KR20160044497A - 주문형 의료용 디바이스들 및 의복 - Google Patents

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KR20160044497A
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레슬리 올리버 카르파스
애론 엠 리안
로버트 윌리암 무어
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메타메이슨, 인크.
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Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 시스템들 및 방법들은 인베스트먼트 몰딩(investment molding) 기술들을 이용하여 물체들, 예를 들어 주문형 의료용 디바이스들 및 의복을 제조한다. 일 실시예에서, 물체를 제조하는 방법은: 복수의 부피를 포함하는 서브 조립체를 제조하는 단계로서, 각 부피는 물질의 균일한 존재 또는 부재에 의해 한정되고; 서브 조립체를 제조하는 단계는 첨가제 제조 프로세스를 이용하는 단계를 포함하고; 복수의 부피의 적어도 하나는 제조될 객체에 존재할 형태를 한정하고; 복수의 부피의 적어도 제1 부피는 제1 용해 물질을 포함하는, 상기 서브 조립체를 제조하는 단계; 제1 용해 물질을 용해하는 단계를 포함한다.

Description

주문형 의료용 디바이스들 및 의복{CUSTOMIZED MEDICAL DEVICES AND APPAREL}
본 발명은 일반적으로 첨가제 제조 기술들에 관한 것이다. 몇몇 실시예들에서, 본 발명은 사용자들에 주문형 맞춤형 의료용 디바이스들 및 의복의 생산에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 몇몇 실시예들은 의료용 디바이스들 및 의복뿐 아니라, 사용자들의 3차원 스캔 데이터를 이용하여 이들을 제작하는 시스템들 및 방법에 관한 것이다.
수백만의 사람들은 수면 무호흡증이라 불리는 질환에 의해 영향을 받고, 이것은 사람의 호흡 패턴이 자는 동안 중단될 때 발생한다. 이러한 상태에 괴로워하는 사람은 종종 밤새 충분한 휴식을 취하는데 실패하며, 이것은 이들을 하룻 동안 노곤하게 한다. 수면 무호흡증의 몇몇 형태들에 대한 공통적인 치료는 "지속적 기도 양압(continuous positive airway pressure)" 기계를 이용하여 전달된 공기를 포함하고, 이것은 환자의 코 또는 코 및 입 주위에 설치된 안면 마스크를 이용하여 공기를 환자에게 전달한다. 효율적이 되기 위해, 마스크는 환자가 자는 동안 착용되어야 한다. 마스크는 일반적으로 압력 밀봉을 유지하기 위해 환자의 안면에 대해 유지된 플라스틱 및/또는 고무 성분들을 포함한다. 현재 수면 무호흡증 마스크들은 다양한 얼굴 크기들 및 치수들을 갖는 다수의 환자들을 수용하도록 설계된다. 그 결과, 현재 수면 무호흡증 마스크들은 실제로 적절히 설치될 수 있고, 약한 압력 밀봉을 제공하고, 착용하기에 불편할 수 있다. 이러한 이유로 인해, 더 양호한 기능 및 착용성을 제공하기 위해 사용자에게 주문형 맞춤된 수면 무호흡증 마스크가 필요하고, 이들 기능 및 착용성 모두는 환자가 오랜 기간에 걸쳐 성공적인 치료를 수용할 확률을 증가시킨다.
'첨가제 제조,' 또는 '3D 프린팅,'은 일반적으로, 제조될 대상의 3D 모델이 장치(예를 들어 3D 프린터)에 제공되고, 이것이 이후 대상의 단면을 나타내는 물질의 연속적인 층을 증착함으로써 대상을 자동적으로 제조하는 제조 프로세스를 기재하는 용어이다; 일반적으로, 물질의 증착된 층은 최종 대상을 형성하기 위해 용융(또는 그렇지 않으면 고체화)한다. 그 상대적인 다기능성으로 인해, 첨가제 제조 기술들은 생성된 많은 흥미를 갖는다. 그럼에도 불구하고, 첨가제 제조 기술은 여러 한계로 부담을 갖는다. 예를 들어, 첨가제 제조 프로세스는 일반적으로 고유한 프로세스와 호환하는 증착 물질들, 예를 들어 층간 방식으로 증착될 수 있고 후속적으로 용융(또는 그렇지 않으면 고체화)하도록 만들어질 수 있는 물질들에 제한된다.
본 발명의 특정 실시예들에 따른 시스템들 및 방법들은 주조 및 다른 유사한 기술들과 연계하여 첨가제 제조 기술들을 이용하여, 대상들, 예를 들어, 주문형 의료용 디바이스들 및 의복을 제조한다; 아래에 기재된 바와 같이 일렬로 사용된 기술들은 '인베스트먼트 몰딩(investment molding)' 기술인 것으로 이해될 수 있다. 일 실시예에서, 물체를 제조하는 방법은 복수의 부피들을 포함하는 서브 조립체를 제조하는 단계로서, 각 부피는 물질의 균일한 존재 또는 부재에 의해 한정되고; 서브 조립체를 제조하는 단계는 첨가제 제조 프로세스를 이용하는 것을 포함하고; 복수의 부피들의 적어도 하나는 제조될 객체에 존재할 형태를 한정하고; 복수의 부피들의 적어도 제1 부피는 제1 용해 물질을 포함하는, 제조 단계; 제1 용해 물질을 용해하는 단계로서; 제1 용해 물질의 용해는 서브 조립체 내의 적어도 하나의 다른 물질을 용해하지 않는, 용해 단계; 서브 조립체 내의 적어도 하나의 공동을 형성하는 단계; 및 첨가 물질을 적어도 하나의 공동에 주입하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 서브 조립체는 적어도 하나의 공동을 포함하도록 추가적으로 제조된다.
또 다른 실시예에서, 제2 부피는 제2 용해 물질을 포함하고; 제1 용해 물질의 용해는 제2 용해 물질을 용해하지 않고; 공동은 제1 용해 물질의 용해에 의해 서브 조립체 내에 형성되고; 첨가 물질은 제1 용해 물질의 용해에 의해 형성된 공동에 주입되고, 공동의 형태에 따르고, 이를 통해 제조될 대상의 일체형 부분을 형성한다.
또 다른 실시예에서, 서브 조립체는 물질의 균일한 존재에 의해 한정된 부피를 포함하고, 여기서 물질은, 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 첨가 물질이 공동에 주입될 때 서브 조립체를 지지하도록 작용한다.
다른 실시예에서, 방법은, 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 첨가 물질이 공동에 주입될 때 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 물질을 제거하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예에서, 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 첨가 물질이 공동에 주입될 때 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 물질의 제거는 기계적으로 달성된다.
또 다른 실시예에서, 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 첨가 물질이 공동에 주입될 때 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 물질의 제거는 물질을 용해함으로써 달성된다.
또 다른 실시예에서, 제1 용해 물질은 폴리비닐 알코올(PVA), 고충격 폴리스티렌(HIPS), 폴리락틱 산(PLA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 나일론, 폴리카르보네이트, 글루코즈, 글루코즈 젤라틴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카르프롤락톤(PCL), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리메틸펜텐(PMP), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 및 이들의 혼합물 중 하나이다.
또 다른 실시예에서, 제1 용해 물질을 용해하는 것은 제1 용해 물질을 각 용매에 가하는 것을 포함한다.
다른 실시예에서, 용매는 물, 테르펜, 리모닌, 소듐 하이드록시드, 아세톤, 아세틱 산, 디클로로메탄, 각 효소, 아세트알데히드, 아세틱 안하이드리드, 아세톤, 히드로플루오로 산, 트리플루오로아세틱 산, 희석된 아세틱 산(50%), 하이드로클로릭 산(37%), 니트릴 산, 설포릭 산, 에틸 알코올, 이소부틸 알코올, 메틸 알코올, n-부틸 알코올 프로필 알코올, 암모늄 히드록시드, 안닐린, 왕수, 벤즈알데히드, 벤젠, 카본 테트라클로라이드, 부식성 소다(NaOH), 클로로벤젠, 클로로포름, 시클로헥산, 에스테르, 에테르, 디에틸 에테르, 이소프로필 에테르, 메틸 에틸, 헥산, 하이드라진, 하이드로겐 페록시드, 메틸렌 클로라이드, 페트롤륨 에테르, 페놀, 소듐 히드록시드, 테트라히드로푸란, 톨루엔, 트리클로로에틸렌, 트리메틸펜탄, 자일렌, 및 이들의 혼합물 중 하나이다.
또 다른 실시예에서, 제2 부피는 본체 부분과, 본체 부분으로부터 서브 조립체의 외부 표면으로 확장하는 스프루 부분을 한정하고; 적어도 하나의 공동으로의 첨가 물질의 주입은 스프루 부분을 통해 첨가 물질을 본체 부분에 주입하는 것을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 제1 용해 물질의 용해는 제2 부피로의 첨가 물질의 주입에 후속하여 발생하고; 제1 부피 및 제2 부피는, 첨가 물질이 임계 정도를 너머 제2 부피에 주입될 때, 그리고 첨가 물질이 고체 상태를 달성할 때, 첨가 물질이 제1 용해 물질이 용해될 때 제1 부피와 제2 부피 사이의 공간 관계를 유지하기 위해 충분한 구조적 지지를 제공하도록 한정된다.
추가 실시예에서, 첨가 물질은, 첨가 물질이 스프루 부분의 적어도 일부분의 형상에 부합하고, 고체화시, 제1 용해 물질이 용해될 때 제1 부피와 제2 부피 사이의 공간 관계를 유지하기 위해 충분한 구조적 지지를 제공하는 정도로 제2 부피에 주입된다.
또 다른 실시예에서, 서브 조립체는, 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 첨가 물질이 제2 부피에 주입될 때 물질이 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 경우 물질의 존재에 의해 한정되는 부피를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 첨가 물질이 제2 부피에 주입될 때 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 물질을 제거하는 것을 더 포함한다.
또 다른 실시예에서, 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 첨가 물질이 제2 부피에 주입될 때 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 물질의 제거가 기계적으로 달성된다.
다른 실시예에서, 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 첨가 물질이 제2 부피에 주입될 때 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 물질의 제거는 물질을 용해함으로써 달성된다.
또 다른 실시예에서, 제1 용해 물질은 폴리비닐 알코올(PVA), 고충격 폴리스티렌(HIPS), 폴리락틱 산(PLA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 나일론, 폴리카르보네이트, 글루코즈, 글루코즈 젤라틴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카르프롤락톤(PCL), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리메틸펜텐(PMP), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 및 이들의 혼합물 중 하나이다.
또 다른 실시예에서, 제1 용해 물질을 용해하는 것은 제1 용해 물질을 각 용매에 가하는 것을 포함한다.
추가 실시예에서, 용매는 물, 테르펜, 리모닌, 소듐 하이드록시드, 아세톤, 아세틱 산, 디클로로메탄, 각 효소, 아세트알데히드, 아세틱 안하이드리드, 아세톤, 히드로플루오로 산, 트리플루오로아세틱 산, 희석된 아세틱 산(50%), 하이드로클로릭 산(37%), 니트릴 산, 설포릭 산, 에틸 알코올, 이소부틸 알코올, 메틸 알코올, n-부틸 알코올 프로필 알코올, 암모늄 히드록시드, 안닐린, 왕수, 벤즈알데히드, 벤젠, 카본 테트라클로라이드, 부식성 소다(NaOH), 클로로벤젠, 클로로포름, 시클로헥산, 에스테르, 에테르, 디에틸 에테르, 이소프로필 에테르, 메틸 에틸, 헥산, 하이드라진, 하이드로겐 페록시드, 메틸렌 클로라이드, 페트롤륨 에테르, 페놀, 소듐 히드록시드, 테트라히드로푸란, 톨루엔, 트리클로로에틸렌, 트리메틸펜탄, 자일렌, 및 이들의 혼합물 중 하나이다.
또 다른 실시예에서, 제조될 대상에 존재할 형태를 한정하는 부피는 제조된 대상에서 고체 물질에 의해 점유된다.
다른 실시예에서, CPAP 기계로 동작하도록 구성된 주문형 수면 무호흡증 마스크와 같은 착용가능 물품을 제작하기 위한 시스템들 및 방법들이 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 방법은 사용자의 안면의 적어도 일부분을 스캐닝하는 단계; 사용자의 안면의 표면 모델을 생성하는 단계; 및 표면 모델로부터 안면 특징들의 세트를 식별하는 단계를 포함한다. 안면 특징들은 일반적으로 사용자의 코에 대응하는 제1 지점, 및 사용자의 입술에 대응하는 제2 지점을 포함한다. 제1 윤곽은 제1 지점에 기초하여 표면 모델 상에서 생성되고, 제2 윤곽은 제2 지점에 기초하여 표면 모델 상에서 생성되고, 제3 윤곽은 제1 및 제2 윤곽들 사이의 위치에서 생성되고 사용자의 코로부터 오프셋될 수 있다. 다수의 실시예에서, 방법은 제1, 제2 및 제3 윤곽들을 포함하는 마스크의 외부 표면을 생성하는 단계; 및 제1 및 제2 윤곽들 사이의 표면 모델을 포함하는 마스크의 내부 표면을 생성하는 단계를 더 포함한다. 내부 표면 및 외부 표면은 복수의 3D 프린팅 기계들 중 하나를 이용하여 프린팅되도록 구성된 수면 무호흡증 마스크의 3D 부피를 생성하도록 조합될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 사용자의 표면의 표면 모델은, 전체 머리 마스크가 그로부터 생성될 수 있는 포괄적 데이터 세트를 제공하기 위해 일반적인 머리의 표면 모델과 조합된다.
다른 실시예에서, CPAP 기계로 동작하도록 구성된 수면 무호흡증 시스템이 제공되고, 수면 무호흡증 시스템은 안면 마스크, 안면 마스크에 일체로 연결된 헤드밴드, 및 공기를 CPAP 기계로부터 비강 튜브로 향하게 하도록 구성된 적어도 하나의 공기 덕트를 포함한다. 많은 경우들에서 안면 마스크는 사용자의 안면과 동일한 안면을 갖는 내부 표면; 사용자의 코와 눈 사이의 제1 미리 결정된 거리에 놓이도록 구성된 상부 표면; 및 내부 표면으로부터 제2 미리 결정된 거리를 확장하도록 구성된 외부 표면을 포함한다. 벗겨질 수 있는 결합부는 CPAP 기계에 착탈식으로 부착하고 적어도 하나의 공기 덕트에 부착하도록 이용될 수 있다. 덕트는 헤드밴드에 내장된 내부 덕트, 또는 헤드밴드에 연결된 유연한 튜브를 포함하는 외부 덕트의 형태를 취할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 주문형 물품은, 사용자 안면에 대응하는 사용자 스캔 데이터를 제공하는 단계, 예를 들어 머리의 부분에 대응하는 일반적인 모델 데이터를 제공하는 단계, 및 수면 무호흡증 마스크 또는 다른 물품에 대응하는 모델 데이터를 제공하는 단계를 포함하는 프로세스에 의해 조제된다. 방법은 일반적인 모델 데이터와 사용자 스캔 데이터를 병합함으로써 안면과 머리의 모델을 생성하는 단계를 더 포함한다. 그 후에, 수면 무호흡증 마스크의 모델 데이터는 사용자의 코 및 입 또는 다른 해부학적 특징부들의 장소에 기초하여 안면 및 머리의 모델에 설치된다. 머리에 맞춰진 마스크의 모델은 마스크의 모델 데이터를 안면 및 머리의 모델에 따르게 함으로써 생성되어, 마스크의 내부는 맞춰지거나 그렇지 않으면 사용자의 안면에 매칭된다. 결과적인 마스크 모델은 주문형 마스크를 생성하기 위해 3D 프린터 또는 다릍 제조 프로세스로 송신될 수 있다. 안면 및 머리는 복수의 상이한 신체 부분들 중 단지 2개이고, 이에 대해 사용자 스캔 데이터 및 일반적인 모델 데이터가 획득될 수 있고, 주문형 의료용 디바이스들, 의복, 또는 다른 착용가능한 물품을 생성하도록 조합된다.
일 실시예에서, CPAP 기계로 동작하도록 구성된 주문형 수면 무호흡증 마스크를 제작하는 방법은 사용자의 안면의 적어도 일부분을 스캐닝하는 단계; 사용잦의 안면의 표면 모델을 생성하는 단계; 표면 모델로부터 안면 특징부들의 세트를 식별하는 단계로서, 세트는 사용자의 코에 대응하는 제1 지점, 및 사용자의 입술에 대응하는 제2 지점을 포함하는, 식별 단계; 제1 지점에 기초하여 표면 모델 상의 제1 윤곽을 생성하는 단계; 제2 지점에 기초하여 표면 모델 상의 제2 윤곽을 생성하는 단계; 제1 및 제2 윤곽들 사이에 삽입된 제3 윤곽을 생성하는 단계로서, 제3 라인은 결정된 오프셋을 코를 지나게 연장하는, 제3 윤곽을 생성하는 단계; 마스크의 외부 표면을 생성하는 단계로서, 외부 표면은 제1, 제2 및 제3 윤곽을 포함하는, 외부 표면 생성 단계; 및 마스크의 내부 표면을 생성하는 단계로서, 내부 표면은 제1 및 제2 윤곽들 사이의 표면 모델의 적어도 일부분을 포함하는, 내부 표면 생성 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 방법은 머리의 표면 모델을 제공하는 단계; 머리의 표면 모델과 사용자의 표면의 표면 모델을 조합하는 단계; 및 머리의 표면 모델과 사용자의 안면의 표면 모델의 조합에 기초하여 마스크의 내부 표면을 생성하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예에서, 제3 윤곽을 생성하는 단계는 제1 윤곽 및 제2 윤곽을 평균화하는 단계; 사용자의 안면으로부터 멀어지는 방향으로 측면 오프셋을 추가하는 단계; 및 저역 통과 필터링하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 방법은 비강 튜브의 표면 모델을 생성하는 단계; 적어도 제1 지점에 기초하여 비강 튜브의 표면 모델을 배향하는 단계; 및 비강 튜브의 표면 모델과 마스크의 내부 표면을 조합하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예에서, 표면 모델로부터 안면 특징부들의 세트를 식별하는 단계는 코의 선단(tip), 눈 사이의 코의 브리지(bridge), 입술 세트의 최상위 지점, 코의 밑면, 안면의 폭 및 2개의 콧구멍의 중앙 지점을 식별하는 단계를 더 포함한다.
