病变乳房假体、制备方法及对乳房检测器优化或校对方法技术

本发明专利技术涉及一种模仿病变乳房的假体及其设计与制备方法、对人体乳房病变检测器件优化或校对的方法。本发明专利技术中的模仿病变乳房的假体，其中该假体包括假体主体以及包含在假体主体内的模拟病灶位点。假体主体由仿人体正常乳腺组织的主体材料形成，并且其具有模仿人体乳房的外形。模拟病灶位点包括一个或多个物理发热位点和/或一个或多个化学改性位点，该物理发热位点由柔性发热器件形成，并且该柔性发热器件具有引线，其中引线一端连接柔性发热器件，任选地另一端从假体主体底部露出。

【技术实现步骤摘要】
模仿病变乳房的假体及其设计与制备方法、对人体乳房病变检测器件优化或校对的方法
本专利技术属于医工结合研究领域，涉及一种模仿病变乳房的假体、模仿病变乳房的假体的设计与制备方法、以及对人体乳房病变检测器件优化或校对的方法。
技术介绍
女性乳腺是由皮肤、纤维组织、乳腺腺体和脂肪组成的，乳腺癌是发生在乳腺上皮组织的恶性肿瘤。乳腺癌已经成为威胁女性健康的主要恶性肿瘤之一，发病率在女性肿瘤中排第一，并呈上升趋势。乳腺癌已成为当前社会的重大公共卫生问题。乳腺癌的预防与治疗方法可以简单归结为物理类、化学类以及两者结合。物理类方法广泛应用声、光、力、电、热等物理原理对乳腺癌的早期筛查、临床诊断以及治疗与术后辅助医疗等方面发挥了重要的作用。以乳腺癌早期检测为例，目前临床上使用的和正在研究的方法包括：X射线成像，超声成像，热成像等。这些判断方法的病理基础是相比于正常组织，病变细胞和组织新陈代谢更旺盛，使得病变部位局部物理特性(包括硬度、温度)和生理组织形貌发生改变。由于乳腺癌的高发病率及其对女性健康和生活水平的威胁，随着新型电子技术的发展与新型医疗模式的建立，研制便携式、可穿戴、可长期监测或治疗乳腺癌的医疗健康设备实现远程医疗与个性化医疗已然成为趋势与热点。在针对乳腺癌医疗的电子器件研究中能准确模仿人体病变乳腺物理特性的假体对于体外模拟实验的价值至关重要。病变乳房假体是指能够模拟人体乳房病变时局部组织物理特性的变异，包括局部高温、局部弹性模量增大和局部光学特性改变等。然而，目前已有的乳房假体基本上是针对切除肿瘤后的乳房进行修复，用以提高肿瘤根治整形美容治疗疗效，改善生活质量，降低医疗成本。例如，专利文献1中记载了基于三维打印技术的乳房假体制造方法，其中在术前根据患者的乳腺医学影像数据对待切除的肿瘤进行分析定位，确定切除部分的形状、大小和位置，进一步利用生物三维打印技术按照模型制备出符合要求的个性化乳房假体。然而，对于乳房假体可用于可长期监测或治疗乳腺癌的医疗健康设备并没有进一步的记载。因此，利用乳房假体进行辅助医学研究、检测方式的精确化还有进一步提升的空间。专利文献1：CN104783924A
技术实现思路
专利技术要解决的问题针对本领域以上存在的不足，本专利技术所要解决的技术问题为给面向乳腺癌监测治疗的研究提供可靠的体外实验载体，能够方便地对人体乳房部位检测用仪器进行优化校准。本专利技术中基于3D打印与柔性电子技术设计与制备的模仿病变乳房的假体具有可靠的模仿人体乳房的功能。进一步，通过利用本专利技术制备的假体作为体外实验载体，可实现病变位置与病变强度的精确模拟与动态控制，由此得到关于“病变”程度的确切信息，进而根据这些信息进行个性化、针对性的治疗。另外，本专利技术的目的还在于提供一种模仿病变乳房的假体的制备方法，由此可根据患者具体的病变状况，定制个性特别的模仿病变乳房的假体，长期监测乳腺癌的发展状况或者治疗乳腺癌。另外，本专利技术的目的还在于提供一种对人体乳房病变检测器件优化或校对的方法。利用模仿病变乳房的假体作为体外实验载体，通过新型人体乳房病变检测器件检测该假体的热学、力学等信息，并且进一步与该假体的真实检测数据进行对比，由此优化或校对新型人体乳房病变检测器件。该方法对研制针对乳腺癌的新型医疗设备和理论模型具有重要意义。本专利技术可用于但不限于新型电子器件的设计与优化，以及新型理论模型的验证。用于解决问题的方案本专利技术基于3D打印与柔性电子技术，提出一种病变乳房假体设计与制备方法以及由此制得的模仿病变乳房的假体。具体通过如下来实施。本专利技术技术方案如下：一种模仿病变乳房的假体，所述假体包括假体主体，以及包含在假体主体内的模拟病灶位点，其中，所述假体主体由仿人体正常乳腺组织的主体材料形成，并且其具有模仿人体乳房的外形；所述模拟病灶位点包括一个或多个物理发热位点和/或一个或多个化学改性位点，所述物理发热位点由柔性发热器件形成，并且所述柔性发热器件具有引线，其中所述引线一端连接柔性发热器件，任选地另一端从所述假体主体底部露出。根据以上所述的假体，其中所述仿人体正常乳腺组织的主体材料包括软质硅胶材料。根据以上所述的假体，其中所述柔性发热器件包括微纳电子器件，所述微纳电子器件具有功能层，所述功能层至少包括热效应功能层。根据以上所述的假体，其中所述假体具有拓扑结构分布的一维导热材料，其以模拟人体乳房血管分布的形态而布置，任选地至少部分的所述一维导热材料从所述假体主体底部露出。本专利技术的另一技术方案如下：一种模仿病变乳房的假体的制备方法，所述方法包括如下步骤：a)形成具有人体乳房外形的模具的步骤；b)在所述模具中形成模仿病变乳房的假体的步骤，所述假体包括假体主体，以及包含在假体主体内的模拟病灶位点，其中，所述假体主体由仿人体正常乳腺组织的主体材料形成，并且其具有模仿人体乳房的外形；所述模拟病灶位点包括一个或多个物理发热位点和/或一个或多个化学改性位点，所述物理发热位点由柔性发热器件形成，并且所述柔性发热器件具有引线，其中所述引线一端连接柔性发热器件，任选地另一端从所述假体主体底部露出。根据以上所述的方法，其中所述步骤a)中利用3D打印方法形成所述模具。根据以上所述的方法，其中所述步骤b)包括如下步骤：i)将液态硅胶前体材料部分地填充至倒置的所述模具中，之后将所述液态硅胶前体材料固化得到软质硅胶材料；ii)在上述软质硅胶材料表面形成位置固定的一个或多个物理发热位点和/或一个或多个化学改性位点，重复进行上述步骤i)和ii)，直至模具的可使用部分被充满，各所述软质硅胶材料的全体形成所述假体主体。根据以上所述的方法，其中在步骤ii)中，形成所述物理发热位点的柔性发热器件以负压的方式物理贴合于所述软质硅胶材料表面，和/或所述化学改性位点通过对所述软质硅胶材料表面进行化学改性处理而形成。根据以上所述的方法，其中在步骤a)之前，包括对真实人体的病变乳房的检测扫描，所述检测扫描包括确定所述真实病变乳房的外形以及病灶的具体位置和体积。根据以上所述的方法，其中根据所述检测扫描所确定的病灶的具体位置和体积设置在所述假体中的模拟病灶位点的位置和体积。根据以上所述的方法，其中在步骤a)与步骤b)之间，还包括在所述模具中设置具有拓扑结构分布的一维导热材料的步骤，以模拟人体乳房血管分布的形态而布置，任选地至少部分的所述一维导热材料从所述假体主体底部露出。本专利技术的又一技术方案如下：一种对人体乳房病变检测器件优化或校对的方法，其包括如下步骤：准备模仿病变乳房的假体的步骤，所述假体为根据以上所述的假体或者根据以上所述方法获得的假体；获得所述假体的真实检测数据的步骤；使用待优化或校对的人体乳房病变检测器件对所述假体进行测试以获得测试数据的步骤；对比真实检测数据与所述测试数据，进而优化或校对所述人体乳房病变检测器件的步骤。根据以上所述的方法，其中所述真实检测数据和/或测试数据包括热学数据、力学数据、光学数据或其组合。专利技术的效果基于以上提供的本专利技术的技术方案，本专利技术获得了有利的技术效果：通过本专利技术提供的模仿病变乳房的假体，能够为面向乳腺癌监测治疗的研究提供可靠的体外实验载体，进一步可实现病变位置与病变强度的精确模拟与动态控制。另外，通过本专利技术的模仿病变乳房的假体的制备方法，可根据患者具体的病变状况，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模仿病变乳房的假体，其特征在于，所述假体包括假体主体，以及包含在假体主体内的模拟病灶位点，其中，所述假体主体由仿人体正常乳腺组织的主体材料形成，并且其具有模仿人体乳房的外形；所述模拟病灶位点包括一个或多个物理发热位点和/或一个或多个化学改性位点，所述物理发热位点由柔性发热器件形成，并且所述柔性发热器件具有引线，其中所述引线一端连接柔性发热器件，任选地另一端从所述假体主体底部露出。

