一种根据医疗数据自动3D打印枕头的方法与流程

本发明涉及3d打印、医疗养生领域，具体公开了一种根据医疗数据自动3d打印枕头的方法。

背景技术：

随着现代医疗技术的发展，以及3d打印技术的成熟，为3d打印成品在医疗与保健行业中的应用提供了条件。

随着现代办公条件的改变，越来越多的人从传统的体力劳动转变成了办公室劳动，整天坐在办公室内对着电脑和文件办公，更容易得颈椎病。

睡眠几乎占了人类生命三分之一的时间，有一个合适的枕头，可以有效的预防和治疗颈椎病，缓解人的颈部压力。然而，传统的枕头，普遍是统一的工厂生产加工而成的，同类产品尺寸、形状与弹力统一，客户很难挑选到一个适合自己的枕头，且人在睡眠时，仰躺、左侧卧和右侧卧时，根据人体肩宽与头部重量的不同，需要的枕头高度和弹力均是不同的。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明提供一种根据医疗数据自动3d打印枕头的方法。

本发明采用的技术方案是：一种根据医疗数据自动3d打印枕头的方法，其特征是：所述的枕头包括支撑层和弹性层，弹性层是一层套设于支撑层外的弹性材料做成的枕套；

所述的支撑层根据医疗数据自动3d打印的方法包括步骤如下：

s1.采集数据，客户将自己上半身的ct或核磁共振影像数据导出成多个连续的dcm格式光栅图像文件，并发给定制企业；

s2.图像重建，定制企业将多个连续的dcm文件导入到mimics软件中进行重建，自动得到一个可编辑的人体头颈部位数据模型，通过mimics软件导出成人体3d模型的stl格式文件；

s3.3d模型导出，定制企业将人体3d模型的stl文件用geomagicstudio软件打开，同时打开预设标准形状的枕头毛坯stl文件，将毛坯与人体3d模型的数据通过合并操作，在枕头毛坯的3d图形中，以人体3d模型的后脑勺部位数据，通过剪切与求差操作得到枕头中部的后脑凹槽形状数据，以人体3d模型的左右两侧脸的形状数据及肩膀宽度数据，剪切与求差得出枕头两侧的左侧脸凹槽和右侧脸凹槽形状数据，将最终得到的支撑层3d模型导出成stl格式的文件；

s4.打印成型，定制企业用支撑层stl文件导入3d打印机，3d打印机自动根据支撑层stl文件完成硬质的支撑层的打印成型。

作为优选的，所述弹性层的厚度d与材料弹性系数e，以及用户的头部重量g和接触面面积s的关系是d＝g/(e×s)。

优选的，所述步骤s3中求差操作的数据为弹性层的厚度d。

优选的，所述的支撑层内部设有基座。

优选的，所述的步骤s3中预设标准形状的枕头毛坯stl文件内3d模型下部预设有容纳基座的3d凹槽。

本发明的有益效果是：通过针对人体模型数据3d打印出的枕头支撑层和根据头部重量选择的弹性层，使每个客户都能定制一个专属自己的最合适的枕头，通过分设后脑凹槽、左侧脸凹槽和右侧脸凹槽，使人在各种睡姿时都能得到最合适的头部支撑，有效缓解了人在睡眠时的颈部压力。

附图说明

图1是本发明的打印内衬示意图。

图2是本发明的后脑枕示意图。

图3是本发明的右侧脸枕示意图。

图中：1、后脑凹槽，2、左侧脸凹槽，3、右侧脸凹槽。

具体实施方式

参见图1至图3，本发明是一种根据医疗数据自动3d打印枕头的方法，包含一种根据医疗数据自动3d打印枕头的方法，其特征是：所述的枕头包括支撑层和弹性层，弹性层是一层套设于支撑层外的弹性材料做成的枕套，弹性层厚度d与材料弹性系数e，以及用户的头部重量g和接触面面积s的关系是d＝g/(e×s)。

所述的支撑层根据医疗数据自动3d打印的方法包括步骤如下：

s1.采集数据，客户将自己上半身的ct或核磁共振影像数据导出成多个连续的dcm格式光栅图像文件，并发给定制企业；

s2.图像重建，定制企业将多个连续的dcm文件导入到mimics软件中进行重建，自动得到一个可编辑的人体头颈部位数据模型，通过mimics软件导出成人体3d模型的stl格式文件；

s3.3d模型导出，定制企业将人体3d模型的stl文件用geomagicstudio软件打开，同时打开预设标准形状的枕头毛坯stl文件，将毛坯与人体3d模型的数据通过合并操作，在枕头毛坯的3d图形中，以人体3d模型的后脑勺部位数据以及弹性层厚度d，通过剪切与求差操作得到枕头中部的后脑凹槽1形状数据，以人体3d模型的左右两侧脸的形状数据、弹性层厚度d以及肩膀宽度数据，剪切与求差得出枕头两侧的左侧脸凹槽2和右侧脸凹槽3形状数据，将最终得到的支撑层3d模型导出成stl格式的文件；

s4.打印成型，定制企业用支撑层stl文件导入3d打印机，3d打印机自动根据支撑层stl文件完成硬质的支撑层的打印成型。

支撑层内部设有用于节省3d打印材料并提高打印效率的硬质的基座，基座根据不同的人群肩宽和骨骼尺寸，设有多种可供选择的尺码，在3d打印时，只需要选择最接近打印模型的基座，既可以节省大量的3d打印基材。步骤s3中预设标准形状的枕头毛坯stl文件内3d模型下部预设有容纳基座的3d凹槽。步骤s4打印时直接在基座表面上打印成最终的硬质层。

人在睡眠时，平躺后后脑直接对准后脑凹槽1，然后翻身选择自己喜欢的睡姿，翻身时人体头部随着转动，移动到对应的侧脸凹槽中，使人在左侧卧和右侧卧时，均可在左侧脸凹槽2和右侧脸凹槽3中得到合适的头部支撑高度，且根据人体头部模型打印出的基座，保证了整个头部支撑力度的均匀，使睡眠更舒适。

技术特征：

技术总结
本发明涉及3D打印、医疗养生领域，具体公开了一种根据医疗数据自动3D打印枕头的方法，包括支撑层和弹性层，弹性层是一层套设于支撑层外的弹性材料做成的枕套，支撑层根据医疗数据自动3D打印通过采集数据、图像重建、3D模型导出、打印成型的步骤自动打印成型。本发明通过针对人体模型数据3D打印出的枕头支撑层和根据头部重量选择的弹性层，使每个客户都能定制一个专属自己的最合适的枕头，通过分设后脑凹槽、左侧脸凹槽和右侧脸凹槽，使人在各种睡姿时都能得到最合适的头部支撑，有效缓解了人在睡眠时的颈部压力。

技术研发人员：肖亮星;黄文华;段光荣;李友余;曾浪勇;黄创森;王波群
受保护的技术使用者：佛山市乙太医疗用品有限公司
技术研发日：2018.12.20
技术公布日：2019.03.12