一种基于辐射检测的仿真人体肺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医学、材料学等理工医交叉学科技术领域，设及仿真人体肺的制作方 法，具体设及一种基于福射检测的仿真人体肺的制作方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 现有的医学模型仅仅是人体模型的一部分，不能整体反映机体情况，而具有一定 的不足之处。肺为全身总重量的1.42%，是医学影像诊断的基础，而传统仿真人体肺的医学 模型不能满足医学影像诊断的要求，其制作方法存在W下不足： 1、 传统的仿生肺组织大多采用松木等天然物质进行加工制作，制作出的仿生肺组织密 度较低、机械强度差，易于损坏； 2、 传统的仿生肺组织制作中常用的聚己締、聚丙締发泡体、天然橡胶发泡体，都是通 过工业性的发泡方法获得的，通过发泡方法制得的材料气孔大、密度不均匀、表面光洁程度 差，无法形成光滑密闭的闭孔，因此不能在医学影像中显示其均匀程度和表面状态； 3、 传统的仿生肺组织加工过程比较复杂，不能完全实现自动化控制，不仅产品分散性 大，而且成品率低于50%，不具有市场前景。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种质量密度高、密度均匀、 机械强度好、等效性优良的基于福射检测的仿真人体肺的制作方法。
[0005] 实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于福射检测的仿真人体肺的制 作方法，包括如下步骤： (1)采用双组分液相快速反应成形，将双组份原料在混合腔内通过物理揽拌和化学反 应，经扩链、发泡和聚合，形成聚合材料； 所述双组份原料包括聚氨醋液体基材和辅料；所述辅料包括交联剂、催化剂和泡沫稳 定剂；所述辅料的质量总和占聚氨醋液体基材质量百分数< 5%，其中，交联剂质量占聚氨 醋液体基材质量百分数0. 5-1%，催化剂质量占聚氨醋液体基材质量百分数1-2%，泡沫稳 定剂质量占聚氨醋液体基材质量百分数0. 5-1% ; (2 )采用高压的方法将步骤（1)形成的聚合材料注入密合的模具中； (3)对注满聚合材料的模具进行加压和减压二次成型，在变压下成型；所述加压为将充 溢了聚合材料的模具置于红外真空加热炉中在50~70°C进行加压，加压至不低于2个大气 压，保压保持一个小时；所述减压为从一个大气压减压至接近真空，时间为2小时，W保持 体积及成品的收缩稳定性。
[0006] 相比现有技术，本发明具有如下有益效果： 1、本发明根据不同的配方组合，采用聚氨醋双组分液相发泡工艺，通过揽拌均样、扩链 聚合的"化学反应成形"的加工方法和"加压减压的物理成型"方法，实现了多种肺组织参 数材料的制作，改性得到力学等效肺材料，提高了制得的仿真肺的质量密度、弹性模量和机 械强度。
[0007] 2、本发明制得的仿生肺组织密度为0. 25~0. 30g/cm3,120KV的管电压X射线CT 值为-750±50皿，电子密度为；3. 302 X 1025个/g，有效原子序数为7. 475,等效材料误差在 ±5%内，硬度邵氏为2~15,具有质量密度高、密度均匀、机械强度好、等效性优良的优点。
[0008] 3、本发明用改性后的力学等效肺材料，通过加压减压成型可在较大范围调整肺组 织的材料的等效参数，如质量密度、电子密度、CT值、表面状态和弹性模量。
[0009] 4、本发明采用聚氨醋液体基材为主要原料，并通过泡沫稳定剂的协同作用，使双 组份材料气孔均匀，进而制作的仿真肺组织均匀性好，表面光洁，具有良好的结构仿真性。
[0010] 5、利用本发明方法，通过塑料金属粉模具，塑料模具，分别制作了男性、女性、幼儿 和成人的多种肺部模型，达到福射等效与力学等效的效果；通过调整总质量与体积的比例， 可W制作出不同质量密度的肺，用于各种试验中。
[0011] 6、已利用本发明方法生产制造了近400对组织等效肺部件，制作的中国武术测试 假人、武器装备损伤测试假人和屯、脏复苏模拟假人，用于放射诊断、放射治疗和放射防护， 与人体对照实验相比，具有较好的相似性，组织等效误差《5%。
[0012] 7、本发明方法工艺简单，操作方便，原材料来源广泛，可借助现代化的塑料生产设 备进行批量生产，成品率可达98%，且参数可做微小的精密调整，进一步为工业化批量生产 奠定了坚实的基础。
[0013] 8、本发明在催化剂和交联剂的协同作用下，制作周期明显缩短，节约了时间成本 80% W上；不仅如此，本发明使用的原料具有节能环保的特点，且制作过程中几乎是零排 放，具有环境友好性。
[0014]
【附图说明】
[0015] 图1为人体左右肺示意模型图； 图2为仿真人体肺的反转成型的金属模具。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，实施例中所述原料如无 特殊说明，即为普通市售产品。
