步方案的有益效果是：在肋软骨三维模型的基础上进行硅胶模具的设计和制作，可以得到与肋软骨形状大小最接近的肋软骨雕刻模型。金属模具的强度高可反复使用。
进一步，步骤1还包括以下步骤：
步骤1.1：采集肋软骨的CT扫描影像，三维重建肋软骨模型；
步骤1.2：三维设计模具；
步骤1.3：3D打印模具模型；
步骤1.4：测试步骤1.3中所述模具模型的性能。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过肋软骨的CT扫描影像，三维重构得到肋软骨的三维模型，在肋软骨三维模型的基础上进行硅胶模具的设计和制作，可以得到与肋软骨形状大小最接近的肋软骨雕刻模型。CT扫描是常用的医学无创检测方法，CT即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点。采用CT获得的肋软骨断层影像数据，通过三维重构的方法得到肋软骨的三维模型，真实可靠、模型还原度高。肋软骨为不规则形状模型，设计模具过程中要完成肋骨模型参数化修复。再根据模型形状来设计模具形状和上下结构。因模型对外形要求较高，所以设计模具时要考虑到模具间隙对模型的影响，要把模具结构设计的合理，避免间隙在模型关键特征位置并减小间隙。这样可以使注塑成品无毛刺并且延长模具使用寿命。在三维软件中设计模具，基于肋软骨三维模型可以直接设置模具拔模角度、模具间隙，并且进行浇道浇口的设计。还可以在有限元分析软件中得到模具在使用过程中的受应力情况，根据有限元分析结果对模具结构进行改进，避免使用过程中应力集中造成模具破损。在模具设计完成后，使用高精度3D打印机打印一版做测试，这样可提高模具质量，并可减少设计周期，可提前测试并找出模具或模型可能存在的问题，如充型不满、浇道设计不合理等，并快速修正。避免多次开模。降低设计和模型修正过程中的成本。
具体的，步骤1.2所述模具为多模腔模具。多模腔模具一次开模可以得到多个肋软骨模型，生产效率高。
进一步，步骤2包括以下步骤：
步骤2.1：将步骤1中所述模具的三维图纸导入五轴加工中心，加工金属模具；
步骤2.2：使用五轴加工中心对金属材料进行加工，得到金属模具。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用同行业最先进的加工设备机加工模具。五轴加工中心对制作肋软骨这种不规则形状模型有着巨大的优势，比同行普通采用的三轴机床有着巨大的精度优势和表面质量优势。金属模具强度高，特别是在浇注多模腔模具时，模具受到的应力增大，采用金属制造模具的可靠性更强。
进一步，步骤2.2中的所述金属模具的材料为3Cr2Mo。
采用上述进一步方案的有益效果是：3Cr2Mo属于热作模具钢，是引进美国的P20中碳Cr-Mo系塑料模具钢。适用于制作塑料模和压铸低熔点金属的模具材料。此钢具有良好的可切削性及镜面研磨性能。肋软骨尺寸较小，制造模具时需要精加工，采用3Cr2Mo制作了软骨模型的模具，因其良好的切削性能模具易于加工，模具形腔的表面可以研磨到较高的精度，得到的肋软骨模型更加光滑、接近实际的人体肋软骨。
进一步，步骤3包括以下步骤：
步骤3.1：将高拉力硅胶和硫化剂以一定比例混合，放入炼胶机，得到液态模型材料；
步骤3.2：在步骤2所述金属模具的形腔内涂抹脱模剂或凡士林；
步骤3.3：将步骤3.1所述液态模型材料注入步骤3.2中的金属模具中；
步骤3.4：将步骤3.3中的金属模具放入真空硫化机，金属模具中的液态模型材料固化成型，去除金属模具，得到肋软骨雕刻模型毛坯；
步骤3.5：去除步骤3.4所述肋软骨雕刻模型毛坯的毛边和水口，得到肋软骨雕刻模型。
