个性化硅胶等效补偿体膜原材料
2021-06-10 浏览次数:327次
一种个性化硅胶等效补偿体膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医疗器械技术领域,尤其设及一种个性化硅胶等效补偿体膜及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 放疗射线建成效应:在放疗过程中射线从表面到较大剂量深度区域为剂量建成 区,在此区域内射线剂量随深度的增加而增加。由于建成效应的存在,对于表浅**如乳腺 癌、皮肤等,为了提高皮肤表面剂量,现代**放疗采用组织补偿胶(也称作皮肤填充物,组 织等效膜)增加皮肤剂量,较大限度提高皮肤及皮下组织剂量,减少深部组织如肺剂量等。 射线建成深度一般在皮下3-20mm,根据经验,临床选用补偿体膜的厚度一般在20mmW内,在 建成区内,组织吸收剂量随深度增加而增加,临床上使用组织补偿来增加皮肤表面的建成 深度从而提高剂量,常用的组织补偿方法有薄膜塑料水袋、米袋、石蜡等组织补偿材。
[0003] 由于建成区域深度为3-20mm,针对不同的患者表浅病灶深度的不同,等效补偿体 膜的厚度要求是不同的。等效补偿体膜的补偿效果,取决于体膜材料与人体皮肤的生物相 容性,体膜与皮肤的贴合度,补偿膜的厚度。目前使用的等效补偿体膜无法与患者的皮肤完 全贴合,存在空气间隙。同时等效补偿体膜在厚度上不能满足患者个性化的需求。所W等效 补偿体膜需实现个性化制作,W满足不同的患者,是很有必要的。
[0004] 3D打印为个性化的制作等效补偿体膜提供了一种新手段。通过3D打印可W制备不 同厚度的个性放疗等效补偿膜,同时针对不同患者制备与患者体表轮廓匹配的任意厚度的 等效体膜。目前常用的3D打印材料W聚乳酸、ABS塑料等为主。利用此类材料制作的等效补 偿体膜由于硬度较大、柔初性较差,较难实现与皮肤的贴合,患者使用过程中的体感舒 适度较低。同时,利用此类材料3D打印的等效补偿体膜易含有微气孔,引起放疗补偿效果差 的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种个性化硅胶等效补偿体膜及其制备方法,旨在解决目 前等效补偿体膜皮肤贴合度差、体感不舒适、不同厚度需求、安全性和放疗补偿效果差的问 题。
[0006] 本发明是运样实现的,一种个性化硅胶等效补偿体膜制备方法,该制备方法包括 W下步骤:
[0007] 步骤一,通过=维激光扫描采集患者的体表数据,生成患者的=维数字模型;
[000引步骤二,将通过=维扫描得到的数字模型保存为St 1文件格式后,导入magics软 件,通过抽壳、切割操作得到内表面与患者病灶皮肤处贴合的补偿体膜数字模型;
[0009]步骤=、根据步骤二中的补偿体膜的数字模型,通过模具设计得到制作体膜所需 模具的数字模型;所述补偿体膜的数字模型W=维扫描来源,构建患者病灶体表处的数字 模型,W病灶处的数字模型为基准,设计与病灶处皮肤匹配的补偿体膜的数字模型;
[0010] 步骤四,通过3D打印机对补偿制作体膜的模具进行打印,得到制作等效补偿体膜 的模具;
[0011] 步骤五,将加成型液体硅胶的A组分与B组分按质量比1-1.2:1-1.2的进行混合,揽 拌,抽真空;
[001^ 步骤六,将抽真空后的液体硅胶注入体膜模具,80摄氏度-120摄氏度保溫20mi n-30mi n;保溫硫化后得到硅胶等效补偿体膜。
[0013] 进一步,所述的步骤一通过激光扫描得到患者体表的采样点集合,所述采样点集 合为点云,基于点云数据重构=维数字模型。
