CN112006820A - 耳部矫形器的测试模型、测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及耳部矫形器的测试模型、测试系统及测试方法，其中，耳部矫形器的测试模型，与耳部矫形器配合使用，所述测试模型包括外耳模型及至少一个压力应变片；所述外耳模型用于模拟患者的外耳；所述至少一个压力应变片设置于所述外耳模型的外表面上；当所述耳部矫形器套设于所述外耳模型外侧，所述耳部矫形器对所述外耳模型的外表面施加矫形压力时，所述压力应变片受力变形产生矫形压力数据。本申请实施例能够模拟患者佩戴耳部矫形器治疗时的矫形压力，根据实际佩戴情况优化耳部矫形器。

Description

耳部矫形器的测试模型、测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及耳部矫形器的测试模型、测试系统及测试方法。

背景技术

耳廓畸形的种类繁多，包括先天性的和后天性的，先天性的耳廓畸形主要是由遗传或者母亲怀孕期间受到病毒感染等原因引起的，后天性的则可能是由外伤或者感染等造成的。耳部矫形器由于无创、简易、有效且无反弹的优点，近年来在耳廓畸形矫正中的应用越来越广泛。

现有技术中，为了保证耳部矫形器具有良好的矫形效果，通常可以通过有限元模拟分析患者佩戴耳部矫形器时，外耳受到的压力与矫形器的应力分布以得到矫形压力与矫形器的强度数据；但是，这种模拟所得到结果仅能反应模拟耳廓模型和模拟耳部矫形器模型之间矫形压力及矫形器的强度数据，不能实际模拟患者佩戴外耳矫形器治疗时的矫形压力，并且，也无法模拟患者在活动时外耳矫形器的稳定性以及矫形应力数据的变化，在矫正过程中，难以根据患者实际佩戴情况对耳部矫形器进行优化。

发明内容

本申请为了克服上述缺陷，提供耳部矫形器的测试模型、测试系统及测试方法，能够模拟患者佩戴耳部矫形器治疗时的矫形压力，根据实际佩戴情况优化耳部矫形器。

第一方面，本发明实施例提供了一种耳部矫形器的测试模型，与耳部矫形器配合使用，所述测试模型包括外耳模型及至少一个压力应变片；

所述外耳模型用于模拟患者的外耳；

所述至少一个压力应变片设置于所述外耳模型的外表面上；当所述耳部矫形器套设于所述外耳模型外侧，所述耳部矫形器对所述外耳模型的外表面施加矫形压力时，所述压力应变片受力变形产生矫形压力数据。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述压力应变片包覆设置于所述外耳模型的外表面上。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述压力应变片的表面与所述外耳模型的外表面相贴合。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述压力应变片的厚度均匀，所述压力应变片的厚度的数值范围为0.5mm～2mm。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述压力应变片包括第一绝缘层、第二绝缘层及至少一个敏感栅，所述至少一个敏感栅设置于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间，所述至少一个敏感栅用于生成矫形压力数据。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述压力应变片包括多个敏感栅，所述多个敏感栅分别设置于所述外耳模型外表面的各个压力测试区域，其中，所述多个敏感栅通过导线并联连接。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述矫形压力数据为所述敏感栅的电阻值。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述测试模型包括多个压力应变片，所述多个压力应变片分别设置于所述外耳模型外表面的各个压力测试区域，其中，所述多个压力应变片通过导线并联连接。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述外耳模型与所述至少一个压力应变片利用三维打印一体成型。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述外耳模型与所述压力应变片的材质为柔性材料。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述测试模型还包括用于支撑所述外耳模型的底座，所述外耳模型与所述底座的至少部分可拆卸连接。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述底座包括第一底座和第二底座，所述第二底座与所述第一底座可拆卸连接，所述外耳模型与所述第二底座固定连接。

结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述测试模型还包括移动装置，所述移动装置与所述外耳模型和/或所述底座连接，所述移动装置用于移动所述外耳模型和/或所述底座。