采用上述进一步方案的有益效果是：高拉力硅胶和硫化剂在炼胶机中充分混合均匀。模具内涂抹脱模剂或凡士林便于成型后的肋软骨雕刻模型从模具中取出。金属模具放入真空硫化机中使液态模型材料固化成型，液态模型材料在浇注过程中混入空气，直接固化成型得到的肋软骨模型内会有大量的气泡，不利于雕刻练习。真空硫化机工作时关闭工作仓，抽出工作仓内的空气，工作仓内形成真空环境，模具内的空气同时被抽出。在真空环境下固化成型的肋软骨雕刻模型毛坯内不会有气泡、孔隙，毛坯件光滑完整，接近真实的肋软骨。
具体的，步骤3.1中所述炼胶机为密闭式炼胶机。避免灰尘或杂质污染硅胶原料。
进一步，步骤3.1所述高拉力硅胶和硫化剂的重量份比例为4.5：1-5.5：1。
采用上述进一步方案的有益效果是：硫化剂具有加快固化速度、抗黄的效果，高拉力硅胶和硫化剂按照重量份4.5：1-5.5：1的比例加入，充型效果好、固化速度适宜，得到的肋软骨雕刻模型颜色美观、结构完整、力学性能接近人体肋软骨。
优选地，高拉力硅胶和硫化剂按照重量份5：1的比例加入。
进一步，步骤3.4中所述真空硫化机的气压值为150-170kPa、上模温度为180-200℃、下模温度为170-190℃、固化时间为190-210s。
采用上述进一步方案的有益效果是：充分排出硅胶内的空气，固化均匀、效果好，肋软骨雕刻模型具有与人体肋软骨相同的切割手感。
优选地，步骤3.4中所述真空硫化机的气压值为160kPa、上模温度为190℃、下模温度为180℃、固化时间为200s。
附图说明
图1为本发明一种肋软骨雕刻模型的成人第七肋软骨模型结构示意图；
图2为本发明一种肋软骨雕刻模型的儿童第七肋软骨模型结构示意图；
图3为本发明一种肋软骨雕刻模型的儿童第八肋软骨模型结构示意图；
图4为本发明一种肋软骨雕刻模型的儿童第六肋软骨模型结构示意图；
图5为本发明一种肋软骨雕刻模型制造方法流程图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明提供一种肋软骨雕刻模型制造方法，包括以下步骤：
步骤1：基于肋软骨三维模型的模具设计；
步骤1.1：采集肋软骨的CT扫描影像，三维重建肋软骨模型；具体的，采用CATIA或其他三维软件重建肋软骨模型。
步骤1.2：三维设计模具；所述模具为多模腔模具。多模腔模具一次开模可以得到多个肋软骨模型，生产效率高。具体的，所述多腔模具具有偶数个腔室。具体的，所述多腔模具具有八个腔室或十六个腔室。
步骤1.3：3D打印模具模型；具体的，使用高精度3D打印机Fortus250打印模具模型。3D打印模具模型时将设计好的模型按比例缩小，在模具模型中进行浇注测试，以测试浇口浇道的设计是否合理。并及时对三维模型进行修正。
步骤1.4：测试步骤1.3中所述模具模型的性能。
步骤2：制作金属模具；
步骤2.1：将步骤1中所述模具的三维图纸导入五轴加工中心，加工金属模具；所述金属模具的材料为3Cr2Mo。
步骤2.2：使用五轴加工中心对金属材料进行加工，得到金属模具。
步骤3：浇注肋软骨雕刻模型；
步骤3.1：将高拉力硅胶和硫化剂以重量份比例5：1混合，放入炼胶机，得到液态模型材料；具体的，所述硫化剂选用MC-8B硅胶硫化剂。所述炼胶机为密闭式炼胶机。避免灰尘或杂质污染硅胶原料。
步骤3.2：在步骤2所述金属模具的形腔内涂抹脱模剂或凡士林；具体的，所述脱模剂选用MD-310脱模剂。
步骤3.3：将步骤3.1所述液态模型材料注入步骤3.2中的金属模具中；
步骤3.4：将步骤3.3中的金属模具放入真空硫化机，金属模具中的液态模型材料固化成型，去除金属模具，得到肋软骨雕刻模型毛坯；所述真空硫化机的气压值为160kpa、上模温度为190℃、下模温度为180℃、固化时间为200s。
步骤3.5：去除步骤3.4所述肋软骨雕刻模型毛坯的毛边和水口，得到肋软骨雕刻模型。
