一種3d打印醫用面罩的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種3D打印醫用面罩，包括接觸臉面的臉面側和接觸儀器的儀器側，所述臉面側是通過面部掃描，獲得個性化的數據進行三維重建，生成貼合臉型的臉面側3D數據文件；所述儀器側是對傳統的面罩掃描，獲得的數據進行三維重建，或根據臨床需要進行修改，制成3D數據文件；通過臉面側和儀器側3D數據文件拼接，制成3D打印面罩數字文件，最終通過3D打印機打印生成個性化的3D打印醫用面罩。本發明的3D打印醫用面罩顛覆了傳統的面罩制作方法，貼合了人的臉型，解決了空氣的側漏問題，能更有效地應用于患者的呼吸機及心肺運動負荷試驗，也能個性化地貼合動物臉型，應用于動物的呼吸道疾病治療及臨床動物實驗。
【專利說明】
一種3D打印醫用面罩
技術領域
[0001]本發明涉及醫用面罩技術領域，具體是一種3D打印醫用面罩。
【背景技術】
[0002]3D打印是一種以數字模型文件為基礎，先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，指導打印機運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造物體的技術。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、選擇性激光燒結技術、多噴嘴成型技術和立體印刷術等。
[0003]1986年，Charles Hull開發了第一臺商業3D印刷機，此技術已經歷近30年的發展。開始在工業設計領域被用于制造模型，之后應用在建筑、汽車，航空航天、醫療產業等領域迅速開展。3D打印的優點是可以更快，更低成本生產產品。
[0004]在醫學方面，2012年11月，蘇格蘭科學家利用人體細胞首次用3D打印機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。在假肢領域中已有學者應用3D打印技術，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學中的運用未見報道。
[0005]目前臨床上提供的呼吸面罩常為預制，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，有空氣側漏的現象。
[0006]I)在呼吸機的應用中，會發生氧氣泄漏，患者不能有效吸入氧氣。由于空氣側漏，不能有效調節呼吸機氣道壓力，會影響呼吸機的參數調試，繼而影響呼吸機對患者的治療效果。
[0007]2)在心肺運動負荷試驗中，由于空氣側漏，外界的空氣進入氣道，影響了氣道中氧和二氧化碳氣體的濃度，因而影響了運動負荷試驗的結果。
[0008]狗、兔等動物，沒有特殊的呼吸面罩，因此較難開展相應的治療和實驗。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于提供一種3D打印醫用面罩，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0010]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種3D打印醫用面罩，包括接觸臉面的臉面側和接觸儀器的儀器側，所述臉面側是通過面部掃描，獲得個性化的數據進行三維重建，生成貼合臉型的臉面側3D數據文件;所述儀器側是對傳統的面罩掃描，獲得的數據進行三維重建，或根據臨床需要進行修改，制成3D數據文件;通過臉面側和儀器側3D數據文件拼接，制成3D打印面罩數字文件，最終通過3D打印機打印生成個性化的3D打印醫用面罩。
[0011]作為本發明進一步的方案:所述臉面側的3D掃描方法包括人工掃描和CT掃描。
[0012]作為本發明再進一步的方案:所述人工掃描是用3D掃描儀直接對個體臉部進行掃描，生成3D數據文件;所述CT掃描是通過CT對個體的頭部進行掃描，截取臉部的圖像轉化為3D數據文件。
[0013]作為本發明再進一步的方案:所述3D打印醫用面罩的打印材料選用ABS或PLA。
[0014]作為本發明再進一步的方案:所述3D打印醫用面罩的打印方法為FDM。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