第二方面，本发明实施例提供了一种耳部矫形器测试系统，所述测试系统包括上述的耳部矫形器测试模型、耳部矫形器及应变测试仪；

所述耳部矫形器套设于外耳模型外侧，所述耳部矫形器用于对所述外耳模型的外表面施加矫形压力；

所述应变测试仪用于根据所述外耳模型外表面上的压力应变片的矫形压力数据确定所述外耳模型所承受的矫形压力。

结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述耳部矫形器包括矫形结构及固定结构；

所述矫形结构与所述外耳模型的外表面相匹配，所述矫形结构用于对所述外耳模型进行矫形；

所述固定结构用于将所述矫形结构固定在所述外耳模型或患者的外耳上。

结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述耳部矫形器利用三维打印形成，所述耳部矫形器与所述压力应变片相对独立设置。

第三方面，本发明实施例提供了一种耳部矫形器的测试方法，所述方法包括：

构建耳部矫形器及耳部矫形器的测试模型，其中，所述测试模型包括外耳模型及至少一个压力应变片，所述至少一个压力应变片设置于所述外耳模型的外表面上；

将所述耳部矫形器套设于所述外耳模型外侧，所述耳部矫形器对所述外耳模型的外表面施加矫形压力；

通过所述压力应变片受力变形产生的矫形压力数据确定所述外耳模型所承受的矫形压力。

结合第三方面，在一种可行的实施方式中，所述耳部矫形器包括矫形结构及固定结构；在通过所述压力应变片受力变形产生的矫形压力数据确定所述外耳模型所承受的矫形压力之后，所述方法还包括：

当所述外耳模型所承受的矫形压力超过预设值时，调整所述耳部矫形器的矫形结构和/或固定结构，以使得所述外耳模型所承受的矫形压力在预设值内。

结合第三方面，在一种可行的实施方式中，所述构建耳部矫形器及耳部矫形器的测试模型的具体步骤包括：

根据患者的外耳的医学影像数据进行三维建模，得到所述患者的外耳的三维数字模型；

基于所述外耳的三维数字模型生成压力应变片的三维数字模型；

基于所述外耳的三维数字模型及所述压力应变片的三维数字模型进行三维打印，得到外耳模型及压力应变片。

结合第三方面，在一种可行的实施方式中，所述压力应变片包覆设置于所述外耳模型的外表面上，且所述压力应变片的表面与所述外耳模型的外表面相贴合。

结合第三方面，在一种可行的实施方式中，所述构建耳部矫形器及耳部矫形器的测试模型的具体步骤还包括：

基于所述外耳的三维数字模型生成耳部矫形器的三维数字模型；

基于所述耳部矫形器的三维数字模型进行三维打印，得到耳部矫形器。

在本方案中，耳部矫形器的测试系统能够模拟患者外耳佩戴耳部矫形器后产生的矫形压力，获取耳部矫形器的矫形压力数据，从而根据矫形压力数据来判断耳部矫形器产生的矫形压力是否符合预设的矫形所需压力，能够在实际矫形之前或矫形过程中，模拟患者实际佩戴状态，进而优化耳部矫形器或局部调整耳部矫形器的结构，以使得矫形成果能够达到预期效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本申请实施例提供的一种耳部矫形器的测试系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种耳部矫形器的测试模型的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的测试模型中的压力应变片的连接示意图；

图4为本申请实施例提供的测试模型中的压力应变片的结构示意图；

图5为本申请实施例三提供的一种耳部矫形器的测试方法的流程示意图；

图6为本申请实施例三提供的一种耳部矫形器的测试方法的另一流程示意图。

具体实施例

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

请参阅附图1，图1为本申请实施例提供的一种耳部矫形器的测试系统的结构示意图，测试系统100包括耳部矫形器的测试模型10、耳部矫形器20及应变测试仪30。

其中，测试模型10包括外耳模型11及至少一个压力应变片12。所述外耳模型11用于模拟患者的外耳，所述至少一个压力应变片12设置于所述外耳模型11的外表面上。

所述耳部矫形器20套设于外耳模型外侧，所述耳部矫形器20用于对所述外耳模型11的外表面施加矫形压力，所述外耳模型11上的所述压力应变片12受力变形产生矫形压力数据。

所述应变测试仪30用于根据所述外耳模型11外表面上的压力应变片12的矫形压力数据确定所述外耳模型11所承受的矫形压力。

在本方案中，耳部矫形器的测试系统能够模拟患者外耳佩戴耳部矫形器后产生的矫形压力，获取耳部矫形器的矫形压力数据，从而根据矫形压力数据来判断耳部矫形器产生的矫形压力是否符合预设的矫形所需压力，能够在实际矫形之前或矫形过程中，模拟患者实际佩戴状态，进而优化耳部矫形器或局部调整耳部矫形器的结构，以使得矫形成果能够达到预期效果。

