CN112677395B - 一种仿组织体模制作工艺及制作模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超声断层成像技术领域，尤其涉及一种仿组织体模制作工艺及制作模具，一种仿组织体模制作模具，包括正交模具和喷涂磨具，正交模具内设有多组正交且互不交叉的有多条靶线组成的靶线群，通过该模具制作出来的仿组织体模不仅能够测试换能器平面内的空间分辨率，还可以检测超声换能器移动方向的上的空间分辨率，解决现有的仿组织体模只能测试一个方向的分辨率的缺陷。同时提供了使用上述仿组织体模制作模具来制作仿组织体模的制作工艺，能够实现该仿组织体模的低成本批量化制造，具有较高的推广价值。

Description

一种仿组织体模制作工艺及制作模具

技术领域

本发明涉及超声断层成像技术领域，尤其涉及一种仿组织体模制作工艺及制作模具。

背景技术

超声断层成像是一种新型的三维超声成像技术，采用标准化操作和自动扫描模式，有效避免常规超声检查的人为误差和不确定性。另外，由于采用了大孔径换能器，具有空间分辨率高的优点，而空间分辨率是成像系统最重要的成像质量评价指标，良好的空间分辨率有利于提高医学成像系统对病灶的检出率。传统的超声成像测试方法、标准、装置仅适用于二维超声，不能全面而准确的评价超声断层成像的空间分辨率指标。因此，需要发明一种用于检测超声断层成像系统三维空间分辨率体模，并提供其制作工艺和配套的制作模具。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明实施例提供用于检测超声断层成像系统三维分辨率的仿组织体模制作工艺及制作模具，用以批量化高效的制作一种仿组织体模，该仿组织体模能够测试换能器平面内的空间分辨率，还需要检测超声换能器移动方向的上的空间分辨率，解决现有的仿组织体模只能测试一个方向的分辨率的缺陷。

(二)发明内容

本发明实施例提供一种仿组织体模制作模具，包括正交模具和喷涂磨具，正交模具包括上模体和下模体，下模体为一顶部设有敞口的盒体，其一组相对的侧面设有一对靶线安装片，分别为第一靶线安装片和第二靶线安装片；上模体的底部敞开，且其底部固定于下模体的顶部，形成一个容置腔；上模体的顶部设有“L”型加料口；位于“L”型加料口的下方的上模体的两侧面相对的设有第三靶线安装片23和第四靶线安装片；上模体位于“L”型加料口旁的顶部设有第五靶线安装片，下模体底部与第五靶线安装片相对处设有第六靶线安装片，相对设置的靶线安装片之间均安装有多条靶线组成的靶线群，每一个靶线群内的多条靶线相互平行设置；三组靶线群之间相互错开设置；喷涂模具为一圆柱体，其直径和高度与成像系统相匹配。

进一步的，每一个靶线安装片上均设有多个靶线安装孔，所述靶线安装孔设置有五列，每一列内的相邻两个安装孔之间的间距分别为0.5mm，0.7mm，1mm，1.5m和2.5mm，每一列设有四个安装孔，两列之间的间距为4mm。

