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快速成形

 

快速成型技术

        快速成型技术:(rapid prototyping ,RP)是国外20世纪80年代后期发展起来的一门新兴技术,是在计算机的控制下,根据物体的CAD模型或CT数据,不借助其他设备,通过材料的精确堆积,制造原型的一种基于离散、堆积成型原理的新的数字化成型技术,集中体现了计算机辅助设计、数控和新材料开发等多学科、多技术的综合应用。它的原理类似于一台立体打印机,实现一种由点到线,线到面,由面组成立体结构的过程。

第四军医大学全军骨科研究所从2000年先后引进MEM系列快速成型机,现使用MEM-300-E机型主要数据参数为:
成型空间 280×260×300(mm)
成型件精度 ±0.2mm/100mm
最大扫描速度 80mm/sec
设备外形尺寸 830×780×1500(mm)
设备重量约 350kg
电源 220V、50Hz、15A、空气开关、标准接地
运行环境 温度:15-30℃ 湿度:30-40%RH


        熔融挤压成型(MEM)类似于熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料ABS以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成,上一层对当前层起到定位和支撑的作用。随着高度的增加,层片轮廓的面积和形状都会发生变化,当形状发生较大的变化时,上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用,这就需要设计一些辅助结构-“支撑”,对后续层提供定位和支撑,以保证成形过程的顺利实现。

利用快速成型技术制作骨骼模型基本方法:
(1)根据手术需要做CT或MRI等影像检查扫描,扫描间距1.5mm以内为宜,获得所需解剖部位的影像断层数据;
(2)导入三维重建软件得到所需观察骨骼的三维线框图,假体设计可以依据该线框图进行
(3)将该线框图转化成STL文件,
(4)将STL文件导入快速成型数据处理软件进行分层处理后输出CLI格式文件,即可输入快速成型设备,制作出骨的实体模型。


医生可以直接利用该模型做出假体设计及其他应用

       本研究所自2000年以来制作骨骼模型400多例,包括脊柱侧弯及后凸模型、骨盆骨折模型、跟骨粉碎骨折模型、胫骨平台粉碎骨折模型、膝关节模型、肱骨骨折模型、骨肿瘤模型、小儿骨骼畸形模型等为临床诊断、术前手术设计和教学提供直观、可触摸的信息记录。

 

技师简介

        孙龙,毕业于西安医科大学。1998年在第四军医大学全军骨科研究所工作至今,从事过细胞培养、病理切片及染色和骨库等工作。现主要从事临床电生理以及快速成型工作。至今已术中电生理监测1600多例,制作各种骨骼模型400多例,在这两方面积累了一定等经验。

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