在具体实施例中，外耳模型11与至少一个压力应变片12利用三维打印一体成型，或利用三维打印单独成型后将压力应变片12贴覆设置于外耳模型11的外表面上，并且，所述压力应变片12与所述耳部矫形器20相对独立设置。

进一步地，外耳模型11是根据患者真实的外耳的医学影像数据采用三维打印技术打印形成，三维打印技术例如可以是三维喷墨打印技术。其中，患者外耳的医学影像数据可以是通过数据采集装置采集的数据，示例性地，数据采集装置包括但不限于计算机断层扫描(CT)系统、核磁共振成像(MRI)系统、正电子发射断层扫描(PET)系统、二维或三维荧光成像系统、二维、三维或四维超声成像系统等等。

外耳模型11的打印材料可以为柔性材料，例如具有柔性的光固化树脂材料，从而可以真实地模拟患者外耳的状态，柔性材料的颜色可以是黄色、白色与人体真实皮肤颜色类似的颜色等，也可以具有一定的透明度，在此不做限定。可以理解地，当外耳模型11佩戴耳部矫形器20进行测试时，外耳模型11能够和患者的真实外耳一样在耳部矫形器20的作用下发生变形，从而使得压力应变片12产生的矫形压力数据能够真实地反应患者的真实外耳所感受到的矫形压力。

在具体实施例中，外耳模型11包括病变区域，病变区域可以是瘢痕增生等，为了便于区分外耳模型11的病变区域和非病变区域，在本实施例中，外耳模型11的病变区域和非病变区域的颜色不同。在其他实施例中，外耳模型11的病变区域和非病变区域的透明度、硬度也可以不同。在实际打印过程中，可以通过控制打印材料的颜色、透明度或打印材料硬度来区分病变区域和非病变区域，也能够使得外耳模型11和真实的外耳状态更加接近。

所述耳部矫形器20包括矫形结构21及固定结构22。所述矫形结构21与所述外耳模型11的外表面相匹配，所述矫形结构22用于对所述外耳模型11进行矫形，所述固定结构22用于将所述矫形结构21固定在所述外耳模型11或患者的外耳上，以对外耳模型11或患者外耳的外表面施加矫形压力，实现矫正塑形的效果。

在具体实施例中，耳部矫形器20也可以利用三维打印获得，也可以通过其他的制造方式获得，例如倒模工艺获得，本实施例对此不作具体限制。

矫形结构21可以包括设置于外耳前侧的第一矫形片和设置于外耳后侧的第二矫形片，固定结构22则可以是螺栓连接结构、卡箍连接结构或卡扣连接结构等，从而将第一矫形片和第二矫形片锁紧，通过固定结构22将矫形结构21固定在外耳模型11的外表面，从而对外耳模型11产生矫形压力。当矫形结构21的矫形压力偏离预设压力范围时，可以通过调整固定结构22的锁紧程度以改变第一矫形片和第二矫形片对外耳模型11上的外表面施加的矫形压力。

为了保证耳部矫形器20的矫形效果和佩戴的舒适程度，可以使得耳部矫形器20对外耳模型11上的病变区域施加的矫形压力处于第一压力范围，并使得耳部矫形器20对外耳模型11上非病变区域产生的压力处于第二压力范围，其中，第一压力范围内的压力大于第二压力范围内的压力。可以理解地，当外耳模型11上的病变区域的矫形压力小于第一压力范围时，和/或，外耳模型11上的非病变区域的矫形压力小于第二压力范围时，可以增大固定结构22的锁紧程度以提高耳部矫形器20对外耳模型11的外表面施加的矫形压力；当外耳模型11上的病变区域的矫形压力大于第一压力范围，和/或，外耳模型11上的非病变区域的矫形压力大于第二压力范围时，可以减小固定结构22的锁紧程度以减小耳部矫形器20对外耳模型11上的外表面施加的矫形压力。

