一種3d打印醫(yī)用面罩的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D打印醫(yī)用面罩，包括接觸臉面的臉面?zhèn)群徒佑|儀器的儀器側(cè)，所述臉面?zhèn)仁峭ㄟ^面部掃描，獲得個(gè)性化的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，生成貼合臉型的臉面?zhèn)?D數(shù)據(jù)文件；所述儀器側(cè)是對(duì)傳統(tǒng)的面罩掃描，獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，或根據(jù)臨床需要進(jìn)行修改，制成3D數(shù)據(jù)文件；通過臉面?zhèn)群蛢x器側(cè)3D數(shù)據(jù)文件拼接，制成3D打印面罩?jǐn)?shù)字文件，最終通過3D打印機(jī)打印生成個(gè)性化的3D打印醫(yī)用面罩。本發(fā)明的3D打印醫(yī)用面罩顛覆了傳統(tǒng)的面罩制作方法，貼合了人的臉型，解決了空氣的側(cè)漏問題，能更有效地應(yīng)用于患者的呼吸機(jī)及心肺運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)，也能個(gè)性化地貼合動(dòng)物臉型，應(yīng)用于動(dòng)物的呼吸道疾病治療及臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
【專利說明】
一種3D打印醫(yī)用面罩
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)用面罩技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種3D打印醫(yī)用面罩。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，先通過計(jì)算機(jī)建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，指導(dǎo)打印機(jī)運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。常用材料有塑料、尼龍、光敏樹脂、石膏、鈦合金、橡膠等材料。目前常用的打印方法有熔融沉積造型技術(shù)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)、多噴嘴成型技術(shù)和立體印刷術(shù)等。
[0003]1986年，Charles Hull開發(fā)了第一臺(tái)商業(yè)3D印刷機(jī)，此技術(shù)已經(jīng)歷近30年的發(fā)展。開始在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域被用于制造模型，之后應(yīng)用在建筑、汽車，航空航天、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域迅速開展。3D打印的優(yōu)點(diǎn)是可以更快，更低成本生產(chǎn)產(chǎn)品。
[0004]在醫(yī)學(xué)方面，2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織。2014年8月，3D打印頭蓋骨、脊椎植入人體。在假肢領(lǐng)域中已有學(xué)者應(yīng)用3D打印技術(shù)，制作兒童假手、義指、支具等。但目前3D打印呼吸面罩在臨床醫(yī)學(xué)中的運(yùn)用未見報(bào)道。
[0005]目前臨床上提供的呼吸面罩常為預(yù)制，分大、中、小3中類型，但由于人的臉型不一，面罩往往不能完全罩住臉部，故患者常常在呼吸中，有空氣側(cè)漏的現(xiàn)象。
[0006]I)在呼吸機(jī)的應(yīng)用中，會(huì)發(fā)生氧氣泄漏，患者不能有效吸入氧氣。由于空氣側(cè)漏，不能有效調(diào)節(jié)呼吸機(jī)氣道壓力，會(huì)影響呼吸機(jī)的參數(shù)調(diào)試，繼而影響呼吸機(jī)對(duì)患者的治療效果。
[0007]2)在心肺運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)中，由于空氣側(cè)漏，外界的空氣進(jìn)入氣道，影響了氣道中氧和二氧化碳?xì)怏w的濃度，因而影響了運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)的結(jié)果。
[0008]狗、兔等動(dòng)物，沒有特殊的呼吸面罩，因此較難開展相應(yīng)的治療和實(shí)驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種3D打印醫(yī)用面罩，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種3D打印醫(yī)用面罩，包括接觸臉面的臉面?zhèn)群徒佑|儀器的儀器側(cè)，所述臉面?zhèn)仁峭ㄟ^面部掃描，獲得個(gè)性化的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，生成貼合臉型的臉面?zhèn)?D數(shù)據(jù)文件;所述儀器側(cè)是對(duì)傳統(tǒng)的面罩掃描，獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，或根據(jù)臨床需要進(jìn)行修改，制成3D數(shù)據(jù)文件;通過臉面?zhèn)群蛢x器側(cè)3D數(shù)據(jù)文件拼接，制成3D打印面罩?jǐn)?shù)字文件，最終通過3D打印機(jī)打印生成個(gè)性化的3D打印醫(yī)用面罩。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述臉面?zhèn)鹊?D掃描方法包括人工掃描和CT掃描。
[0012]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述人工掃描是用3D掃描儀直接對(duì)個(gè)體臉部進(jìn)行掃描，生成3D數(shù)據(jù)文件;所述CT掃描是通過CT對(duì)個(gè)體的頭部進(jìn)行掃描，截取臉部的圖像轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)文件。
[0013]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述3D打印醫(yī)用面罩的打印材料選用ABS或PLA。
[0014]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述3D打印醫(yī)用面罩的打印方法為FDM。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)通過3D掃描后制作產(chǎn)生個(gè)性化的面罩基底部，能對(duì)臉部皮膚緊密貼合，減少個(gè)體呼吸時(shí)空氣通過臉部的側(cè)漏，因而解決了個(gè)體在呼吸機(jī)運(yùn)用和心肺運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)的常見問題，提高了呼吸機(jī)運(yùn)用的效果和心肺運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)的精確度。