步骤4：脱模。
采用上述一种肋软骨雕刻模型制造方法制作得到一种肋软骨雕刻模型，所述肋软骨雕刻模型为由高拉力硅胶制成的人体肋软骨模型。
具体的，所述高拉力硅胶原料选用美国Moment ive生产的YXD-51系列液态硅胶，所述高拉力硅胶采用沉淀二氧化硅(白炭黑)的方法生产。
作为本实施例的进一步方案，所述高拉力硅胶的硬度为70HSA，拉伸强度为8.5MPa。
具体的，所述模型的密度为1.2g/cm3。所述模型的材料硬度和密度采用标准JISK-7311检测。
作为本实施例的进一步方案，所述肋软骨雕刻模型为人体第六肋软骨模型或者人体第七肋软骨模型或者人体第八肋软骨模型。具体的，使用者可以对多种形状及尺寸的肋软骨模型进行练习。
将肋软骨雕刻模型在0-4℃的冰箱中放置12-24小时，冷藏后模型雕刻刀感更好。然后取出模型进行雕刻练习。
实施例2
本发明提供了一种肋软骨雕刻模型制造方法，包括以下步骤：
步骤1：基于肋软骨三维模型的模具设计；
步骤1.1：采集肋软骨的CT扫描影像，三维重建肋软骨模型；
步骤1.2：三维设计模具；所述模具为多模腔模具。多模腔模具一次开模可以得到多个肋软骨模型，生产效率高。
步骤1.3：3D打印模具模型；
步骤1.4：测试步骤1.3中所述模具模型的性能。
步骤2：制作金属模具；
步骤2.1：将步骤1中所述模具的三维图纸导入五轴加工中心，加工金属模具；所述金属模具的材料为3Cr2Mo。
步骤2.2：使用五轴加工中心对金属材料进行加工，得到金属模具。
步骤3：浇注肋软骨雕刻模型；
步骤3.1：将高拉力硅胶和硫化剂以重量份比例4.5：1混合，放入炼胶机，得到液态模型材料；所述炼胶机为密闭式炼胶机。避免灰尘或杂质污染硅胶原料。
步骤3.2：在步骤2所述金属模具的形腔内涂抹脱模剂或凡士林；
步骤3.3：将步骤3.1所述液态模型材料注入步骤3.2中的金属模具中；
步骤3.4：将步骤3.3中的金属模具放入真空硫化机，金属模具中的液态模型材料固化成型，去除金属模具，得到肋软骨雕刻模型毛坯；所述真空硫化机的气压值为150kpa、上模温度为180℃、下模温度为170℃、固化时间为190s。
步骤3.5：去除步骤3.4所述肋软骨雕刻模型毛坯的毛边和水口，得到肋软骨雕刻模型。
步骤4：脱模。
采用上述一种肋软骨雕刻模型制造方法制作得到一种肋软骨雕刻模型，所述肋软骨雕刻模型为由高拉力硅胶制成的人体肋软骨模型。
具体的，所述高拉力硅胶原料选用美国Momentive生产的YXD-51系列液态硅胶，所述高拉力硅胶采用沉淀二氧化硅(白炭黑)的方法生产。
作为本实施例的进一步方案，所述高拉力硅胶的硬度为72HSA，拉伸强度为8.5MPa。
具体的，所述模型的密度为1.21g/cm3。所述模型的材料硬度和密度采用标准JISK-7311检测。
作为本实施例的进一步方案，所述肋软骨雕刻模型为人体第六肋软骨模型或者人体第七肋软骨模型或者人体第八肋软骨模型。
将肋软骨雕刻模型在0-4℃的冰箱中放置12-24小时，然后取出模型进行雕刻练习。
实施例3
本发明提供了一种肋软骨雕刻模型制造方法，包括以下步骤：
步骤1：基于肋软骨三维模型的模具设计；
步骤1.1：采集肋软骨的CT扫描影像，三维重建肋软骨模型；
步骤1.2：三维设计模具；所述模具为多模腔模具。多模腔模具一次开模可以得到多个肋软骨模型，生产效率高。
步骤1.3：3D打印模具模型；
步骤1.4：测试步骤1.3中所述模具模型的性能。
步骤2：制作金属模具；
步骤2.1：将步骤1中所述模具的三维图纸导入五轴加工中心，加工金属模具；所述金属模具的材料为3Cr2Mo。
步骤2.2：使用五轴加工中心对金属材料进行加工，得到金属模具。
步骤3：浇注肋软骨雕刻模型；