(I)通過3D掃描后制作產生個性化的面罩基底部，能對臉部皮膚緊密貼合，減少個體呼吸時空氣通過臉部的側漏，因而解決了個體在呼吸機運用和心肺運動負荷試驗時的常見問題，提高了呼吸機運用的效果和心肺運動負荷試驗的精確度。
[0016](2)可運用在狗等動物的呼吸系統疾病的治療和臨床動物實驗。
[0017](3)面罩臉面側的基地部分，可根據患者的需要，通過三維重建設計，擴大對臉部皮膚的貼合面積，減少對皮膚的壓迫，提高舒適度，提高患者對呼吸機等儀器設備使用的依從性。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0019]本發明實施例中，一種3D打印醫用面罩，包括接觸臉面的臉面側和接觸儀器的儀器側，通過面部掃描，獲得個性化的數據進行三維重建，生成貼合臉型的臉面側3D數據文件，臉面側緊貼臉部，可以預防呼吸時空氣的側漏，解決了目前使用面罩的空氣側漏問題；因儀器設備尺寸固定，接口統一，無需個性化定制，只需首例對傳統的面罩掃描，獲得的數據進行三維重建，或根據臨床需要進行修改，制成3D數據文件;通過臉面側和儀器側3D數據文件拼接，制成3D打印面罩數字文件，最終通過3D打印機打印生成個性化的3D打印醫用面罩。
[0020]所述臉面側的3D掃描方法包括人工掃描和CT掃描，所述人工掃描是用3D掃描儀直接對個體臉部進行掃描，生成3D數據文件;所述CT掃描是通過CT對個體的頭部進行掃描，截取臉部的圖像轉化為3D數據文件。
[0021]所述儀器側的3D掃描方法是:對傳統的面罩進行掃描，獲得的數據進行三維重建，或根據臨床需要進行修改，制成3D數據文件。
[0022]3D面罩數字文件的建立:運用3D Max、netfabb、geomagic軟件，對臉面側的3D數據文件和儀器側的3D數據文件進行拼接，生成3D面罩數字文件，并根據臨床需要進行修改(如擴大面罩的臉面側與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打印面罩數字文件由3D打印機器打印，打印方法為FDM(熔融擠壓成型)
成品后的細加工:3D面罩系帶的設計，3D口罩能貼合人體臉部，不壓迫臉面皮膚，使皮膚缺血，臨床應用過程中不會被輕易移動。
[0025]本發明3D打印醫用面罩為定制，面罩臉面側基底部能對臉部皮膚緊密貼合，減少個體應用呼吸面罩時的空氣側漏問題;而且可根據患者的需要，通過3D設計，擴大基底部對臉部皮膚的貼合面積，減少對皮膚的壓迫，提高舒適度。
[0026]3D打印醫用面罩顛覆了傳統的面罩制作方法，3D面罩貼合了人的臉型，解決了空氣的側漏問題，能更有效地應用于患者的呼吸機及心肺運動負荷試驗。3D面罩也能個性化地貼合動物臉型，應用于動物的呼吸道疾病治療及臨床動物實驗。
[0027]對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
[0028]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1.一種3D打印醫用面罩，其特征在于，包括接觸臉面的臉面側和接觸儀器的儀器側，所述臉面側是通過面部掃描，獲得個性化的數據進行三維重建，生成貼合臉型的臉面側3D數據文件;所述儀器側是對傳統的面罩掃描，獲得的數據進行三維重建，或根據臨床需要進行修改，制成3D數據文件;通過臉面側和儀器側3D數據文件拼接，制成3D打印面罩數字文件，最終通過3D打印機打印生成個性化的3D打印醫用面罩。2.根據權利要求1所述的3D打印醫用面罩，其特征在于，所述臉面側的3D掃描方法包括人工掃描和CT掃描。3.根據權利要求2所述的3D打印醫用面罩，其特征在于，所述人工掃描是用3D掃描儀直接對個體臉部進行掃描，生成3D數據文件;所述CT掃描是通過CT對個體的頭部進行掃描，截取臉部的圖像轉化為3D數據文件。4.根據權利要求1所述的3D打印醫用面罩，其特征在于，所述3D打印醫用面罩的打印材料選用ABS或PLA。5.根據權利要求1所述的3D打印醫用面罩，其特征在于，所述3D打印醫用面罩的打印方法為FDM。
【文檔編號】G06K15/02GK105930880SQ201610276627
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】王凱, 任蕾
【申請人】上海歐牡健康管理咨詢有限公司