进一步地，当外耳模型11上的病变区域的矫形压力大于第一压力范围，且外耳模型11上的非病变区域的矫形压力小于第二压力范围时；或者，外耳模型11上的病变区域处的矫形压力小于第一压力范围，且非病变区域的矫形压力大于第二压力范围时，此时，仅通过调整固定结构22的锁紧程度不能同时满足病变区域处的矫形压力处于第一压力范围、非病变区域处的矫形压力处于第二压力范围时，则需要调整耳部矫形器20的矫形结构21，例如重新设计矫形结构21，重新打印形成矫形结构21。

需要说明的是，矫形结构21通常符合外耳的解剖学结构，矫形结构21可以将外耳的外表面撑开以将外耳的各个结构保持为符合外耳的解剖学结构来实现塑形的效果。固定结构22可以是能够将矫形结构21固定到外耳的任意结构，在一些实施例中，也可以通过粘结剂将矫形结构21粘贴到外耳上来实现，这种耳部矫形器20对外耳模型11的外表面产生的压力主要是由于矫形结构21对外耳模型11的外表面的支撑作用引起的，因此，可以通过调整耳部矫形器20的矫形结构21来实现耳部矫形器对外耳模型11的外表面各个区域产生的矫形压力。

应变测试仪30用于根据所述外耳模型11外表面上的压力应变片12的矫形压力数据确定所述外耳模型11所承受的压力。具体地，应变测试仪30通过导线40与压力应变片12连接以获取压力应变片12的矫形压力数据，根据矫形压力数据确定外耳模型11所承受的矫形压力。

实施例二

图2为本申请实施例提供的一种耳部矫形器的测试模型的结构示意图，如图2所示，耳部矫形器的测试模型10可以与耳部矫形器20配合使用，测试模型10包括外耳模型11及至少一个压力应变片12。所述外耳模型11用于模拟患者的外耳，所述至少一个压力应变片12设置于所述外耳模型11的外表面上。当所述耳部矫形器20套设于所述外耳模型11外侧，所述耳部矫形器20对所述外耳模型11的外表面施加矫形压力时，所述压力应变片12受力变形产生矫形压力数据。

在具体实施例中，外耳模型11与至少一个压力应变片12利用三维打印一体成型，或利用三维打印单独成型后将压力应变片12贴覆设置于外耳模型11的外表面上，并且，所述压力应变片12与所述耳部矫形器20相对独立设置。

图3为本申请实施例提供的测试模型中的压力应变片的连接示意图，如图3所示，在测试过程中，压力应变片12通过导线40与应变测试仪30相连，从而使得应变测试仪30能够根据压力应变片12受力变形产生的矫形压力数据来确定外耳模型11所承受的矫形压力。

图4为本申请实施例提供的测试模型中的压力应变片的结构示意图，压力应变片12可以受力变形产生矫形压力数据。具体地，压力应变片12为电阻应变片，在电阻应变片产生应变效应时，应变与电阻变化率呈线性关系，因此可以利用电阻应变片来测量矫形压力数据。

压力应变片12包括第一绝缘层121、第二绝缘层122和应变层123，应变层123设置在第一绝缘层121和第二绝缘层122之间，应变层123包括至少一个敏感栅A，所述至少一个敏感栅A用于生成矫形压力数据。具体地，所述矫形压力数据为所述敏感栅A的电阻值。

为了能够测量敏感栅A的电阻值，第一绝缘层121和第二绝缘层122由绝缘材料形成，敏感栅A由导电材料形成，并且应变层123中除敏感栅A之外的部分也由绝缘材料形成。

在本实施例中，压力应变片12可以利用三维打印形成，压力应变片12可以与外耳模型利用三维打印一体成型，或利用三维打印单独成型后贴覆设置于外耳模型的外表面上。压力应变片12中的敏感栅A的打印材料可以是导电树脂材料，具体可以是光固化导电树脂材料。需要说明的是，光固化导电树脂材料是指以树脂为基体材料，与导电性填充材料复合而成的导电树脂材料，光固化导电树脂材料在吸收高强度光线后，可以产生活性自由基或阳离子，从而引发聚合、交联和接枝反应，使导电树脂材料在一定时间内由液态转化为固态。压力应变片12中除敏感栅A以外的第一绝缘层121、第二绝缘层122等的打印材料为树脂材料，具体为光固化树脂材料。