步骤3.1：将高拉力硅胶和硫化剂以重量份比例5.5：1混合，放入炼胶机，得到液态模型材料；所述炼胶机为密闭式炼胶机。避免灰尘或杂质污染硅胶原料。
步骤3.2：在步骤2所述金属模具的形腔内涂抹脱模剂或凡士林；
步骤3.3：将步骤3.1所述液态模型材料注入步骤3.2中的金属模具中；
步骤3.4：将步骤3.3中的金属模具放入真空硫化机，金属模具中的液态模型材料固化成型，去除金属模具，得到肋软骨雕刻模型毛坯；所述真空硫化机的气压值为170kpa、上模温度为200℃、下模温度为190℃、固化时间为210s。
步骤3.5：去除步骤3.4所述肋软骨雕刻模型毛坯的毛边和水口，得到肋软骨雕刻模型。
步骤4：脱模。
采用上述一种肋软骨雕刻模型制造方法制作得到一种肋软骨雕刻模型，所述肋软骨雕刻模型为由高拉力硅胶制成的人体肋软骨模型。
具体的，所述高拉力硅胶原料选用美国Moment ive生产的YXD-51系列液态硅胶，所述高拉力硅胶采用沉淀二氧化硅(白炭黑)的方法生产。
作为本实施例的进一步方案，所述高拉力硅胶的硬度为68HSA，拉伸强度为8.5MPa。
具体的，所述模型的密度为1.19g/cm3。所述模型的材料硬度和密度采用标准JISK-7311检测。
作为本实施例的进一步方案，所述肋软骨雕刻模型为人体第六肋软骨模型或者人体第七肋软骨模型或者人体第八肋软骨模型。
将肋软骨雕刻模型在0-4℃的冰箱中放置12-24小时，然后取出模型进行雕刻练习。
实施例4
本发明提供了一种肋软骨雕刻模型制造方法，包括以下步骤：
步骤1：基于肋软骨三维模型的模具设计；
步骤1.1：采集肋软骨的CT扫描影像，三维重建肋软骨模型；
步骤1.2：三维设计模具；所述模具为多模腔模具。多模腔模具一次开模可以得到多个肋软骨模型，生产效率高。
步骤1.3：3D打印模具模型；
步骤1.4：测试步骤1.3中所述模具模型的性能。
步骤2：制作金属模具；
步骤2.1：将步骤1中所述模具的三维图纸导入五轴加工中心，加工金属模具；所述金属模具的材料为3Cr2Mo。
步骤2.2：使用五轴加工中心对金属材料进行加工，得到金属模具。
步骤3：浇注肋软骨雕刻模型；
步骤3.1：将高拉力硅胶和硫化剂以重量份比例4.8：1混合，放入炼胶机，得到液态模型材料；所述炼胶机为密闭式炼胶机。避免灰尘或杂质污染硅胶原料。
步骤3.2：在步骤2所述金属模具的形腔内涂抹脱模剂或凡士林；
步骤3.3：将步骤3.1所述液态模型材料注入步骤3.2中的金属模具中；
步骤3.4：将步骤3.3中的金属模具放入真空硫化机，金属模具中的液态模型材料固化成型，去除金属模具，得到肋软骨雕刻模型毛坯；所述真空硫化机的气压值为155kpa、上模温度为185℃、下模温度为175℃、固化时间为195s。
步骤3.5：去除步骤3.4所述肋软骨雕刻模型毛坯的毛边和水口，得到肋软骨雕刻模型。
步骤4：脱模。
采用上述一种肋软骨雕刻模型制造方法制作得到一种肋软骨雕刻模型，所述肋软骨雕刻模型为由高拉力硅胶制成的人体肋软骨模型。
具体的，所述高拉力硅胶原料选用美国Momentive生产的YXD-51系列液态硅胶，所述高拉力硅胶采用沉淀二氧化硅(白炭黑)的方法生产。
作为本实施例的进一步方案，所述高拉力硅胶的硬度为71HSA，拉伸强度为8.5MPa。
具体的，所述模型的密度为1.19g/cm3。所述模型的材料硬度和密度采用标准JISK-7311检测。
作为本实施例的进一步方案，所述肋软骨雕刻模型为人体第六肋软骨模型或者人体第七肋软骨模型或者人体第八肋软骨模型。
将肋软骨雕刻模型在0-4℃的冰箱中放置12-24小时，然后取出模型进行雕刻练习。
实施例5
本发明提供了一种肋软骨雕刻模型制造方法，包括以下步骤：
步骤1：基于肋软骨三维模型的模具设计；
