三维造型模具的制做方法以及医疗、医学培训、科研和教育用支持工具技术

本发明专利技术提供一种可将医生等专家们对脏器等所掌握的触感进行再现的三维造型模具的制作方法。从医疗用诊断装置取得的二维数据中的亮度信息提取出造型对象物体的生物体部位的三维形状，生成生物体部位以及内部结构部位的三维形状数据。通过造型功能对三维形状数据进行编辑。分别创建生物体部位及其内部结构部位的触感等效参数表。对各个用在生物体部位及其内部结构部位的模具材料的材料类别及混合比例进行定义并追加在触感等效参数表里。将根据触感等效参数表的参数生成的原始形状数据、生物体部位及其内部结构部位数据与原始形状数据进行布尔运算。使用所定义的材料通过三维打印机进行造型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于一种利用X射线CT或MRI等医疗用诊断装置取得的医学图像的三维数字化数据，使用复数种原材料进行造型制成三维造型模具的技术。
技术介绍
在医疗领域中将患部或身体特定部位进行三维可视化，如在知情同意、决定治疗方案，医疗教育、医学研究等领域的需求在不断增长。特别是利用三维造型模具实现的三维可视化时，不仅是视觉，将立体形状用手进行实际接触观察，可以获得更多计算机图像无法传达的信息。通常的X射线CT或MRI (磁共振成像)等医疗用诊断仪器的标准采用的是DICOM(数字影像和通信标准)、生成三维形状数据，在此基础上通过层叠式粉末成型机使用石膏基材料，实现高速、高精度的制作出医疗用三维造型模具是已公开的。但是，还存在着类似有内部结构的肝脏等复杂器官的柔软度的模拟、或者无法向处理器官等医生或护士提供器官等的触感信息等问题。近年来，随着医疗与工程学的融合 协作的飞速进步，已有提议有效利用先进的工程学计算方法的仿真程序。该仿真程序，将要进行手术对象的生物体部位用多边形构建在计算机屏幕上，模拟类似肝脏等 器官的表面。另一方面，通过同时喷射多种树脂，组合硬质树脂和软质树脂,采用机械性质不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.31 JP 2011-0788761.一种三维造型模具的制作方法，其特征在于， 是利用一种至少使用2种类型的原材料作为模具材料的三维打印机、制作三维造型模具的制作方法、至少包括: 1)从医疗用诊断装置取得的二维数据中的亮度信息提取出造型对象物体的生物体部位的三维形状，生成生物体部位及其内部结构部位的三维形状数据的形状数据生成步骤和、 2)通过造型功能对生物体部位及其内部结构部位的三维形状数据进行编辑的形状数据编辑步骤和、 3)分别对所述生物体部位以及所述内部结构部位、 创建指定原始形状的至少包括内部结构模式、模式尺寸和模式间隔作为参数的触感等效参数表的表创建步骤和、 4)分别对所述生物体部位以及所述内部结构部位的造型所使用的模具材料的材料类别以及混合比率进行定义、追加在所述触感等效参数表的材料类别定义步骤和、 5)根据所述触感等效参数表的参数生成原始形状数据，将所述数据编辑步骤取得的生物体部位及内部结构部位的部位数据与所述原始形状数据进行并集、差集、交集中任意一种布尔运算的布尔运算步骤和、 6)根据所述布尔运算步骤取得的生物体部位以及内部结构部位的三维形状数据，采用由所述材料类别定义步骤所定义的材料、使用所述三维打印机进行造型的造型步骤 构成的三维造型模具的制作方法。2.根据权利要求1所记载的三维造型模具的制作方法，其特征在于， 所述模具材料，至少是由I种的透光性材料形成的。3.根据权利要求1所记载的三维造型模具的制作方法，其特征在于， 所述形状数据编辑步骤至少包括文字 记号的追加处理、标记符号的追加处理、定标器的追加处理、条形码的追加处理。4.根据权利要求1所记载的三维造型模具的制作方法，其特征在于， 在所述形状数据生成步骤中，将所述内部结构部位的三维形状尺寸缩小至小于所述生物体部位的内部结构部位的体积。5.根据权利要求1 3中任意一个权利要求项所记载的三维造型模具的制作方法，其特征在于， 如果要对生物体部位以及内部结构部位中的至少I个部位赋予软质触感时，在所述布尔运算步骤中，将所定义的第I软质材料的部位数据与未定义材料的原始形状数据进行并集运算，或是将所定义的第I软质材料的部位数据与未定义材料的原始形状数据进行差集运算。6.根据权利要求1 3中任意一个权利要求项所记载的三维造型模具的制作方法，其特征在于， 如果要对生物物体部位以及内部结构部位中的至少I个部位赋予硬质触感时，在所述布尔运算步骤中，将所定义的第I硬质材料的部位数据与所定义的第2硬质材料的原始形状数据进行并集运算，或是将所定义的第I硬质材料的部位数据与未定义材料的原始形状数据进行差集运算。7.根据权利要求1 3中任意一个权利要求项所记载的三维造型模具的制作方法，其特征在于， 如果要对生物体部位以及内部结构部位中的至少I个部位赋予硬质触感时，在所述布尔运算步骤中，将所定义的第I硬质材料的部位数据与所定义的第I软质材料的原始形状数据进行并集运算，或者是进行差集运算。8.根据权利要求1 3中任意一个权利要求项所记载的三维造型模具的制作方法，其特征在于， 在所述表创建步骤中，当所述生物体部位是肝脏时，从肝实质、肝静脉、门脉、胆管、病变部位中选择I个以上的部位作为所述内部结构部位，并对所选部位进行所述内部结构模式定义、模式尺寸定义、模式间隔定义。9.根据权利要求1 3中任意一个权利要求项所记载的3维造型模具的制作方法，其特征在于， 在所述表创建步骤中，当所述生物体部位是孕妇腹部时， 从子宫、胎儿、挤 带、胎盘、羊水、血管、皮下脂肪中选择I个以上的部位作为所述内部结构部位，并对所选部位进行所述内部结构模式定义、模式尺寸定义、模式间隔定义。10.根据权利要求1 3中任意一个权利要求项所记载的三维造型模型制作方法，其特征在于， 在所述表创建步骤中，当所述生物体部位是乳房部位时， 从皮下脂肪、乳腺、乳管、淋巴管、淋巴结、乳房肿瘤中选择I个以上的部位作为所述内部结构，并对所选部位进行所述内部结构模式定义、模式尺寸定义、模式间隔定义。11.根据权利要求1 3中任意一个权利要求项所记载的三维造型模型制作方法，其特征在于， 在所述表创建步骤中，当所述生物体部位是四肢...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉本真树，东健，渡边欣一，岛田周吉，
申请(专利权)人：国立大学法人神户大学，株式会社发索科技，
类型：
国别省市：