打印成型的压力应变片12呈柔性片状，可以沿外耳模型的凹凸外表面敷设，相比于硬质材料的压力应变片12，柔性片状的压力应变片12能够与外耳模型的外表面更加贴合，不容易存在空鼓、气泡等，压力应变片12的受力变形情况也能够更加准确地反应外耳模型的受力变形情况。

在其他的实施例中，压力应变片12也可以基于其他方式形成，如选择性激光熔融、选择性激光烧结、射流熔融技术等，第一绝缘层121和第二绝缘层122可以由树脂材料形成，敏感栅A可以由金属等导电材料形成。例如，敏感栅A可以是由导电材料形成的丝绕式结构，丝绕式结构的两端可以通过导线40与应变测试仪30连接，从而使得应变测试仪30能够获取敏感栅A的电阻值，根据敏感栅A的电阻值来确定压力应变片12承受的矫形压力，即外耳模型11承受的矫形压力。

更具体地，为了能够检测外耳模型11的外表面的各个区域的压力，压力应变片12的形状与外耳模型11的外表面的形状匹配。具体的，压力应变片12包覆设置于外耳模型11的外表面上，并且，压力应变片12的表面与外耳模型11的外表面相贴合。

压力应变片12的第一绝缘层121与第二绝缘层122平行间隔设置，即第一绝缘层121的外表面与第二绝缘层122的外表面相平行。

压力应变片12各个区域的厚度均匀，在本实施例中，压力应变片12的厚度可以设置为0.5mm～2mm，例如可以是0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm或2mm。可以理解地，压力应变片12的厚度较小，贴覆在外耳模型11的外表面时对耳部矫形器20的干扰越小。

在一些实施例中，压力应变片12的应变层123包括至少一个敏感栅A，在其他实施例中，压力应变片的应变层123也可以包括多个敏感栅A，所述多个敏感栅A分别设置于所述外耳模型11外表面的各个压力测试区域，其中，所述多个敏感栅A通过导线并联连接。可以理解地，多个敏感栅A并联连接，每个敏感栅A都能够独立地检测对应测试区域的受力情况且不受其他区域的影响。

进一步地，每个敏感栅A可以设置于外耳模型11的外表面的不同压力测试区域，具体的，敏感栅A可以设置于外耳模型11的病变区域，例如，外耳模型11上的瘢痕增生处等，以检测耳部矫形器20佩戴后对外耳模型11的病变区域产生的矫形压力，从而能够根据检测到的矫形压力数据确定病变区域所承受的矫形压力是否超过预设值。当矫形压力不能满足需求时，可以调整耳部矫形器20的矫形结构21和/或固定结构22，以使得所述外耳模型11所承受的矫形压力在预设值内，提高耳部矫形器20的矫形效果以及佩戴的舒适程度。

在一些实施例中，敏感栅A还可以设置于外耳模型11的非病变区域，以检测耳部矫形器20佩戴后对外耳模型11的非病变区域产生的矫形压力，从而能够根据检测到的矫形压力确定耳部矫形器20对非病变区域施加的矫形压力是否满足需求，如果不满足需求，则可以调整耳部矫形器20的矫形结构21和/或固定结构22，从而避免耳部矫形器20对非病变区域施加的矫形压力过大而对外耳的非病变区域造成二次损伤，或者压力过小而佩戴不稳固等问题。

在本实施例中，压力应变片12和外耳模型11可以利用三维打印一体成型，也可以独立打印成型后拼装使用，需要说明的是，独立成型后可以采用胶带将压力应变片12贴覆在外耳模型11的外表面上，在此不作限制。

在其他的实施例中，压力应变片12也可以是直接购买的标准压力应变片12，标准压力应变片12通常具有规则的形状，例如，圆形应变片、矩形应变片等。为了适应外耳模型11外表面的不规则形状，可以选择尺寸较小的标准形状的压力应变片12，以便于将压力应变片12固定到外耳模型11的外表面。

进一步地，耳部矫形器20的测试模型10还可以包括多个压力应变片12，所述多个压力应变片12分别设置于所述外耳模型11外表面的各个压力测试区域，其中，所述多个压力应变片12通过导线并联连接。每个压力应变片12包括至少一个敏感栅A，可以理解地，多个压力应变片12的敏感栅A也是并联连接的，每个压力应变片12都能够独立地检测对应压力测试区域的受力情况且不受其他区域的影响。