추가 실시예에서, 사용자에 대한 주문형 맞춤 물품을 제작하는 방법은 사용자의 신체의 적어도 일부분을 스캐닝하는 단계; 사용자의 신체의 부분의 표면 모델을 생성하는 단계; 표면 모델로부터 복수의 해부학적 특징부들을 식별하는 단계; 제1 해부학적 특징부에 기초하여 표면 모델 상의 제1 윤곽을 결정하는 단계; 제2 해부학적 특징부에 기초하여 표면 모델 상의 제2 윤곽을 결정하는 단계; 제1 및 제2 윤곽들을 포함하는 외부 표면을 생성하는 단계; 제1 및 제2 윤곽들 사이의 표면 모델의 적어도 일부분을 포함하는 내부 표면을 생성하는 단계; 및 주문형 맞춤 물품의 3차원 부피를 형성하기 위해 외부 표면 및 내부 표면을 조합하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, CPAP 기계로 동작하도록 구성된 수면 무호흡증 시스템은 사용자와 접촉하도록 구성된 내부 표면을 포함하는 안면 마스크로서, 내부 표면은 사용자의 안면의 형태를 갖는, 안면 마스크; 사용자의 코와 눈 사이의 제1 미리 결정된 거리에 놓이도록 구성된 상부 표면; 및 내부 표면으로부터 제2 미리 결정된 거리로 연장하도록 구성된 외부 표면; 안면 마스크에 일체로 연결된 헤드밴드; CPAP 기계로부터 비강 튜브로 공기를 향하게 하도록 구성된 적어도 하나의 공기 덕트를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 수면 무호흡증 시스템은 CPAP 기계에 착탈식으로 부착되고 적어도 하나의 공기 덕트에 부착하도록 구성된 벗겨질 수 있는 결합부를 더 포함한다.
또 다른 실시예에서, 안면 마스크는 복수의 비강 튜브를 더 포함하고, 비강 튜브는 사용자의 스캔 데이터에 기초하여 결정된 배향을 갖는다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 공기 덕트는 헤드밴드에 내장된 내부 덕트이다.
또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 공기 덕트는 헤드밴드에 연결된 외부 덕트를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 외부 덕트는 복수의 유연한 튜브를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 헤드밴드는 좌측 헤드밴드 부분; 우측 헤드밴드 부분; 및 좌측과 우측 헤드밴드 부분들을 착탈식으로 부착하도록 구성된 적어도 하나의 패스너를 포함한다.
추가 실시예에서, 안면 마스크는 환자의 입을 커버하도록 구성된 동봉부(enclosure)를 더 포함한다.
또 다른 실시예에서, 동봉부는 환자의 입 주위의 공압식 밀봉을 제공하도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 프로세스에 의해 조제된 주문형 물품은 제1 신체 부분에 대응하는 사용자 스캔 데이터를 제공하는 단계로서, 사용자 스캔 데이터는 사용자의 적어도 하나의 해부학적 특징부를 포함하는, 사용자 스캔 데이터 제공 단계; 제2 신체 부분에 대응하는 일반적인 모델 데이터를 제공하는 단계; 제1 물품에 대응하는 모델 데이터를 제공하는 단계; 제1 신체 부분의 사용자 스캔 데이터와 제2 사용자 부분의 일반적인 모델 데이터를 조합함으로써 제1 및 제2 신체 부분들의 모델을 생성하는 단계; 제1 신체 부분의 사용자 스캔 데이터에 존재하는 적어도 하나의 해부학적 특징부를 이용하여 제1 및 제2 신체 부분들의 모델에 제1 물품의 모델 데이터를 설치하는 단계; 제1 물품의 모델 데이터를 제1 및 제2 신체 부분들의 모델에 따르게 함으로써 제1 및 제2 신체 부분에 맞춰진 주문형 물품의 모델을 생성하는 단계; 및 주문형 물품의 모델로부터 주문형 물품을 제조하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 제1 신체 부분에 대응하는 스캔 데이터는 사용자 안면의 스캔 데이터이고, 신체 부분의 제2 부분의 일반적인 모델 데이터는 머리의 모델 데이터이고, 제1 및 제2 신체 부분들의 모델은 사용자의 안면을 갖는 머리의 실질적으로 완전한 모델이다.
다른 실시예에서, 주문형 물품은 수면 무호흡증 마스크이다.
또 다른 실시예에서, 제1 신체 부분의 사용자 스캔 데이터를 제2 신체 부분의 일반적인 모델 데이터와 조합하는 단계는, 신체 부분의 일반적인 모델 데이터를 제1 신체 부분의 사용자 스캔 데이터에 정렬하는 단계; 일반적인 모델 데이터 및 사용자 스캔 데이터에 의해 표현된 표면들의 접촉(tangency)에 기초하여 제1 신체 부분의 사용자 스캔 데이터를 매칭하기 위해 제2 신체 부분의 일반적인 모델 데이터를 스케일링(scaling)하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 표면들의 접촉은 일반적인 모델 데이터와 사용자 스캔 데이터에 의해 표현된 표면들 사이의 경계에서 곡률 변화율이다.
또 다른 실시예에서, 제1 물품의 모델 데이터를 제1 및 제2 신체 부분들의 모델에 설치하는 단계는 제1 및 제2 신체 부분들의 모델에 대해 제1 물품의 모델 데이터를 수직으로 위치시키는 단계를 포함한다.
추가 실시예에서, 제1 물품의 모델 데이터를 제1 및 제2 신체 부분의 모델에 따르게 하는 단계는 제1 및 제2 신체 부분들의 모델로부터 제1 물품의 모델 데이터의 부울 부피 감산을 포함하고, 이를 통해 제1 물품의 모델 데이터는 제1 및 제2 신체 부분들의 적어도 일부분에 따르게 하도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 제1 물품의 모델 데이터는 제1 윤곽 및 제2 윤곽을 포함하고, 제1 물품의 모델 데이터를 제1 및 제2 신체 부분들의 모델에 따르게 하는 단계는 적어도 하나의 해부학적 특징부를 위치시키는 단계; 상기 해부학적 특징부들 중 제1 특징부에 기초하여 제1 및 제2 신체 부분들의 모델 상의 제1 윤곽을 위치시키는 단계; 및 상기 해부학적 특징부들의 제2 특징부에 기초하여 제1 및 제2 신체 부분들 상의 제2 윤곽을 위치시키는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 제1 및 제2 신체 부분들의 모델에 제1 물품의 모델 데이터를 따르게 하는 단계는 주문형 물품에 대한 외부 표면을 생성하는 단계로서, 외부 표면은 제1 및 제2 윤곽들을 포함하는, 외부 표면 생성 단계; 및 주문형 물품에 대한 내부 표면을 생성하는 단계로서, 내부 표면은 제1 및 제2 윤곽들 사이의 사용자 스캔 데이터의 적어도 일부분을 포함하는, 내부 표면 생성 단계를 더 포함한다.
도 1은, 물질이 서브 조립체 내에 형성되는 공동에 삽입되고, 서브 조립체 내의 용해 물질이 이 후에 본 발명의 실시예들에 따라 용해되는 성분들을 제조하기 위한 프로세스를 도시한 도면.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시 된 프로세스에 따라 구성 요소의 제조를 예시하는 본 발명의 특정 실시예에 따른 도면.
도 3은 제1 삽입 물질이 본 발명의 특정 실시예에 따라 첨가제의 제조에 의해 증착된 용해 물질의 분해에 의해 생성된 구멍에 삽입되고, 첨가제 제조 기술을 사용하여 구성 요소를 제조하기 위한 프로세스를 나타낸다.
도 4a-4l은 도 3에 따른 본 발명의 특정 실시예에 따른 도면.
도 5a-5l은 패턴의 소정의 구성은 부가 적으로 분해 가능한 물질을 사용하여 제조되고, CPAP 결합의 제조를 예시하고, 용해 물질을 계속해서 용해시키고, 본 발명의 특정 실시 양태에 따라 제조 할 수 있는 성분을 구성 재료로 대체하는 것을 도시한다.
도 6a-6g는 패턴의 소정의 구성이 부가 적으로 분해 가능한 물질을 사용하여 제조하고, 용해 물질을 계속해서 용해시키고, 본 발명의 특정 실시 양태에 따라 제조 할 수 있는 성분을 구성 재료로 대체함으로써 슈의 제조를 예시한다.
도 7은 2개의 볼륨 사이의 공간적 관계는 본 발명의 특정 실시예에 따른 구성 요소의 제조 후 첨가 축적 중에 보존되어, 첨가제 제조 기술을 사용하여 구성 요소를 제조하기 위한 프로세스를 나타낸다.
도 8a-8d는 두 볼륨 사이의 공간적 관계는 본 발명의 특정 실시예에 따른 구성 요소의 제조 후 첨가 축적 중에 보존되어, 성분의 제조를 예시한다.
도 9는 본 발명의 특정 실시예에 따른 내부 격자 구조를 갖는 영역을 포함하는 구조를 제조하기 위한 조립체에 대한 단면도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3D 인쇄 의료 장치 및 의류에 대한 네트워크 다이어그램이다;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 의료 장치 및 의복을 3D 인쇄하는 방법의 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른, 설계 및 환자 등의 사용자에게 맞춤 마스크를 정의하기 위한 사용자 인터페이스의 기능 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 동적 3D 인쇄 설계 시스템 (DPDS)에 사용되는 계산 기하학 프로세서의 기능 블록도이다.
도 14a -도 14c는 본 발명의 실시예에 따른 환자의 스캔 데이터, 일반 두부 모델 각각 환자 검사 데이터의 조합 일반 두부 모델을 포함하는 모델의 도식적 그림이다.
도 15a - 15c는 볼륨 빼기 전에 마스크 모델, 환자의 두부 모델 및 본 발명의 실시예에 따라, 각각 환자의 두부 모델의 대량 감산 후의 마스크 모델의 개략적 인 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른, DPDS에 사용되는 가공 형상 처리 장치의 기능 블록도이다;
도 17a -도 17f는 본 발명의 실시예에 따른, 마스크를 설계 파라미터 피팅 프로세스를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 18a -도 18b는 본 발명의 실시예에 따른, 마스크를 설계하기위한 압입 공정을 나타내는 개략적 인 도면이다.
도 18c -도 18d는 하향식 전에 마스크 모델 후 마스크 전망이다 본 발명의 실시예에 따라, 각각의 얼굴에 압입된다.
도 19a는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 전면 사시도이다.
도 19b는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 정면도이다.
도 19c는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 측면도이다.
도 19d는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의이면 측의 사시도이다.
도 19e는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 평면도이다.
도 19f는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 단면도이다.
도 19g는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 단면도이다.
도 19h는 본 발명의 실시예에 따라, 안면 마스크의 정면도이다.
도 19j는 본 발명에 따른 수면 무호흡 마스크의 분해도이다.
도 19k는 본 발명에 따른 수면 무호흡 마스크의 분해도이다.
도 19l - 19n은 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크에 사용 우측 매니 폴드의 사시도이다.
도 20a는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 전면 사시도이다.
도 20b는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 이면 측의 사시도이다.
도 20c는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 전면 사시도이다.
도 20d는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크 안면 마스크의 내측의 도면이다.
도 20e는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크에 사용되는 고정 장치의 사시도이다.
도 20f는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크에 사용되는 고정 장치의 사시도이다.
도 21a은 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 사시도이다.
도 21b는, 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크 안면 마스크의 내부의 사시도이다.
도 22a는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 사시도이다.
도 22b는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 정면도이다.
도 22d는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 배면도이다.
도 22e는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 사시도이다.
도 22f는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 측면도이다.
도 22g는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 위에서 아래 도면이다.
도 22h는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 단면도이다.
도 22i는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 단면도이다.
도 22j는 본 발명에 따른 수면 무호흡 마스크의 분해도이다.
도 23a는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 사시도이다.
도 23b는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 측면도이다.
도 23c는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 정면도이다.
도 23d은 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 측면도이다.
도 23e는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 배면도이다.
도 23f는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 상부 측면도이다.
도 23g는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 단면도이다.
도 23h는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 분해도이다.
도 24a는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 사시도이다.
도 24b는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 정면도이다.
도 24c는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 안쪽면을 도시하는 배면도이다.
도 24d는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 단면도이다.
도 24e는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 상부 측면도이다.
도 25a는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 정면도이다.
도 25b는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 배면 측 사시도이다.
도 25c는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 분해도이다.
도 25d는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크의 상부 측 사시도이다.
도 25e는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크에 사용되는 밸브 인서트의 다양한 뷰이다.
도 25f는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크에 사용되는 밸브 리테이너의 다양한 뷰이다.
도 25g는 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크에 사용되는 코 튜브의 단면도이다.
도 26a는 본 발명의 실시예에 따른 커플 링 CPAP의 전면 사시도이다.
도 26b는 본 발명의 실시예에 따른 커플 링 CPAP의 배면 측 사시도이다.
도 26c는 본 발명의 실시예에 따른 CPAP 커플 링의 단면도이다.
도 26d는 본 발명의 실시예에 따른 커플 링 CPAP의 분해도이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 의료 장치 또는 의류 물품을 제조하는 방법의 방법의 흐름도이다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 의료 장치 또는 의류 물품을 제조하는 방법의 방법의 흐름도이다.
이제 도면들을 참조하면, 예를 들어, 주문형 의료용 디바이스들 및 의복을 제조하기 위해, 주조 및 다른 유사한 기술들과 연계하여 첨가제 제조 기술들을 이용하여, 성분들을 제조하기 위한 시스템들 및 방법들이 예시된다. 아래에 기재된 바와 같이 일렬로 사용된 기술들은 인베스트먼트 몰딩 기술인 것으로 이해될 수 있다. 많은 실시예들에서, 복수의 부피들을 포함하는 서브 조립체가 추가적으로 제조되고, 부피들의 적어도 하나는 후속하여 용해되는 용해 물질을 포함하고, 상이한 첨가 물질은 서브 조립체 내에 존제하도록 만들어진 공동인 부피에 주입된다. 여러 실시예들에서, 서브 조립체는 물질을 그 안의 공동에 삽입하는 것을 용이하게 하도록 작용하고, 그 후에 서브 조립체 내의 2개의 부피들 사이의 공간 관계를 유지하도록 지지부로서 작용하는 스프루(sprue) 부분을 포함한다. 다수의 실시예들에서, 패턴 내의 용해 물질의 용해는 공동을 한정하고, 물질에서 첨가 물질이 주입되고; 일반적으로 서브 조립체는 주입된 첨가 물질들에 의해 반복적으로 용해되고 대체되는 다중 용해 물질을 포함할 수 있다.
개시 이래로, 첨가물 제조, 또는 '3D 프린팅'은, 이들 제조 기술들이 제공할 수 있는 표면적으로 제한되지 않은 잠재성으로 인해 제조 커뮤니티들로부터 더 많이 관심있게 생성되었다. 예를 들어, 이들 기술들은 임의의 다양한 별도의 복잡한 기하학적 구조들을 생성하도록 증명되었고, 유일한 입력은 형성될 대상의 최종 형태이다. 많은 경우들에서, 대상의 3D 렌더링은 '3D 프린터'에 전자적으로 제공되고, 이것은 이 후 대상을 제조한다. 여러 번, 3D 프린터는 CAD 파일, 3D 모델, 또는 지령들(예를 들어, G-코드를 통해)을 구비하고, 3D 프린터는 이를 통해 대상을 제조한다. 중요하게, 언급될 수 있는 바와 같이, 이들 처리 기술들은 더 많은 리소스를 철저하고 비효율적이 될 수 있는 상속적인 제조 기술들을 피하는데 사용될 수 있다. 이러한 프로세스의 상대적인 간략함 및 다기능은 예를 들어, 급속한 프로토타이핑(prototyping)을 허용하고 및/또는 특정 소비자들에 대해 크게 주문화되는 성분들을 제조하는 것을 포함하는 임의의 다양한 시나리오들에 실제적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정한 개인에 설치되도록 특히 적응되는 신발은 추가적으로 제조될 수 있다. 더욱이, 미국 가특허 출원 61/861,376은 첨가 제조 기술들을 이용하여 주문화된 의료용 디바이스들 및 의복의 제조를 개시한다; 미국 가특허 출원 61/861,376은 이를 통해 참고용으로 병합된다. 3D 프린터들의 비용이 최근에 현저하게 감소되어, 첨가물 제조 프로세스들을 더 상정가능 제조 방법으로 되게 한다는 것이 언급되어야 한다.