进一步的，靶线为尼龙线或者金属线，且靶线的直径为d,d＝0.2mm。

一种仿组织体模的制作工艺，使用上述任意一种仿组织体模制作模具，包括以下步骤：

步骤一：正交模具准备，准备所述用于检测超声断层成像系统三维分辨率的仿组织体模制作模具，向其内侧面喷涂脱模剂待用；

步骤二：配制填料，向配料容器中加入质量比为1：1的聚氨酯A料和B料，充分搅拌至混合均匀；

步骤三：除气泡，将配料容器放入真空设备之中，抽真空至所述真空设备中的压强为200Pa，待物料充分膨胀后，迅速释放压力；

步骤四：重复执行步骤三，直至在真空环境下，不再有大量气泡溢出；

步骤五：将步骤四制备好的填料倒入所述正交模具中，待填料自动找平后，将整个正交模具放入真空设备之中，执行步骤三和步骤四；

步骤六：冷却脱模，释放负压，在室温常压下放置一定时间，脱模取出，得到体膜毛坯；

步骤七：喷涂模具准备，向喷涂模具内喷涂脱模剂，备用；

步骤八：将经过上述步骤制作完成的体膜毛坯整体放入所述喷涂模具之中；取步骤二中配制好的填料倒入喷涂模具中；

步骤九：重复执行步骤三和步骤四；

步骤十：冷却脱模，释放负压，在室温常压下放置一定时间，脱模取出，即可得到所需的用于检测超声断层成像系统三维分辨率的仿组织体模。

进一步的，步骤六和步骤十中，所述正交模具和所述喷涂模具在常温室压下需要放置16小时以上。

进一步的，步骤六之中和步骤十之中，脱模取出后，还需要修剪掉多余的毛边，洗净后备用。

进一步的，真空设备为真空桶。

(三)有益效果

本发明实施例提供的用于检测超声断层成像系统三维分辨率的仿组织体模制作模具，包括正交模具和喷涂磨具，正交模具内设有多组正交且互不交叉的有多条靶线组成的靶线群，通过该模具制作出来的仿组织体模不仅能够测试换能器平面内的空间分辨率，还可以检测超声换能器移动方向的上的空间分辨率，解决现有的仿组织体模只能测试一个方向的分辨率的缺陷。同时提供了使用上述仿组织体模制作模具来制作仿组织体模的制作工艺，能够实现该仿组织体模的低成本批量化制造，具有较高的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的一种仿组织体模制作模具的正交模具的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中的一种仿组织体模制作模具的正交模具的分解结构示意图；

图3是本发明实施例中的一种仿组织体模制作模具的三组靶线群的结构示意图；

图4是本发明实施例中的一种仿组织体模制作模具的喷涂模具的第一个视角的结构示意图；

图5是本发明实施例中的一种仿组织体模制作模具的喷涂模具的第二个视角的结构示意图。

附图标记说明：

11：上模体； 12：下模体； 21：第一靶线安装片；

22：第二靶线安装片； 23：第三靶线安装片； 24：第四靶线安装片；

25：第五靶线安装片； 26：第六靶线安装片； 3：靶线孔；

4：靶线； 5：喷涂磨具； 6：成像系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”“第三”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明实施例中的具体含义。

图1和图2是本发明实施例提供一种用于检测超声断层成像系统6三维分辨率的仿组织体模制作模具，包括正交模具和喷涂磨具5，正交模具包括上模体11和下模体12，下模体12为一顶部设有敞口的盒体，其一组相对的侧面设有一对靶线安装片，分别为第一靶线安装片21和第一靶线安装片22；上模体11的底部敞开，且其底部固定于下模体12的顶部，形成一个容置腔；上模体11的顶部设有“L”型加料口；位于“L”型加料口的下方的上模体11的两侧面相对的设有第三靶线安装片23和第四靶线安装片；上模体11位于“L”型加料口旁的顶部设有第五靶线安装片25，下模体12底部与第五靶线安装片25相对处设有第六靶线安装片26，靶线安装片上设有靶线孔3。如图3所示，相对设置的靶线安装片之间均安装有多条靶线组成的靶线群，每一个靶线群内的多条靶线相互平行设置；三组靶线群之间相互错开设置；喷涂模具为一圆柱体，其直径和高度与成像系统6相匹配。

具体方案为：设置三个正交方向的线靶若干根，将其嵌埋于可穿透超声波的聚氨酯弹性体中；每个方向的靶线群包括5种中心距的线靶，中心距依次为0.5mm、0.7mm、1mm、1.5mm、2.5mm；侧向错开距离均为4mm；每两个方向的靶线群之间相互不交叉，方便穿线；三个正交方向的线靶群线靶数目相同，距离设置也相同。聚氨酯弹性体为圆柱状，其直径略大于超声断层成像环形探头的直径，其高度为成像系统6在Z轴方向的扫描范围。

同时提供了使用上述仿组织体模制作模具来制作仿组织体模的制作工艺，能够实现了该仿组织体模的低成本批量化制造。用于超声成像的仿组织体模的制作工艺一般繁琐复杂，填料需要复配，本专利提供了一种聚氨酯材料为主体体模的制作过程，其制作过程简单，所需材料、设备种类少，且为市售廉价易得，聚氨酯弹性体原材料购自美国smooth on公司的Reoflex系列的聚氨酯橡胶AB料。

具体过程为：

1、设计模具1如图2所示，采用CNC工艺加工而成，由空间三个方向开口的两块模具壳组成，开口处装钻有若干小孔的金属片，对向的金属片对向的小孔之间固定细线。用于拉线靶的金属片嵌在模具壳上，对模具内侧喷涂脱模剂，然后使用线径为0.2mm的尼龙线或者金属线穿过预留在金属片上的小孔，固定、裁剪掉多余线靶；

