一种仿生肿瘤结构的制作方法及仿生肿瘤结构的教具平台技术

本发明专利技术涉及一种仿生肿瘤结构的制作方法及仿生肿瘤结构的教具平台，对病人患病部位扫描；识别DICOM文件保存为mcs文件；提取影像数据形成模板；处理模板；合并模板形成实体三维图像；拆分图像形成肿瘤拼接结构和组织拼接结构，分别打印出模具；硅胶浇注模具成型；拼接浇注成型的组织结构，该教具平台包括有仿生肿瘤结构、连接器和人体结构平台，仿生肿瘤结构通过连接器设置于人体结构平台内。上述仿生肿瘤结构的制作方法及教具平台，扫描病人体内的肿瘤及器官，通过拼接形成器官三维图，再打印形成仿生器官，将仿生器官放置入人体结构平台中，练习肿瘤切除术，更直观的显示肿瘤与器官的连接关系，可以多次练习，以提高手术成功率和降低并发症发生。和降低并发症发生。和降低并发症发生。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生肿瘤结构的制作方法及仿生肿瘤结构的教具平台


[0001]本专利技术涉及医疗教具
，尤其是涉及一种仿生肿瘤结构的制作方法及仿生肿瘤结构的教具平台。

技术介绍

[0002]各种器官内的良/恶性肿瘤、癌症已成为现代人的一类多发病症。根据2020年调研显示，全球癌症新发1929万例，23.7％(457万例)发生在中国，全球癌症死亡996万例，30.1％(300万例)发生在中国，由此可见，中国已经成为癌症高发、高死亡地区。
[0003]然而，肿瘤切除手术十分复杂,附近有大量的神经、血管、淋巴结，因而在真正为病人主刀前需要进行大量的练习、观摩以累积足够的临床经验。然而现有的练习教具只能模拟一款肿瘤进行练习，临床应用的效果不佳，中国专利(CN105719550B)公开一种肿瘤切除手术练习模型及其制造方法，虽然能模拟制造病人肿瘤结构，其肿瘤结构通过连接件悬置于薄壁器官内，但是其不能模拟实际肿瘤结构与器官的连接关系，不能达到练习模拟肿瘤切除的效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种仿生肿瘤结构的制作方法及仿生肿瘤结构的教具平台，以解决上述技术问题，能够模拟病人的肿瘤结构，并可在教具平台上练习，临床应用效果高。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种仿生肿瘤结构的制作方法：包括以下步骤：
[0007]S1、对病人的肿瘤或者癌症以及患病部位扫描，获得医学影像数据，形成DICOM文件；
[0008]S2、用Mimics软件识别DICOM文件并保存为用于计算机识别的mcs文件；
[0009]S3、加载mcs文件，提取影像数据形成模板；
[0010]S4、处理存在空腔、图像不全或者边界不清楚的模板；
[0011]S5、通过添加、删除、分离或合并模板形成实体三维图像；
[0012]S6、拆分三维图像形成肿瘤拼接结构和组织拼接结构，分别设计并打印出肿瘤拼接结构和组织拼接结构的模具；
[0013]S7、硅胶浇注模具成型；
[0014]S8、拼接浇注成型的组织结构，形成仿生肿瘤结构。
[0015]作为一种优选的方案，在步骤S1中，扫描层厚为0.03
‑
0.05mm，完成100至1000层扫描，获得肿瘤及患病部位的医学影像数据。
[0016]作为一种优选的方案，在步骤S3中，提取数据时，设置阈值0以上、1000以下为普通组织，阈值1000
‑
2000为肿瘤组织。
[0017]作为一种优选的方案，在步骤S4中，识别并处理肿瘤边界，与正常结构进行区分。
[0018]作为一种优选的方案，在步骤S6中，将肿瘤拼接结构和组织拼接结构形成STL文件，通过三维软件分别设计模具，并通过3D打印将其型芯和型腔分别打印出来。
[0019]作为一种优选的方案，在步骤S7中，将流动状态下的硅胶材料注入至模具中，在室温20
‑
25℃，湿度在45％
‑
55％的环境下进行固化制成产品。
[0020]作为一种优选的方案，在步骤S7中，将流动状态下的硅胶材料注入至模具中，通过加热使其保持在30
‑
60℃的环境下，湿度在45％
‑
55％进行固化制成产品。
[0021]作为一种优选的方案，在步骤S7中，将流动状态下的硅胶材料注入至模具中，在湿度在45％
‑
55％的环境下，使用紫外线高压汞灯照射1～2min进行固化制成产品。
[0022]作为本专利技术另外一种实施方案，一种仿生肿瘤结构的教具平台，包括有如上述的仿生肿瘤结构、连接器和人体结构平台，所述连接器可拆卸设置于所述人体结构平台上，仿生肿瘤结构通过所述连接器设置于所述人体结构平台内。
[0023]作为一种优选的方案，所述仿生肿瘤结构包括有肿瘤拼接结构、组织拼接结构以及相接结构，所述肿瘤拼接结构和所述组织拼接结构通过所述相接结构可拆卸连接，所述肿瘤拼接结构可以设置于所述组织拼接结构内部或者外部。