이들 장점들에도 불구하고, 첨가물 제조 기술들은 그 제한들 없이 존재하지 않는다. 예를 들어, 첨가물 제조 기술들은 첨가물 제조 프로세스 동안 발생하는 증착 및 용융(또는 다른 고체화 - 예를 들어, 바인딩 및/또는 경화)과 호환가능한 물질들로 구성되는 제조 대상들에 일반적으로 제한된다. 많은 경우들에서, 그 자체를 첨가적인 제조 프로세스들에 쉽게 제공할 수 없는 물질들로부터 대상을 첨가적으로 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 많은 실시예들에서, 첨가물 제조 프로세스들은 대상들을 제조하기 위해 주조 또는 다른 유사한 기술들과 연계하여 사용된다. 많은 실시예들에서, 부피들 중 하나가 용해 물질을 포함하는, 복수의 부피들을 포함하는 서브 조립체 - 별도의 물질의 균일한 존재 또는 부재에 의해 한정된 부피 - 는 첨가적으로 제조되고, 용해 물질은 이 후에 용해하도록 이루어지고, 물질은 서브 조립체(예를 들어, 주조 기술을 통해) 내에 존재하도록 만들어진 공동에 삽입된다. 첨가적으로 제조된 서브 조립체의 후치-처리는 기재된 제조 기술들의 '구축(build-up)' 양상으로서 생각될 수 있다. 이들 프로세스들은 또한 다중 용해 부피들을 포함하는 서브 조립체의 제조에 관한 것이고, 첨가 물질들의 용해 및 주입은 본 발명의 실시예들에 따라 더 복잡한 기하학적 구조들을 생성하기 위해 임의의 횟수로 반복될 수 있다. 이러한 방식으로, 이들 기술들은, 주조 및 다른 유사한 기술들이 제공할 수 있는 고유한 물질 선택 및 첨가물 제조가 제공하는 다기능을 이용할 수 있다. 이들 기술들은 '인베스트먼트 몰딩 기술들'이라 칭할 수 있고, 아래에 더 구체적으로 이제 논의된다.
인베스트먼트 몰딩 기술들
본 발명의 많은 실시예들에서, 대상은 주조 또는 다른 유사한 기술들과 연계하여 첨가물 제조 프로세스들을 이용하여 제조된다. 예를 들어, 다수의 실시예들에서, 복수의 부피들을 포함하는 서브 조립체가 추가적으로 제조되고, 복수의 부피들 중 적어도 하나는 용해성 물질을 포함하고, 용해 물질은 그 후 용해되고, 재료가 서브 조립체 내에 형성되는 공동 내로 삽입된다. 이러한 맥락에서, 서브 조립체는 대상의 제조를 위한 템플릿을 정의하는 것으로 이해될 수 있다; 따라서, 다양한 실시예에서, 서브 조립체는 제조된 대상에 존재하는 적어도 하나의 형상을 정의한다. 많은 실시예에서, 서브 조립체는 추가적으로 공동을 포함하도록 제조된다. 다수의 실시예에서, 공동은 용해 물질의 용해에 의해 형성되고, 그 후 물질을 공동 내로 삽입된다. 인식될 수 있는 바와 같이, 용해 물질의 용해와, 존재하도록 만들어진 공동 내로의 재료의 도입은 본 발명의 실시예에 따라 대상의 제조시 임의의 횟수로 반복될 수 있고, 복잡함의 변하는 정도의 대상은 이를 통해 제조될 수 있다. 이러한 방식으로, 추가적으로 제조된 서브 조립체는 제조될 대상을 위한 템플릿을 확립하는 것으로 이해될 수 있고, 용해 물질의 용해 및 첨가 물질의 주입은 이후 템플릿으로서 작용하는 서브 조립체를 이용하여 대상을 구축하도록 구현될 수 있다. 따라서, 대상은 첨가제 제조 프로세스에 그 자신을 쉽게 제공하지 않는 물질들로부터 첨가제 제조 프로세스를 사용하여 제조될 수 있다.
예로서, 서브 조립체 내의 적어도 하나의 공동의 형성을 포함하는 대상을 제조하기 위한 프로세스, 및 본 발명의 실시예에 따라 적어도 하나의 용해 물질의 사용은 도 1에 도시된다. 프로세스(100)는 복수의 부피들을 포함하는 서브 조립체를 제조(102)하는 것을 포함하고, 복수의 부피들 중 적어도 제1 부피는 용해 물질을 포함한다. 일반적으로, 부피는 별개의 재료의 균일한 존재 또는 부재에 의해 한정되는 것으로 이해 될 수 있다. 즉, 서브 조립체는 패턴들의 배열인 것으로 이해될 수 있고, 패턴들은 별개의 재료의 균일한 존재 또는 부재에 의해 한정된 전술한 부피들에 대응한다. 또한, 별개의 재료의 균일한 부재에 의해 한정되는 부피는 '공극 공간', '음의 공간' 또는 '공동'으로서 특징지어질 수 있다. 많은 경우에서, 복수의 부피들 중 적어도 하나는 제조될 대상에 존재하는 형상을 한정한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 제조될 대상은 전술한 '한정된 형상'에서 고체 물질을 포함한다. 다수의 실시예에서, 제조된 대상은 전술한 '한정된 형상'에 따르는 공극 공간을 포함한다. 여러 실시예에서, 복수의 부피 중 하나는 서브 조립체 내의 공동을 한정한다.
통상적으로, 서브 조립체의 제조(102)는 첨가제 제조 프로세스를 통해 달성된다. 물론, 임의의 적절한 첨가제 제조 프로세스가 본 발명의 실시예에 따라 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 많은 경우에서, 부피들 중 적어도 하나는 용해 물질을 포함한다. 예를 들어, 용해 물질은 폴리비닐 알코올(PVA), 고충격 폴리스티렌(HIPS), 폴리락트 산(PLA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 나일론, 폴리 카보네이트, 글루코스, 및 글루코스 젤라틴 중 하나 일 수 있다. 이 물질이 다음과 같은 한 용해하다: PVA는 물에 용해하고; HIPS는 리모닌 또는 테르펜(구연산)에서 용해하고; PLA는 소듐 하이드록시드(가성 소다)에 용해하고; ABS는 아세톤에 용해하고; 나일론은 아세트산에 용해하고; 폴리 카보네이트는 디클로로메탄에 용해하고; 글루코스 및 글루코스 젤라틴은 각 효소에 용해하다. 물론, 여러 용해 물질이 각 용매와 함께 언급되어 있지만, 물론 임의의 용해 물질도 본 발명의 실시예에 따라 제조시에 병합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 용해 물질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 카프로락톤(PCL), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리메틸펜텐(PMP), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 및 이들의 혼합물 중 하나일 수 있다. 유사하게, 용해 물질을 용해하는데 사용된 용매는 아세트산 에틸로 희석, 아세트 알데히드, 아세트산 무수물, 아세톤, 불화 수소산, 트리플루오로 아세트산, 희석 아세트산(50%), 염산(37%), 질산, 황산, 에틸 알코올, 이소 부틸 알코올, 메틸 알코올, n-부틸 알코올 프로필 알코올, 수산화 암모늄, 아닐린, 왕수, 벤즈알데히드, 벤젠, 사염화탄소, 가성 소다(NaOH), 클로로벤젠, 클로로포름, 시클로 헥산, 에스테르, 에테르, 디에틸 에테르, 이소프로필 에테르, 메틸 에틸, 헥산, 하이드라진, 과산화수소, 메틸렌 클로라이드, 석유 에테르, 페놀, 소듐 하이드록시드, 테트라히드로푸란, 톨루엔, 트리클로로에틸렌, 트리메틸펜탄, 크실렌, 및 이들의 혼합물 중 하나일 수 있다.
또한, 용해 물질은 단지 용매를 사용하는 것이 아니라 임의의 적절한 기술에 의해 용해될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 ,용해 물질은 기계적 진동(예를 들어 초음파를 통해); 전자파를 사용하는 것; 용융; 및 이들의 혼합물 중 하나에 의해 용해된다. 다수의 실시예 있어서, 용해 물질의 용해는 공동을 형성하고, 공동 내에서 첨가 물질이 삽입 될 수 있다.
프로세스(100)는 상기 서브 조립체 내에 형성되는 첨가 물질을 주입하는 단계(104)를 포함한다. 공동은 임의의 적합한 기술에 의해 서브 조립체에 형성 될 수 있다. 예를 들어, 많은 실시예에서 ,공동은 첨가제 제조 프로세스 동안 또는 서브 조립체의 몇몇 부분을 용해함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 다수의 실시예에서 ,서브 조립체는 용해 물질의 존재에 의해 한정된 체적을 포함하고, 용해 물질은 용해되어, 공동을 형성한다. 대안적으로, 서브 조립체는 공동을 포함하도록 추가적으로 제조될 수 있다. 서브 조립체가 추가적으로 공동을 포함하도록 제조되는 경우, 공동은 부피가 별개의 물질의 균일한 존재 또는 부재에 의해 한정된 것으로 이해될 수 있다는 점을 고려하여, 부피인 것으로 고려될 수 있다는 것이 주지된다. 앞서 언급한 바와 같이, 공동은 '음의 공간'으로서 생각될 수 있다.
첨가 물질은, 물질이 공동의 형상에 부합되도록 공동 내로 주입되는 주조 또는 임의의 유사한 기술에 의해 공동 내로 주입될 수 있다(이러한 방식으로 서브 조립체는 몰드로서 작용한다). 많은 실시예에서, 첨가 물질은 종래의 사출 성형 기술에 따라 공동 내로 주입된다. 그렇다 하더라도, 공동 내로 첨가 물질을 주입하는 임의의 적합한 기술은 본 발명의 실시예에 따라 구현될 수 있다는 것이 명백해야 한다. 예를 들어, 첨가 물질은 블로우 성형, 로토 성형, 팽창 폼 성형, 및 팽창 비드 성형 중 하나에 의해 공동에 주입될 수 있다. 추가로, 임의의 적합한 물질은 공동 내로 삽입 될 수 있다. 많은 실시예에서, 열경화성 물질은 공동 내에 주조된다. 다수의 실시예에서, 경질 및 연질 실리콘 열경화성 물질의 조합은 공동으로 주조된다.
전술한 바와 같이, 많은 실시예들에서, 복수의 부피 중 하나는 제조될 대상에 존재하는 형상을 한정한다. 따라서, 예를 들어, 공동은 제조될 대상에 존재하는 형상을 한정할 수 있다. 예를 들어, 대상을 형성하는 물질을 공동 내로 주입될 때, 공동의 형상에 부합하고, 고체화할 때, 결과적인 대상은 공동에 의해 한정된 형상을 포함한다. 이러한 점에서 ,공동은, 공동에 의해 한정된 부피가 제조된 대상에서의 고체 물질에 의해 점유되는 한 ,제조된 대상에서 '양의 공간'을 한정하였다.
일부 실시예에서, 복수의 부피 중 하나는 제조될 대상에서 '음의 공간'을 한정하고, 이러한 방식으로 제조된 대상에 존재하는 형상을 한정한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 삽, 조립체의 부피는 용해 물질의 존재에 의해 한정되며, 용해 물질은 용해하도록 만들어지고, 제조된 대상에 대한 공극 공간으로서 존재한다. 따라서, 복수의 부피가 양의 공간 또는 음의 공간으로서 제조된 대상의 형상을 한정할 수 있음을 알 수 있다.
프로세스(100)는 적어도 하나의 용해 물질을 용해(106)하는 것을 더 포함하고; 용해(106)는 임의의 적합한 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 전술한 용매는 각 용해 물질을 용해하는데 사용될 수 있다. 다수의 실시예에서, 용해 물질은 열적으로 용해되고(예를 들면 용융); 일부 실시예들에서, 용해 물질은 기계적으로 용해되고(예를 들면, 초음파에 의해 예를 들면, 분해할 때까지 그 공진 주파수에서 물질이 진동을 야기하도록 하는); 일부 실시예에서, 용해 물질은 용해 물질의 용해를 야기하는 전자파를 받는다. 물론, 용해 물질을 제거하기 위한 임의의 적합한 기술은 본 발명의 실시예에 따라 구현될 수 있다. 더욱이, 많은 경우에, 용해 방법은, 서브 조립체의 적어도 하나의 다른 물질의 용해를 유발하지 않도록 선택된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 서브 조립체 내의 부피의 적어도 두개는 각각 별개의 용해 물질로부터 제조되고, 제1 용해 물질을 용해하는 데 사용되는 기술은 제2 용해 물질의 용해를 야기하지 않는다. 이러한 방식으로, 서브 조립체 내의 특정 부피는 제조 프로세스의 구축 부분 동안 독립적으로 진공화될 수 있다. 이러한 기술은 종래의 첨가제 제조 프로세스에 자체 물질을 쉽게 제공하지 않을 수 있는 물질을 포함하는 고유한 기하학적 구조를 형성하는데 사용될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따라 도 1에 개술된 프로세스에 따라 예시적인 대상의 제조를 도시한다. 특히, 도 2a는 서브 조립체(200)의 단면도를 도시하고, 서브 조립체(200)는 본체 부분(204) 및 스프루 부분(206)을 갖는 제1 부피(202); 본체 부분(210) 및 스프루 부분(212)을 포함하는 제2 부피(208); 제3 부피를 포함한다. 당업자가 인식하는 바와 같이, 스프루 부분은 일반적으로 부피로의 물질의 주입을 용이하게 하도록 작용한다. 어떤 형상이 도 2a 내지 도 2c에 도시된 특정 실시예에서 관련 부피에 대해 선택될 수 있지만, 제1 부피(202), 제2 부피(208) 및 제3 부피(214)의 배치는 직사각형 프리즘(제3 부피(214)에 의해 한정됨) 내의 구체(제1 부피(202)에 의해 한정됨)에 가깝고, 구체는 튜브에 의해 둘러싸인다(제2 부피(208)에 의해 한정됨). 도시된 실시예에서, 제1 부피(202)는 물질의 균일한 부재에 의해 한정된다. 따라서, 제1 부피(202)는 본질적으로 구체의 형상에서의 공동을 한정한다. 제2 부피(208)는 제1 용해 물질의 균일한 존재에 의해 한정된다. 제2 부피(208)가 스프루 부분과 관련하여 본체 부분에 액세스 할 수 있도록 구성되는 스프루 부분(212)을 포함하는데, 예를 들어 용해 물질을 용해할 수 있고, 물질이 필요하다면 그 후 생성되는 공동 내로 삽입 될 수 있다.
도 2b는 물질이 제1 부피(202)에 삽입한 후에 서브 조립체의 단면을 도시한다. 물질은 제1 부피의 형상에 완전히 부합하는 정도로 삽입된다. 일부 실시예에서, 물질은 더 낮은 정도로 삽입된다. 임의의 적합한 물질이 서브 조립체(200) 내의 공동에 삽입될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 많은 실시예에서, 열경화성 물질이 이렇게 삽입된다. 추가로, 삽입은 임의의 적합한 수단에 의해 달성 될 수 있다. 다수의 실시예에서, 물질은 공동 내에 주입된다.
도 2c는 서브 조립체 내의 용해 물질이 용해되고, 제2 부피(208)로부터 제거된 후의 대상을 도시한다. 전술한 바와 같이, 용해는 임의의 적합한 기술에 의해 달성 될 수 있다. 예시에서, 용해 물질의 용해가 다른 부피에 충격을 가하지 않는다는 것이 도시된다. 추가적으로, 제3 부피(214)는 제조 기술의 구축 양상 동안 다른 부피를 지지하도록 작용한다. 이러한 방식으로, 추가적으로 제조된 서브 조립체 내의 공간 관계는 보존된다. 따라서, 제3 부피는 다른 부피의 구축을 지지하는 도구로 생각될 수 있다. 일반적으로, 최종적으로 형성되는 대상은 다른 물질(추가적으로 제조된)의 직사각형 프리즘 내에 (삽입된) 제1 물질의 구체로서 기재될 수 있고, 구체는 주위 주위에서 (용해된) 중공 원형 튜브를 갖는다. 물론, 상기 설명이 본 명세서에서 설명된 기술을 포괄성하지 않고 단순히 예시하는 것을 의미한다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 임의의 다양한 기하학적 구조의 서브 조립체은 임의의 수의 부피를 포함하고, 본 발명의 실시예에 따라 임의의 다양한 제조된 대상을 구축하도록 구현되고 사용될 수 있다.
일반적으로, 설명된 방법으로, 첨가제 제조는, 최종 대상이 제조되는 템플릿을 확립하는데 사용될 수 있다. 물론, 첨가제 제조 기술 및 주조-형 기술이 본 발명의 실시예에 따라 다양한 방식으로 직렬로 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 상술한 프로세스가 제1 용해 물질의 용해 이전에 공동 내로 첨가 물질의 주입을 언급하고 있지만, 본 발명의 실시예는 반드시 이에 한정되지 않는다는 것이 명백하다. 실제로, 다수의 실시예에서, 제1 용해 물질은 공동 내로의 첨가 물질의 주입 이전에 용해된다. 추가로, 많은 실시예에서, 서브 조립체는 용해 물질을 포함하도록 추가적으로 제조되고, 이것은 반복적으로 용해될 수 있고, 첨가 물질로 대체 될 수 있고, 이러한 양상은 이제 논의된다.
서브 조립체 내의 물질들을 용해 및 대체
많은 실시예에서, 용해 물질을 포함하는 서브 조립체가 추가적으로 제조되며, 용해 물질을 용해하고 다른 물질로 대체하게 된다. 많은 실시예에서, 대체 재료가 최종 대상의 물질이다. 다양한 실시예에서, 서브 조립체는 축적으로 다수의 용해 물질을 포함하도록 제조되며, 필요에 따라 용해 물질을 용해시키고, 다른 재료로 대체하는 프로세스를 반복한다. 많은 실시예에서, 용해 물질은 다른 용해 물질을 교란시키지 않고 용해시키도록 만들어진다. 이러한 양상은 제조될 많은 상이한 특징부들 및/또는 물질을 포함하는 더 미묘한 대상을 허용할 수 있다.