2、像配料容器中倒入等量的聚氨酯A料和B料，充分搅拌至完全混合；

3、将配料容器放入真空桶中，抽真空到200Pa，使物料充分膨起，再迅速释放压力，如此反复，直至真空环境下，不再有大量气泡溢出；

4、取出配料容器，将配料倒入模具1中，液体自动找平后将模具1放入真空桶，进行如3中的除气操作；

5、释放负压，在室温常压下，放置16小时以上，脱模，剪断留在体膜外线靶，修剪毛边，洗净留用；

6、模具2为直径略大于环形探头内径、高度等于成像系统6在Z轴方向的扫描范围的圆柱体，对模具内侧喷涂脱模剂，像配料容器中倒入等量的聚氨酯A料和B料，充分搅拌至完全混合，真空除气，将5中制作的体模放入模具2，将物料倒入模具2，真空除气，释放负压，在室温常压下，放置16小时以上，脱模，修剪毛边，洗净备用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种仿组织体模制作模具，包括正交模具和喷涂模具，其特征在于，所述正交模具包括上模体和下模体，所述下模体为一顶部设有敞口的盒体，其一组相对的侧面设有一对靶线安装片，分别为第一靶线安装片和第二靶线安装片；所述上模体的底部敞开，且其底部固定于所述下模体的顶部，形成一个容置腔；所述上模体的顶部设有“L”型加料口；位于所述“L”型加料口的下方的上模体的两侧面相对的设有第三靶线安装片和第四靶线安装片；所述上模体位于所述“L”型加料口旁的顶部设有第五靶线安装片，所述下模体底部与所述第五靶线安装片相对处设有第六靶线安装片，所述相对设置的靶线安装片之间均安装有多条靶线组成的靶线群，每一个靶线群内的多条靶线相互平行设置；三组靶线群之间相互错开设置；所述喷涂模具为一圆柱体，其直径和高度与成像系统相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种仿组织体模制作模具，其特征在于，所述每一个靶线安装片上均设有多个靶线安装孔，所述靶线安装孔设置有五列，每一列内的相邻两个安装孔之间的间距分别为0.5mm，0.7mm，1mm，1.5m和2.5mm，每一列设有四个安装孔，两列之间的间距为4mm。

3.根据权利要求1所述的一种仿组织体模制作模具，其特征在于，所述靶线为尼龙线或者金属线，且靶线的直径为d,d＝0.2mm。

4.一种仿组织体模的制作工艺，其特征在于，使用如权利要求1～3所述的任意一种仿组织体模制作模具，包括以下步骤：

步骤一：正交模具准备，准备所述仿组织体模制作模具，向其内侧面喷涂脱模剂待用；

步骤二：配制填料，向配料容器中加入质量比为1：1的聚氨酯A料和B料，充分搅拌至混合均匀；

步骤三：除气泡，将配料容器放入真空设备之中，抽真空至所述真空设备中的压强为200Pa，待物料充分膨胀后，迅速释放压力；

步骤四：重复执行步骤三，直至在真空环境下，不再有大量气泡溢出；

步骤五：将步骤四制备好的填料倒入所述正交模具中，待填料自动找平后，将整个正交模具放入真空设备之中，执行步骤三和步骤四；

步骤六：冷却脱模，释放负压，在室温常压下放置一定时间，脱模取出，得到体模毛坯；

步骤七：喷涂模具准备，向喷涂模具内喷涂脱模剂，备用；

步骤八：将经过上述步骤制作完成的体模毛坯整体放入所述喷涂模具之中；取步骤二中配制好的填料倒入喷涂模具中；

步骤九：重复执行步骤三和步骤四；

步骤十：冷却脱模，释放负压，在室温常压下放置一定时间，脱模取出，即可得到所需的用于检测超声断层成像系统三维分辨率的仿组织体模。

5.根据权利要求4所述的一种仿组织体模的制作工艺，其特征在于，所述步骤六和步骤十中，所述正交模具和所述喷涂模具在常温室压下需要放置16小时以上。

6.根据权利要求4所述的一种仿组织体模的制作工艺，其特征在于，所述步骤六之中和步骤十之中，脱模取出后，还需要修剪掉多余的毛边，洗净后备用。

7.根据权利要求4所述的一种仿组织体模的制作工艺，其特征在于，所述真空设备为真空桶。

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