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柔软的材料

医疗创新使用三维软材料建模技术

背景

今天,大多数3D建模方案使用半硬材料,如树脂和橡胶。然而,医疗和保健领域需要更柔软的材料。
水凝胶具有良好的生物相容性,是一种很有前途的软材料。由于水凝胶的含水量特别高,其质地和物理性质与人体及相关器官非常相似。人们对它在创建人造器官模型(如内脏和血管)方面的应用期望很高

背景

解决方案

这种材料使得外科医生进行术前模拟和训练特别容易。

·具有现实纹理的人工器官模型

3D建模技术可以使器官精确复制使用软材料。
材料柔软度可调整,可制作质地和外观相似的软材料器官模型。最适合用于医疗机构的术前模拟和训练;例如,当用户用手术刀切除人造肿瘤,并在肿瘤切除后缝合材料时,他们会体验到一种真实的感觉。软材料器官模型是一种积极的替代动物器官。

3D建模技术可以使器官精确复制使用软材料。

*横滨城市大学医学院副教授Kazuhide Makiyama提供的肾脏模型照片

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・X-ray-free血管防止医生辐射模型

在血管模型中,可以复制一个中空结构,其精度与微导管大小相同(0.5 mm以下),由于其透明性,可以直观地检查内部结构。
在过去,需要用x光检查内部结构。这种软材料模型允许不用x光的导管操作和模拟,保护培训中的医生免受不必要的暴露。

无x射线血管模型,以防止医生暴露于辐射

*血管模型图片由:
镰前武,名古屋大学医学院兼职教授
名古屋大学医学院助理教授

技术亮点

1.专利技术将纳米复合水凝胶(NC凝胶)转化为油墨

NC凝胶是人造器官模型创造的最好的水凝胶。使用分散技术,RICOH成功地将墨水从NC凝胶中进行出来。将水,无机材料和有机聚合物混合,以便再现复杂的模型 - 优化硬度分布,密度分布和功能材料的局部放置。

1.专利技术将纳米复合水凝胶(NC凝胶)转化为油墨

2.建立NC-Gel材料喷射方法,在3D打印机上生成人工器官模型

理光建立了另一种喷墨应用——NC凝胶材料喷射(MJ)方法。该方法是基于新的工艺和支持材料油墨,开发了处理nc -凝胶前驱体油墨。NC凝胶MJ喷射方法使NC凝胶(这是一种水凝胶)的稳定成型。利用这种方法,理光成功地建立了具有复杂中空结构的血管模型。

NC凝胶MJ模型肾脏

NC凝胶MJ模型肾脏

理光的愿景

理光将专利材料开发技术和基于喷墨的3D建模技术的优势相结合,为医疗领域做出更大的贡献。

*技术开发的一部分是与横滨城市大学和名古屋大学医学院的共同努力。