三維模型制造技術

本實用新型專利技術涉及一種三維模型。三維模型通過三維打印機打印得到,三維模型包括復合材料,復合材料包括聚乳酸和纖維素,三維模型具有主體部和固定單元,在三維模型安裝在給定的人或動物的缺陷組織后,固定單元用于固定在缺陷組織的周圍組織上。成型方法包括下面的步驟:掃描步驟、分切步驟、啟動步驟和打印步驟。這種成型過程實現了缺陷組織的三維模型的個性化定制功能，并且復合材料采用聚乳酸和纖維素，這兩種材料均適合用于人體或動物體內。

three-dimensional model

The utility model relates to a three-dimensional model. The 3D model obtained by 3D printer, 3D models including composite materials, composite materials including polylactic acid and cellulose, 3D model has a main body and a fixed unit in 3D model installed in a given tissue defect of human or animal, the fixed unit used for fixing defects in tissue surrounding tissue. The forming method includes the following steps: the scanning step, the cutting step, the starting step and the printing step. This molding process realizes the customized function of three dimensional model of defect organization, and the composite material uses polylactic acid and cellulose. These two materials are all suitable for human or animal body.

【技術實現步驟摘要】
三維模型
本技術涉及人或動物的人工模擬骨骼的制造領域，具體地說，是涉及一種三維模型。
技術介紹
目前，三維(3D)打印機的類型眾多,其中熔融堆積原理的三維打印機較為普遍。其打印材料常見的如聚乳酸(PLA)、ABS等材料。其中，PLA(聚乳酸)是一種應用最為廣泛且人體安全的打印材料，在多種類型的熔融堆積類型的三維打印機上均可通用性。目前，PLA材料已經開始逐漸大量應用于醫療領域。例如，利用PLA生產的醫用手術縫合線，當應用這種手術縫合線時，在手術傷口縫合之后，不需要再人為拆線，因為PLA具有良好的生物降解性和生物相容性，使其在人體內很容易被降解和生物轉化，從而被人體吸收。另外，PLA作為一種高分子的聚合物，其具有優良的力學性能和成型性，并且在醫學上可以用作骨科材料。同樣地，作為骨科材料時，其依然是一種良好的可吸收材料，并且具有很好的生物相容性。此外，這種材料在降解前期能保持良好的空間結構和力學性能，并具有很好的骨傳導作用，能有效修復骨缺損。然而，由于存在個體差異，骨科假體或者三維模型的制造過程無法采用批量生產的傳統模式，一般需要根據具體的對象、具體的身體位置而設計出合適的三維模型。
技術實現思路
針對現有技術存在的問題，本技術的主要目的是提供一種個性化定制的缺陷部位的三維模型的成型方法，本技術的另一目的是提供一種個性化定制的三維模型。為了實現上述目的，本技術提供的缺陷部位的三維模型的成型方法包括下面的步驟:獲得三維圖形;分切步驟,三維圖形經過分切軟件處理,得到多層數據文檔;啟動步驟,的多層數據文檔輸入到三維打印機內,并啟動三維打印機的打印命令;同時,三維打印機使用復合材料作為打印材料,復合材料包括聚乳酸和纖維素;打印步驟,三維打印機完成三維模型的成型過程。由上述方案可見，這種成型過程實現了缺陷組織的三維模型的個性化定制功能，并且復合材料采用聚乳酸和纖維素，這兩種材料均適合用于人體或動物體內。一個優選的方案是，通過掃描裝置對人或動物的缺陷部位進行掃描得到初始數據，并且所述初始數據經過處理后獲得三維圖形。一個優選的方案是，纖維素與聚乳酸的重量比例在0.3:1至0.4:1。由上述方案可見，在這個范圍時，復合材料表現出優良的硬度和結構強度，從而適合用于人或動物的缺陷組織。一個優選的方案是，在打印步驟之前還包括判斷步驟,判斷步驟是指根據缺陷部位的硬度或者強度選擇特定的復合材料,對聚乳酸和纖維素的配比進行調整。由上述方案可見，進一步實現三維模型的私人定制功能，由于人體或動物體內的不同位置的生理組織或骨骼的硬度和強度不同，因此需要根據具體的位置而選取合適比例配比的復合材料，從而得到適用于不同位置的更為精確控制的三維模型。一個優選的方案是，三維模型具有主體部和固定單元,固定單元的至少一部分固定在主體部，在三維模型安裝在缺陷部位后,固定單元用于固定在缺陷部位的周圍組織上。