生醫模型逆向成型方法與流程
2023-04-30 02:50:11
本發明是有關於一種生醫模型逆向成型方法；特別是有關於一種在列印生醫模型時，持續地進行殺菌動作，使該生醫模型的內部呈無菌狀態的生醫模型逆向成型方法。
背景技術：
逆向工程有別於一般的傳統製造方法，是一種先製造產品原型，再進行複製的製造方法，常見的有模擬式逆向工程及數字式逆向工程。
傳統的模擬式逆向工程是利用例如三維銑床等裝置製作出等比例的模具，然而這樣的方式難以進行修改。
數字式逆向工程是針對該產品原型進行數位化量測，由此取得數位化尺寸數據，而已經數位化的尺寸數據可容易地進行複製及修改，因此已經逐漸取代傳統逆向工程。在數字式逆向工程的工藝中，利用已經數位化的產品原型的尺寸數據進行製造的方式也有多種，例如製作模具以便量產或用快速成型機(Rapid Prototyping)直接製作成品。
另外，在如今的醫學領域中，已可採用例如骨頭等植入物來進行醫療。由於所需的植入物樣式繁多，因此可利用計算機斷層掃描法或核磁共振法來取得所需植入物的數位化尺寸數據，然後再導入數字式逆向工程，用快速成型機直接製作植入物，可節省許多植入物與患者間的適應問題。
由於植入物是要直接放入生物體內的，因此其殺菌程度非常重要，而在如今的快速成型技術中，只能在成品完成後進行表面殺菌，難以使產品內部也呈無菌狀態。
技術實現要素：
發明人鑑於上述情況，苦思細索，積極研究，加以多年從事相關產品研究的經驗，並經不斷試驗及改良，終於研製出本發明。
本發明的目的在於提供一種使生醫模型的內部呈無菌狀態的生醫模型逆向成型方法。
本發明達成上述目的的步驟包括：a取得第一模型數據；b以計算機將該第一模 型數據轉換成適用於快速成型機的第二模型數據；c將該第二模型數據輸入快速成型機；d以該快速成型機重複執行鋪設模型原料、塗布黏膠及殺菌的動作，直到堆棧出生醫模型為止；通過在堆棧該生醫模型時進行殺菌動作，可達到使生醫模型的內部呈無菌狀態的目的。
在本發明提供的方法中，優選的，該第一模型數據是採用計算機斷層掃描法取得，可由此產生硬組織結構的生醫模型。
在本發明提供的方法中，優選的，該第一模型數據是採用核磁共振法取得，可由此產生軟組織結構的生醫模型。
在本發明提供的方法中，優選的，該步驟b包括修改第一模型數據，可依預定需求生成生醫模型。
在本發明提供的方法中，優選的，該快速成型機的殺菌動作採用低溫電漿滅菌法。
附圖說明
圖1為本發明的流程圖。
主要附圖符號說明：
1 步驟a
2 步驟b
3 步驟c
4 步驟d
具體實施方式
本發明為達到上述及其他目的，其所採取的技術手段、組件及其功效，現採用優選實施例配合圖示做如下說明。
如圖1所示，本發明提供的生醫模型逆向成型方法至少包括下列步驟：(a)1取得第一模型數據；(b)2以計算機將該第一模型數據轉換成適用於快速成型機的第二模型數據；(c)3將該第二模型數據輸入快速成型機；(d)4以該快速成型機重複執行鋪設模型原料、塗布黏膠及殺菌的動作，直到堆棧出生醫模型為止；通過在堆棧該生醫模型時進行殺菌動作，可達到使生醫模型的內部呈無菌狀態的目的。下文將予以詳細說明。
步驟a為取得第一模型數據，該第一模型數據可採用計算機斷層掃描法或核磁共振法來取得，其中該計算機斷層掃描法是用於取得生物的硬組織的影像數據，可用於產生硬組織結構的生醫模型，而該核磁共振法是用於取得生物的軟組織的影像數據， 可用於產生軟組織結構的生醫模型。
步驟b為以計算機將該第一模型數據轉換成適用於快速成型機的第二模型數據，由前述的計算機斷層掃描法或核磁共振法取得的第一模型數據是一種斷面影像數據，因此不但可方便地建構出3D仿真模型，還可容易用計算機轉換成適用於快速成型機的第二模型數據。
另外，以如今的計算機技術而言，用戶可利用計算機修改影像數據，例如修改灰階值等，因此用戶能用計算機修改第一模型數據，由此依預定需求生成生醫模型。
步驟c為將該第二模型數據輸入快速成型機，快速成型機是一種透過層層堆疊的方式建構出三維模型的機器，其為慣用技術，本文不再贅述。
步驟d為以該快速成型機重複執行鋪設模型原料、塗布黏膠及殺菌的動作，直到堆棧出生醫模型為止，為方便說明，現逐一舉例說明快速成型機的動作。
快速成型機的鋪設模型原料的動作主要是依據第二模型數據在界定範圍內鋪設模型原料，因此可採用各種粉狀的模型原料，優選的為生醫高分子模型原料，例如聚氯乙烯(PVC)(Polyvinyl Chloride)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物(ABS)(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)、聚丙烯(PP)(Polypropylene)及含氟聚合物等。
快速成型機的塗布黏膠的動作是依據第二模型數據在鋪設好的模型原料的預定區域上塗布黏膠，由此使預定區域模型原料黏固在一起，為避免應用的生物產生不適應的情況，黏膠可採用例如生醫水膠(類蛋白)等。
快速成型機的殺菌的動作是至少在有塗布黏膠的區域上進行，優選的是採用低溫電漿滅菌法(plasma sterilization)，通過電波能量刺激氣體，使離子與分子互相碰撞產生自由基，進而破壞微生物的新陳代謝功能，該滅菌法的優點在於可在低於50℃下進行滅菌、對環境無毒性殘存(氧氣及水)、滅菌周期短及可處理不耐熱/不耐溼的醫療器材；通過殺菌的動作可達到使生醫模型的內部呈無菌狀態的目的。
以上為本發明所舉的實施例，僅用來方便說明，但不能因此限制本發明的意義，即凡是依據所列權利要求做的各種變換設計，均應包含在本發明的專利範圍中。