步骤1.1：采集肋软骨的CT扫描影像，三维重建肋软骨模型；
步骤1.2：三维设计模具；所述模具为多模腔模具。多模腔模具一次开模可以得到多个肋软骨模型，生产效率高。
步骤1.3：3D打印模具模型；
步骤1.4：测试步骤1.3中所述模具模型的性能。
步骤2：制作金属模具；
步骤2.1：将步骤1中所述模具的三维图纸导入五轴加工中心，加工金属模具；所述金属模具的材料为3Cr2Mo。
步骤2.2：使用五轴加工中心对金属材料进行加工，得到金属模具。
步骤3：浇注肋软骨雕刻模型；
步骤3.1：将高拉力硅胶和硫化剂以重量份比例5.3：1混合，放入炼胶机，得到液态模型材料；所述炼胶机为密闭式炼胶机。避免灰尘或杂质污染硅胶原料。
步骤3.2：在步骤2所述金属模具的形腔内涂抹脱模剂或凡士林；
步骤3.3：将步骤3.1所述液态模型材料注入步骤3.2中的金属模具中；
步骤3.4：将步骤3.3中的金属模具放入真空硫化机，金属模具中的液态模型材料固化成型，去除金属模具，得到肋软骨雕刻模型毛坯；所述真空硫化机的气压值为165kpa、上模温度为195℃、下模温度为185℃、固化时间为205s。
步骤3.5：去除步骤3.4所述肋软骨雕刻模型毛坯的毛边和水口，得到肋软骨雕刻模型。
步骤4：脱模。
采用上述一种肋软骨雕刻模型制造方法制作得到一种肋软骨雕刻模型，所述肋软骨雕刻模型为由高拉力硅胶制成的人体肋软骨模型。
具体的，所述高拉力硅胶原料选用美国Moment ive生产的YXD-51系列液态硅胶，所述高拉力硅胶采用沉淀二氧化硅(白炭黑)的方法生产。
作为本实施例的进一步方案，所述高拉力硅胶的硬度为69HSA，拉伸强度为8.5MPa。
具体的，所述模型的密度为1.2g/cm3。所述模型的材料硬度和密度采用标准JISK-7311检测。
作为本实施例的进一步方案，所述肋软骨雕刻模型为人体第六肋软骨模型或者人体第七肋软骨模型或者人体第八肋软骨模型。
将肋软骨雕刻模型在0-4℃的冰箱中放置12-24小时，然后取出模型进行雕刻练习。
对比例1
本发明提供了一种肋软骨雕刻模型制造方法，包括以下步骤：
步骤1：基于肋软骨三维模型的模具设计；
步骤1.1：采集肋软骨的CT扫描影像，三维重建肋软骨模型；
步骤1.2：三维设计模具；所述模具为多模腔模具。多模腔模具一次开模可以得到多个肋软骨模型，生产效率高。
步骤1.3：3D打印模具模型；
步骤1.4：测试步骤1.3中所述模具模型的性能。
步骤2：制作金属模具；
步骤2.1：将步骤1中所述模具的三维图纸导入五轴加工中心，加工金属模具；所述金属模具的材料为3Cr2Mo。
步骤2.2：使用五轴加工中心对金属材料进行加工，得到金属模具。
步骤3：浇注肋软骨雕刻模型；
步骤3.1：将高拉力硅胶和硫化剂以重量份比例3.5：1混合，放入炼胶机，得到液态模型材料；所述炼胶机为密闭式炼胶机。避免灰尘或杂质污染硅胶原料。
步骤3.2：在步骤2所述金属模具的形腔内涂抹脱模剂或凡士林；
步骤3.3：将步骤3.1所述液态模型材料注入步骤3.2中的金属模具中；
步骤3.4：将步骤3.3中的金属模具放入真空硫化机，金属模具中的液态模型材料固化成型，去除金属模具，得到肋软骨雕刻模型毛坯；所述真空硫化机的气压值为190kpa、上模温度为220℃、下模温度为200℃、固化时间为180s。
步骤3.5：去除步骤3.4所述肋软骨雕刻模型毛坯的毛边和水口，得到肋软骨雕刻模型。
步骤4：脱模。
采用上述一种肋软骨雕刻模型制造方法制作得到一种肋软骨雕刻模型，所述肋软骨雕刻模型为由高拉力硅胶制成的人体肋软骨模型。
具体的，所述高拉力硅胶原料选用美国Momentive生产的YXD-51系列液态硅胶，所述高拉力硅胶采用沉淀二氧化硅(白炭黑)的方法生产。