[0014] 进一步,所述步骤二中通过抽壳、切割操作得到内表面与患者病灶皮肤处贴合的 补偿体膜数字模型,根据病灶处所需补偿膜的大小、形状,对患者的数字模型通过magics的 抽壳、切割操作并切割出符合临床形状、大小需求,同时内表面与患者病灶皮肤处贴合的补 偿体膜数字模型。
[0015] 进一步,所述步骤=中通过模具设计得到制作体膜所需模具的数字模型,所述的 模具设计为根据补偿体膜的数字模型制作体膜所需模具的数字模型,在magics软件中通过 模具生成功能,自动生成所需模具。
[0016] 本发明另一目的在于提供一种个性化硅胶等效补偿体膜,该个性化硅胶等效补偿 体膜按质量比组份包括A、B两组份,所述A、B两组分比例为1:1,
[0017] 进一步,所述A组分为乙締基的聚二**硅氧烷,所述B组分为含氨硅油与销催化 剂。
[0018] 进一步,所述个性化硅胶等效补偿体膜按质量比例1:1混合的A、B两组份,在80摄 氏度-120摄氏度下,硫化成弹性体,分子式如下:
[0020]其中,生胶端基上的乙締基的聚二**硅氧烷作为基础聚合物,W低分子量的含 氨硅油作为交联剂,在销催化剂存在下与交联剂分子上的娃氨键加热交联成网状结构。 [0021 ]本发明的S维扫描和3D打印针对患者个性化的体膜制作,硅胶材质生物相容性 高、材质柔软贴合性好,可实现任意厚度的体膜制备。
[0022]本发明提供的加成型液体硅胶与人体皮肤的生物相容性高,W其将硅胶等效补偿 材料制成l〇*l〇cm*0.5cm的样品进行放射剂量补偿测定,并与放射剂量补偿测定标准样品 固体水进行比较.(固体水一种固体组织补偿凝胶,目前临床使用的标准等效补偿材料)。
[0023] 作为放疗补偿体膜的材料,与皮肤的贴合性好,放疗补偿效果好。与普通3D打印材 料相比,硅胶抗拉强度高,无微气孔,柔软,亲肤性好,体感舒适度高,具有好的放疗 补偿效果。通过=维激光扫描采集的患者体表数据,此方法快捷、高效、准确。=维激光扫描 得到的3D数字模型与患者皮肤匹配,通过模型设计得到内表面与患者皮肤贴合的 数字模型,根据数字模型设计制作体膜所需要的模具的数字模型。借助3D打印技术制作娃 胶等效补偿体膜。
[0024] 本发明提供的加成型液体硅胶制备补偿体膜,体膜中无微气泡,与3D打印的**、 ABS材质相比具有好的补偿效果;与3D打印材质的**、ABS材质相比,加成型液体硅胶与 人体皮肤生物相容性高,是较理想的等效补偿体膜材料;加成型液体硅胶为软性材料,审U 作的等效补偿体膜柔软,亲肤性高,体感舒度大大提高,与患者的皮肤**的贴合,避免 细微的空气间隙;通过3D打印可制备3-20mm间任意厚度的硅胶等效补偿膜,W满足不同的 需求;通过=维扫描对患者的体表数据进行采集,得到患者数据模型,数据精确,与患者皮 肤外形匹配;=维扫描构建患者的数字模型,简单、快捷、高效,大大减少了患者的等待 时间;通过3D打印制作硅胶补偿体膜制作所需的模具,不仅实现了硅胶放疗补偿体膜的个 性化订制,同时提高了制作效率,降低了制作成本。
【附图说明】
[0025] 图1是本发明实施例提供的一种个性化硅胶等效补偿体膜制备方法流程图。
【具体实施方式】
[0026] 为了使本发明的目的、技术方案及优点加清楚明白,W下结合实施例,对本发明 进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明,并不用于 限定本发明。
[0027] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。
