燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3d打印系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]燒傷整形及外科創(chuàng)面修復是現代臨床中很常見的問題，一般而言，為了方便給患者及其家屬進行講解，以免產生不必要的誤會，進行燒傷整形或者外科創(chuàng)面修復前需要按照患者需要修復的部位來制作一個部位模型。
[0003]而現有技術中缺少有效的患者部位模型制作系統(tǒng)，只能利用手工或者機械加工的方式來簡單的制作患者部位模型，并且這些制作的模型是放入工廠中批量生產然后放入到各個醫(yī)院中進行使用，并不能反應患者的真實情況。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型目的在于提供一種操作簡單，精確制作部位模型的3D打印系統(tǒng)。以便用該模型來向患者及其家屬解釋患者已經出現的問題，使得患者及其家屬更容易理解患者的病情，緩和醫(yī)患關系。
[0005]根據本實用新型的一個方面，提供了一種燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)，包括CT設備、主控模塊、分割模塊和3D打印機，其中，CT設備掃描感應人體需要修復的部位信息，并根據感應到的信息生成對應的身體信號，CT設備將身體信號發(fā)送給主控模塊，
[0006]主控模塊根據身體信號生成三維模型信號，并將三維模型信號發(fā)送給分割模塊，
[0007]分割模塊根據接收到的三維模型信號，生成打印信號，并將打印信號發(fā)送給3D打印機，3D打印機接收打印信號，進行打印。
[0008]本實用新型中CT設備可以感應患者的部位信息(該部位信息為患者燒傷或者畸形部位的信息)，CT設備生成與該部位信息對應的身體信號，發(fā)送給主控模塊，主控模塊根據身體信號生成三維模型信號，分割模塊接收三維模型信號，并發(fā)送打印信號給打印模塊，從而打印模塊可以打印與人體需要修復部位相對應的部位模型。本實用新型制作部位模型的操作簡單，由于采用了主控模塊(如:Dicom viewer軟件)、分隔模塊以及3D打印機，可以使得制成的部位模型與人體真實部位一致，采用一對一的方式來制作模型，使得模型與人體真實的部位一致。
[0009]由于該部位模型與人體真實的部位一致，可以使得患者及其家屬直觀的看到自己損傷部位的情況，在手術之前可以向患者直觀的解釋患者的情況，以防出現不必要的矛盾。
[0010]同時本實用新型還可以用于醫(yī)學教育，生動形象地展示各類組織的解剖結構和毗鄰關系，從而改變傳統(tǒng)地實地解剖教學，節(jié)省了解剖標本資源又提高了教學質量。
[0011]在一些實施方式中，主控模塊和分割模塊集成于一體，CT設備與主控模塊電連接，分割模塊與3D打印機電連接。由此，主控模塊和分割模塊集成于一體可以節(jié)省實用空間，同時，采用電連接的方式可以使得各個模塊、設備之間信號能夠正常的傳輸。
[0012]在一些實施方式中，3D打印機根據打印信號，打印部位模型，部位模型與人體需要修復的部位的比例為1:1。由此，采用1:1的比例，可以使得患者的部位與部位模型更為貼切。
[0013]在一些實施方式中，部位模型包括瘢痕模型、創(chuàng)面模型和骨骼模型。由此，通過瘢痕模型可以得知患者部位表面的損傷以及各個瘢痕的大小和厚度，通過骨骼模型可以得知患者骨骼是否發(fā)生病變。
[0014]在一些實施方式中，分割模塊對三維模型信號對應的三維模型進行層面劃分，并將劃分后的模型轉換成Gcode代碼，并發(fā)送給3D打印機。由此，3D打印機可以識別Gcode代碼，根據Gcode代碼可以打印模型。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種實施方式的燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)的連接結構示意圖。
[0016]圖2為圖1所示燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)的原理圖。
[0017]圖3為圖1所示燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中3D打印系統(tǒng)的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0019]圖1示意性的顯示了本實用新型一種實施方式的燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)的結構。
[0020]如圖1所示，一種燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)，包括CT設備(即電子計算機斷層掃描儀器)1、主控模塊2、分割模塊3和3D打印機4。
[0021]本實用新型的產品的構造(即連接關系)為圖1所示，主控模塊2和分割模塊3可以集成于一體，例如:集成于同一軟件中，以計算機作為載體使用即可。CT設備I與主控模塊2電連接，分割模塊3和3D打印機4電連接?？梢詫崿F正常的信號傳輸關系。
[0022]同時，在其他的實施例中，本實用新型還可以采用無線的方式來連接各個模塊和設備。
[0023]圖2示意性的顯示了本實用新型一種實施方式的燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)的原理。
[0024]通常，CT設備I包括X線管、探測器和掃描架。
[0025]CT設備I掃描感應人體需要修復的部位信息，并根據感應到的信息生成對應的身體信號。
[0026]上述掃描應過程的具體原理如下:X線管發(fā)出X線束對需要修復的部位一定厚度的層面進行掃描，由探測器接收透過該層面的X線，轉變?yōu)榭梢姽夂?，由光電轉換器轉變?yōu)殡娦盘枺俳浤M/數字轉換器(analog/digital converter)轉為數字信號，將該數字信號發(fā)送給主控模塊2 (如:計算機軟件)。
[0027]上述所提及的數字信號即身體信號，CT設備I將身體信號發(fā)送給主控模塊2。