도 3은 용해 재료를 포함하는 서브 조립체를 추가적으로 제조하는 것을 이용한 대상을 제조한 후, 용해 물질을 삽입된 물질로 교체하기 위한 프로세스를 도시한다. 특히, 프로세스(300)는 복수의 부피를 포함하는 서브 조립체를 제조(302)하는 것을 포함하고, 복수의 부피 중 적어도 하나는 용해 물질을 포함한다. 예시가 많은 실시예에서 (단일) 용해 물질을 언급하고 있지만, 서브 조립체는 다수의 부피를 포함하도록 만들어질 수 있고, 각각의 부피는 용해 물질을 포함한다. 더욱이, 다양한 실시예에서, 용해 물질은 상이하며, 적어도 하나의 다른 용해 물질을 용해하지 않는 기술에 의해 용해하도록 이루어질 수 있다. 추가적으로, 전술한 바와 같이, 많은 실시예에서, 부피는 최종 대상에 존재하는 형상을 한정하도록 구성된다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 부피는 제조된 대상에서의 양의 공간 또는 제조된 대상에서의 음의 공간을 한정할 수 있다.
프로세스(300)는 서브 조립체에서 용해 물질을 용해(304)하는 것을 더 포함한다. 전술한 바와 같이, 용해 물질은 예컨대, 열적, 기계적, 화학적, 비아 전자기 방사선을 포함하는 임의의 적절한 기술을 사용하여 용해 될 수 있다. 추정될 수 있듯이, 많은 실시예에서, 용해 물질의 용해는 서브 조립체에서 다른 물질을 용해하지 않는 기술을 이용하여 달성된다.
용해 물질의 용해(304)는 서브 조립체에 공동을 생성한다. 따라서, 프로세스는 용해 물질의 용해에 의해 생성된 공동 내로 첨가 물질을 주입(306)하는 것을 포함한다. 이전과 같이, 물질은 본 발명의 실시예에 따라 임의의 적합한 방식으로 공동 내에 삽입될 수 있고, 이 방식은 주조, 또는 임의의 다른 유사한 절차를 포함한다.
예시가, 용해(304)의 프로세스 및 삽입(306)이 원하는 경우 반복될 수 있다는 것을 나타낸다. 예를 들어, 서브 조립체가 각각 용해 물질을 갖는 다수의 부피를 포함하는 경우, 각 용해 물질을 용해하고 첨가제 주입 물질로 대체하는 양상은 용해 물질의 각각에 대해 반복될 수 있다. 이러한 경우, 용해 기술은, 이들이 서브 조립체에서 다른 물질에 영향을 미치지 않도록 선택될 수 있다. 비록 일부 실시예에서, 서브 조립체 내의 적어도 두 개의 부피가 동일한 용해 물질을 포함하더라도; 이러한 방식으로, 부피는 원하는 경우 동시에 진공화될 수 있다. 추가로, 위의 논의로부터 인식될 수 있듯이, 도시된 실시예가 용해 물질이 공동 내로 첨가 물질의 주입 이전에 용해되는 것을 도시하고 있지만 - 본 발명의 실시예가 이에 한정되지 않는다는 것이 명백해야 한다; 많은 실시예에서, 첨가 물질은 서브 조립체 내에서 용해 물질의 용해 이전에 공동 내로 주입된다.
도 4a-4l은 도 3에 대해 전술한 프로세스가 어떻게 동작하는지를 도시한다. 특히, 도 4a는 물질 A, 물질 B, 및 물질 C를 포함하는, 제조될 고유한 기하학적 구조를 도시한다. 일반적으로 도 4a의 기하학적 구조는 3개의 물질을 포함하는 직사각형 프리즘으로서 기재될 수 있고, 여기서 물질은 직소 퍼즐 조각 형상으로 직사각형 프리즘 내에 존재한다. 도 4b는 도 4a에 보여진 기하학적 구조의 분해도를 도시하고, 직소 퍼즐 조각의 형상을 갖는 물질을 도시한다.
도 4c-4e는 프로세스에서 구현 될 수 있는 서브 조립체의 첨가제 제조를 도시한다. 특히, 서브 조립체는 3개의 패턴들, 패턴 A, 패턴 B와 패턴 C와 몰드 - 몰드 D를 한정하도록 추가적으로 제조된다. 각 패턴은 고유한 용해 물질의 존재에 의해 한정되고, 각 패턴은 제조된 대상에 존재하는 것처럼 각 물질(즉, 물질 A, 물질 B, 및 물질 C)의 형상을 한정한다. 용해 물질 각각은 서브 조립체 내의 다른 용해 물질 또는 다른 주입된 첨가 물질을 용해하는 기술을 이용하여 용해하도록 이루어질 수 있다. 도 4f는 추가적으로 제조된 서브 조립체의 단면도를 도시한다.
도 4g는 패턴 A를 한정하는 용해 물질의 용해를 도시한다. 예시된 실시예에서, 용해는 용매를 사용하여 달성된다. 용매를 패턴 B 및 패턴 C를 한정하는 용해 물질들 중 어느 하나를 용해하지 않는다는 것이 주지된다. 용매 및 분해 물질은 후속하여 제거된다. 이러한 방식으로, 패턴 A는 패턴 A가 물질의 균일한 부재에 의해 이제 한정되는 한 보존되는 것으로 말할 수 있다. 도 4h는, 이제 패턴 A의 용해 물질의 용해에 의해 공극이 되도록 이루어진, 패턴 A인 부피로의 물질 A의 삽입을 도시한다. 물질 A는 이제 종래의 첨가제 제조 프로세스에 적합하지 않은 물질을 포함하는 임의의 적합한 물질일 수 있다. 예시된 실시예에서, 삽입은 주입기에 의해 달성되지만, 삽입이 본 발명의 실시예에 따라 임의의 적합한 기술을 이용하여 달성될 수 있다. 물질 A는 이 후 고체화하도록 허용될 수 있다.
도 4i-4j는 도 4g-4h에서 알 수 있는 것과 동일한 프로세스를 도시하지만, 패턴 B 및 물질 B의 용해 물질에 대하여 그러하지 아니한다. 패턴 B를 용해하는 데 사용되는 용매는 패턴 C 또는 물질 A의 용해 물질을 용해하지 않는다는 것이 주지된다.
도 4k-4l은 도 4g-4h 및 4i-4j에서 알 수 있는 것과 동일한 프로세스를 도시하지만, 패턴 C와 물질 C에 대해서는 그러하지 아니한다. 다시, 패턴 C의 용해 물질을 용해하는데 사용된 용매가 부분적으로 구축된 서브 조립체에서 다른 물질을 방해하지 않는다.
물질 C가 고화되면, 도 4a에 나타낸 원하는 대상은 본 발명의 실시예에 따라 임의의 적절한 기술에 의해 몰드로부터 제거 될 수 있다. 예를 들어, 대상은 기계적으로 제거될 수 있다; 대상은 몰드을 용해시켜 제거될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 몰드는 물질 A, 물질 B 또는 물질 C에 악영향을 주지 않는 기술을 사용하여 용해될 수 있다. 따라서, 기재된 기술을 사용하여, 첨가제 제조 프로세스가 첨가제 제조 프로세스에 이들을 쉽게 제공하지 않을 수 있는 물질로부터 대상을 제조하는데 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 5a-5l는, 도 3에 도시된 프로세스가 본 발명의 실시예에 따른 연속적인 양의 공기압(CPAP) 결합부를 제조하는데 어떻게 사용될 수 있는 지를 도시한다. 특히, 도 5a는 제조될 수 있는 CPAP 결합부를 도시하고, 도 5b는 결합 단면을 도시한다. CPAP 결합부는 물질 A로부터 만들어진 통로; 물질 B로 이루어진 하우징; 및 물질 C로 만들어진 원주 밴드를 포함한다.
도 5c-5e는 서브 조립체의 첨가제 제조를 도시한다. 특히, 서브 조립체는 몰드, 패턴 A, 패턴 B와 패턴 C를 포함하도록 추가적으로 제조되는 것으로 도시된다. 패턴 A, 패턴 B, 패턴 C 및 몰드 각각은 용해 물질을 포함한다. 패턴 A는 통로를 한정하고; 패턴 B는 하우징을 한정하고; 패턴 C는 원주 밴드를 한정하고; 및 패턴 D는 몰드를 한정한다.
도 5f는 추가적으로 제조된 후의 서브 조립체의 단면도를 도시한다. 패턴 A, 패턴 B와 패턴 C의 각각은 물질의 삽입(예를 들어, 주조를 통해)을 용이하게 할 수 있는 스프루 부분을 포함한다. 통상적으로, 스프루 부분은 본체로부터 외부 표면으로 연장하고, 이를 통해, 접근가능하다. 일부 실시예에서, 스프루 부분은 더 이상 구축 프로세스에서 필요 없을 때, 용해하도록 이루어질 수 있도록 용해 물질을 포함 할 수 있다. 단순화를 위해, 몰드는 중공으로서 도시되어 있다는 것이 주지된다.
도 5g-5h는 패턴 A의 용해 물질의 용해 및 패턴 A의 용해 물질의 용해에 의해 생성된 공동으로의 물질 A의 후속 삽입을 도시한다. 스프루 부분이 물질의 삽입을 용이하게 하는데 사용된다는 것이 주지된다. 또한, 서브 조립체 내의 물질의 용해가 서브 조립체 내의 다른 물질의 무결성을 방해하지 않는 기술을 이용하여 달성된다. 도 5i-5j는 패턴 B와 물질 B의 용해 물질에 대해 도 5g 내지 5h에 대해 알 수 있는 것과 동일한 프로세스를 도시한다. 유사하게, 도 5k 내지 5l은 패턴 C와 물질 C의 용해 물질에 대해 도 5g 내지 5h 및 도 5i 내지 5j에 대해 알 수 있는 것과 동일한 프로세스를 도시한다.
이전과 같이, 삽입 물질이 응고한 후, CPAP 결합은 임의의 적절한 기술을 이용하여 몰드로부터 제거될 수 있다. 그 후, 어떤 원하지 않는 스프루 부분이 제거될 수 있고, 도 5a에 도시된 CPAP 결합이 얻어질 수 있다.
물론, 이들 프로세스가 단지 결합부가 아니라, 본 발명의 실시예에 따라 임의의 다양한 대상을 생성하는데 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 6a-6g는 슈(shoe)가 도 3에 도시된 프로세스를 이용하여 어떻게 제조될 수 있는 지를 도시한다. 특히, 도 6a는 만들어질 수 있는 슈를 도시하고, 도 6b는 만들어질 수 있는 슈의 분해도를 도시한다. 이전과 같이, 슈의 형상을 한정하는 패턴을 포함하는 서브 조립체가 추가적으로 제조된다. 패턴은, 생성된 공동으로의 물질의 삽입을 용이하게 할 수 있는 스프루 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 전과 같이, 용해 물질로 만들어진 패턴이 반복적으로 용해될 수 있고, 삽입된 물질로 대체될 수 있다.
특히, 도 6c는 슈의 트레드를 한정하는 제1 공동 내로의 물질 A의 삽입을 도시한다; 도 6d는 슈의 밑창을 한정하는 서브 조립체 내에 형성되는 제2 공동 내로의 물질 B의 삽입을 도시한다; 도 6e는 슈의 상부를 한정하는 서브 조립체 내에 형성되는 제3 공동 내로의 물질 C의 삽입을 도시한다; 도 6f는 슈의 패딩을 한정하는 서브 조립체 내에 형성된 제4 공동 내로의 물질 D의 삽입을 도시한다; 도 6g는 슈의 레이스 고리(lace grommets)를 한정하는 서브 조립체 내에 형성되는 제5 공동 내로의 물질 E의 삽입을 도시한다.
따라서, 설명된 기술은 본 발명의 실시예에 따른 임의의 다양한 대상을 제조하기 위해 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 상기 설명이 본 발명의 많은 실시예에서 특정 제조 프로세스에 집중되었지만, 서브 조립체는 제조될 대상의 구축을 용이하게 할 수 있는 특정 지지 기하학적 구조를 포함하도록 추가적으로 제조되며, 이 양상들은 이제 설명된다.
물질의 삽입을 용이하게 하고 구축 동안 공간 관계를 지지하는 서브 조립체들 내의 기하학적 구조들
많은 실시예에서, 서브 조립체는 물질이 공동 내로 주조되는 경우, 고체화된 물질이 예를 들어, 임의의 추가 용해 절차를 견디기 위해 서브 조립체 내의 2개의 부피들의 공간 관계를 유지하기 위해 구조적 지지체로서 작용하도록 공동을 포함하도록 만들어진다. 제조 프로세스 동안 서브 조립체 내의 2개의 부피의 공간 관계를 일시적으로 지지하는 물질은 '벅(buck)'인 것으로 이해될 수 있다. 많은 실시예에서, 공동은 서브 조립체로의 물질의 삽입을 용이하게 할 수 있는 스프루 부분을 포함한다.
도 7은 대상을 제조하기 위한 프로세스를 도시하고, 서브 조립체는 고체 물질로 충전될 때, 고체 물질은 서브 조립체 내에서 두 개의 부피 사이의 공간 관계를 유지하기 위해 충분한 구조적 지지를 제공할 수 있도록 성형되는 부피를 포함한다. 특히, 프로세스(700)는 복수의 부피를 포함하는 서브 조립체를 제조(702)하는 것을 포함하고, 여기서 부피들 중 하나는 용해 물질을 포함하고, 부피들 중 하나는, 특정 정도를 지나 고체 물질로 채워질 때, 고체 물질이 서브 조립체 내의 공간 관계를 유지하기 위해 충분한 구조적 지지를 제공할 수 있도록 성형된다(예를 들어, 후속 용해 절차 동안). 많은 실시예에서, 서브 조립체는 스프루 부분을 한정하는 부피를 포함하고, 특정한 정도를 지나 고체 물질로 채워질 때 스프루 부분은 전술한 충분한 구조적 지지를 제공 할 수 있다.
프로세스(700)는 서브 조립체 내에 형성된 공동으로의 물질의 주입(704)을 더 포함하고, 여기서 공동은 고체 물질로 채워질 때 구조적 지지를 제공할 수 있는 전술한 부피에 의해 한정되고; 물질(704)은 응고되는 정도까지 주입되고, 예를 들면, 용해 물질이 용해 될 때에도 두 개의 부피 사이의 공간 관계를 유지하기에 충분한 구조적 지지를 제공한다.
따라서, 프로세스(700)는 서브 조립체 내에 용해 물질을 용해(706)하는 것을 더 포함한다. 응고 물질이 충분한 구조적 지지를 제공하기 때문에, 서브 조립체 내의 두 개의 부피 사이의 공간적 관계는 유지 될 수 있다. 이 프로세스는 종래의 첨가제 제조 프로세스와 충분히 호환되지 않을 수 있는 물질로부터의 고유한 기하학적 구조를 갖는 대상을 제조하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 외부 부피 내의 내부 부피를 포함한 기하학적 구조가 제조될 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 실시예에 따라 도 7에서 설명된 프로세스에 따라 대상의 제조를 예시한다. 특히 제조될 예시된 대상은 중공된 외부 구체 내의 내부 구체로서 기재될 수 있고, 내부 구체는 그로부터 돌출한 로드를 갖는다. 보다 구체적으로, 도 8a는 구체 및 스프루 부분(806)의 형상인 본체 부분(804)을 자체적으로 포함하는 제1 부피(802)를 포함하는 서브 조립체(800)의 단면을 도시한다. 스프루 부분(806)은 본체 부분(804)으로부터 서브 조립체의 표면으로 연장한다. 이 실시예에서, 제1 부피(802)가 중공인데, 즉 물질의 균일한 부재에 의해 한정된다는 것이 주지된다. 서브 조립체(800)는 또한 본체 부분(810) 및 스프루 부분(812)을 또한 포함하는 제2 부피(808)를 더 포함한다. 본체 부분(810)은 구체 쉘(shell)의 형상이다. 보다 구체적으로, 제1 부피(804)의 본체 부분은 제2 부피(810)의 본체 부분 내에 있다. 제2 부피는 용해 물질을 포함한다. 서브 조립체(800)는 또한 그 자체가 비 용해성 물질(즉, 제조 프로세스의 구축 부분 동안 적용된 임의의 기술에 의해 용해되지 않을 물질)을 포함하는 제3 부피(814)를 더 포함하고; 제3 부피는 구체 쉘의 형상이고, 제1 부피(802) 및 제2 부피(808)를 수용한다. 서브 조립체(800)는 본체 부분(818) 및 스프루 부분(820)을 포함하는 제4 부피(816)를 더 포함한다. 본체 부분(818)은 구체 쉘의 형태이고, 제1 부피(802), 제2 부피(808), 및 제3 부피(814)를 수용한다. 서브 조립체는 다른 4개의 부피를 수용하는 제5 부피(822)를 더 포함한다. 제5 부피(822)는 제조될 대상의 구축을 지지하는 툴인 것으로 이해되어야 한다. 물론, 서브 조립체는 임의의 다양한 형상일 수 있는 임의의 다양한 부피를 포함하도록 제조될 수 있다는 것이 처음부터 명백하다. 도시된 실시예는 하나의 특정 물체의 제조의 일례를 도시하는 것으로만 의미하며, 기재된 기술에 따라 제조될 수 있는 기하학적 구조가 논의된 것에 한정되는 것을 제안하도록 의미하지 않는다.