[0024]本专利技术的有益效果在于：上述仿生肿瘤结构的制作方法及仿生肿瘤结构的教具平台，能够将病人体内的肿瘤及其患病器官扫描下来，通过拼接的方式形成器官三维图，再打印出来形成仿生器官，医护人员可以将仿生器官放置入人体结构平台中，于其中练习肿瘤切除术，更直观的显示肿瘤与器官的连接关系，练习完成后，可以更换进行手术的部分进行多次练习，以提高手术成功率和降低并发症发生。
附图说明
[0025]图1为本专利技术涉及的仿生肿瘤结构的制作方法的流程示意图；
[0026]图2为本专利技术涉及的仿生肿瘤结构的剖视图；
[0027]图3为本专利技术涉及的人体结构平台的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术涉及的连接器的结构示意图；
[0029]图5为本专利技术涉及的第一连接部的结构示意图；
[0030]图6为本专利技术涉及的第二连接部的结构示意图；
[0031]图7为本专利技术涉及的锁紧夹块的结构示意图。
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0033]如图1所示，一种仿生肿瘤结构的制作方法，包括以下步骤：
[0034]步骤1、对病人的肿瘤或者癌症以及患病部位扫描，获得医学影像数据，形成DICOM文件。
[0035]在步骤1中，采用CT机、X光机或者核磁共振对病人进行肿瘤或者癌症部位扫描，CT扫描层厚为0.05mm，完成100至1000层扫描，获得肿瘤及患病部位的医学影像数据，形成DICOM文件，DICOM文件为可用于数据交换的医学图像格式，用于扫描得到的数据进行交互，
扫描层数可以根据器官或者组织大小进行调整。
[0036]步骤2、用Mimics软件识别DICOM文件并保存为用于计算机识别的mcs文件。
[0037]步骤2中，用Mimics软件识别DICOM文件可以形成为三维文件并保存为用于计算机识别的mcs文件，Mimics为交互式的医学影像控制系统，mcs文件为可被三维软件识别文件，能够将医学影像数据转化成为三维图像文件，便于使用计算机通过三维软件进行编辑，能够对人体扫描识别形成医学影像并且进行数字化。
[0038]步骤3、加载mcs文件，提取影像数据形成模板。
[0039]在步骤3中，于计算机中采用三维图像处理软件加载mcs文件，提取影像数据，将每一层CT扫描结果形成模板，其中，提取数据时，设置阈值0为脂肪组织，阈值0以上、1000以下为普通组织，阈值1000
‑
2000为肿瘤组织或者癌症组织以及癌症浸润组织，阈值2000以上为骨结构，用于区分不同的组织或者结构，由于癌症细胞可以无限制分化，导致影像数据中呈现出高密度结构，能够于影像数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生肿瘤结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对病人的肿瘤或者癌症以及患病部位扫描，获得医学影像数据，形成DICOM文件；S2、用Mimics软件识别DICOM文件并保存为用于计算机识别的mcs文件；S3、加载mcs文件，提取影像数据形成模板；S4、处理存在空腔、图像不全或者边界不清楚的模板；S5、通过添加、删除、分离或合并模板形成实体三维图像；S6、拆分三维图像形成肿瘤拼接结构和组织拼接结构，分别设计并打印出肿瘤拼接结构和组织拼接结构的模具；S7、硅胶浇注模具成型；S8、拼接浇注成型的组织结构，形成仿生肿瘤结构。2.根据权利要求1所述的仿生肿瘤结构的制作方法，其特征在于，在步骤S1中，扫描层厚为0.03
‑
0.05mm，完成100至1000层扫描，获得肿瘤及患病部位的医学影像数据。3.根据权利要求1所述的仿生肿瘤结构的制作方法，其特征在于，在步骤S3中，提取数据时，设置阈值0以上、1000以下为普通组织，阈值1000
‑
2000为肿瘤组织。4.根据权利要求2或3所述的仿生肿瘤结构的制作方法，其特征在于，在步骤S4中，识别并处理肿瘤边界，与正常结构进行区分。5.根据权利要求4所述的仿生肿瘤结构的制作方法，其特征在于，在步骤S6中，将肿瘤拼接结构和组织拼接结构形成STL文件，通过三维软件分别设计模具，并通过3D打印将其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥鹏，赵彩云，孟凡廷，孟庆和，管明田，赵立亭，李兰香，
申请(专利权)人：东莞雀鹏医疗信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：