[0016](2)可運(yùn)用在狗等動(dòng)物的呼吸系統(tǒng)疾病的治療和臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
[0017](3)面罩臉面?zhèn)鹊幕夭糠?，可根?jù)患者的需要，通過三維重建設(shè)計(jì)，擴(kuò)大對(duì)臉部皮膚的貼合面積，減少對(duì)皮膚的壓迫，提高舒適度，提高患者對(duì)呼吸機(jī)等儀器設(shè)備使用的依從性。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例中，一種3D打印醫(yī)用面罩，包括接觸臉面的臉面?zhèn)群徒佑|儀器的儀器側(cè)，通過面部掃描，獲得個(gè)性化的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，生成貼合臉型的臉面?zhèn)?D數(shù)據(jù)文件，臉面?zhèn)染o貼臉部，可以預(yù)防呼吸時(shí)空氣的側(cè)漏，解決了目前使用面罩的空氣側(cè)漏問題；因儀器設(shè)備尺寸固定，接口統(tǒng)一，無需個(gè)性化定制，只需首例對(duì)傳統(tǒng)的面罩掃描，獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，或根據(jù)臨床需要進(jìn)行修改，制成3D數(shù)據(jù)文件;通過臉面?zhèn)群蛢x器側(cè)3D數(shù)據(jù)文件拼接，制成3D打印面罩?jǐn)?shù)字文件，最終通過3D打印機(jī)打印生成個(gè)性化的3D打印醫(yī)用面罩。
[0020]所述臉面?zhèn)鹊?D掃描方法包括人工掃描和CT掃描，所述人工掃描是用3D掃描儀直接對(duì)個(gè)體臉部進(jìn)行掃描，生成3D數(shù)據(jù)文件;所述CT掃描是通過CT對(duì)個(gè)體的頭部進(jìn)行掃描，截取臉部的圖像轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)文件。
[0021]所述儀器側(cè)的3D掃描方法是:對(duì)傳統(tǒng)的面罩進(jìn)行掃描，獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，或根據(jù)臨床需要進(jìn)行修改，制成3D數(shù)據(jù)文件。
[0022]3D面罩?jǐn)?shù)字文件的建立:運(yùn)用3D Max、netfabb、geomagic軟件，對(duì)臉面?zhèn)鹊?D數(shù)據(jù)文件和儀器側(cè)的3D數(shù)據(jù)文件進(jìn)行拼接，生成3D面罩?jǐn)?shù)字文件，并根據(jù)臨床需要進(jìn)行修改(如擴(kuò)大面罩的臉面?zhèn)扰c臉部皮膚的接觸面積)。
[0023]打印材料選用ABS或PLA。
[0024]打印方法:最終確定的3D打印面罩?jǐn)?shù)字文件由3D打印機(jī)器打印，打印方法為FDM(熔融擠壓成型)
成品后的細(xì)加工:3D面罩系帶的設(shè)計(jì)，3D口罩能貼合人體臉部，不壓迫臉面皮膚，使皮膚缺血，臨床應(yīng)用過程中不會(huì)被輕易移動(dòng)。
[0025]本發(fā)明3D打印醫(yī)用面罩為定制，面罩臉面?zhèn)然撞磕軐?duì)臉部皮膚緊密貼合，減少個(gè)體應(yīng)用呼吸面罩時(shí)的空氣側(cè)漏問題;而且可根據(jù)患者的需要，通過3D設(shè)計(jì)，擴(kuò)大基底部對(duì)臉部皮膚的貼合面積，減少對(duì)皮膚的壓迫，提高舒適度。
[0026]3D打印醫(yī)用面罩顛覆了傳統(tǒng)的面罩制作方法，3D面罩貼合了人的臉型，解決了空氣的側(cè)漏問題，能更有效地應(yīng)用于患者的呼吸機(jī)及心肺運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)。3D面罩也能個(gè)性化地貼合動(dòng)物臉型，應(yīng)用于動(dòng)物的呼吸道疾病治療及臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
[0027]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0028]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3D打印醫(yī)用面罩，其特征在于，包括接觸臉面的臉面?zhèn)群徒佑|儀器的儀器側(cè)，所述臉面?zhèn)仁峭ㄟ^面部掃描，獲得個(gè)性化的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，生成貼合臉型的臉面?zhèn)?D數(shù)據(jù)文件;所述儀器側(cè)是對(duì)傳統(tǒng)的面罩掃描，獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，或根據(jù)臨床需要進(jìn)行修改，制成3D數(shù)據(jù)文件;通過臉面?zhèn)群蛢x器側(cè)3D數(shù)據(jù)文件拼接，制成3D打印面罩?jǐn)?shù)字文件，最終通過3D打印機(jī)打印生成個(gè)性化的3D打印醫(yī)用面罩。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印醫(yī)用面罩，其特征在于，所述臉面?zhèn)鹊?D掃描方法包括人工掃描和CT掃描。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3D打印醫(yī)用面罩，其特征在于，所述人工掃描是用3D掃描儀直接對(duì)個(gè)體臉部進(jìn)行掃描，生成3D數(shù)據(jù)文件;所述CT掃描是通過CT對(duì)個(gè)體的頭部進(jìn)行掃描，截取臉部的圖像轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)文件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印醫(yī)用面罩，其特征在于，所述3D打印醫(yī)用面罩的打印材料選用ABS或PLA。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印醫(yī)用面罩，其特征在于，所述3D打印醫(yī)用面罩的打印方法為FDM。
【文檔編號(hào)】G06K15/02GK105930880SQ201610276627
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】王凱, 任蕾
【申請(qǐng)人】上海歐牡健康管理咨詢有限公司