由上述方案可見，為了避免三維模型的缺陷部位的意外移動，通過固定單元的設置可以將三維模型進行固定，并且固定單元也是由上述復合材料制成的，因此可以在人體或動物體內自然降解代謝而不需要取出。進一步優選的方案是，固定單元為長條形柔性帶;或者固定單元為螺栓結構,主體部具有與螺栓結構配合的內螺紋孔。由上述方案可見，柔性帶的結構或者螺紋配合的方式均是非常簡易、高效的固定三維模型的方式。本技術提供的三維模型通過三維打印機打印得到,三維模型包括復合材料,復合材料包括聚乳酸和纖維素,三維模型具有主體部和固定單元,固定單元的至少一部分固定在主體部上。在三維模型安裝在給定的人或動物的缺陷組織后,固定單元用于固定在缺陷組織的周圍組織上。一個優選的方案是，三維模型為三維骨模型。一個優選的方案是，三維模型具有第一部分和第二部分,第一部分的硬度大于第二部分的硬度。一個優選的方案是，固定單元為長條形柔性帶。一個優選的方案是，固定單元為螺栓結構,主體部具有與螺栓結構配合的內螺紋孔。附圖說明圖1是本技術缺陷部位的三維模型的成型方法實施例的流程圖。圖2是本技術三維骨模型第一實施例的剖視圖。圖3是本技術三維骨模型第一實施例應用在缺陷組織后的剖視圖。圖4是本技術三維骨模型第一實施例應用在缺陷組織后，且固定單元固定在周圍組織上的剖面示意圖。圖5是本技術三維骨模型第二實施例的剖視圖。圖6是本技術三維骨模型第二實施例應用在缺陷組織后的剖視圖。圖7是本技術三維骨模型第二實施例應用在缺陷組織后，且固定單元固定在周圍組織上的剖視示意圖。以下結合附圖及實施例對本技術作進一步說明。具體實施方式缺陷部位的三維模型的成型方法實施例本實施例的缺陷部位的三維模型的成型方法包括下面的步驟。如圖1所示，首先，獲得三維圖形。在一種實施方式中，執行掃描步驟S1。通過掃描裝置對人或動物的缺陷部位進行掃描得到初始數據,初始數據經過處理得到三維圖形。缺陷部位具體可以是肌肉組織、骨骼組織、脂肪組織等部位，這里的缺陷是指人或動物的正常組織部位受到創傷或其它傷害后，正常組織在物理上出現缺陷而形成缺陷部位。例如，人體骨骼受到創傷后發生斷裂，而斷裂的一部分骨頭被取出，取出后的部位就形成缺陷部位。再如，人體肌肉組織受到意外創傷而失去一部分結構，這些失去的結構就形成缺陷組織。掃描儀具體可以是CT掃描儀，CT掃描儀通過對缺陷組織的多個維度進行掃描后，經過處理器的分析后即可模擬得到需要打印的三維物體的信息，在一些情況下，CT掃描儀可以用于確定缺陷組織的位置以及獲得缺陷部位如骨骼的斷裂面的數據信息而得到初始數據，醫生根據這些初始數據信息在電腦上進行分析后模擬得到需要打印的三維圖形。在一些情況下，如果醫生可以直接根據人體的骨骼情況獲得三維模型的三維圖形的信息，則無需借助于掃描儀對患者的缺陷組織進行掃描，例如在一些情況下患者的一個完整骨骼的整體需要打印時，醫生可以直接從數據庫中或者根據經驗得到該骨骼的三維圖形。例如對于缺陷組織，如一部分被破壞后的骨骼，先經過掃描儀的掃描，經過處理器的分析處理后，即可得到被破壞部分骨骼的三維物體的信息。這種CT掃描儀在醫學上，特別是骨科醫學上的掃描過程、分析過程和三維物體建模過程已經得到一些研究，并且開始逐步應用在臨床醫學中。然后，執行分切步驟S2，通過掃描獲得的骨骼模型的三維圖形數據經過分切軟件處理,得到多層數據文檔。分切軟件采用現有的三維打印機的分切軟件。接著，執行啟動步驟S3。多層數據文檔輸入到三維打印機內,并啟動三維打印機的打印命令。同時,三維打印機使用復合材料作為打印材料,復合材料為纖維增強的聚乳酸復合物，其包括聚乳酸和纖維素。復合材料可以制成絲狀打印材料或者制成混合粉末狀打印材料。在復合材料的制作方法中，還可加入交聯劑、增強劑、相容劑、熱穩定劑和抗氧劑等成份。纖維素與聚乳酸的配比可以根據具體的需要進行比例調配。根據人體或動物體內的骨骼或其它組織的硬度或強度值，發現纖維素與聚乳酸的重量比例控制在0.3:1至0.4:1較為合適，因為在這一比例的復合材料打印形成的三維模型如骨骼模型與人體或動物內的組織的硬度或強度基本一致。另外，在打印步驟之前還可以包括判斷步驟,判斷步驟是指根據缺陷部位的硬度或者強度選擇特定的復合材料,即對聚乳酸和纖維素的配比進行調整。根據本文檔來自技高網...

【技術保護點】
三維模型，所述三維模型通過三維打印機打印得到,所述三維模型包括復合材料,?其特征在于：所述復合材料為纖維增強的聚乳酸復合物,所述三維模型具有主體部和固定單元,所述固定單元的至少一部分固定在所述主體部上；所述三維模型為三維骨模型。

【技術特征摘要】
1.三維模型，所述三維模型通過三維打印機打印得到,所述三維模型包括復合材料,其特征在于：所述復合材料為纖維增強的聚乳酸復合物,所述三維模型具有主體部和固定單元,所述固定單元的至少一部分固定在所述主體部上；所述三維模型為三維骨模型。2.根據權利要求1所述的三維模型，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇健強，
申請(專利權)人：珠海天威飛馬打印耗材有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44