도 8b는 제1 삽입된 물질이 제1 부피(802)에 의해 한정된 공동에 삽입된 후의 서브 조립체(800)를 도시한다. 삽입된 물질은, 스프루 부분(806)을 통해 연장하여, 제1 부피(802)의 전체를 채우도록 삽입된다. 제1 삽입된 물질은 본 발명의 실시예에 따라 임의의 적절한 방식으로 삽입될 수 있다. 예를 들면, 제1 부피 내로 주입될 수 있다.
도 8c는 제2 부피(808)에서의 용해 물질이 용해된 후의 서브 조립체(800)를 도시한다. 제1 부피(802)와 제2 부피(808) 사이의 공간 관계가 제2 부피의 용해 물질이 용해된 후에 유지된다는 것이 주지된다.
도 8d는 제4 부피(816)의 용해 물질이 용해되고 제2 삽입된 물질로 대체된 후의 서브 조립체(800)를 도시한다.
따라서, 상술한 프로세스가 종래의 첨가제 제조 공정과 호환되지 않는 물질로부터 고유한 기하학적 구조를 생성하는데 어떻게 사용될 수 있는지를 알 수 있다. 예를 들어, 상기 논의가 부피 내의 부피에 한정된 서브 조립체에 관한 것이지만, 임의의 수의 상주된 부피를 갖는 기하학적 구조가 상기 프로세스를 이용하여 생성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 인식될 수 있듯이, 부피는 제조될 대상에서의 음 또는 양의 공간을 한정할 수 있고, 서브 조립체는 이에 따라 구축될 수 있다; 이러한 방식으로, 고체 바디 내의 고체 바디를 포함하는 대상이 한정될 수 있다. 물론, 서브 조립체 내의 공간 관계를 유지할 수 있는 지지 구조는 이 결과를 용이하게 할 수 있다. 도7 및 도 8에 대한 상기 논의가 상주된 고체 바디를 갖는 대상의 제조에 한정되는 것으로 의미하지 않는다는 것이 주지된다; 그 대신에, 전술한 프로세스가 본 발명의 실시예에 따라 임의의 다양한 기하학적 구조를 생성하는데 사용될 수 있다.
더 일반적으로, 상기 설명은 배타적이 아니라 예시적인 것으로 의미한다는 것을 이해해야 한다. 특히, 전술한 기술은 본 발명의 실시예에 따라 임의의 다양한 방식으로 변형될 수 있다. 많은 실시예에서, 첨가 물질은 '구축' 단계 동안 처리된다 - 일부 실시예에서, 첨가 물질은 착색된다(예를 들어, 염료를 사용하여); 많은 실시예에서, 첨가 물질은 에칭된다(예를 들어, 회로 보드에서와 같이); 많은 실시예에서, 첨가 물질은 미래 반응을 위해 화학 물질(결합제)로 합침된다. 물론, 첨가 물질은 본 발명의 실시예에 따라 임의의 적절한 방법으로 처리될 수 있다. 구축 단계의 반복적인 측면은 원하는 경우 각 첨가 물질을 독립적으로 처리할 수 있다는 것이 주지된다.
또한, 임의의 다양한 기하학적 구조가 본 발명의 실시예에 따라 생성될 수 있다는 것을 명백해야 된다. 예를 들어, 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 제조될 수 있는 내부 격자 구조를 포함하는 구체로서 기재될 수 있는 대상의 서브 조립체의 단면도를 도시한다. 일반적으로, 상기 논의로부터 유추할 수 있듯이, 상술된 개념들은 본 발명의 실시예에 따라 다양한 배열로 구현 될 수 있다. 예를 들어, 전술한 기술 중 하나의 실용적인 응용은 수면 무호흡증 디바이스들 및/또는 다른 의료용 디바이스들 및 의복의 제조를 수반한다. 본 발명의 실시예에 따른 수면 무호흡 마스크 및/또는 다른 의료용 디바이스들 및 의복의 제조가 아래에 보다 상세히 논의된다.
주문형 의료용 디바이스들 및 의복
도 10에 본 발명의 하나 이상의 실시예를 구현하는 네트워크의 기능 블록도가 도시된다. 네트워크는 의료용 디바이스들 및 개별 사용자에 맞는 다른 본체-맞춤 성분을 설계하도록 구성된 동적 3D 프린트 디자인 시스템(DPDS)(130)을 포함한다. 일 실시예에서, DPDS은 안경, 고글, 스키 마스크, 스쿠바 마스크, 신발류 및 다른 의복을 포함하는 다양한 의료용 및 비 의료용 디바이스를 제조 할 수 있지만, 의료용 디바이스는 수면 무호흡증 마스크이다. 각 마스크는 마스크 및 결과적인 처리의 효율성을 향상시켜, 우수한 착용감 및 편안함을 보장하기 위해 환자의 3D 스캔 데이터에 기초하여 주문형 제조된다. 주문형 끼움 마스크는 하나 이상의 3D 프린터(120-122)를 포함할 수 있는 제조 기술 또는 예를 들어, 다른 신속한 프로토 타이핑 및 계층별 대상을 구성하는 컴퓨터-보조 제조 기술을 이용하여 생성된다.
환자 스캔 데이터는 당업자에게 공지된 임의의 다수의 다른 검사 시스템을 사용하여 획득 될 수 있다. 적절한 스캐닝 시스템은 예를 들어, 3차원 유클리드 공간에서의 데이터 포인트를 수집할 수 있는 스캐너들(예를 들어 록 힐, SC로부터의 3D 시스템으로부터)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 환자(112)는 예를 들어, 병원, 클리닉, 약국, 또는 소매 시설에 위치된 스캐너(110)를 이용하여 기술자(111)에 의해 획득될 수 있다. 다른 실시예에서, 검사 데이터는, 예를 들면 자신이 개인 스캐닝 디바이스(114)를 갖는 사용자(116)에 의해 획득된다. 일 실시예에서, 스캔 데이터는 일반적으로, 직교, 극성 또는 구체 좌표계와 같은 3차원 좌표계에서 환자의 머리 및/또는 얼굴의 형상, 크기, 윤곽을 특징으로 하는 3D 부피 데이터로 구성된다. 스캔 데이터는 다음의 형태 중 하나에서 표면 모델로 변환되거나 원시 점군 데이터로 표현될 수 있다: 비균일 합리적 B 스플라인(NURB) 데이터, 서브 분할 NURBS(일명, 서브-dNURBS), 다각형 메쉬 및/또는 파라메트릭 정의의 조합. 스캔 데이터를 나타내는 일반적인 파일 형식은 메쉬 파일 형식을 포함한다:.mud/.mb/.anim/.iff/.cpp/.fxa/.spt/.c4d/.aec/.exr/.mc4d/.3ds/.max/.act/.bip/ .cel/ .exr/ .ztl/ .stl/ .ply/ .amf; NURBS 파일 형식: .Ixo/ .blend / .blend2 / .obj / .off / .mdd / .exr / .sdl / .wire / .3dm / .3dx / .ws / .3dc; 및 파라 메트릭 파일 형식 : .dgn / .dgr / .rdl / .svf / .dwg / .dxf / .adsk / .ies / .rvt / .skp / .easm / .dwf / .dwfx / .iam / .idw / .ipt /. drw / .dxf / .jt / .lay / .prt / .sec / .slp / .stl / .drw / .dxf / .jt / .lay / .prt / .sec / .slp / .3dmap / .3dxml / .c18 / .catpart / .catshape / .model / .sldprt / .sldasm / .tso / .xli / .scdoc / .ad_prt.
환자 스캔 데이터는 이 후 환자용 의료용 디바이스를 생성하기 위해 DPDS (130)에 제공되어 처리된다. 응용에 따라, DPDS(130)는 스캐너와 함께 배치될 수 있고, 또는 인터넷(103)을 통해 액세스가능한 개별적인 설비에 원격으로 위치될 수 있다. 일 실시예에서, DPDS(130)는 제품 인터페이스(132), 계산 기하학적 구조 프로세서(134), 제조 제어기(136), 및 스캔 데이터 데이터베이스(138)를 포함한다. 제품 인터페이스(132)는 일반적으로 환자의 스캔 데이터로부터 생성될 복수의 의료용 디바이스들 또는 성분 중 하나를 선택하고 한정하는데 사용된다. 계산 기하학적 구조 프로세서(CGP)(134)는 결함의 스캔 데이터를 세정하고, 스캔 데이터에 대한 선택된 의료용 디바이스의 일반 모델에 적합하고, 개인 환자에 주문형 맞춤된 선택된 마스크의 고유 모델을 생성하도록 구성된다. 제조 기하학적 구조 프로세서(FGP)(136)는 주문형 마스크를 나타내는 데이터를, 하나 이상의 ".STL" 파일 및/또는 환자용 주문형 마스크를 제조하도록 선택/이용된 하나 이상의 3D 프린터들(120-122)에 맞춰진 다른 제조 지령으로 변환한다. 일부 실시예에서, DPDS(130)는 또한 환자의 개인의 생물학적 또는 생리학적 데이터(140)를 활용하여 환자의 마스크의 크기, 형상, 또는 특징부들 및/또는 마스크의 기능을 변경하도록 구성된 생체 데이터 인터페이스(140)를 더 포함한다.
도 11은 주문형-맞춤 수면 무호흡증 마스크 또는 다른 의료용 디바이스를 생성하는 프로세스의 흐름도를 도시한다. 환자의 안면 및/또는 머리의 3D 스캔이 획득된 후에(211), 복수의 마스크 유형 중 하나는 임의의 적용가능한 설계 특징 또는 주문형과 함께 선택(213)된다. 선택된 마스크 타입은 마스크의 디지털 모델을 검색하는데 사용되고 연관된다. 마스크 모델은 환자의 안면 특징에 부합하는 새로운 마스크의 모델을 생성하기 위해 환자 스캔 데이터에 피팅되거나(214) 교차된다. 그러므로, 결과적인 마스크는 최대한의 편안함을 갖는 신뢰할 수 있는 공압 밀봉을 제공한다. 환자에 대한 변형된 마스크 모델을 사용하여, 하나 이상의 데이터 파일 및 컴퓨터 지령이 생성(216)되고, 환자용 주문용 맞춤 마스크를 구성하거나 그렇지 않으면 제조(218)하는데 사용된다.
도 12는 도 10에 도시된 DPDS(130)의 일 실시예에 따른 제품 인터페이스를 도시한다. 제품 인터페이스(132)는, 예를 들면 (1) 연속적인 양의 공기압(CPAP) 기계에 동작가능하게 부착하고 이로부터 공기를 수용하도록 구성된 비강 마스크, (2) CPAP 부착물을 가지고 입 및 코에 맞춰진 마스크, (3) 비강 튜브 및 CPAP 부착물을 갖는 마스크, 및 (4) 비강 튜브 및 밸브를 갖는 마스크를 포함하는 복수의 마스크 옵션들로부터 기술자 또는 다른 조작자가 적합한 수면 무호흡증 마스크를 보고 선택하도록 하는 마스크 선택 프로세서(310)를 포함한다. CPAP 부착물을 갖는 마스크는 일반적으로 수면 무호흡증 디바이스를 가압된 CPAP 출력에 연결하기 위한 하나 이상의 일체형 공기 덕트들 및 결합부를 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 하나 이상의 공기 덕트는 마스크 헤드밴드 외부로 라우팅된 탄성 튜브의 세트 및 마스크에 내장된 덕트를 포함한다.
튜브 선택 프로세서(320)는 이용 가능한 경우 내장 또는 외부 덕트 옵션 중에서 선택하는데 사용된다. 공압 결합 선택부(330)는 CPAP 출력 튜브와 마스크를 직접 연결하는 복수의 부착 메커니즘으로부터 선택하도록 한다. 부착 메커니즘은 일반적으로 환자의 머리 상에서 상이한 크기, 모양 및 장소에 대응하는 상이한 결합부를 포함한다. 환자 맞춤 프로세서(340)는 기술자가 환자에게 더 잘 맞추기 위해 마스크 모델을 조정하도록 한다. 이 피팅 프로세스가 일부 실시예에서 자동으로 수행되지만, 인터페이스(132)는 기술자가 마스크 및 헤드밴드의 크기를 수동으로 조정하도록 할 수 있는데, 예를 들어, 환자의 안면 또는 머리 상의 압력을 감소시키고, 또는 환자가 자는 위치를 고려하여 마스크 및 헤드밴드를 조정하도록 한다. 헤드밴드의 장소는 또한 예를 들어, 환자의 눈 또는 귀와 간섭하는 것을 피하기 위해 조정될 수 있다. 부착 선택부(350)용 모듈에서, 기술자는 예를 들어, 하나 이상의 자석을 포함하는 환자에 마스크를 부착하기 위해 대안적인 메커니즘들을 포함하기 위해 마스크 모델을 변형할 수 있고, 또는 형상 변화 합금은 환자의 얼굴에 대한 마스크를 편향하는 힘을 생성하기 위해 마스크에 삽입될 수 있다. 맞춤 프로세서(360)를 사용하여, 선택된 마스크의 모델은, 예를 들면 색상, 패턴, 그래픽, 및 엠보싱을 포함하는 심미적 및 양식 설계 특징을 포함하도록 변형될 수 있다.
일부 실시예에서, 제품 인터페이스는 개인 진단 지표(PDM)에 기초하여 마스크를 주문형하기 위한 프로세서(370)를 더 포함한다. PDM은 환자의 식도 및 비강의 공기 흐름 용량(예를 들어, 자기 공명 영상(MRI) 스캔 데이터 또는 x-선 스캔 데이터로 결정됨)을 포함할 수 있고, 이것은 수면 무호흡증 마스크에서 공기 덕트의 최적 크기 및 형상을 결정하는데 사용될 수 있다. 환자가 예를 들어 차단 비강 통로로 인해 호흡에 곤란이 있는 경우, 수면 무호흡증 마스크에서의 공기 통로는 최대 공기 흐름을 제공하도록 확장될 수 있어서, 환자의 신체 상태를 보상한다.
도 13은 도 10에 도시된 DPDS(130)의 실시예에 따른 계산 기하학적 구조 프로세서(CGP)(134)를 도시한다. CGP(134)은 제품 인터페이스(132)로부터의 마스크 모델뿐만 아니라, 환자의 스캔 데이터를 수신하도록 구성된다. 마스크 모델 및 스캔 데이터를 병합하기 전에, 결함은 식별되고 결함 제거 모듈(410)을 이용하여 스캔 데이터로부터 제거된다. 결함의 중요한 원인은 스캔하지 않는 환자의 머리카락이고, 이것은 데이터 세트에서 갭 및 에러있는 스캔을 초래한다. CGP(134)는 또한 매니폴드 통합 프로세서(420)를 더 포함하고, 이것은 이미 아니라면, 환자 스캔 데이터를 매니폴드 표면으로 변환하고, 이 후 마스크 모델의 생산 또는 3D 프린트 동작을 방지하거나 간섭할 수 있는 매니폴드에서의 임의의 구멍 또는 애퍼처를 제거하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 환자 스캔 데이터는 일반적으로 이마로부터 빰으로 그리고 귀간의 영역을 포함하는 안면을 나타내는 매니폴드로 구성된다. 실시예에 따라, 얼굴만을 나타내는 스캔 데이터는 수면 무호흡증 마스크를 호환 머리 스트랩 또는 헤드 밴드와 호환되게 만드는데 불충분할 수 있다. 이러한 불완전한 데이터 세트를 처리하기 위해, CGP(134)는 완전한 환자 머리의 모델을 생성하기 위해 머리의 일반적인 모델과 함께 안면 데이터를 병합하도록 구성된 프로세서(430)를 포함한다. 안면 데이터와 머리 데이터를 병합하거나 그렇지 않으면 조합하는 프로세스는 도 14a - 14c에 개략적으로 도시된다. 일 실시예에서, 안면 데이터는 도 14a에 도시된 2D 표면, 및 도 14b에 도시된 머리의 일반적인 모델로서 표현된다. 헤드 데이터 및/또는 안면 스캔 데이터는 스케일링되고, 회전되고, 신장되고, 평활되거나, 그렇지 않으면 안면 데이터와 머리 데이터를 병합하도록 모르핀된다. 안면 데이터와 머리 모델 사이의 전이는 비례하고, 경계에서 평활하고 연속이어야 한다. 안면 매니폴드와 머리 사이의 임의의 간격은, 예를 들면 로프팅을 포함하는 당업자에게 공지된 다수의 곡면 기술 중 하나를 이용하여 채워질 수 있다. 도 14c에 도시된 바와 같이, 결과는 개인 환자의 전체 머리를 나타내는 머리와 안면을 포함하는 하나의 매니폴드 표면이다. 일부 실시예가 모르핑 및 로프트 기술을 사용하지만, 본 기술 분야의 당업자는 안면만을 나타내는 스캔 데이터를 이용하여 전체 머리의 모델을 생성하기 위한 다른 방법이 있다는 것을 인식할 것이다.
일부 실시예에서, 안면 데이터와 병합될 머리 데이터는 복수의 상이한 일반적인 머리 모델로부터 선택된다. 복수의 일반적인 머리 모델을 갖는 데이터베이스는 상이한 신체 형상 및 비율의 사람들을 나타내는 모델의 선택을 제공하기 위해 컴파일될 수 있다. 머리 모델은 예를 들어, 각 환자의 조상, 성별, 연령, 체중, 및 안면 크기/종횡비에 기초하여, 환자를 위해 선택될 수 있다. 후보 머리 모델이 테스트 될 수 있고, 최적의 모델이 식별되고 안면 데이터와 병합된다. 일 실시예에서, 최적의 머리 모델은 최소 기하학적 구조 에러를 산출하는데, 즉 머리 데이터 및 안면 데이터 사이의 최대 접촉을 제공하는 머리 모델이 산출한다. 최대 접촉은 머리 데이터 및 안면 데이터의 표면 사이의 경계에서의 곡률 변화의 최소 속도에 대응하고, 이것은 전체 경계에 걸쳐 평균화된다.