[0028] -种个性化硅胶等效补偿体膜制备方法,该制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医疗器械技术领域,尤其设及一种个性化硅胶等效补偿体膜及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 放疗射线建成效应:在放疗过程中射线从表面到较大剂量深度区域为剂量建成 区,在此区域内射线剂量随深度的增加而增加。由于建成效应的存在,对于表浅**如乳腺 癌、皮肤等,为了提高皮肤表面剂量,现代**放疗采用组织补偿胶(也称作皮肤填充物,组 织等效膜)增加皮肤剂量,较大限度提高皮肤及皮下组织剂量,减少深部组织如肺剂量等。 射线建成深度一般在皮下3-20mm,根据经验,临床选用补偿体膜的厚度一般在20mmW内,在 建成区内,组织吸收剂量随深度增加而增加,临床上使用组织补偿来增加皮肤表面的建成 深度从而提高剂量,常用的组织补偿方法有薄膜塑料水袋、米袋、石蜡等组织补偿材。
[0003] 由于建成区域深度为3-20mm,针对不同的患者表浅病灶深度的不同,等效补偿体 膜的厚度要求是不同的。等效补偿体膜的补偿效果,取决于体膜材料与人体皮肤的生物相 容性,体膜与皮肤的贴合度,补偿膜的厚度。目前使用的等效补偿体膜无法与患者的皮肤完 全贴合,存在空气间隙。同时等效补偿体膜在厚度上不能满足患者个性化的需求。所W等效 补偿体膜需实现个性化制作,W满足不同的患者,是很有必要的。
[0004] 3D打印为个性化的制作等效补偿体膜提供了一种新手段。通过3D打印可W制备不 同厚度的个性放疗等效补偿膜,同时针对不同患者制备与患者体表轮廓匹配的任意厚度的 等效体膜。目前常用的3D打印材料W聚乳酸、ABS塑料等为主。利用此类材料制作的等效补 偿体膜由于硬度较大、柔初性较差,较难实现与皮肤的贴合,患者使用过程中的体感舒 适度较低。同时,利用此类材料3D打印的等效补偿体膜易含有微气孔,引起放疗补偿效果差 的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种个性化硅胶等效补偿体膜及其制备方法,旨在解决目 前等效补偿体膜皮肤贴合度差、体感不舒适、不同厚度需求、安全性和放疗补偿效果差的问 题。
[0006] 本发明是运样实现的,一种个性化硅胶等效补偿体膜制备方法,该制备方法包括 W下步骤:
[0007] 步骤一,通过=维激光扫描采集患者的体表数据,生成患者的=维数字模型;
[000引步骤二,将通过=维扫描得到的数字模型保存为St 1文件格式后,导入magics软 件,通过抽壳、切割操作得到内表面与患者病灶皮肤处贴合的补偿体膜数字模型;
[0009]步骤=、根据步骤二中的补偿体膜的数字模型,通过模具设计得到制作体膜所需 模具的数字模型;所述补偿体膜的数字模型W=维扫描来源,构建患者病灶体表处的数字 模型,W病灶处的数字模型为基准,设计与病灶处皮肤匹配的补偿体膜的数字模型;
[0010] 步骤四,通过3D打印机对补偿制作体膜的模具进行打印,得到制作等效补偿体膜 的模具;
[0011] 步骤五,将加成型液体硅胶的A组分与B组分按质量比1-1.2:1-1.2的进行混合,揽 拌,抽真空;
[001^ 步骤六,将抽真空后的液体硅胶注入体膜模具,80摄氏度-120摄氏度保溫20mi n-30mi n;保溫硫化后得到硅胶等效补偿体膜。
[0013] 进一步,所述的步骤一通过激光扫描得到患者体表的采样点集合,所述采样点集 合为点云,基于点云数据重构=维数字模型。
