专利名称：可磁化解剖模型的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种解剖模型，尤其涉及一种应用于展示人类、动物或全体或部分体细胞、组织、器官与系统的可磁化解剖模型，其为可拆卸部分的组合，而任一可拆卸部分具有一可磁化部位与一可塑性部位。
背景技术：
解剖模型在教学上是极为有用的工具，可用以展示医学院学生、医生或医护药业相关人员人体的结构。传统解剖模型多以塑胶、石膏或乳胶制成，并塑形模拟人类或动物的骨胳、器官、其他解剖系统或组织结构等。某些解剖模型设计为口袋尺寸的凸出形式模型，如美国专利证号第7，255，564号所示。不过该些模型多制作为一整块而无法分割组装。传统可解剖的人体模型中，可解剖部分乃设计为分离的部位，可针对学习或解说目的独立单独展示。为了将可解剖部分以组合型式固定，多提供钉针或突出处以便插入相对应部分的配对开口或凹陷。目前市场上其他解剖模型还有使用固扣结构例如钩子、子母带垫、螺丝、铆钉、拉链等，附加于模型表面以达到固定的作用。但在这些模型表面增加的固扣结构或突出于可解剖部分表面，或是在该些可解剖部分表面产生凹陷孔洞，均不利于真实呈现。也因此，当解剖模型的该些可解剖部分分开来观察时，会看来较不真实或有误导的可能。而突出的固扣结构例如螺丝、铆钉、钩子等，当不小心使用时，也有可能导致使用者受伤。解剖模型确实需要发展能提供有效且便利拆卸或组装可解剖部分的可能方法，以解决前述问题。
实用新型内容本实用新型提供一种用于展示人类、动物或全体或部分体细胞、组织、器官与系统的解剖模型。该解剖模型为多个可拆卸部分的组合，而任一可拆卸部分具有一可磁化部位与一可塑性部位。在本实用新型的实施例中，该些可拆卸部分包括至少一第一可拆卸部分与至少一第二可拆卸部分，而该第一可拆卸部分的磁吸力小于该第二可拆卸部分的磁吸力。在本实用新型的实施例中，该些可拆卸部分还包括至少一第三可拆卸部分，而该第三可拆卸部分的磁吸力大于该第二可拆卸部分的磁吸力。在本实用新型的实施例中，该可磁化部位与该可塑性部位是平均分布在该些可拆卸部分。在本实用新型的实施例中，该可磁化部位是集中在该些可拆卸部分的多处。为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0011 ]图I是肺模型的立体图。[0012]图2A与2B为骨模型的立体图。[0013]图3A是脊椎骨柱模型的立体图。[0014]图3B是脊椎骨柱模型的一脊椎骨的上视图。[0015]图4A-4B所示乃是怀孕与胎儿分娩过程模型的变化图。[0016]附图标记[0017]10 :肺模型[0018]20 :骨模型[0019]30 :脊椎骨柱模型[0020]40 :胎儿[0021]41、42、43 :子宫壁位置[0022]100,200 :主体[0023]100A.200A :可拆卸部分[0024]150、152 :磁化垫片[0025]250,252 :可磁化区块[0026]300 :脊椎骨[0027]350 :可磁化核心部[0028]410 :胎盘
具体实施方式
本实用新型是关于一种解剖模型，可用于展示人类、动物或全体或部分体细胞、组织、器官与系统。其中该解剖模型为多个可拆卸部分的组合，而任一可拆卸部分可拆卸部分具有一可磁化部位与一可塑性部位。本实用新型的可磁化物质范围可包括但不限于任意适于制作永久磁铁的物质。本实用新型实施例中永久磁铁可包括稀土磁铁(rare earth magnets)、铁合金磁铁(iron alloy magnets)与铁氧磁铁(ferrite magnets)。稀土磁铁稀土磁铁的例子可包括但不限于钐钴(SmCo)磁铁、钕铁硼(NdFeB)磁铁。钕磁铁(Neodymium magnets or Neo magnet),亦称钕铁硼磁铁,是一种稀土永磁, 以钕、铁、硼形成Nd2Fe14B正方晶体结构的永久磁铁。乃是目前已知最强磁铁材料。钕磁铁制造过程1.传统粉末冶金或烧结磁铁制程与2.快速固化或黏结磁铁制程。烧结钕磁铁的制备先将铸块先驱物磨碎成粉，液态烧结磁性对齐粉末为密集块然后热处理、切割成形、 表面处理再磁化。