具体地，压力应变片12也可以对应设置在外耳模型11的病变区域和/或非病变区域，以分别检测耳部矫形器20佩戴后对外耳模型11的病变区域和/或非病变区域施加的矫形压力是否满足需求，从而能够根据检测结果对耳部矫形器20的矫形结构21和/或固定结构22进行调整来提高耳部矫形器20的矫形效果、佩戴舒适度和稳定性。

本实施例通过在外耳模型11的外表面设置压力应变片12，压力应变片12与外耳模型11的外表面相贴合，在外耳模型11佩戴耳部矫形器20时，压力应变片12检测耳部矫形器20对外耳模型11的外表面所施加的矫形压力，与患者真实外耳所承受的矫形压力更相近。并且，压力应变片12与耳部矫形器20是相对独立设置的，同一个测试模型能够针对不同的耳部矫形器20进行测试，相比于在耳部矫形器20上设置压力应变片12，有利于降低成本和耳部矫形器20的制造难度，并且在外耳模型11的外表面设置压力应变片12相比于在耳部矫形器20的内表面设置压力应变片12，真实度更高，测试干扰误差更小。

如图2所示，耳部矫形器的测试模型10还可以包括用于支撑所述外耳模型11的底座14，所述外耳模型11与所述底座14的至少部分可拆卸连接。

可以理解地，外耳模型11设置在底座14上，以便于在测试过程中固定外耳模型11。由于每个患者的实际情况不同，不仅外耳轮廓和形状不同，病变组织的位置和尺寸也不同，即针对每个患者的外耳模型11是不同的，因此，对用于不同患者的耳部矫形器20进行测试时需要更换外耳模型11，为了能够节省材料从而降低成本，通过使得所述外耳模型11与所述底座14的至少部分可拆卸连接，能够在对用于不同患者的耳部矫形器20进行测试时更换外耳模型11，无需同时更换底座14，即底座14可以重复利用。

为了便于外耳模型11和底座14的可拆卸连接，底座14可以包括第一底座和第二底座，其中，第二底座和第一底座可拆卸连接，外耳模型11与第二底座固定连接，即在打印外耳模型11时需要一体打印第二底座，而无需打印第一底座。在具体实施例中，第一底座和第二底座可以具有规则形状，例如可以是长方体、正方体、圆柱等，第一底座和第二底座之间可以设有第一连接结构，第一连接结构用于将第一底座和第二底座固定连接，其中，第一连接结构可以是螺纹连接或卡扣连接等便于拆卸的连接结构，从而使得不同外耳模型11和底座14之间能够快速更换、连接固定。本实施例中，底座14可以由硬质材料形成，用于模拟头骨。

进一步的，耳部矫形器的测试模型10还可以包括移动装置，移动装置与外耳模型11和/或底座14连接，所述移动装置用于移动所述外耳模型11和/或所述底座14。

移动装置可以包括水平移动装置、竖直移动装置、旋转装置、振动装置中的一个或多个，其中，水平移动装置和竖直移动装置可以是以直线运动的移动装置，也可以是以曲线运动的移动装置。可以理解地，移动装置可以用于模拟患者的活动状态，从而能够进一步检测患者在运动或走路等使用情况下佩戴耳部矫形器20的稳定性，以及耳部矫形器20对外耳模型11施加的矫形压力随患者运动所产生的变化，有利于更加精确地获取矫形压力数据，有利于优化耳部矫形器20的矫形结构和/或固定结构，从而获得更好的矫形效果、佩戴舒适度和稳定性。

实施例三

图5为本申请实施例三提供的一种耳部矫形器的测试方法的流程示意图，如图5所示，所述方法包括以下步骤：

S1，构建耳部矫形器及耳部矫形器的测试模型，其中，所述测试模型包括外耳模型及至少一个压力应变片，所述至少一个压力应变片设置于所述外耳模型的外表面上；

S2，将所述耳部矫形器套设于所述外耳模型外侧，所述耳部矫形器对所述外耳模型的外表面施加矫形压力；

S3，通过所述压力应变片受力变形产生的矫形压力数据确定所述外耳模型所承受的矫形压力。

在本方案中，外耳模型能够模拟患者外耳佩戴耳部矫形器后产生的矫形压力，通过压力应变片获取耳部矫形器的矫形压力数据，从而根据矫形压力数据来判断耳部矫形器产生的矫形压力是否符合预设的矫形所需压力，能够在实际矫形之前或矫形过程中，模拟患者实际佩戴状态，进而优化耳部矫形器或局部调整耳部矫形器的结构，以使得矫形成果能够达到预期效果。