作为本实施例的进一步方案，所述高拉力硅胶的硬度为80HSA，拉伸强度为8.5MPa。
具体的，所述模型的密度为1.31g/cm3。所述模型的材料硬度和密度采用标准JISK-7311检测。
作为本实施例的进一步方案，所述肋软骨雕刻模型为人体第六肋软骨模型或者人体第七肋软骨模型或者人体第八肋软骨模型。
将肋软骨雕刻模型在0-4℃的冰箱中放置12-24小时，然后取出模型进行雕刻练习。
对比例2
本发明提供了一种肋软骨雕刻模型制造方法，包括以下步骤：
步骤1：基于肋软骨三维模型的模具设计；
步骤1.1：采集肋软骨的CT扫描影像，三维重建肋软骨模型；
步骤1.2：三维设计模具；所述模具为多模腔模具。多模腔模具一次开模可以得到多个肋软骨模型，生产效率高。
步骤1.3：3D打印模具模型；
步骤1.4：测试步骤1.3中所述模具模型的性能。
步骤2：制作金属模具；
步骤2.1：将步骤1中所述模具的三维图纸导入五轴加工中心，加工金属模具；所述金属模具的材料为3Cr2Mo。
步骤2.2：使用五轴加工中心对金属材料进行加工，得到金属模具。
步骤3：浇注肋软骨雕刻模型；
步骤3.1：将高拉力硅胶和硫化剂以重量份比例6.5：1混合，放入炼胶机，得到液态模型材料；所述炼胶机为密闭式炼胶机。避免灰尘或杂质污染硅胶原料。
步骤3.2：在步骤2所述金属模具的形腔内涂抹脱模剂或凡士林；
步骤3.3：将步骤3.1所述液态模型材料注入步骤3.2中的金属模具中；
步骤3.4：将步骤3.3中的金属模具放入真空硫化机，金属模具中的液态模型材料固化成型，去除金属模具，得到肋软骨雕刻模型毛坯；所述真空硫化机的气压值为130kpa、上模温度为160℃、下模温度为150℃、固化时间为230s。
步骤3.5：去除步骤3.4所述肋软骨雕刻模型毛坯的毛边和水口，得到肋软骨雕刻模型。
步骤4：脱模。
采用上述一种肋软骨雕刻模型制造方法制作得到一种肋软骨雕刻模型，所述肋软骨雕刻模型为由高拉力硅胶制成的人体肋软骨模型。
具体的，所述高拉力硅胶原料选用美国Momentive生产的YXD-51系列液态硅胶，所述高拉力硅胶采用沉淀二氧化硅(白炭黑)的方法生产。
作为本实施例的进一步方案，所述高拉力硅胶的硬度为62HSA，拉伸强度为8.5MPa。
具体的，所述模型的密度为1.18g/cm3。所述模型的材料硬度和密度采用标准JISK-7311检测。
作为本实施例的进一步方案，所述肋软骨雕刻模型为人体第六肋软骨模型或者人体第七肋软骨模型或者人体第八肋软骨模型。
将肋软骨雕刻模型在0-4℃的冰箱中放置12-24小时，然后取出模型进行雕刻练习。
对比例3
本发明提供一种肋软骨雕刻模型制造方法，包括以下步骤：
步骤1：基于肋软骨三维模型的模具设计；
步骤1.1：采集肋软骨的CT扫描影像，三维重建肋软骨模型；
步骤1.2：三维设计模具；所述模具为多模腔模具。多模腔模具一次开模可以得到多个肋软骨模型，生产效率高。
步骤1.3：3D打印模具模型；
步骤1.4：测试步骤1.3中所述模具模型的性能。
步骤2：制作金属模具；
步骤2.1：将步骤1中所述模具的三维图纸导入五轴加工中心，加工金属模具；所述金属模具的材料为3Cr2Mo。
步骤2.2：使用五轴加工中心对金属材料进行加工，得到金属模具。
步骤3：浇注肋软骨雕刻模型；
步骤3.1：将普通硅胶TY950和硫化剂以重量份比例5：1混合，放入炼胶机，得到液态模型材料；具体的，所述硫化剂选用MC-8B硅胶硫化剂。所述炼胶机为密闭式炼胶机。避免灰尘或杂质污染硅胶原料。
步骤3.2：在步骤2所述金属模具的型腔内涂抹脱模剂或凡士林；具体的，所述脱模剂选用MD-310脱模剂。
步骤3.3：将步骤3.1所述液态模型材料注入步骤3.2中的金属模具中；