그 후에, 특징 식별 프로세서(440)는 환자 머리의 모델에 하나 이상의 해부학적 특징, 예를 들어, 눈, 코, 입, 및 귀를 위치시킨다. 식별된 특징은 조작자의 도움 없이 주문형 마스크 모델을 자동으로 정렬, 등록, 피팅, 성형 및/또는 설계하기 위한 목적으로 제어점으로서 역할을 한다. 하지만, 마스크 모델이 설계된 후, 제어점 피팅 프로세서(450)는, 조작자가 입 및/또는 코에 걸쳐 맞춰지기 위해 마스크의 크기, 위치 및/또는 배향을 후속하여 조정하고, 또는 예를 들어 환자의 뺨 주위에 그리고 환자의 귀 위에 스트랩 또는 외부 공기 덕트(존재시)의 위치를 조정하도록 구성된다.
일 실시예에서, 마스크의 모델은 도 15a - 도 15c에 도시된, "부울 부피 감산"이라고 하는 기술을 이용하여 설계된다. 부피 감산 기술에서, 마스크의 3D 모델 및 환자의 머리의 3D 부피는 중첩되고, 마스크의 부분은 마스크 모델로부터 감산된다. 특히, 도 15a에서의 3D 마스크 모델(510)은 도 15b에서 머리의 모델(520)의 내부 공간으로 연장하거나 돌출하도록 만들어져서, 2개의 모델은 안면과 스트랩의 영역에서 중첩된다. 마스크 및 환자 스캔 데이터가 정렬되면, 호환성 결정 처리부(460)는 머리의 모델의 내부로 침입하는 마스크 모델의 부분을 감산한다. 마스크(530)의 나머지 부분은 이에 따라 환자의 안면에 정확하게 매칭하고 따르는 내부 표면을 갖는 주문형 마스크이다. 각 환자가 고유하기 때문에, 각 마스크 모델은 이에 따라서 또한 고유하다. 주문자-맞춤 마스크를 설계하기 위한 다른 기술은 도 17a - 17f뿐만 아니라 도 18a - 18d의 정황에서 논의된다.
도 16은 도 10에 도시된 DPDS(130)의 실시예에 따른 제조 기하학적 구조 프로세서(FGP)(136)를 도시한다. FGP(136)를 사용하여, 기술자는 수면 무호흡증 마스크의 하나 이상의 성분을 위한 제조 시스템 또는 기술을 선택한다. 기술은 하나 이상의 마스크 성분의 직접 3D 프린팅, 및/또는 하나 이상의 마스크 성분이 주조되는 몰드의 3D 프린팅을 수반할 수 있다. 도시된 바와 같이, 사용자는 예를 들어, 스테레오리소그래피(SLA)(720), 용융 증착 모델링(FDM)(730), 용융 필라멘트 제조(FFF), 전분계 프린팅 시스템(740), 선택적 레이저 소결법(SLS)(750), 폴리젯(POLYJET) (TM) 프린팅(760) 및/ 상상 기술(ENVISION TEC) (TM) 3D 프린팅과 같은 첨가제 제조 기술을 이용하여 마스크 또는 몰드의 부분을 구성하도록 선택할 수 있다. 제조 방법이 선택되면, FGP(136)은 주문형 마스크 모델을 선택된 3D 프린터 또는 프린터들에 특정한 하나 이상의 프린트 파일, 제조 지침, 및/또는 조립 지령으로 변환한다. 이것은 일반적으로 파라미터 솔리드, 메쉬 또는 비균일 합리적 B-스파인(NURBS) 데이터 모델로부터 하나 이상의 ".STL" 파일을 생성하는 것을 수반한다.
전술한 "부울 부피 감산" 기술 이외에, 주문형-맞춤 마스크는 (a) "NURBS 감산" 기술, (b) 도 8a - 도 8f에 도시된 "파라미터 피팅" 설계 기술, 및 (c) 도 18a - 도 18d에 도시된 "압입" 설계 기술을 포함하는 다양한 다른 기술을 이용하여 설계도리 수 있다. "NURBS 감산" 기술에서, 호환성 결정 프로세서(460)는 메시 모델로부터 비 균일 합리적 기초 스플라인(NURBS) 모델로 환자 모델(안면 데이터와 머리 데이터의 조합을 포함)을 변환한다. 또한 NURBS로 표현되는 마스크의 모델은 NURBS 환자 모델과 중첩된다. 상술한 바와 같이, 마스크의 크기, 위치 및 비율은 필요한 경우 조정될 수 있어, 특징 식별 프로세서(440)에 의해 위치된 해부학적 특징을 고려한다. 머리 및 마스크 모델이 정렬된 후에, 마스크 모델의 호환 버전은 마스크 NURBS와 환자 NURBS의 교차에 기초하여 생성된다. 특히, 마스크 모델에 의해 경계진 환자 모델의 NURBS의 부분이 식별되고, 환자 모델 밖에 있는 마스크 모델의 NURBS의 일부가 식별된다. 환자 모델의 NURBS는 마스크와 환자 모델이 교차하는 마스크의 상부 에지 및 하부 에지 사이의 환자 모델의 섹션이다. 마스크 모델의 NURBS는 환자 모델로부터 외측으로 연장되는 마스크 모델의 섹션이다. 두 부분의 각각은, 결합될 때, 호환 마스크를 나타내는 NURBS 부피를 형성하는 NURBS 표면을 나타낸다. NURBS 부피는 아래에 기재된 방식으로 제조 기하학적 구조 프로세서에 의해 처리된다.
도 17a - 17f에 도시된 "파라미터 피팅" 설계 기술에서, 마스크의 외부 표면 및 내부 부피는 각 환자에 대해 맞춤 설계된다. 현재의 기술은, 마스크의 내부 면이 개별 환자에 대해 맞춤 설계되는 다른 기술과 다르다. 본 실시예에서, (a) 마스크의 내부 표면, (b) 마스크의 내부 구조, 및 (c) 마스크의 외부 표면은 모두 예를 들어, 마스크를 구성하는데 필요한 크기/물질을 최소화하고, 및/또는 공기 흐름을 최적화하고, 맞춤을 최적화하기 위해 각 환자에 대해 맞춤 설계된다. 이 파라메트릭 피팅 프로세스에서, 사용자 안면 상의 포인트 또는 다른 특징이 위치되거나, 그렇지 않으면 이들 포인트 및/또는 측정에 대해 결정된 마스크 형태 및 3차원으로 측정된다. 파라메트릭 피팅 프로세스는, 마스크가 환자의 안면, 코, 및 빰의 높이, 폭 및 전체 크기에 관계없이 각 환자에 부합하고, 이들 모두는 연령, 성별, 인종, 등에 따라 달라질 수 있다는 것을 보장한다.
일 실시예에서, 마스크의 설계의 파라미터 피팅 프로세스는 전술한 바와 같이, 환자의 3D 머리모델 및 특징 인식의 획득에서 시작한다. 눈, 코, 입의 위치가 결정되면, 마스크 설계 시스템은 환자의 스캔 데이터의 다음의 특정 해부학적 지점을 위치시킨다: (a) 코의 선단(811), (b) 눈(815) 사이의 코(813)의 브리지, (c) 코에 가장 가까운 입술(817)의 최상위 지점, (d) 윗 입술에 가장 가까운 코(819)의 밑면, (e) 안면(823, 825)의 폭, 및 (f) 콧구멍(821)의 중심 지점. 일반적으로, 이러한 점은 환자마다 장소에서 다르다. 스캔 데이터로부터 취득한 해부학적 지점을 이용하여, 상기 마스크 설계 시스템은 (a) 마스크의 상부 에지, (b) 마스크의 상부 에지의 형상, (c) 마스크의 하부 에지, (d) 마스크의 하부 에지의 형상, (e) 전체 안면에 가로지른 안면으로부터의 마스크의 높이의 최적의 장소를 결정한다.
우선, 마스크 피팅 모듈(450)은 코의 선단과 코의 브리지 사이의 중간 주위의 지점을 위치시키고, 이것은 중간-코 지점(830)으로서 여기에 언급된다. 일 실시예에서, 이 지점은 선단으로부터 측정된 코의 선단과 브리지 사이의 거리의 60%이다. 중간-코 지점은 마스크의 상부 에지를 고정한다. 둘째로, 마스크의 원하는 형상을 한정하는 미리 결정된 곡선(832)은 중간-코 지점과 안면의 좌측부(823) 사이에 설치되고, 안면 폭 측정에 의해 한정된 바와 같이 안면의 우측부와 중간-코 지점 사이에 설치된다. 단일 평면에 표현되는, 안면의 좌측 및 우측을 회전하는 곡선은 환자의 안면 스캔 데이터 상에 직접 투사된다. 곡선의 돌출과 스캔 데이터의 교차는 3D 공간에서의 윤곽으로 표현된다. 이러한 제1 윤곽(840)은 마스크의 상부 에지에 위치한다.
셋째, 마스크 시스템은 입과 코 사이의 중간 주위의 지점을 위치시키고, 이것은 필트랄(philtral) 딤플 지점 또는 단지 딤플 지점(834)으로서 본 명세서에 언급된다. 일 실시예에서, 이 지점은 상부 입술의 상부 선단(817)과 상부 입술로부터 측정된 코의 하부 측부 사이의 거리의 40%이다. 이 딤플 지점 (834)은 마스크의 하부 에지를 고정한다. 딤플 지점(834) 대신에, 입술 아래의 지점은 코와 입 모두를 커버하는 마스크를 구성하도록 선택 될 수 있다. 넷째, 마스크의 원하는 형상을 한정하는 제2 미리 결정된 곡선(836)은 딤플 코 지점과 안면의 좌측부(825) 사이에 설치되고, 안면 폭 측정에 의해 한정된 바와 가이 얼굴의 우측부와 딤플 지점 사이에 설치된다. 단일 평면에서 표현되는 안면의 좌측 및 우측을 회전하는 곡선은 환자의 안면 스캔 데이터에 직접 투사된다. 곡선의 투사와 스캔 데이터의 교차는 3D 공간에서의 윤곽에 의해 표현된다. 이 제2 윤곽(842)은 마스크의 하부 에지를 위치시킨다. 제1 윤곽(840)과 제2 윤곽(842) 사이의 3D 환자 머리 데이터의 부분은 도 17c에서 사선(841)으로 도시되어 있다.
다섯째, 마스크의 최전방 에지를 한정하는 마스크 오프셋은 도 17d에 도시된 "트윈 윤곽"(844)의 도움으로 결정된다. 트윈 윤곽은 (1) 전술한 상부 및 하부의 윤곽(840, 842)의 수직 높이를 평균하여 2D 트윈 곡선을 생성함으로써; (2) 둘 사이의 교차를 결정하기 위해 환자 머리 데이터에 2D 트윈 곡선을 투사함으로써 3D 트윈 곡선을 생성함으로써; (3) 스캔 데이터와 일치 3D 트윈 곡선을 취하고 안면의 정면 방향에서 고정 측방향 오프셋 거리를 추가함으로써 오프셋 트윈 곡선을 생성함으로써; (4) 곡선의 중앙으로부터 곡선의 에지로의 오프셋 트윈 곡선(844)을 평활화하거나 저역 통과 필터링함으로써 계산된다. 오프셋 거리가 특정 벽 두께에 설정될 수 있고, 코끝을 넘어 특정 거리로 설정될 수 있고, 또는 마스크의 높이에 관해 오프셋를 변경할 수 있다.
상하의 윤곽(840, 842)은 최종 트윈 윤곽(844)과 함께 마스크의 외부 표면을 만드는데 사용된 복수의 단면 곡선에 대한 기초이다. 도 17e에 도시된 단면 곡선(850)은 마스크의 폭을 따라 다양한 지점에서 일반적인 단면을 한정한다. 폭을 따라 각 지점에서, 단면 곡선은 상하의 윤곽(840, 842) 뿐 아니라 최종 트윈 윤곽(844)을 교차하고 공통 평면에 놓이도록 생성된 라인이다. 이러한 평면은 상부 윤곽과 교차하는 지점에서 안면 스캔데이터로부터 실질적으로 직각으로 일반적으로 투사한다. 마스크의 외부 표면(860)은 각 단면 곡선을 포함하는 표면을 생성함으로써 제조된다.
마스크의 외부 표면(860) 이외에, 상부 및 하부 윤곽은 마스크의 내부 표면을 결정하기 위해 사용된다. 특히, 상부 및 하부 윤곽은 도 17c에서의 사선으로 도시된 환자 안면 스캔 데이터 또는 머리 데이터(841)의 관련 섹션을 식별하고 세그먼트화하는데 사용된다. 스캔 데이터(841)의 이러한 세그먼트는 마스크가 프린트될 수 있는 차단된 3D 부피를 생성하기 위해 마스크 (850)의 외부 표면과 조합된다.
일부 실시예에서, 내부 및 외부 표면에 의해 한정된 초기 형상은, 다른 마스크 특징이, 예를 들어 비강 튜브, 호스 연결부, 클립, 및/또는 덕트를 포함하여 일체화된 템플릿으로 작용한다. 일 실시예에서, 비강 튜브는 또한 (a) 콧구멍(821)의 중심 지점, (B) 코(811)의 선단 및 (c) 코(813)의 브리지를 포함하는 해부학적 지점에 기초하여 설계된다. 특히, 비강 튜브는 콧구멍의 중심 지점 주위에 동심이며, 비강 튜브의 배향은 코(811)의 선단 및 코(813)의 브리지를 결합하는 라인 세그먼트에 평행하다.
다른 실시예에서, 마스크는, 도 18a - 도 18d에 도시된 "압입" 설계 기술을 사용하여 설계된다. 이 프로세스에서, 마스크는 환자 스캔 데이터에 일반적인 마스크를 모핑하거나 부합하여 설계된다. 마스크의 일반적인 3D 모델을 사용하여, 마스크는 먼저 중간 코 지점(830) 및 딤플 지점(834)을 포함하는 다양한 지점 및 해부학적 특징을 사용하여 안면 스캔 데이터의 정면의 위치에 스케일링되고, 회전되고, 수직으로 정렬된다. 즉, 마스크 모델은 중간 코 지점과 딤플 지점과 수직으로 일치하게 하기 위해 마스크의 상부 및 하부 에지를 조정하여 스캔 데이터에 인접하게 위치된다. 마스크 모델(910)은 도 18b의 사시도 및 도 18c의 단면도에서 스캔 데이터(930)에 인접한다. 둘째로 스캔 데이터(930)의 정면에 있는 마스크 모델(910)은, 마스크의 내부 표면(920)이 스캔 데이터(930)의 형상을 취하고 및/또는 부합하도록 안면 상으로 수치적으로 가압되거나 신장된다. 가압 전에 일반 마스크는 도 18c에 도시되고, 가압 후의 맞춤형 마스크(912)는 도 18d에 도시된다. 마스크의 내부 표면(920)이 환자의 안면 스캔 데이터와 실질적으로 유사한 경우 연신 작업이 완료된다. 최종 마스크 모델은 제조용 프린터로 전송 될 수 있다.
도 19a - 19n은 환자의 코와 일치하는 안면 마스크(1000), 마스크를 안면에 고정하는 헤드밴드(1010), 및 CPAP 기계로부터 마스크로 가압된 공기를 채널링하기 위한 공기 덕트(1020)를 포함하는 수면 무호흡증 디바이스의 실시예이다. 안면 마스크는 또한 코에 직접 공기를 채널링하는 비강 튜브 쌍뿐만 아니라 공기 덕트를 비강 튜브에 결합하기 위해 하나 이상의 매니폴드(1002) 또는 연결기를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 공기 덕트(1020)는 안면의 한측부 또는 양쪽 측부를 따라 머리 뒤로부터 안면 마스크로 이어지는 비닐 또는 폴리카보네이트 튜브이다. 폴리카보네이트 튜브는 CPAP 기계의 출력 튜브에 착탈식으로 부착하도록 구성된 단일 결합부에 동작가능하게 연결하는 머리의 뒤로부터 발산될 수 있다. 다중 튜브 결합부(1030)는 도 26a - 도 26d에서 자세하게 도시된 "스파이더 결합부"로 지칭될 수 있다. 일 실시예에서, 공기 덕트는 실리콘 튜브가 장착되거나 부착되는 타인, 클립, 또는 채널과 같은 리테이너(1040)를 사용하여 헤드밴드의 외부 면에 부착된다. 헤드밴드(1010)는 일반적으로 환자의 피부와 접촉하는 실리콘과 같은 가요성 물질로 구성된다. 헤드밴드의 좌측부 및 우측부는 예를 들어, 걸쇠, 클립 또는 버튼, 스트랩, 또는 자석을 포함하는 파스너를 사용하여 환자의 머리 뒤쪽에 장착하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따라, 헤드밴드의 안면 마스크 및 내면의 내면(1060)은 환자의 안면, 즉 마스크에 부합하도록 설계되고, 즉, 마스크와 헤드밴드는 환자와 호환되게 만들어진다. 또한, 비강 튜브 쌍의 크기 및 간격은 마스크가 의도되는 환자에게 특히 맞게 된다. 마스크가 환자의 스캔 데이터에 기초하여 설계되어 있기 때문에, 마스크와 헤드밴드는 환자에 맞춤형으로 맞게 된다. 일반적으로, 두 개의 마스크가 동일할 수 없다.