如图6所示，S1，所述构建耳部矫形器及耳部矫形器的测试模型的具体步骤包括：

S11，根据患者的外耳的医学影像数据进行三维建模，得到所述患者的外耳的三维数字模型；

S12，基于所述外耳的三维数字模型生成压力应变片的三维数字模型；

S13，基于所述外耳的三维数字模型及所述压力应变片的三维数字模型进行三维打印，得到外耳模型及压力应变片。

在具体实施例中，所述压力应变片包覆设置于所述外耳模型的外表面上，且所述压力应变片的表面与所述外耳模型的外表面相贴合。

如图6所示，S1，所述构建耳部矫形器及耳部矫形器的测试模型的具体步骤还包括：

S14，基于所述外耳的三维数字模型生成耳部矫形器的三维数字模型；

S15，基于所述耳部矫形器的三维数字模型进行三维打印，得到耳部矫形器。

具体的，步骤S3，通过所述压力应变片受力变形产生的矫形压力数据确定所述外耳模型所承受的矫形压力具体步骤包括：

将压力应变片12通过导线40连接到应变测试仪30；

通过应变测试仪30获取压力应变片12受力变形产生的矫形压力数据；

根据所述矫形压力数据确定所述外耳模型11所承受的矫形压力。

进一步地，所述耳部矫形器包括矫形结构及固定结构；在步骤S3之后，所述方法还包括：

S4，当所述外耳模型所承受的矫形压力超过预设值时，调整所述耳部矫形器的矫形结构和/或固定结构，以使得所述外耳模型所承受的矫形压力在预设值内。

在具体实施例中，可以是调整耳部矫形器20的固定结构22的锁紧程度和/或矫形结构21的形状，具体调整方式可以参考实施例二，此处不再予以赘述。

进一步地，步骤S12，基于所述外耳的三维数字模型生成压力应变片的三维数字模型具体可以包括：

将外耳的三维数字模型的外表面沿其法线方向向外拉伸至第一预设距离，获得压力应变片12的三维数字模型；

将压力应变片12分割为第一绝缘层121、第二绝缘层122和应变层123，其中，应变层123位于第一绝缘层121和第二绝缘层122之间；

在应变层123中设计敏感栅A以获得压力应变片12的三维数字模型。

其中，敏感栅A具体类型、数量和位置可以根据实际情况确定，具体内容可以参考实施例二，此处不再予以赘述。

进一步地，S14，基于所述外耳的三维数字模型生成耳部矫形器的三维数字模型的具体步骤可以包括：

将外耳的三维数字模型的外表面沿其法线方向向外拉伸至第二预设距离，获得耳部矫形器20的三维数字模型；

在耳部矫形器20的三维数字模型上设计矫形结构21和固定结构22，获得耳部矫形器20的三维数字模型。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (21)

1.一种耳部矫形器的测试模型，与耳部矫形器配合使用，其特征在于，所述测试模型包括外耳模型及至少一个压力应变片；

所述外耳模型用于模拟患者的外耳；

所述至少一个压力应变片设置于所述外耳模型的外表面上；当所述耳部矫形器套设于所述外耳模型外侧，所述耳部矫形器对所述外耳模型的外表面施加矫形压力时，所述压力应变片受力变形产生矫形压力数据。

2.根据权利要求1所述的测试模型，其特征在于，所述压力应变片包覆设置于所述外耳模型的外表面上。

3.根据权利要求2所述的测试模型，其特征在于，所述压力应变片的表面与所述外耳模型的外表面相贴合。

4.根据权利要求1所述的测试模型，其特征在于，所述压力应变片的厚度均匀，所述压力应变片的厚度的数值范围为0.5mm～2mm。

5.根据权利要求1所述的测试模型，其特征在于，所述压力应变片包括第一绝缘层、第二绝缘层及至少一个敏感栅，所述至少一个敏感栅设置于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间，所述至少一个敏感栅用于生成矫形压力数据。