[0014] 进一步,所述步骤二中通过抽壳、切割操作得到内表面与患者病灶皮肤处贴合的 补偿体膜数字模型,根据病灶处所需补偿膜的大小、形状,对患者的数字模型通过magics的 抽壳、切割操作并切割出符合临床形状、大小需求,同时内表面与患者病灶皮肤处贴合的补 偿体膜数字模型。
[0015] 进一步,所述步骤=中通过模具设计得到制作体膜所需模具的数字模型,所述的 模具设计为根据补偿体膜的数字模型制作体膜所需模具的数字模型,在magics软件中通过 模具生成功能,自动生成所需模具。
[0016] 本发明另一目的在于提供一种个性化硅胶等效补偿体膜,该个性化硅胶等效补偿 体膜按质量比组份包括A、B两组份,所述A、B两组分比例为1:1,
[0017] 进一步,所述A组分为乙締基的聚二**硅氧烷,所述B组分为含氨硅油与销催化 剂。
[0018] 进一步,所述个性化硅胶等效补偿体膜按质量比例1:1混合的A、B两组份,在80摄 氏度-120摄氏度下,硫化成弹性体,分子式如下:
[0020]其中,生胶端基上的乙締基的聚二**硅氧烷作为基础聚合物,W低分子量的含 氨硅油作为交联剂,在销催化剂存在下与交联剂分子上的娃氨键加热交联成网状结构。 [0021 ]本发明的S维扫描和3D打印针对患者个性化的体膜制作,硅胶材质生物相容性 高、材质柔软贴合性好,可实现任意厚度的体膜制备。
[0022]本发明提供的加成型液体硅胶与人体皮肤的生物相容性高,W其将硅胶等效补偿 材料制成l〇*l〇cm*0.5cm的样品进行放射剂量补偿测定,并与放射剂量补偿测定标准样品 固体水进行比较.(固体水一种固体组织补偿凝胶,目前临床使用的标准等效补偿材料)。
[0023] 作为放疗补偿体膜的材料,与皮肤的贴合性好,放疗补偿效果好。与普通3D打印材 料相比,硅胶抗拉强度高,无微气孔,柔软,亲肤性好,体感舒适度高,具有好的放疗 补偿效果。通过=维激光扫描采集的患者体表数据,此方法快捷、高效、准确。=维激光扫描 得到的3D数字模型与患者皮肤匹配,通过模型设计得到内表面与患者皮肤贴合的 数字模型,根据数字模型设计制作体膜所需要的模具的数字模型。借助3D打印技术制作娃 胶等效补偿体膜。
[0024] 本发明提供的加成型液体硅胶制备补偿体膜,体膜中无微气泡,与3D打印的**、 ABS材质相比具有好的补偿效果;与3D打印材质的**、ABS材质相比,加成型液体硅胶与 人体皮肤生物相容性高,是较理想的等效补偿体膜材料;加成型液体硅胶为软性材料,审U 作的等效补偿体膜柔软,亲肤性高,体感舒度大大提高,与患者的皮肤**的贴合,避免 细微的空气间隙;通过3D打印可制备3-20mm间任意厚度的硅胶等效补偿膜,W满足不同的 需求;通过=维扫描对患者的体表数据进行采集,得到患者数据模型,数据精确,与患者皮 肤外形匹配;=维扫描构建患者的数字模型,简单、快捷、高效,大大减少了患者的等待 时间;通过3D打印制作硅胶补偿体膜制作所需的模具,不仅实现了硅胶放疗补偿体膜的个 性化订制,同时提高了制作效率,降低了制作成本。
【附图说明】
[0025] 图1是本发明实施例提供的一种个性化硅胶等效补偿体膜制备方法流程图。
【具体实施方式】
[0026] 为了使本发明的目的、技术方案及优点加清楚明白,W下结合实施例,对本发明 进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明,并不用于 限定本发明。
[0027] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。
[0028] -种个性化硅胶等效补偿体膜制备方法,该制备方法
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