烧结钕磁铁使用Nd(32% )、Fe(64% )与B(l% )作主合金，额外添加少量镝(Dy)、铽(Tb)、钴(Co)、铌(Nb)、镓(Ga)、铝(Al)或铜(Cu)。粘结钕磁铁的制备先将旋转熔化Nd-Fe-B合金薄片，薄片包含随意排列纳米级Nd2Fe14B晶粒，将薄片磨成粉末、与一聚合物混合，并压缩或射出模塑成形。相较于烧结磁铁，粘结磁铁提供磁通量较少，但可为精巧网状，而较不会有严重润流(eddy current)耗损。钐钴(SmCo)磁铁是强力永久磁铁，是以钐钴合金制得的磁铁，包括SmCo5或钐钴 1:5系列(SmCo Series 1:5 ;亦即钐钴原子比I t匕5)与Sm2Co17或钐钴2:17系列(SmCoSeries 2:17 ;亦即2个钐原子与13-17个过渡元素原子)。钐钴磁铁高温工作良好而最高温度可达250-550°C。铁合金磁铁磁钢(Alnico)乃是铁合金磁铁缩写别名，铁合金磁铁除了铁，主要的添加物为铝、镍(Ni)与钴(Co)，亦称Al-Ni-Co，有时亦添加铜或钛。磁钢合金乃是铁磁性并用于制造永久磁铁，一般组成为8-12% Al、15-26% Ni,5-24% Co与至多6% Cu与至多1% Ti，而铁为主。烧结磁钢磁铁具优秀机械特性，而铸造磁钢磁铁可提供高磁场并可设计为精细形状，最高工作温度为450-650°C。铁氧磁铁铁氧磁铁的功效成本比极佳,多以氧化铁(ferric Oxide, Fe2O3)、碳酸钡(barium carbonate, BaCo3)或碳酸银(strontium carbonate, SrCo3)制备而成，多由粉末冶金法制得。可分为等向性磁铁(在无磁场下模铸)与非等向性磁铁(具有优异场向性)。当需要高磁场通量密度时，非等向性磁铁乃是最佳选择。磁粉，例如粘结铁氧磁铁粉、预先烧结铁氧磁铁粉、铁氧磁铁粉、磁钢磁铁粉、钕铁硼磁铁粉、钐钴磁铁粉或其他铁基粉末均可作为本实用新型的可磁化物质，并与本实用新型的可塑性物质混合而制备得到复合物材料。依照本实用新型实施例，可塑性物质包括但不限于任意热塑性树脂、合成橡胶、合成橡胶-塑胶材料或polyresin，甚或是石膏与其他可塑形固化材料。所谓磁性(化合物) 材料可以是混合一或多种可磁化物质与一或多种可塑性物质所制得。本实用新型不限于使用特定制程来制造模型。解剖模型可以例如以模塑、去模与上色制程所制备。或者，解剖模型可利用此领域所熟知的快速原形塑造技术(rapid prototyping technique)来制备。举例而言，射出模塑磁性物质(injectionmolded magnetic materials)、弹性橡胶磁性物质(flexible rubber magnetic materials)或粒状磁性物质(granular magnetic materials)如粒状FePt-AlN、Co_Al-0、Co-Fe-Hf-0均可用于制作本实用新型解剖模型的可拆卸部分。可拆卸部分可以包括可磁化部位与可塑性部位。可磁化部位是混合一或多种可磁化物质所制得。可塑性部位是混合一或多种可塑性物质所制得。该些可磁化部位与该些可塑性部位是平均分布在该些可拆卸部分。或者，该些可磁化部位是集中在该些可拆卸部分的多处。以射出模塑磁性物质为例，可以射出成形方式使用一或多种树脂与磁铁粉末来制作解剖模型中复杂形状的可拆卸部分。所制得的可拆卸部分所具磁性较低，但与其他塑胶或可塑性物质的物理性质相当。而本实用新型的磁化方式不限于特定类型。例如，可磁化物质可被轴向磁化 (axially magnetized)、直径向磁化(diametrically magnetized)、极向磁化(radically magnetized)、宽度方向磁化或长度方向磁化，磁化后磁化的可拆卸部分皆具有磁吸引力。制程范例范例I :模型特定位置的树脂内埋设有NdFeB磁垫首先，挖出模型可拆卸部分的可塑性物质(较佳为塑胶树脂)的一部分，最好是靠近接触表面(亦即与邻接部分所接触的表面)的位置，然后在挖空处置入一或多个NdFeB 磁铁垫片，以塑胶树脂填满并密封挖空处，而完成模型可拆卸部分。视制程而定，NdFeB垫片可在埋入于塑胶树脂特定位置前或后再进行磁化。视实际模型可调整NdFeB垫片的大小与数目。