[发明专利]基于3D打印技术的个性化定制造口袋设计方法及产品

权利要求书

1.基于3D打印技术的个性化定制造口袋设计方法，其特征在于：所述方法通过以下步骤实现：

步骤一、获取患者腹部人造肛区域的CT扫描数据；

步骤二、基于CT扫描数据，对人造肛门造口及周围皮肤进行三维模型的重构；

步骤三、对重构后的三维模型数据进行预处理，包括：平滑光顺、去除噪音杂值点、简化模型；

再按照预处理后的三维模型所呈现的图形绘制出造口的轮廓曲线，并将绘制的轮廓曲线以iges格式进行文件保存；

步骤四、根据造口的三维模型数据设计造口袋贴皮肤硅胶底座模型，包括用于包裹人造肛门并体现造口的三维模型形状的薄膜结构、标准化椭圆硅胶底框结构、腹带固定结构的设计；其中，薄膜结构上带有个性化设计的造口形状，薄膜结构设置在标准化椭圆硅胶底框结构内圈上，薄膜结构结合标准化椭圆硅胶底框结构设计成薄膜标准底座一体化模型；腹带固定结构与标准化椭圆硅胶底框结构为装配关系，标准化椭圆硅胶底框结构与透明塑料造口袋固定装配固定在一起；薄膜标准底座一体化模型是硅胶材料，腹带固定结构为光敏树脂，腹带固定结构为带有尼龙粘贴卡扣的弹性带，透明塑料造口袋为PE塑料袋；

步骤五、基于步骤四中的薄膜标准底座一体化模型设计相关的硅胶灌注模具，并且同腹带固定结构固定装置以.stl格式数据文件输入至3D打印机进行打印；

至此，完成个性化定制造口袋设计过程；

所述的步骤二中，对人造肛门造口及周围皮肤进行三维模型的重构的过程，具体为：基于CT扫描数据，使用医疗重构软件Mimics软件对人造肛门造口及周围皮肤进行三维模型的重构；

操作过程：

1、将CT数据以.dicom格式导入Mimics21软件中；

2、使用Mimics21软件中的SEGMENT模块中的Threshold命令对CT数据进行数据分割，使用其中的Skin Tissue（CT，Adult）对皮肤数据进行提取；

3、将提取好的数据进行三维模型重构并以.STL格式到出；

所述的步骤三中，对重构后的三维模型数据进行预处理，是使用工业设计软件Geomagic Wrap软件对重构后的三维模型数据进行进一步的预处理的；

操作过程：

1、将重构好的三维模型数据导入Geomagic Wrap软件中，首先使用Polygons里的Trim命令对模型数据进行修剪，仅保留造口及其周围数据；

2、使用Quicksmooth命令对模型数据进行光顺处理；

3、使用Polygons模块里的Offest命令沿着造口进行等壁厚薄膜结构设计；

所述的步骤四中，根据造口的三维模型数据设计造口袋贴皮肤硅胶底座模型的过程为：

包裹人造肛门薄膜结构是使用工业设计软件Geomagic Wrap软件的Offset命令在模型上偏至厚度1mm后的等壁厚薄膜机构，标准化椭圆硅胶底框结构和腹带固定结构是使用Geomagic Design direct软件设计的标准化椭柱结构，然后使用Geomagic Wrap软件进行两个模型的数据混合，设计成一体化结构。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的个性化定制造口袋设计方法，其特征在于：所述的标准化椭圆硅胶底框结构的一侧面上还设置了黏性粘接层。

3.一种利用权利要求1或2的方法设计的基于3D打印技术的个性化造口袋，其特征在于：其组成包括用于包裹人造肛门并体现造口的三维模型形状的薄膜结构、标准化椭圆硅胶底框结构、腹带固定结构的设计、透明塑料造口袋；其中，

薄膜结构上带有个性化设计的造口形状；

标准化椭圆硅胶底框结构为中部带孔的薄片；

腹带固定结构为中部带孔的薄片，腹带固定结构两侧分别带有槽孔；

薄膜结构的外周与标准化椭圆硅胶底框结构的内圈固定，且薄膜结构结合标准化椭圆硅胶底框结构设计成薄膜标准底座一体化模型；

腹带固定结构与标准化椭圆硅胶底框结构装配，且是通过腹带固定结构表面的一组小孔与标准化椭圆硅胶底框结构表面的一组柱体过盈配合实现装配；

标准化椭圆硅胶底框结构与腹带固定结构之间的夹装透明塑料造口袋。

4.根据权利要求3所述的基于3D打印技术的个性化造口袋，其特征在于：所述的薄膜标准底座一体化模型是硅胶材料；所述的腹带固定结构为光敏树脂；所述的腹带固定结构两端带有尼龙粘贴卡扣的弹性带；所述的透明塑料造口袋为PE塑料袋。