환자의 안면과 일치하는 마스크의 부분은 바람직하게는 환자의 안면에 접촉하는 강성부와 유연한 부분을 포함한다. 환자의 안면과 접촉하는 가요성 부분은, 예를 들어 실리콘 또는 고무와 같은 생체 안전 엘라스토머로 구성될 수 있다. 마스크의 강성 부분은 하나 이상의 급속 프로토타이핑 시스템 또는 예를 들어, 여기에 논의된 기술들을 포함하는 컴퓨터 보조 제조 시스템을 사용하여 층방식으로 구축될 수 있는 플라스틱을 포함하거나 구성될 수 있다. 도 19j 및 19k에 도시된 분해도에서, 마스크의 안면 일부는 도 19l 내지 19n에 도시된 베이스 플레이트와, 좌우의 매니폴드(1002)를 포함한다. 각 매니폴드는 (1) 각 카보네이트 튜브(1020)의 일단부를 수용하도록 구성된 복수의 입력 구멍(1004), 및 (2) 비강 튜브 중 하나에 공기를 채널링하는 출력 구멍(1006)을 포함하는 실질적으로 동봉된 공동 또는 구획이다. 각 매니폴드는 베이스 플레이트에 스냅 연결되고 이에 마찰 설치하도록 구성된다.
마스크와 마찬가지로, 헤드밴드(1010)의 좌측 및 우측 부분의 내면(1060)은 환자의 피부에 대해 편안할 수 있는 실리콘 또는 다른 탄성 물질을 포함하는 가요성 물질로 구성될 수 있다.
도 19d를 참조하면, 마스크는 환자의 코에 짧은 거리를 연장하도록 구성되는 비강 튜브(1050)를 포함한다. 비강 튜브는 도 19f에서의 측단면도 및 도 19g에서 횡단면도로 도시되어 있다. 일 실시예에서, 비강 튜브는 엘라스토머 물질로 형성된다. 양의 공기압이 마스크에 적용될 때, 비강 튜브는 환자의 코에 더 양호하게 부합하고 CPAP 기계에 의해 유도된 압력을 유지하도록 코 내에서 약간 팽창할 수 있다.
도 19g를 참조하면, 일부 실시예에서, 마스크는 마스크를 적소에 유지하는 편향력을 인가하도록 구성된 복수의 자석(1070)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 자석은 환자의 안면의 위치에 마스크를 고정하는데 도움을 주는 완만 핀칭력을 생성하기 위해 비강 튜브 내부의 장소 및 코 외부의 장소에 내장될 수 있다. 일 실시예에서, 자석 및/또는 비철 물질을 수용하도록 구성된 공동은 마스크의 제조 후에 삽입된 자석/비철 물질 및 마스크의 모델에 포함된다.
도 20a 내지 도 20f에 도시된 다른 실시예에서, 수면 무호흡증 마스크는 기본 밴드 또는 스트랩없이 환자의 머리에 안면 마스크(2000)을 고정하기 위해 폴리카보네이트 튜브(2020)를 사용한다. 상술한 바와 같이, 안면 마스크는 등각 내부 표면을 갖는 베이스 플레이트(2060), 비강 튜브(1050), 및 폴리카보네이트 튜브에 결합된 매니폴드(2002)를 포함한다. 베이스 플레이트(2060)의 내부 표면은 환자의 코에 부합하도록 구성된 리세스를 포함한다. 이전의 실시예와 달리, 튜브는 튜브가 안착하는 채널을 가지고 복수의 리테이너(2040)에 부착된 공기 덕트를 구성한다. 도 20f에서의 제1 리테이너(2044)는 CPAP 결합부(2030)로부터 복수의 튜브를 수용하고, 가이드 구멍(2046)을 이용하여 환자의 안면의 좌측 및 우측에 이들을 분기한다. 리테이너(2040)의 제2 및 제3 세트는, 튜브가 안면 마스크로의 환자의 뺨을 횡단할 때 채널(2042)에서 나란히 튜브를 유지한다. 안면 마스크(2000)는 튜브가 안착하는 추가 채널(2022)을 포함하여, 리테이너의 제4 세트로서 작용한다. 안면 상의 마스크의 장소는 안면 마스크와 제1 리테이너 사이에 튜브의 길이에 따라 달라진다. 안면 마스크의 위치를 조정하기 위해, 환자는 제1 리테이너로부터 튜브를 후퇴하거나 제1 리테이너에 튜브를 삽입 할 필요는 없다.
도 21a 내지 도 21b에 도시된 다른 실시예에서, 수면 무호흡증 마스크 (3000)는 코 및 입의 부분을 커버하는 동봉부(3004)의 포함을 통해 도 19a - 19n에 도시된 실시예의 마스크(1000)와 실질적으로 유사하다. 이 실시예에서, 매니폴드(미도시)는 비강 튜브(1050) 및 입을 커버하는 동봉부(3004)의 내부 모두에 공기를 출력하여, 환자의 호흡기 계통에 압력을 더 잘 유지한다. 하지만, 동봉부는 환자가 재채기해야하는 경우 공기가 쉽게 벗어날 수 있도록 공기 배출 구멍(3006)을 포함한다. 도 19a - 19n에 도시된 실시예와 같이, 마스크의 도 21a - 21b에 도시된 실시예는 CPAP 기계로부터 마스크로 가압된 공기를 채널링하기 위한 외부 공기 덕트 및 마스크를 안면에 고정하기 위한 헤드밴드를 더 포함한다.
도 22a 내지 22j는 환자의 코와 일치하는 안면 마스크(4000), 헤드밴드 (4010), 및 가압된 공기를 CPAP 기계로부터 마스크로 채널링하기 위한 하나 이상의 공기 덕트(4020)를 포함하는 수면 무호흡증 디바이스의 다른 실시예이다. 튜브 결합부(4030)는 CPAP 기계로부터 헤드밴드의 공기 덕트로 공기를 전도한다. 결합부(4030)는 도 26a - 도 26d에 더 상세히 도시되어 있다. 헤드밴드(4010) 내에 내부적으로 내장된 공기 덕트(4020)는 안면의 하나 또는 양쪽 측부를 따라 머리 뒤로부터 안면 마스크에서의 비강 튜브(4050)로 이어진다. 공기 덕트의 단면은 도 22h에 도시되고, 안면 마스크 및 공동의 단면은 도 22l에 도시된다. 공동은 동봉부(4004) 및 베이스 플레이트(4060) 사이의 공간에 생성된다. 동봉부는 동봉부에 스냅 연결되고 마찰 설치되는 복수의 패널(4002)을 포함한다. 유사하게, 헤드밴드(4010)의 좌측 및 우측 부분은 헤드밴드에 스냅 연결되고 마찰 설치되는 캡 또는 패널(4012)을 포함한다. 캡 또는 패널(4002 및 4012)은 제조 프로세스 동안 공동에 증착된 지지 물질을 제거하기 위해 공기 덕트 및 공동으로의 접근을 제공한다.
비강 튜브(4050)는 자석(4052)이 삽입되는 공동을 포함할 수 있다. 해당 공동 및 자석(4052)은 비강 튜브(4050)에 근접한 위치에 있는 동봉부에 내장되어 있다.
헤드밴드(4010)는 일반적으로 환자의 피부에 접촉하는 가요성 물질로 만들어진다. 헤드밴드의 좌측 및 우측은 예를 들어 파스너(4014), 클립, 스트랩, 또는 자석을 사용하여 환자의 머리 뒤쪽에 고정하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따라, 안면 마스크의 내부 표면(4060) 및 헤드밴드의 내부 표면은 환자의 안면에 부합하도록 설계되는데, 즉, 마스크와 헤드밴드는 환자와 호환가능하게 만들어진다. 수면 무호흡증 디바이스가 환자의 스캔 데이터에 기초하여 설계되어 있기 때문에, 마스크와 헤드밴드는 환자에 맞춤형으로 맞게 된다. 마스크와 헤드밴드의 내부 면은, 예를 들어, 실리콘을 포함하는 가요성 엘라스토머 물질로 구성 될 수 있다. 마스크와 헤드밴드의 외부 부분은, 예를 들면, 위에 논의된 기술을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 보조 제조 시스템을 사용하여 층방식으로 구축될 수 있는 플라스틱으로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 마스크는 안면 마스크의 전면과, 헤드엔드의 측부에서 패널을 수용하는 개구부의 주변을 커버하는 탄성 웨빙(4070)을 포함한다. 웨빙은, 힘줄 똔느 다른 구조적 부재가 해부학적 또는 구조적 환경에서 구조적 지지를 제공하는 방식과 유사하게 수면 무호흡증 디바이스에 대한 추가 구조적 무결성을 제공한다. 엘라스토머 웨빙은 마스크의 나머지와 함께 층방식으로 구성될 수 있다. 웨빙은 당업자에게 공지된 경질 및 연질 열경화성 수지를 포함한 임의의 수의 열경화성 물질로부터 구성될 수 있다.
도 23a 내지 도 23h에 도시된 다른 실시예에서, 수면 무호흡증 마스크(5000)는 코 및 입 모두를 커버하는 동봉부의 포함을 통해 도 22a - 도 22j에 대해 논의된 실시예와 실질적으로 유사하다. 이 실시예에서, 내부 챔버(5052)는 비강 튜브(5050) 및 개구부를 갖는 공기 덕트(5020)를 입에 연결하여, CPAP 기계로부터 환자의 호흡기 계통으로 압력을 더 잘 분배한다. 도 22a 내지 도 22j에 대해 논의된 실시예와 같이, 마스크 및 헤드밴드(5010)는 제조 프로세스 동안 축적하는 지지 물질을 제거하기 위해 마찰 설치에 의해 착탈식으로 부착된 패널(5002, 5012)을 포함한다. 헤드밴드 및 CPAP 결합부(5030)의 후면에서의 파스너(5014)는 도 22a 내지 도 22j에 대해 위에 논의된 실시예에 도시된 것과 유사하다. 마스크 및 헤드밴드의 내부 면(5060)은 환자의 면 스캔 데이터에 의해 결정된 환자의 안면에 부합하도록 구성된다.
코 및 입을 커버하도록 구성된 안면 마스크는 마스크를 착용하는 동안 환자가 재채기해야 하는 부상 또는 불편함을 방지하기 위해 재채기 억제 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 메커니즘은 안면 마스크의 전방으로부터 공기를 배출하도록 구성된 복수의 구멍 또는 비아(5006)로 구성된다. 다른 실시예에서, 재채기 억제 메커니즘은, 마스크에서의 압력이 미리 결정된 임계치를 초과할 때 마스크로부터 공기를 배출하는 압력-감지 밸브를 포함한다. 마스크는 안면 마스크의 전면을 커버하는 탄성 웨빙(5070)을 더 포함 할 수 있다.
도 24a 내지 도 24e는 CPAP 기계로부터 마스크로 가압된 공기를 채널링하는하나 이상의 공기 덕트(6020) 및 안면 마스크를 포함하는 수면 무호흡 디바이스(6000)의 다른 실시예이다. 마스크는 좌측 부분과 우측 부분(6002)을 포함하고, 각각은 환자의 코의 일측에 부착하도록 구성된다. 마스크의 두 부분들은 마스크의 외부 부분을 향해 비강 튜브를 당기도록 구성된 자석 쌍을 갖는 비강 튜브(6050)를 포함한다. 마스크는 마스크의 좌측 및 우측에 공기를 분배하기 위해 CPAP 기계에 연결된 적어도 하나의 공기 덕트(6020)를 포함한다. 좌측 및 우측 부분이 별개의 요소로 도시되어 있지만, 이 부분은 환자의 코를 횡단하도록 구성된 하나 이상의 브리지(미도시)에 의해 단단히 연결될 수 있다.
본 발명에 따라, 안면 마스크의 내부 표면은 환자 스캔 데이터를 이용하여 환자와 호환하게 만들어져서, 환자에 맞춤형으로 맞춰진 마스크를 산출한다. 마스크의 내부 면은 예를 들어, 실리콘을 포함하는 가요성 물질로 구성될 수 있다. 마스크의 외부 부분은 예를 들어, 본 명세서에 논의된 이들 기술을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 보조 제조 시스템을 이용하여 층방식으로 구축될 수 있는 플라스틱으로 구성될 수 있다.
상술된 실시예에서, 수면 무호흡증 디바이스는 탄성 결합부를 이용하여 CPAP 기계에 연결된다. 탄성 CPAP 결합부의 한 버전은 도 26a - 도 26d에 도시된다. 일 실시예에서, 결합부는 3개의 탄성 물질로 구성된다. 제1 탄성 물질은, 예를 들어, 실리콘은 압력에 쉽게 유연하게 구성되어 있다. 공기 덕트로부터 CPAP 출력 튜브로의 공기 덕트의 전체 몸체는 제1 탄성 물질로 구성된다. 제2 탄성 물질은 리핑(ripping) 또는 찢어짐으로부터 탄성 중합체 물질을 방지하는 구조적 물질이다. 제2 탄성 물질은 여전히 압력을 유지하면서 결합부가 유연하게 되도록 하는 웨빙, 쉘, 패턴을 구성하는 데 사용된다. 제3 탄성 결합은 CPAP 출력 튜브의 내부 표면에 접촉하는 반 강성 구조를 형성한다.
도 25a 내지 25g는 비강 튜브(7050) 및 비강 튜브로부터 공기의 흐름을 조절하는 하나 이상의 밸브(7090)를 갖는 안면 마스크(7000)를 포함하는 수면 무호흡 디바이스의 다른 실시예이다. 마스크는 브리지(7080)에 의해 서로 단단히 부착된 좌측 및 우측 부분(7002)을 포함한다. 이 실시예에서, CPAP 또는 CPAP 결합부는 없다. 대신, 값(7090)은 외부 CPAP 입력 없이 환자의 폐에 양의 압력을 유지하기 위하여 공기의 흐름을 수동으로 억제하도록 구성된다. 일 실시예에서, 값은 환자가 기침할 때 코로부터 공기의 흐름을 방지하면서 배출 동안 공기를 쉽게 흡입하는 일방향 값을 포함한다. 이러한 방식으로, 수면 무호흡증 디바이스는 수면 무호흡증 디바이스 없이 존재할 수있는 것보다 환자의 폐에 더 높은 부피의 공기를 유지하도록 돕는다. 다시, 추가 부피는 환자의 기도의 개방을 유지하는데 도움을 주고 수면 무호흡증의 해로운 영향을 줄일 수 있다.
본 발명에 따라, 마스크의 내부 표면(7060)은 환자 스캔 데이터를 이용하여 설계되어, 환자의 안면, 즉 환자와 호환되게 만들어진 안면에 부합하게 된다. 좌측과 우측의 마스크 부분은 환자의 안면과 접촉하는 실리콘 또는 다른 물질과, 마스크 및 비강 튜브의 본체를 형성하는 제2 더 강성 물질을 포함하는 2개 이상의 물질로 구성될 수 있다.
이 실시예에서 일방향 밸브(7090)는 리테이너(7096) 및 비강 튜브의 공동 내에 상주하는 삽입물(7092)을 포함한다. 삽입물(7092)은 리테이너(7096) 및 비강 튜브의 내벽 사이에 포획된다. 삽입물(7092)은 공동의 한정 내의 작은 거리를 수직으로 이동하도록 허용된다. 삽입물(7092)은 1차 애퍼처(7093)를 포함하는 복수의 애퍼처와, 복수의 2차 애퍼처(7094)를 포함한다. 1차 애퍼처(7093)는 양쪽 방향으로 동일한 저항을 갖는 밸브로 및 밸브로부터 공기가 흐르도록 한다. 2차 애퍼처(7094)는 이와 대조적으로 코구멍에서 공기 흐름보다 콧구멍으로부터의 공기 흐름에 더 많은 저항을 제공한다. 이를 위해, 애퍼처는, 애퍼처의 바닥이 1차 애퍼처로부터 비교적 멀리 상주하는 동안 애퍼처의 상부가 1차 애퍼처에 비교적 가까이 상주하도록 하는 각도로 배향된다. 환자가 흡입할 때, 삽입물은 1차 및 2차 애퍼처를 통해 공기를 허용하는 공동의 상부에 공기 압력에 의해 강제된다. 환자가 기침할 때, 삽입물은 2차 애퍼처가 리테이너와 접촉하여 차단하는 공동의 바닥에 공기압에 의해 강제되어, 2차 애퍼처를 통하는 공기 흐름을 방지한다. 공기가 여전히 1차 애퍼처를 통해 배출되지만, 1차 애퍼처의 크기 및 형상은 호흡 사이의 환자의 폐에 충분한 압력을 유지하기 위해 저항을 제공하도록 구성된다.
도 25g에서의 단면을 참조하면, 하나 이상의 상술된 수면 무호흡증 마스크는 마스크를 적소에 유지하는 편향력을 인가하도록 복수의 자석(4052)을 포함한다. 예를 들어, 자석은 서로 근접한 비강 튜브(4050)에서의 공동과 마스크에서의 공동에 삽입 될 수 있다. 자석은, 코 주위에 부드러운 핀칭력을 제공하는 안면 마스크를 향해 비강 튜브를 유연하게 하도록 배향된다. 핀칭력은 헤드밴드 외에도 또는 그 대신에 환자의 안면 상에 마스크를 고정하는데 도움을 준다. 자석 외에도, 비강 튜브 및/또는 안면 마스크 사이의 갭은 환자의 안면의 마스크의 마찰 설치를 개선하도록 조정될 수 있다.
