、粗细、分支级别数据可采用目前已经公开的或公认的医学解剖数据，或根据个体化需要采集个体化数据。根据数据及需要的气管分支级别如主干、Ι/ΙΙ/ΠΙ级分支、毛细管，建立数字模型。
[0027]3D打印。以横断面式打印，即打印完成后气管是竖直的为例。打印第一层时，按照数字模型设定的环形软骨8的位置、根据软骨的质感选用目前已经公知的、质感适宜的人体硅胶打印环形软骨8的材料实施打印。在打印环形软骨8的连接组织9时换用目前已经公知的、质感适宜的打印环形软骨8的连接组织9的人体硅胶材料实施打印。打印时只打印环形软骨8及其间的连接组织9，则环形软骨8中间形成的中空部位随着打印的进行逐渐加长，最终形成中空的高真实度质感的人气管模型。如图2所示，模拟人体管道内流体的模拟气体从存储器a流出，流体经电动机b、泵c后由温度控制器d调节需要的温度再由压力控制器e调节需要的压力后进入人体器官模型f，以上各部分通过管道依次连接构成回路，人体器官模型f的流体经模型内中空管道最后流回存储器a，开始下一个循环，循环调节装置设置在人体器官模型外部为本实施例作为本发明的优选方案。循环调节装置还可以按照需要设置在人体器官模型内部，循环调节装置设置在人体器官模型内部的工作过程和设置在外部相同。
[0028]实施例3
一种基于3D打印技术的功能型人体器官模型及制造方法在制造人体眼球模型的应用。
[0029]建模。如图5所示人体眼球横断面结构示意图。人体眼球是圆形中空、有内容物。眼球壁、尤其是前部有很多不同的组织结构层。人体眼球体积、直径、玻璃体18、虹膜15、前房16、晶状体17、视网膜12、血管11数据可采用目前已经公开的或公认的医学解剖数据，或根据个体化需要采集个体化数据。根据这些数据建立眼球数字模型。
[0030]3D打印。以水平式打印，即打印完成后眼球是水平放置的为例:打印的第一层是眼球最下部的外壁，随着打印的外壁不断增厚，出现了内壁的最下部，接着依次出现血管11、玻璃体18、晶状体10、虹膜15等。不同的组织分别依次换用目前已经公知的、质感适宜的人体硅胶打印材料进行打印，营造组织层次。前房16空间只打印房壁，中间腔留空腔，随着周围组织打印成功，前房16空间形成。打印完眼球最上部后眼球模型打印完成，内部存在高仿真度内容物及组织层次、必要的房水在前房空间显现后可人工添加模拟液体，模型打印完成后空间自然封闭，液体不会外漏。如图2所示，模拟人体管道内流体的模拟血液从存储器a流出，流体经电动机b、泵c后由温度控制器d调节需要的温度再由压力控制器e调节需要的压力后进入人体器官模型f，以上各部分通过管道依次连接构成回路，人体器官模型f的流体经模型内中空管道最后流回存储器a，开始下一个循环，循环调节装置设置在人体器官模型外部本实施例作为本发明的优选方案。循环调节装置还可以按照需要设置在人体器官模型内部，循环调节装置设置在人体器官模型内部的工作过程和设置在外部相同。
[0031]实施例4
一种基于3D打印技术的功能型人体器官模型及制造方法在制造人体股骨模型的应用。
[0032]建模。如图6、图7所示人体股骨结构示意图。人体股骨是股骨干呈长圆形、外层骨皮质密度高、硬度高、内部骨髓疏松、两个骨端外形不同。采用目前已经公开的或公认的医学解剖数据，或根据个体化需要采集个体化数据建模。
[0033]3D打印。以横断面式打印，即打印完成后股骨是竖直的为例。按照数字模型确定的外形开始打印。打印的第一层是股骨最下端的膝关节部分，随着打印进行，依次出现骨膜18、骨密质19、骨松质20、骨髓21，分别选用目前已经公知的、质感适宜的打印材料聚氨酯材料打印出质感仿真的骨膜18、骨密质19、骨松质20、骨髓21。最后打印股骨头，模型制作完成。对组织缺损如颅骨缺失的患者,可打印出患者个体化的、体现缺损部位原本解剖结构的组织缺损修补产品，用于临床组织缺损修补。组织缺损部位的修补块用钛粉打印。
[0034]实施例5
一种基于3D打印技术的功能型人体器官模型及制造方法在制造切开缝合练习用腹壁正前部模型的应用。
[0035]建模。如图8所示切开缝合练习用腹壁结构示意图。从外到内的组织顺序依次是皮肤22、皮下脂肪23、腹直肌前鞘24、腹直肌25、腹直肌后鞘26、腹膜27。切开缝合练习用腹壁解剖要求腹壁全层组织结构清晰，每层之间可剥离分开。按照这样的解剖要求，采用目前已经公开的或公认的医学解剖数据，或根据个体化需要采集个体化数据建模。
[0036]3D打印。以横断面式打印，即打印完成后腹壁是横切面形式为例。按照组织层次由内向外逐层打印，每层组织选用目前已经公知的、质感适宜的不同的打印材料人体硅胶进行打印以体现组织层次。腹直肌内血管只打印数字化定位的血管壁，待血管壁打印合拢后，则呈现中空管腔。在人体器官模型血管外部连接液体循环和调节装置，通过该装置可改变液体温度、压力。打印出的血管网络内部可以流动液体来模拟血液流动，切开管道可模拟组织出血；液体压力加大后可模拟动脉喷血等临床真实状况；给流动的液体加温，可使术者感受到高仿真度的腹壁温度；变化液体压力可模拟患者血压变化。
【主权项】
1.一种基于3D打印技术的功能型人体器官模型，其特征在于:所述人体器官模型中的管道为中空结构，所述管道连接有循环调节装置。2.如权利要求1所述的一种基于3D打印技术的功能型人体器官模型，其特征在于:所述循环调节装置由存储器、动力装置、温度控制器、压力控制器通过管道依次连接构成回路。3.一种基于3D打印技术的功能型人体器官模型制造方法，其特征在于由下述步骤组成:首先收集人体器官数据，建立3D打印人体器官模型的数据模型；然后采用打印材料按照建立的数据模型打印出人体器官模型；最后，在人体器官模型管道连接循环调节装置。4.如权利要求3所述的一种基于3D打印技术的功能型人体器官模型制造方法:其特征在于:所述的打印材料为打印软组织用人体硅胶，打印骨头用聚氨酯材料，组织缺损部位的修补块用钛粉。5.如权利要求3和4所述的一种基于3D打印技术的功能型人体器官模型制造方法，其特征在于:所述循环调节装置循环调节人体模拟流体。
【专利摘要】一种基于3D打印技术的功能型人体器官模型及制造方法。首先收集人体器官数据，建立3D打印人体器官模型的数据模型；然后根据采用适宜的打印材料，按照建立的数据模型打印出人体器官模型，并在模型的组织内部打印出可流通流体的管道网络；最后，在人体器官模型管道连接相应流体循环调节装置，通过该装置可调节流体的种类、温度、压力，模拟人体器官简单功能。本发明能够制造出真实反映人体器官解剖特点、内部管道结构和模拟人体器官内各种流体流通情况的人体器官模型。
【IPC分类】G09B23/28
【公开号】CN105096715
【申请号】CN201410205103
【发明人】朱一帆, 曹艳萍
【申请人】朱一帆, 曹艳萍
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月15日