[0028]主控模塊2根據身體信號生成三維模型信號，并將三維模型信號發(fā)送給分割模塊3。分割模塊3根據接收到的三維模型信號，生成打印信號，并將打印信號發(fā)送給3D打印機4。
[0029]具體過程如下:分割模塊3是現有技術中的軟件，分割模塊3接收到三維模型信號之后，對三維模型進行分層，將選定層面分成若干個體積相同的長方體，即:體素(voxel)。分割模塊3掃描所得信息經計算而獲得每個體素的X線衰減系數或吸收系數，再排列成矩陣，即數字矩陣(digital matrix) ο數字矩陣可存儲于磁盤或光盤中。經分割模塊3的數字/模擬轉換器(digital/anolog converter)把數字矩陣中的每個數字轉為由黑到白不等灰度的小方塊，即像素(Pixel)，并按矩陣排列，即構成CT設備I的圖像信號，分割模塊3根據CT設備I的圖像信號生成打印信號，并將打印信號發(fā)送給3D打印機4。
[0030]3D打印機4接收打印信號，進行打印。
[0031]在本實施例中，為了更好的使得部位模型與人體實際的部位相符，可以使得3D打印機4打印部位模型時，部位模型與人體需要修復的部位的比例為1:1。在其他實施例中，部位模型與人體需要修復的部位的比例也可以按照需要來進行調整。
[0032]部位模型包括瘢痕模型、創(chuàng)面模型和骨骼模型。瘢痕模型和創(chuàng)面模型即為患者的部位的表面的模型，通過瘢痕模型和創(chuàng)面模型可以得知患者部位表面的損傷以及各個瘢痕的大小和厚度，通過骨骼模型可以得知患者骨骼是否發(fā)生病變。
[0033]本實施例中，3D打印機4接收的打印信號可以是Gcode代碼，分隔將CT設備I圖像信號轉換成Gcode代碼，并發(fā)送給3D打印機4。
[0034]圖3示意性的顯示了本實用新型一種實施方式的燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中3D打印系統(tǒng)的流程，具體如下:
[0035]S101.首先，利用CT設備I掃描感應人體需要修復的部位信息；
[0036]S102.之后，CT設備I根據感應的信息生成患者的身體信號，并將身體信號(即CT設備I發(fā)出的數字信號)發(fā)送給主控模塊2 ;
[0037]S103.主控模塊2根據身體信號，生成與身體信號對應的三維模型信號；此過程即是主控模塊2進行三維建模的過程。
[0038]S104.控模塊將三維模型信號發(fā)送給分割模塊3 ;
[0039]S105.分割模塊3根據三維模型信號，生成打印信號，將打印發(fā)送給3D打印機4 ;具體如下:分割模塊3先對三維模型進行分層，然后生成CT設備I圖像信號，將CT設備I將圖像信號轉換成3D打印機4可以識別的Gcode代碼。
[0040]S106.通過3D打印機4接收打印信號，打印患者的部位模型。
[0041]利用本實用新型中的3D打印系統(tǒng)和可以打印出部位模型，使得患者及其家屬直觀的看到自己損傷部位的情況，在手術之前可以向患者直觀的解釋患者的情況，以防出現不必要的矛盾。本實用新型中的3D打印系統(tǒng)還可以打印任何需要的部位模型，以用于醫(yī)學教育中，可以向學生展示各類組織的解剖結構和毗鄰關系，從而改變傳統(tǒng)地實地解剖教學，節(jié)省了解剖標本資源又提高了教學質量。
[0042]以上的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)，其特征在于，包括CT設備⑴、主控模塊⑵、分割模塊⑶和3D打印機(4)，其中， 所述CT設備(I)掃描感應人體需要修復的部位信息，并根據感應到的信息生成對應的身體信號， 所述CT設備(I)將所述身體信號發(fā)送給主控模塊(2)， 所述主控模塊(2)根據身體信號生成三維模型信號，并將三維模型信號發(fā)送給所述分害_塊⑶， 所述分割模塊(3)根據接收到的三維模型信號，生成打印信號，并將所述打印信號發(fā)送給所述3D打印機(4)， 所述3D打印機(4)接收打印信號，進行打印。
2.燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊(2)和所述分割模塊⑶集成于一體，所述CT設備⑴與所述主控模塊(2)電連接，所述分割模塊(3)與3D打印機⑷電連接。
3.根據權利要求2所述的燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)，其特征在于，所述3D打印機(4)根據打印信號，打印部位模型，所述部位模型與人體需要修復的部位的比例為1:1。
4.根據權利要求3所述的燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)，其特征在于，所述部位模型包括瘢痕模型、創(chuàng)面模型和骨骼模型。
5.根據權利要求1、2或3所述的燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)，其特征在于，所述分割模塊(3)對三維模型信號對應的三維模型進行分層，并將分層后的三維模型轉換成Gcode代碼，并發(fā)送給所述3D打印機(4)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種燒傷整形及外科創(chuàng)面修復中的3D打印系統(tǒng)，包括CT設備、主控模塊、分割模塊和3D打印機。本實用新型中CT設備可以感應患者的部位信息(該部位信息為患者燒傷或者畸形部位的信息)，CT設備生成與該部位信息對應的身體信號，發(fā)送給主控模塊，主控模塊根據身體信號生成三維模型信號。分割模塊接收三維模型信號，并發(fā)送打印信號給打印模塊，從而打印模塊可以打印與人體需要修復部位相對應的部位模型。本實用新型制作部位模型的操作簡單，由于采用了主控模塊(如：Dicom viewer軟件)、分隔模塊以及3D打印機，可以使得制成的部位模型與人體真實部位一致，采用一對一的方式來制作模型，使得模型與人體真實的部位一致。
【IPC分類】G06F3-12, B33Y50-00
【公開號】CN204537112
【申請?zhí)枴緾N201520241158
【發(fā)明人】朱家源, 唐冰, 胡志成
【申請人】朱家源
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月20日