一種基于輻射檢測的仿真人體肺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)、材料學(xué)等理工醫(yī)交叉學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及仿真人體肺的制作方 法，具體設(shè)及一種基于福射檢測的仿真人體肺的制作方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)模型僅僅是人體模型的一部分，不能整體反映機體情況，而具有一定 的不足之處。肺為全身總重量的1.42%，是醫(yī)學(xué)影像診斷的基礎(chǔ)，而傳統(tǒng)仿真人體肺的醫(yī)學(xué) 模型不能滿足醫(yī)學(xué)影像診斷的要求，其制作方法存在W下不足： 1、 傳統(tǒng)的仿生肺組織大多采用松木等天然物質(zhì)進(jìn)行加工制作，制作出的仿生肺組織密 度較低、機械強度差，易于損壞； 2、 傳統(tǒng)的仿生肺組織制作中常用的聚己締、聚丙締發(fā)泡體、天然橡膠發(fā)泡體，都是通 過工業(yè)性的發(fā)泡方法獲得的，通過發(fā)泡方法制得的材料氣孔大、密度不均勻、表面光潔程度 差，無法形成光滑密閉的閉孔，因此不能在醫(yī)學(xué)影像中顯示其均勻程度和表面狀態(tài)； 3、 傳統(tǒng)的仿生肺組織加工過程比較復(fù)雜，不能完全實現(xiàn)自動化控制，不僅產(chǎn)品分散性 大，而且成品率低于50%，不具有市場前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種質(zhì)量密度高、密度均勻、 機械強度好、等效性優(yōu)良的基于福射檢測的仿真人體肺的制作方法。
[0005] 實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于福射檢測的仿真人體肺的制 作方法，包括如下步驟： (1)采用雙組分液相快速反應(yīng)成形，將雙組份原料在混合腔內(nèi)通過物理攬拌和化學(xué)反 應(yīng)，經(jīng)擴鏈、發(fā)泡和聚合，形成聚合材料； 所述雙組份原料包括聚氨醋液體基材和輔料；所述輔料包括交聯(lián)劑、催化劑和泡沫穩(wěn) 定劑；所述輔料的質(zhì)量總和占聚氨醋液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)< 5%，其中，交聯(lián)劑質(zhì)量占聚氨 醋液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)0. 5-1%，催化劑質(zhì)量占聚氨醋液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)1-2%，泡沫穩(wěn) 定劑質(zhì)量占聚氨醋液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)0. 5-1% ; (2 )采用高壓的方法將步驟（1)形成的聚合材料注入密合的模具中； (3)對注滿聚合材料的模具進(jìn)行加壓和減壓二次成型，在變壓下成型；所述加壓為將充 溢了聚合材料的模具置于紅外真空加熱爐中在50~70°C進(jìn)行加壓，加壓至不低于2個大氣 壓，保壓保持一個小時；所述減壓為從一個大氣壓減壓至接近真空，時間為2小時，W保持 體積及成品的收縮穩(wěn)定性。
[0006] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果： 1、本發(fā)明根據(jù)不同的配方組合，采用聚氨醋雙組分液相發(fā)泡工藝，通過攬拌均樣、擴鏈 聚合的"化學(xué)反應(yīng)成形"的加工方法和"加壓減壓的物理成型"方法，實現(xiàn)了多種肺組織參 數(shù)材料的制作，改性得到力學(xué)等效肺材料，提高了制得的仿真肺的質(zhì)量密度、彈性模量和機 械強度。
[0007] 2、本發(fā)明制得的仿生肺組織密度為0. 25~0. 30g/cm3,120KV的管電壓X射線CT 值為-750±50皿，電子密度為；3. 302 X 1025個/g，有效原子序數(shù)為7. 475,等效材料誤差在 ±5%內(nèi)，硬度邵氏為2~15,具有質(zhì)量密度高、密度均勻、機械強度好、等效性優(yōu)良的優(yōu)點。