[0017] 图1为人体左右肺示意模型图；图2为本发明仿真人体肺的反转成型的金属模具， 用于注入聚合材料，制作仿真人体肺。
[0018] 一、一种基于福射检测的仿真人体肺的制作方法，包括如下步骤： (1)采用双组分液相快速反应成形，将双组份原料在混合腔内通过物理揽拌和化学反 应，经扩链、发泡和聚合，形成聚合材料；具有一般方法所不具有的连续化、一体化特征； 所述双组份原材料包括聚氨醋液体基材和辅料；所述聚氨醋液体基材包括甲苯二异氯 酸醋、多亚甲基多苯基多异氯酸醋或苯基甲烧二异氯酸醋；所述辅料包括交联剂、催化剂和 泡沫稳定剂，所述交联剂包括1，4- 了二醇或己二醇，所述催化剂包括胺或有机锡，所述泡 沫稳定剂包括L580硅油；所述辅料的质量总和占聚氨醋液体基材质量百分数< 5%，其中， 交联剂质量占聚氨醋液体基材质量百分数1%左右，催化剂质量占聚氨醋液体基材质量百 分数2%左右，泡沫稳定剂质量占聚氨醋液体基材质量百分数1%左右；操作过程中，视对象 要求，上述辅料比例可适当增减，但总数不超过5% ; (2) 采用高压的方法将聚合材料注入密合的模具中；所述高压为2~3个大气压，可调地 提高形态、体积的稳定性，提高产品质量； (3) 对注满聚合材料的模具进行加压和减压二次成型，在变压下成型；所述加压为将充 溢了聚合材料的模具置于红外真空加热炉中在50-70°C进行加压，加压至不低于2个大气 压，保压保持一个小时；所述减压为从一个大气压减压至接近真空，时间为2小时，W保持 体积及成品的收缩稳定性，提高热透过性，保持形态、体积稳定性。
[0019] 具体地，本发明实施例1~3中所采用的双组份原料、用量及工艺条件如下表1所 示： 表1实施例1~3原料及工艺条件参数
【主权项】
1. 一种基于辐射检测的仿真人体肺的制作方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)采用双组分液相快速反应成形，将双组份原料在混合腔内通过物理搅拌和化学反 应，经扩链、发泡和聚合，形成聚合材料； 所述双组份原料包括聚氨酯液体基材和辅料；所述辅料包括交联剂、催化剂和泡沫稳 定剂；所述辅料的质量总和占聚氨酯液体基材质量百分数< 5%，其中，交联剂质量占聚氨 酯液体基材质量百分数〇. 5-1%，催化剂质量占聚氨酯液体基材质量百分数1-2%，泡沫稳 定剂质量占聚氨酯液体基材质量百分数〇. 5-1% ; (2 )采用高压的方法将步骤（1)形成的聚合材料注入密合的模具中； (3)对注满聚合材料的模具进行加压和减压二次成型，在变压下成型；所述加压为将充 溢了聚合材料的模具置于红外真空加热炉中在50~70°C进行加压，加压至不低于2个大气 压，保压保持1小时；所述减压为从一个大气压减压至接近真空，时间为2小时，以保持体积 及成品的收缩稳定性。
2. 根据权利要求1所述基于辐射检测的仿真人体肺的制作方法，其特征在于，所述聚 氨酯液体基材包括甲苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯或苯基甲烷二异氰酸酯。
3. 根据权利要求1所述基于辐射检测的仿真人体肺的制作方法，其特征在于，所述交 联剂包括1，4- 丁二醇或乙二醇。
4. 根据权利要求1所述基于辐射检测的仿真人体肺的制作方法，其特征在于，所述催 化剂包括胺或有机锡。
5. 根据权利要求1所述基于辐射检测的仿真人体肺的制作方法，其特征在于，所述泡 沫稳定剂包括L580硅油。
6. 根据权利要求1所述基于辐射检测的仿真人体肺的制作方法，其特征在于，步骤（2) 中所述高压为2~3个大气压。
【专利摘要】本发明提供一种基于辐射检测的仿真人体肺的制作方法，包括如下步骤：采用双组分液相原料快速反应成形，将双组份原料在混合腔通过物理搅拌和化学反应，经扩链、发泡，聚合形成微孔弹性材料；所述双组份包括聚氨酯液体基材和辅料，辅料包括交联剂、催化剂和泡沫稳定性；采用高压的方法将聚合材料注入密合的模具，对注满聚合材料的模具进行加压和减压二次成型制得。本发明根据不同配方组合，用改性后的力学等效肺材料，提高肺的质量密度、弹性模量和机械强度；通过加压减压成型可在较大范围调整肺组织的材料的等效参数（总质量、质量密度、电子密度、硬度、外型），具有性能可调，质量稳定，制作工艺简单、周期短和节能环保等优点，成品率达98%。
【IPC分类】C08G18-32, B29C45-57, C08G101-00, C08G18-76
【公开号】CN104725595
【申请号】CN201510126467
【发明人】林大全, 刘通
【申请人】四川林大全科技有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月20日