步骤3.4：将步骤3.3中的金属模具放入真空硫化机，金属模具中的液态模型材料固化成型，去除金属模具，得到肋软骨雕刻模型毛坯；所述真空硫化机的气压值为160kpa、上模温度为190℃、下模温度为180℃、固化时间为200s。
步骤3.5：去除步骤3.4所述肋软骨雕刻模型毛坯的毛边和水口，得到肋软骨雕刻模型。
步骤4：脱模。
采用上述一种肋软骨雕刻模型制造方法制作得到一种肋软骨雕刻模型，所述肋软骨雕刻模型为由普通硅胶制成的人体肋软骨模型。
具体的，所述普通硅胶的型号为TY950。
作为本实施例的进一步方案，所述普通硅胶的硬度为74HSA，拉伸强度为8.0MPa。
具体的，所述模型的密度为1.18g/cm3。所述模型的材料硬度和密度采用标准JISK-7311检测。
作为本实施例的进一步方案，所述肋软骨雕刻模型为人体第六肋软骨模型或者人体第七肋软骨模型或者人体第八肋软骨模型。
将肋软骨雕刻模型在0-4℃的冰箱中放置12-24小时，然后取出模型进行雕刻练习。
肋软骨雕刻模型雕刻刀感评价实验
选择10名具有多年耳鼻手术经验的评价人员，对实施例1-5及对比例1-3制作成的肋软骨雕刻模型进行雕刻测试，均选用与人体第七肋软骨形状大小相同的肋软骨雕刻模型，雕刻成耳支架。雕刻后对所雕刻的肋软骨雕刻模型刀感进行评价，评价中不交谈，对雕刻刀感进行记录，每位评价人员依次对5个实施例和3个对比例的肋软骨雕刻模型进行切割，最后填写好评分表并签名，评语集A＝{优，良，中，次}，表中数据表示：做出评价的人数。
表1肋软骨雕刻模型雕刻刀感评价
结果分析：选用实施例1-5的高拉力硅胶材料以及相应的成型参数，得到的肋软骨雕刻模型的切割刀感最接近真实的人体肋软骨。对比例1-3得到的肋软骨雕刻模型刀感不好，存在模型过软或过硬、模型充型不满有残缺的问题。
肋软骨雕刻学习的曲线长，操作困难，需要进行长期的练习，另外每一位病人的耳、鼻和肋软骨生长情况不同，医生可以根据该病人的数据，对于操作困难的病人，制作出他的个性化肋软骨模型，在术前由主刀医生进行模拟雕刻。比如对首次手术失败的患者进行再次修复，患者的肋软骨已经浪费一部分，手术难度较大，医生可以采用本发明的肋软骨雕刻模型先模拟雕刻，对于提高手术效率和成功率有极大的帮助。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种肋软骨雕刻模型，其特征在于，所述肋软骨雕刻模型为由高拉力硅胶制成的人体肋软骨模型。
2.根据权利要求1所述一种肋软骨雕刻模型，其特征在于，所述高拉力硅胶的硬度为68-72HSA，拉伸强度为8.5MPa。
3.根据权利要求1所述一种肋软骨雕刻模型，其特征在于，所述肋软骨雕刻模型为人体第六肋软骨模型或者人体第七肋软骨模型或者人体第八肋软骨模型。
4.一种肋软骨雕刻模型制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：基于肋软骨三维模型的模具设计；
步骤2：制作金属模具；
步骤3：浇注肋软骨雕刻模型；
步骤4：脱模，得到肋软骨雕刻模型。
5.根据权利要求4所述一种肋软骨雕刻模型的制造方法，其特征在于，步骤1还包括以下步骤：
步骤1.1：采集肋软骨的CT扫描影像，三维重建肋软骨模型；
步骤1.2：三维设计模具；
步骤1.3：3D打印模具模型；
步骤1.4：测试步骤1.3中所述模具模型的性能。
6.根据权利要求4所述一种肋软骨雕刻模型制造方法，其特征在于，步骤2包括以下步骤：
步骤2.1：将步骤1中所述模具的三维图纸导入五轴加工中心；
步骤2.2：使用五轴加工中心对金属材料进行加工，得到金属模具。
7.根据权利要求6所述一种肋软骨雕刻模型制造方法，其特征在于，
步骤2.2中的所述金属材料为3Cr2Mo。
8.根据权利要求4所述一种肋软骨雕刻模型制造方法，其特征在于，步骤3包括以下步骤：