[0008] 3、本發(fā)明用改性后的力學(xué)等效肺材料，通過加壓減壓成型可在較大范圍調(diào)整肺組 織的材料的等效參數(shù)，如質(zhì)量密度、電子密度、CT值、表面狀態(tài)和彈性模量。
[0009] 4、本發(fā)明采用聚氨醋液體基材為主要原料，并通過泡沫穩(wěn)定劑的協(xié)同作用，使雙 組份材料氣孔均勻，進(jìn)而制作的仿真肺組織均勻性好，表面光潔，具有良好的結(jié)構(gòu)仿真性。
[0010] 5、利用本發(fā)明方法，通過塑料金屬粉模具，塑料模具，分別制作了男性、女性、幼兒 和成人的多種肺部模型，達(dá)到福射等效與力學(xué)等效的效果；通過調(diào)整總質(zhì)量與體積的比例， 可W制作出不同質(zhì)量密度的肺，用于各種試驗中。
[0011] 6、已利用本發(fā)明方法生產(chǎn)制造了近400對組織等效肺部件，制作的中國武術(shù)測試 假人、武器裝備損傷測試假人和屯、臟復(fù)蘇模擬假人，用于放射診斷、放射治療和放射防護(hù)， 與人體對照實驗相比，具有較好的相似性，組織等效誤差《5%。
[0012] 7、本發(fā)明方法工藝簡單，操作方便，原材料來源廣泛，可借助現(xiàn)代化的塑料生產(chǎn)設(shè) 備進(jìn)行批量生產(chǎn)，成品率可達(dá)98%，且參數(shù)可做微小的精密調(diào)整，進(jìn)一步為工業(yè)化批量生產(chǎn) 奠定了堅實的基礎(chǔ)。
[0013] 8、本發(fā)明在催化劑和交聯(lián)劑的協(xié)同作用下，制作周期明顯縮短，節(jié)約了時間成本 80% W上；不僅如此，本發(fā)明使用的原料具有節(jié)能環(huán)保的特點，且制作過程中幾乎是零排 放，具有環(huán)境友好性。
[0014]
【附圖說明】
[0015] 圖1為人體左右肺示意模型圖； 圖2為仿真人體肺的反轉(zhuǎn)成型的金屬模具。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，實施例中所述原料如無 特殊說明，即為普通市售產(chǎn)品。
[0017] 圖1為人體左右肺示意模型圖；圖2為本發(fā)明仿真人體肺的反轉(zhuǎn)成型的金屬模具， 用于注入聚合材料，制作仿真人體肺。
[0018] 一、一種基于福射檢測的仿真人體肺的制作方法，包括如下步驟： (1)采用雙組分液相快速反應(yīng)成形，將雙組份原料在混合腔內(nèi)通過物理攬拌和化學(xué)反 應(yīng)，經(jīng)擴鏈、發(fā)泡和聚合，形成聚合材料；具有一般方法所不具有的連續(xù)化、一體化特征； 所述雙組份原材料包括聚氨醋液體基材和輔料；所述聚氨醋液體基材包括甲苯二異氯 酸醋、多亞甲基多苯基多異氯酸醋或苯基甲燒二異氯酸醋；所述輔料包括交聯(lián)劑、催化劑和 泡沫穩(wěn)定劑，所述交聯(lián)劑包括1，4- 了二醇或己二醇，所述催化劑包括胺或有機錫，所述泡 沫穩(wěn)定劑包括L580硅油；所述輔料的質(zhì)量總和占聚氨醋液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)< 5%，其中， 交聯(lián)劑質(zhì)量占聚氨醋液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)1%左右，催化劑質(zhì)量占聚氨醋液體基材質(zhì)量百 分?jǐn)?shù)2%左右，泡沫穩(wěn)定劑質(zhì)量占聚氨醋液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)1%左右；操作過程中，視對象 要求，上述輔料比例可適當(dāng)增減，但總數(shù)不超過5% ; (2) 采用高壓的方法將聚合材料注入密合的模具中；所述高壓為2~3個大氣壓，可調(diào)地 提高形態(tài)、體積的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品質(zhì)量； (3) 對注滿聚合材料的模具進(jìn)行加壓和減壓二次成型，在變壓下成型；所述加壓為將充 溢了聚合材料的模具置于紅外真空加熱爐中在50-70°C進(jìn)行加壓，加壓至不低于2個大氣 壓，保壓保持一個小時；所述減壓為從一個大氣壓減壓至接近真空，時間為2小時，W保持 體積及成品的收縮穩(wěn)定性，提高熱透過性，保持形態(tài)、體積穩(wěn)定性。