상기 일곱 개의 실시예 각각에서, 수면 무호흡 디바이스는 환자의 안면에 직접 접촉한다. 밀봉을 개선하기 위해, 하나 이상의 실시예는 사용자와 접촉하는 헤드밴드 및/또는 마스크의 내부 측 상에 돌출된 패턴을 이용할 수 있다. 패턴은 마스크와 안면 사이의 압력 밀봉을 개선하거나 안면으로의 마스크의 마찰 설치를 증가하도록 설계될 수 있다. 패턴은 예를 들어, 평행한 선, 사선, 또는 도트 어레이를 포함할 수 있다.
도 26a - 도 26b는 수면 무호흡증 마스크의 일부 실시예에서 사용된 유연한 CPAP 결합부의 사시도이다. 결합부(8000)는 하우징(8010)과, CPAP 기계 출력 튜브에 연결하도록 구성된 입력 포트(8014)를 포함한다. 결합부는 마찰 설치를 이용하여 CPAP 기계에 착탈식으로 장착하도록 설계된다. 결합부의 리세스(8012)에 삽입하면, CPAP 기계의 출력은 사용자가 자고 있는 동안 CPAP 출력을 적소에 유지하도록 입력 포트(8014)의 외부 벽(8010) 및 내부 벽에 의해 압착된다. 결합부는 또한 수면 무호흡증 마스크 상의 덕트의 입력에 결합부를 연결하는 튜브, 많은 경우에 폴리카보네이트를 수용하도록 구성된 복수의 출력 포트(8020)를 포함한다. 출력 포트의 내부 직경 및 벽 두께는 마스크의 사용 중 부주의한 박리를 방지하기 위해 폴리카보네이트 튜브를 단단히 유지하도록 구성된다.
도 26d는 결합부의 구조적 무결성을 유지하는데 사용된 외부 웨빙(8030A, 8030B)을 포함하는 다양한 성분을 보여주는 CPAP 결합부의 분해도이다. 웨빙이 비교적 높은 인장 강도 열경화성 물질로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 전체 CPAP 결합부는 고탄성 물질, 주로 실리콘으로 구성된다. 이것은 환자에 의해 터치될 때, 환자에 의해 습득될 때, 또는 환자에 의해 롤링될 때 사용자 경험을 제공한다.
위의 수면 무호흡 디바이스 및/또는 안면 마스크의 일부는 전술한 하나 이상의 층방식 구성 방법을 이용하여 직접 생성된다. 다른 실시예에서, 수면 무호흡증 디바이스 및 마스크는 도 27에 도시된 인베스트먼트 몰딩 기술을 이용하여 생성된다. 이 실시예에서, 하나 이상의 ".STL" 파일이 생성되고(1810), ".STL" 파일들의 세트는 마스크 성분이 주조되는 몰드 및 벅(buck)의 크기 및 형상을 한정한다. 벅이 제1 용매에 의해 용해될 수 있는 제2 물질로부터 3D 프린팅(1830)되는 동안 몰드는 임의의 수의 물질로부터 3D 프린팅(1820)된다. 몰드 및 벅은 조립(1840)되고 마스크 성분은 주조(1850)된다. 성분이 만들어지는 주조 물질, 많은 경우에 열경화성 물질은 제1 용매에 저항성이 있다. 그 후에, 용매는 벅을 용해(1860)하고 마스크를 해제(1870)하도록 사용된다. 몇몇 실시예에서, 몰드는 벅이 만들어지는 물질과 동일하거나 상이한 용해성 물질로 만들어진다. 더욱이, 성분은 마스크가 환자에 의해 사용되기 전에 용매의 모든 트레이스를 제거하도록 후속하여 세척될 수 있다.
도 28은 인베스트먼트 몰딩 기술의 또 다른 실시예의 흐름도이다. 마스크 모델이 전술한 DPDS(130)를 사용하여 결정된 후, 제조 제어기(136)는 하나 이상의 마스크 성분의 형상, 공기 덕트에 대응하는 음의 공간, 적용가능한 경우 몰드, 적용가능한 경우 지지 구조, 및 적용가능한 경우 하나 이상의 벅을 한정하는 ".STL" 파일을 생성(1910)한다. 마스크 성분은 일반적으로 최종적인 마스크의 개개의 부품, 층, 또는 구조에 대응하는 별도의 복수의 성분을 포함한다. 그 후, 마스크 성분 및 음의 공간에 대한 ".STL" 파일은 하나 이상의 용해성 물질을 이용하여 동시에 3D 프린팅(1920)된다. 음의 공간은 나중에 제거된 용해성 물질을 사용하여 고체 구조로 생성된다. 몰드, 지지부 및 벅에 대한 ".STL" 파일은 마스크 성분과 동시에 프린팅(1930)되거나, 개별적으로 프린팅되고 나중에 조립된다. 성분, 몰드, 지지부, 및 벅이 조립되면, 제1 용매는 여러 마스크 성분 중 하나를 제거하기 위해 적용(1940)된다. 용매가 제거되면, 새로운 공극이 생성된다. 열경화성 물질은 새로운 공극에 주입(1950)되고, 열경화성 물질은 적소에 경화된다. 남아있는 마스크 성분을 나타내는 추가 수용성 물질이 있는 경우, 결정 블록(1960)은 부정적으로 답변된다. 다음 용해성 물질은 용해되고, 다음에 열경화성 물질이 주입된다. 프로세스는 모든 마스크 성분이 생성될 때까지 반복된다. 그 후, 음의 공간에 대응하는 물질이 추가 용매를 사용하여 용해(1970)된다. 당업자에게 자명한 바와 같이, 열경화성 구조는 그러한 열경화성 물질이 실수로 제거되는 것을 방지하기 위해, 경화 후의 도포된 임의의 용매에 내성이 있어야 한다. 몰드 또는 지지 구조가 사용된 경우, 이들 물질은 나머지 마스크 성분으로부터 분리(1980)될 수 있다. 이 시점에서, 결과적인 수면 무호흡증 마스크는 완전히 접합되는 여러 물질로 구성될 수 있으며, 마스크는 하나 이상의 음의 내부 공간을 포함할 수 있다.
많은 실시예에서, 가용성 물질/용매의 조합은:
(1) PVA (폴리 비닐 알코올) / 물;
(2) HIPS (고 충격 폴리스티렌) / 레무진 또는 테르펜 (구연산);
(3) PLA (폴리 락트산) || 소듐 하이드록시드 (가성 소다)
(4) ABS (아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌) / 아세톤;
(5) 나일론 / 아세트산;
(6) 폴리 카보네이트 / 다이 클로로 메탄; 및
(7) 글루코오스 또는 글루코오스 젤라틴 / 효소 중 하나이다.
본 발명의 시스템 및 사용자 인터페이스는 하나 이상의 비-임시 컴퓨터 판독가능 매체로 구현될 수 있고, 각 매체는 데이터를 조작하기 위한 데이터 또는 컴퓨터 실행 가능 명령들을 포함하도록 구성 될 수 있다. 컴퓨터 실행가능 지령은 데이터 구조, 객체, 프로그램, 루틴, 또는 다양한 다른 기능 또는 하나를 수행할 수 있는 범용 컴퓨터 또는 프로세서와 연관된 것과 같은 처리 시스템에 의해 액세스될 수 있는 다른 프로그램 모듈을 포함한다. 컴퓨터 실행 가능 지령은 처리 시스템이 특정 기능 또는 기능 그룹을 수행하도록 하고, 본원에 개시된 방법을 위한 단계를 실행하기 위한 프로그램 코드 수단의 예이다. 더욱이, 실행 가능 지령의 특정 시퀀스는 이러한 단계를 구현하는데 이용 될 수 있는 대응 동작의 일례를 제공한다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 예로는, 랜덤 액세스 메모리( "RAM"), 판독 전용 메모리( "ROM"), 프로그래밍가능 판독 전용 메모리( "PROM"), 소거 가능 프로그래밍가능 판독 전용 메모리( "EPROM"), 소거 프로그램 가능 판독 전용 메모리( "EEPROM"), 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리( "CD-ROM"), 또는 처리 시스템에 의해 액세스될 수 있는 데이터 또는 실행가능 지령을 제공할 수 있는 임의의 다른 디바이스 또는 성분을 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함 대용량 저장 장치의 예는 예를 들어 하드 디스크 드라이브, 자기 디스크 드라이브, 테이프 드라이브, 광 디스크 드라이브, 고체 상태 메모리 칩을 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 프로세서는 이산 성분으로서, 예를 들어 개인용 컴퓨팅 디바이스, 서버, 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 주문형 반도체 (ASIC), 디지털/아날로그 회로를 포함한 다수의 프로세싱 디바이스를 나타낸다.
당업자에게 자명한 바와 같이, 마스크의 다양한 치수는 일반적으로 사람마다 변할 수 있는데, 이는 이들 특징이 각 환자의 안면 상의 특징부의 크기 및 장소에 의해 다양하기 때문이다.
따라서, 본 발명은 비 제한적인 예로서 개시되었으며, 참조는 본 발명의 범위를 결정하기 위해 다음의 청구 범위로 되어야한다. 본 발명은 미리 결정된 특정한 양태들에서 설명되었지만, 따라서, 많은 추가적인 수정 및 변형이 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명이 구체적으로 설명된 것과 달리 실시 될 수 있음을 따라서 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명의 실시예로서 제한적인 것이 아니라 예시적인 모든 관점에서 고려되어야한다.

Claims (21)

  1. 물체를 제조하는 방법으로서,
    복수의 부피를 포함하는 서브 조립체를 제조하는 단계로서;
    각 부피는 물질의 균일한 존재 또는 부재에 의해 한정되고;
    상기 서브 조립체를 제조하는 단계는 첨가제 제조 프로세스를 이용하는 단계를 포함하고;
    상기 복수의 부피의 적어도 하나는 제조될 상기 물체에 존재할 형태를 한정하고;
    상기 복수의 부피의 적어도 제1 부피는 제1 용해 물질을 포함하는, 상기 서브조립체를 제조하는 단계;
    상기 제1 용해 물질을 용해하는 단계로서;
    상기 제1 용해 물질의 상기 용해는 상기 서브 조립체 내의 적어도 하나의 다른 물질을 용해하지 않는, 상기 제1 용해 물질을 용해하는 단계;
    상기 서브 조립체 내의 적어도 하나의 공동을 형성하는 단계; 및
    첨가 물질을 상기 적어도 하나의 공동에 주입하는 단계를 포함하는, 물체를 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서브 조립체는 적어도 하나의 공동을 포함하도록 추가적으로 제조되는, 물체를 제조하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    제2 부피는 제2 용해 물질을 포함하고;
    상기 제1 용해 물질의 상기 용해는 상기 제2 용해 물질을 용해하지 않고;
    공동은 상기 제1 용해 물질의 상기 용해에 의해 상기 서브 조립체 내에 형성되며; 그리고
    상기 첨가 물질은 상기 제1 용해 물질의 상기 용해에 의해 형성된 상기 공동에 주입되고, 상기 공동의 형태에 따르며, 이를 통해 제조될 상기 물체의 일부를 형성하는, 물체를 제조하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 서브 조립체는 물질의 상기 균일한 존재에 의해 한정된 부피를 포함하고, 상기 물질은 상기 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 상기 첨가 물질이 상기 공동에 주입될 때 상기 서브 조립체를 지지하도록 작용하는, 물체를 제조하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 상기 첨가 물질이 상기 공동에 주입될 때 상기 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 상기 물질을 제거하는 단계를 더 포함하는, 물체를 제조하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 상기 첨가 물질이 상기 공동에 주입될 때 상기 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 상기 물질의 상기 제거는 기계적으로 달성되는, 물체를 제조하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 상기 첨가 물질이 상기 공동에 주입될 때 상기 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 상기 물질의 상기 제거는 상기 물질을 용해함으로써 달성되는, 물체를 제조하는 방법.
  8. 제3항에 있어서, 상기 제1 용해 물질은: 폴리비닐 알코올(PVA), 고충격 폴리스티렌(HIPS), 폴리락틱 산(PLA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 나일론, 폴리카르보네이트, 글루코즈, 글루코즈 젤라틴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카르프롤락톤(PCL), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리메틸펜텐(PMP), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 및 이들의 혼합물들 중 하나인, 물체를 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 용해 물질을 용해하는 단계는 상기 제1 용해 물질을 각 용매에 가하는 단계를 포함하는, 물체를 제조하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 용매는: 물, 테르펜, 리모닌, 소듐 하이드록시드, 아세톤, 아세틱 산, 디클로로메탄, 각 효소들, 아세트알데히드, 아세틱 안하이드리드, 아세톤, 히드로플루오로 산, 트리플루오로아세틱 산, 희석된 아세틱 산(50%), 하이드로클로릭 산(37%), 니트릴 산, 설포릭 산, 에틸 알코올, 이소부틸 알코올, 메틸 알코올, n-부틸 알코올 프로필 알코올, 암모늄 히드록시드, 안닐린, 왕수, 벤즈알데히드, 벤젠, 카본 테트라클로라이드, 부식성 소다(NaOH), 클로로벤젠, 클로로포름, 시클로헥산, 에스테르류, 에테르, 디에틸 에테르, 이소프로필 에테르, 메틸 에틸, 헥산, 하이드라진, 하이드로겐 페록시드, 메틸렌 클로라이드, 페트롤륨 에테르, 페놀, 소듐 히드록시드, 테트라히드로푸란, 톨루엔, 트리클로로에틸렌, 트리메틸펜탄, 자일렌, 및 이들의 혼합물들 중 하나인, 물체를 제조하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    제2 부피는 본체 부분과, 상기 본체 부분으로부터 상기 서브 조립체의 외부 표면으로 확장하는 스프루(sprue) 부분을 한정하고;
    상기 적어도 하나의 공동으로의 상기 첨가 물질의 상기 주입은 상기 스프루 부분을 통해 상기 첨가 물질을 상기 본체 부분에 주입하는 단계를 포함하는, 물체를 제조하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 용해 물질의 상기 용해는 상기 제2 부피로의 상기 첨가 물질의 상기 주입에 후속하여 발생하고; 그리고
    상기 제1 부피 및 상기 제2 부피는 상기 첨가 물질이 임계 정도를 너머 상기 제2 부피에 주입될 때, 그리고 상기 첨가 물질이 고체 상태를 달성할 때, 상기 첨가 물질이 상기 제1 용해 물질이 용해될 때 상기 제1 부피와 상기 제2 부피 사이의 공간 관계를 유지하기에 충분한 구조적 지지를 제공하도록 한정되는, 물체를 제조하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 첨가 물질은 상기 첨가 물질이 상기 스프루 부분의 적어도 일부분의 형태에 일치하고, 고체화 시, 이를 통해 상기 제1 용해 물질이 용해될 때 상기 제1 부피와 상기 제2 부피 사이의 상기 공간 관계를 유지하기에 충분한 구조적 지지를 제공하는 정도로 상기 제2 부피에 주입되는, 물체를 제조하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 서브 조립체는 상기 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 상기 첨가 물질이 상기 제2 부피에 주입될 때 상기 물질이 상기 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 경우, 물질의 존재에 의해 한정되는 부피를 포함하는, 물체를 제조하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 상기 첨가 물질이 상기 제2 부피에 주입될 때 상기 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 상기 물질을 제거하는 단계를 더 포함하는, 물체를 제조하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 상기 첨가 물질이 상기 제2 부피에 주입될 때 상기 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 상기 물질의 상기 제거는 기계적으로 달성되는, 물체를 제조하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제1 용해 물질이 용해될 때 그리고 상기 첨가 물질이 상기 제2 부피에 주입될 때 상기 서브 조립체를 지지하도록 작용하는 상기 물질의 상기 제거는 상기 물질을 용해함으로써 달성되는, 물체를 제조하는 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 제1 용해 물질은: 폴리비닐 알코올(PVA), 고충격 폴리스티렌(HIPS), 폴리락틱 산(PLA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 나일론, 폴리카르보네이트, 글루코즈, 글루코즈 젤라틴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카르프롤락톤(PCL), 저-밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리메틸펜텐(PMP), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 및 이들의 혼합물들 중 하나인, 물체를 제조하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 용해 물질을 용해하는 단계는 상기 제1 용해 물질을 각 용매에 가하는 단계를 포함하는, 물체를 제조하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 용매는: 물, 테르펜, 리모닌, 소듐 하이드록시드, 아세톤, 아세틱 산, 디클로로메탄, 각 효소들, 아세트알데히드, 아세틱 안하이드리드, 아세톤, 히드로플루오로 산, 트리플루오로아세틱 산, 희석된 아세틱 산(50%), 하이드로클로릭 산(37%), 니트릴 산, 설포릭 산, 에틸 알코올, 이소부틸 알코올, 메틸 알코올, n-부틸 알코올 프로필 알코올, 암모늄 히드록시드, 안닐린, 왕수, 벤즈알데히드, 벤젠, 카본 테트라클로라이드, 부식성 소다(NaOH), 클로로벤젠, 클로로포름, 시클로헥산, 에스테르류, 에테르, 디에틸 에테르, 이소프로필 에테르, 메틸 에틸, 헥산, 하이드라진, 하이드로겐 페록시드, 메틸렌 클로라이드, 페트롤륨 에테르, 페놀, 소듐 히드록시드, 테트라히드로푸란, 톨루엔, 트리클로로에틸렌, 트리메틸펜탄, 자일렌, 및 이들의 혼합물들 중 하나인, 물체를 제조하는 방법.
  21. 제1항에 있어서, 제조될 상기 물체에 존재할 형태를 한정하는 상기 부피는 제조된 상기 물체에서 고체 물질에 의해 점유되는, 물체를 제조하는 방법.
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