图I是肺模型10的立体图，显示肺模型10具多个磁化垫片150埋设在肺模型10 的主体100的特定位置。肺模型10的一可拆卸部分100A也具有多个磁化垫片152。通过磁化垫片150，152的磁吸力，可拆卸部分100A可以拆卸式地啮合至主体100而构成肺模型 10。磁化垫片150与152的磁化方式可以调整成将其一端与相邻垫片的相对端相吸。例如， 磁化垫片150的一端只被磁化垫片152的相对端吸引。此种内埋磁化垫片150与152的设计方式可确保可拆卸部分100A与主体100之间正确排列或对位。当可拆卸部分100A从主体100分离开时，肺部的解剖细节如主体100表面上的支气管结构则可被观察到。此外，可拆卸部分100A本身可包括分割肺部组织的正常结构或不同疾病状态的病理结构。除了器官模型外，内埋磁垫的模型亦可通过磁垫与其位置来模拟抗原决定基 (epitope)或反应调节位置，用于展示细胞、病毒、细胞间器的反应机制。范例2 :弹性橡胶磁铁模型的全部或部分或模型某部分的特定位置可以利用弹性橡胶磁性物质制得，以协助模塑成不同形状的可拆卸部分的磁性连结。弹性橡胶磁铁可以混合磁铁粉末与弹性树脂如乙烯基聚合物、融化、拉展成片状、 或带状，然后磁化(等向性/非等向性)。弹性橡胶磁铁可做成平面片状或视设计塑成不同中空形状。在附加至可拆卸部分的一或多个表面之前，弹性橡胶磁铁层或片可再着色或绘饰必要解剖特征。其他实施例中，视解剖不同部分需要，可拆卸部分乃由弹性橡胶磁铁在磁化前塑成。图2A与2B为骨模型的立体图。图2A所示骨模型20具多个可磁化区块250，252 分别埋设于一骨主体200与一可拆卸部分200A。通过可磁化区块250，252的磁吸力，可拆卸部分200A可以可拆卸式地啮合至骨主体200，如图2B所示。当可拆卸部分200A从骨主体200分离开时，骨部的解剖细节如骨质量密度则可露出而被观察到。此外，可拆卸部分 200A本身可显示正常骨质量结构或显示遭受骨质流失者或相关疾病状态的病理结构。此外，弹性橡胶磁铁模型适用于展示层状结构，包括皮肤、肌肉组织(如浅层肌肉与深层肌肉)与连结结缔组织等。同样地，模型的全部或部分或模型某部分的特定位置可以利用射出模塑磁性物质制作。本实用新型的范围亦包括将磁性物质可与前述不同可磁化物质或可塑性物质并用来制作解剖模型。例如，解剖模型某些部分需较弱磁吸力或根本不具磁吸力可以利用其他金属或合金或含微量磁性物质的可塑造物质制作，而解剖模型其他连结部分可包括可磁化物质而制得，以针对邻近磁化部分来产生较强磁吸力。需较弱磁吸力或根本不具磁吸力的该些部分可较自由地移动或转动。图3A是脊椎骨柱模型30的立体图，而图3B显示脊椎骨柱模型的一脊椎骨的上视图。如图3A-3B所示,通过每一个脊椎骨(vertebra) 300中所内埋的可磁化核心部350的磁吸力，该些脊椎骨彼此可轻易堆叠组成整个脊椎骨柱或仅显示一部分脊椎骨柱(vertebral section)30。而如图3B,脊椎骨300可展示不同解剖特征例如灰质、白质、神经根(neuralroots)与脊骨棘(processes),以便于展示或教育目的。图4A-4B所示怀孕与胎儿分娩过程模型，设计以具弹性材料制造模拟生产道，并在与胎儿相邻的子宫壁不同位置安排不同的可磁化区块，就可以模拟展示胎儿在不同时间阶段于子宫的不同位置，并可展示胎儿生产过程。如图4A，胎儿40为一可拆卸部分，可粘附至子宫壁的不同位置41，42或43，而设计让此三个位置对于胎儿40的吸力不同。举例来说，位置41也许对胎儿40的吸力强过于位置42，而位置43对胎儿40的吸力可为最弱或甚至无吸力或互斥。如图4B所示，临盆时胎儿40从生产道娩出并露出子宫壁上的胎盘410。 通过可拆卸部分具不同吸力的设计，模型可轻易展示一动态过程。依照展示所需，可设计让解剖模型的相邻的可拆卸部分彼此相吸，而较远的可拆卸部分彼此相斥，这可以帮助解剖模型的拆解或组装。同样地，依照前述设计理念，解剖模型的接点、关节、枢纽或转动部分可以做成对应的凸球与凹处以协助绕转动轴旋转。而解剖模型表面亦可设计具有沟槽、沟线或凹陷处以方便可移动部分在解剖模型表面上的活动。依照展示所需，可设置立体或平面标签、标记或记号标记物于解剖模型的特定位置或部分。