[0019] 具體地，本發(fā)明實施例1~3中所采用的雙組份原料、用量及工藝條件如下表1所 示： 表1實施例1~3原料及工藝條件參數(shù)
【主權(quán)項】
1. 一種基于輻射檢測的仿真人體肺的制作方法，其特征在于，包括如下步驟： (1)采用雙組分液相快速反應(yīng)成形，將雙組份原料在混合腔內(nèi)通過物理攪拌和化學(xué)反 應(yīng)，經(jīng)擴鏈、發(fā)泡和聚合，形成聚合材料； 所述雙組份原料包括聚氨酯液體基材和輔料；所述輔料包括交聯(lián)劑、催化劑和泡沫穩(wěn) 定劑；所述輔料的質(zhì)量總和占聚氨酯液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)< 5%，其中，交聯(lián)劑質(zhì)量占聚氨 酯液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)〇. 5-1%，催化劑質(zhì)量占聚氨酯液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)1-2%，泡沫穩(wěn) 定劑質(zhì)量占聚氨酯液體基材質(zhì)量百分?jǐn)?shù)〇. 5-1% ; (2 )采用高壓的方法將步驟（1)形成的聚合材料注入密合的模具中； (3)對注滿聚合材料的模具進(jìn)行加壓和減壓二次成型，在變壓下成型；所述加壓為將充 溢了聚合材料的模具置于紅外真空加熱爐中在50~70°C進(jìn)行加壓，加壓至不低于2個大氣 壓，保壓保持1小時；所述減壓為從一個大氣壓減壓至接近真空，時間為2小時，以保持體積 及成品的收縮穩(wěn)定性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于輻射檢測的仿真人體肺的制作方法，其特征在于，所述聚 氨酯液體基材包括甲苯二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯或苯基甲烷二異氰酸酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于輻射檢測的仿真人體肺的制作方法，其特征在于，所述交 聯(lián)劑包括1，4- 丁二醇或乙二醇。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于輻射檢測的仿真人體肺的制作方法，其特征在于，所述催 化劑包括胺或有機錫。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于輻射檢測的仿真人體肺的制作方法，其特征在于，所述泡 沫穩(wěn)定劑包括L580硅油。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于輻射檢測的仿真人體肺的制作方法，其特征在于，步驟（2) 中所述高壓為2~3個大氣壓。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于輻射檢測的仿真人體肺的制作方法，包括如下步驟：采用雙組分液相原料快速反應(yīng)成形，將雙組份原料在混合腔通過物理攪拌和化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)擴鏈、發(fā)泡，聚合形成微孔彈性材料；所述雙組份包括聚氨酯液體基材和輔料，輔料包括交聯(lián)劑、催化劑和泡沫穩(wěn)定性；采用高壓的方法將聚合材料注入密合的模具，對注滿聚合材料的模具進(jìn)行加壓和減壓二次成型制得。本發(fā)明根據(jù)不同配方組合，用改性后的力學(xué)等效肺材料，提高肺的質(zhì)量密度、彈性模量和機械強度；通過加壓減壓成型可在較大范圍調(diào)整肺組織的材料的等效參數(shù)（總質(zhì)量、質(zhì)量密度、電子密度、硬度、外型），具有性能可調(diào)，質(zhì)量穩(wěn)定，制作工藝簡單、周期短和節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，成品率達(dá)98%。
【IPC分類】C08G18-32, B29C45-57, C08G101-00, C08G18-76
【公開號】CN104725595
【申請?zhí)枴緾N201510126467
【發(fā)明人】林大全, 劉通
【申請人】四川林大全科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月20日