【技术特征摘要】
1.一种模仿病变乳房的假体，其特征在于，所述假体包括假体主体，以及包含在假体主体内的模拟病灶位点，其中，所述假体主体由仿人体正常乳腺组织的主体材料形成，并且其具有模仿人体乳房的外形；所述模拟病灶位点包括一个或多个物理发热位点和/或一个或多个化学改性位点，所述物理发热位点由柔性发热器件形成，并且所述柔性发热器件具有引线，其中所述引线一端连接柔性发热器件，任选地另一端从所述假体主体底部露出。2.根据权利要求1所述的假体，其特征在于，所述仿人体正常乳腺组织的主体材料包括软质硅胶材料。3.根据权利要求1或2所述的假体，其特征在于，所述柔性发热器件包括微纳电子器件，所述微纳电子器件具有功能层，所述功能层至少包括热效应功能层。4.根据权利要求1-3任一项所述的假体，其特征在于，所述假体具有拓扑结构分布的一维导热材料，其以模拟人体乳房血管分布的形态而布置，任选地至少部分的所述一维导热材料从所述假体主体底部露出。5.一种模仿病变乳房的假体的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：a)形成具有人体乳房外形的模具的步骤；b)在所述模具中形成模仿病变乳房的假体的步骤，所述假体包括假体主体，以及包含在假体主体内的模拟病灶位点，其中，所述假体主体由仿人体正常乳腺组织的主体材料形成，并且其具有模仿人体乳房的外形；所述模拟病灶位点包括一个或多个物理发热位点和/或一个或多个化学改性位点，所述物理发热位点由柔性发热器件形成，并且所述柔性发热器件具有引线，其中所述引线一端连接柔性发热器件，任选地另一端从所述假体主体底部露出。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中利用3D打印方法形成所述模具。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述步骤b)包括如下步骤：i)将液态硅胶前体材料部分地填充至倒置...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，陈颖，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11