较佳使用可轻易附着至解剖模型任意部分的磁力标签，而无须使用粘着剂或胶带，而避免损毁模型的外观。此外，本实用新型的磁化模型也可能用于作为协助医疗诊断的附加工具。例如，磁化模型可依照放射线检查影像的多个断层面影像(例如CT扫瞄断层影像)做成多层，协助特定疾病或症状的分析或诊断。本实用新型的优点I.无须于表面额外附加固扣或固定结构，本实用新型解剖模型的可拆卸部分可轻易拆卸或组装。2.就算解剖模型的可拆卸部分重复多次拆卸或组装，由于无须使用固扣或固定结构，不会像传统模型中因固扣或固定结构松脱、剥落或损毁，而难以固定。3.解剖模型的可拆卸部分可安置一或多个连结点或面，而帮助可拆卸部分与其相邻对应部分的定位或对位，而无误地组构成整个解剖模型。4.解剖模型的可拆卸部分无突出物或凹洞，而使其外观更加真实而无误导之虞， 且平滑表面较易于上色或进行彩绘。5.可拆卸部分彼此可紧密结合以确保无间隙，且不论可拆卸部分是多层状或不同形状，可拆卸部分可轻易层叠或堆叠成整个解剖模型。6.解剖模型可展示于具磁性或不具磁性的展示架，可选择添加或不添加标签来展示单一或特定可拆卸部分或器官。7.可拆卸部分可设置或插入至可磁化展示盒架或框架中帮助固定或组装解剖模型。8.此外，可拆卸部分的一或多个部位可以移动、延展、变形与/或可以被替代更换以代表不同解剖结构与或其不同情况下的形态，例如正常生理变化或病理变异、病理型态、 疾病或症状的不同病理或病因阶段、先天变异、解剖畸形、前述手术或治疗效果、药物治疗显示、或衰老老化过程等。本实用新型的磁化模型可应用于一般展示或动态展示，不仅限于医学医药或教学领域。可能潜在应用包括但不限于a)器官模型，如心、肺模型显示正常或疾病状态(如图I);或可展示附加医疗器材 (如心律调整器pacemaker);或选择性移开部分器官以展示器官切开的解剖特征。b)骨骼或骨模型，如正常或骨流失部位(如图2A & 2B)或脊椎柱-单一脊椎骨 (vertebra)(如图 3A & 3B)。c)牙科模型-植牙、牙冠或牙齿矫正支架等。d)义肢或附加物。e)皮肤或肌肉组织模型。f)脑部模型-不同脑部位组装于展示盒。g)怀孕及分娩过程(如图4A-4B)。h)卵巢切面-展示卵子熟化过程。i)切片模型-展示放射线检查影像的多个断层面影像(例如MRI或CT扫瞄断层影像)。简而言之，本实用新型的解剖模型可通过磁力吸引，帮助可拆卸部分轻易拆卸或组装而达到方便展示的目的。模型可拆卸部分多为可拆卸移动式地连结组装在一起，而无须额外添加固定结构，亦无须于其表面添加突出物来固定。因此，本实用新型解剖模型的设计不仅确保可拆卸部分准确组装，还避免使用额外突出固定物。虽然本实用新型已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中的普通技术人员，当可作些许更动与润饰，而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种解剖模型，可用于展示人类、动物或全体或部分体细胞、组织、器官与系统，其特征在于，该解剖模型为多个可拆卸部分的组合，而该些可拆卸部分具有一可磁化部位与一可塑性部位。
2.根据权利要求I所述的解剖模型，其特征在于，该些可拆卸部分包括至少一第一可拆卸部分与至少一第二可拆卸部分，而该第一可拆卸部分的磁吸力小于该第二可拆卸部分的磁吸力。
3.根据权利要求2所述的解剖模型，其特征在于，该些可拆卸部分还包括至少一第三可拆卸部分，而该第三可拆卸部分的磁吸力大于该第二可拆卸部分的磁吸力。
4.根据权利要求3所述的解剖模型，其特征在于，该可磁化部位与该可塑性部位是平均分布在该些可拆卸部分。
5.根据权利要求I所述的解剖模型，其特征在于，该可磁化部位是集中在该些可拆卸部分的多处。
专利摘要本实用新型是关于一种解剖模型，展示人类、动物或全体或部分体细胞、组织、器官与系统。该解剖模型为可拆卸部分的组合，而任一可拆卸部分具有一可磁化部位与一可塑性部位。本实用新型解剖模型的可拆卸部分可轻易拆卸或组装。
文档编号G09B23/30GK202352213SQ20112044308
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者黄灿坤 申请人:爱谱实业有限公司