6.根据权利要求5所述的测试模型，其特征在于，所述压力应变片包括多个敏感栅，所述多个敏感栅分别设置于所述外耳模型外表面的各个压力测试区域，其中，所述多个敏感栅通过导线并联连接。

7.根据权利要求5或6所述的测试模型，其特征在于，所述矫形压力数据为所述敏感栅的电阻值。

8.根据权利要求1所述的测试模型，其特征在于，所述测试模型包括多个压力应变片，所述多个压力应变片分别设置于所述外耳模型外表面的各个压力测试区域，其中，所述多个压力应变片通过导线并联连接。

9.根据权利要求1所述的测试模型，其特征在于，所述外耳模型与所述至少一个压力应变片利用三维打印一体成型。

10.根据权利要求1所述的测试模型，其特征在于，所述外耳模型与所述压力应变片的材质为柔性材料。

11.根据权利要求1所述的测试模型，其特征在于，所述测试模型还包括用于支撑所述外耳模型的底座，所述外耳模型与所述底座的至少部分可拆卸连接。

12.根据权利要求11所述的测试模型，其特征在于，所述底座包括第一底座和第二底座，所述第二底座与所述第一底座可拆卸连接，所述外耳模型与所述第二底座固定连接。

13.根据权利要求11所述的测试模型，其特征在于，所述测试模型还包括移动装置，所述移动装置与所述外耳模型和/或所述底座连接，所述移动装置用于移动所述外耳模型和/或所述底座。

14.一种耳部矫形器的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括如权利要求1～13任一项所述的耳部矫形器的测试模型、耳部矫形器及应变测试仪；

所述耳部矫形器套设于外耳模型外侧，所述耳部矫形器用于对所述外耳模型的外表面施加矫形压力；

所述应变测试仪用于根据所述外耳模型外表面上的压力应变片的矫形压力数据确定所述外耳模型所承受的矫形压力。

15.根据权利要求14所述的测试系统，其特征在于，所述耳部矫形器包括矫形结构及固定结构；

所述矫形结构与所述外耳模型的外表面相匹配，所述矫形结构用于对所述外耳模型进行矫形；

所述固定结构用于将所述矫形结构固定在所述外耳模型或患者的外耳上。

16.根据权利要求14或15所述的测试系统，其特征在于，所述耳部矫形器利用三维打印形成，所述耳部矫形器与所述压力应变片相对独立设置。

17.一种耳部矫形器的测试方法，其特征在于，所述方法包括：

构建耳部矫形器及耳部矫形器的测试模型，其中，所述测试模型包括外耳模型及至少一个压力应变片，所述至少一个压力应变片设置于所述外耳模型的外表面上；

将所述耳部矫形器套设于所述外耳模型外侧，所述耳部矫形器对所述外耳模型的外表面施加矫形压力；

通过所述压力应变片受力变形产生的矫形压力数据确定所述外耳模型所承受的矫形压力。

18.根据权利要求17所述的测试方法，其特征在于，所述耳部矫形器包括矫形结构及固定结构；在通过所述压力应变片受力变形产生的矫形压力数据确定所述外耳模型所承受的矫形压力之后，所述方法还包括：

当所述外耳模型所承受的矫形压力超过预设值时，调整所述耳部矫形器的矫形结构和/或固定结构，以使得所述外耳模型所承受的矫形压力在预设值内。

19.根据权利要求17所述的测试方法，其特征在于，所述构建耳部矫形器及耳部矫形器的测试模型的具体步骤包括：

根据患者的外耳的医学影像数据进行三维建模，得到所述患者的外耳的三维数字模型；

基于所述外耳的三维数字模型生成压力应变片的三维数字模型；

基于所述外耳的三维数字模型及所述压力应变片的三维数字模型进行三维打印，得到外耳模型及压力应变片。

20.根据权利要求17或19所述的测试方法，其特征在于，所述压力应变片包覆设置于所述外耳模型的外表面上，且所述压力应变片的表面与所述外耳模型的外表面相贴合。

21.根据权利要求19所述的测试方法，其特征在于，所述构建耳部矫形器及耳部矫形器的测试模型的具体步骤还包括：

基于所述外耳的三维数字模型生成耳部矫形器的三维数字模型；

基于所述耳部矫形器的三维数字模型进行三维打印，得到耳部矫形器。

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