步骤3.1：将高拉力硅胶和硫化剂以一定比例混合，放入炼胶机，得到液态模型材料；
步骤3.2：在步骤2所述金属模具的形腔内涂抹脱模剂或凡士林；
步骤3.3：将步骤3.1所述液态模型材料注入步骤3.2中的金属模具中；
步骤3.4：将步骤3.3中的金属模具放入真空硫化机，金属模具中的液态模型材料固化成型，去除金属模具，得到肋软骨雕刻模型毛坯；
步骤3.5：去除步骤3.4所述肋软骨雕刻模型毛坯的毛边和水口，得到肋软骨雕刻模型。
9.根据权利要求8所述一种肋软骨雕刻模型制造方法，其特征在于，步骤3.1所述高拉力硅胶和硫化剂的重量份比例为4.5：1-5.5：1。
10.根据权利要求8所述一种肋软骨雕刻模型制造方法，其特征在于，步骤3.4中所述真空硫化机的气压值为150-170kPa、上模温度为180-200℃、下模温度为170-190℃、固化时间为190-210s。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1559359A (zh) * | 2004-02-16 | 2005-01-05 | 程晓民 | 一种人工假体的制作方法 |
| CN205094681U (zh) * | 2015-09-01 | 2016-03-23 | 赵贵庆 | 一种硅胶鼻假体 |
| CN105666762A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-06-15 | 贵州师范大学 | 一种个性化髋关节占位器模具制作方法 |
| CN206228468U (zh) * | 2016-08-12 | 2017-06-09 | 成都悦容生物科技有限公司 | 蝠鲼形隆鼻假体 |
| CN207804428U (zh) * | 2017-06-21 | 2018-09-04 | 重庆星宸整形美容医院有限公司 | 一种肋软骨雕刻夹持器 |
-
2018
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1559359A (zh) * | 2004-02-16 | 2005-01-05 | 程晓民 | 一种人工假体的制作方法 |
| CN205094681U (zh) * | 2015-09-01 | 2016-03-23 | 赵贵庆 | 一种硅胶鼻假体 |
| CN105666762A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-06-15 | 贵州师范大学 | 一种个性化髋关节占位器模具制作方法 |
| CN206228468U (zh) * | 2016-08-12 | 2017-06-09 | 成都悦容生物科技有限公司 | 蝠鲼形隆鼻假体 |
| CN207804428U (zh) * | 2017-06-21 | 2018-09-04 | 重庆星宸整形美容医院有限公司 | 一种肋软骨雕刻夹持器 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 孙中泱: "三维数字化技术在耳廓再造临床应用中的探讨", 《中国博士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》 * |
| 尚建忠、蒋涛等: "可移植人体外耳支架的3D 打印关键技术", 《国防科技大学学报》 * |
| 钟静、黄文华: "3D打印技术辅助耳修复手术的研究进展", 《中国医学物理学杂志》 * |
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