הדמיה של גוף האדם באמצעות גומי סיליקון נוזלי

תַקצִיר

גומי סיליקון נוזלי (LSR) התגלה כחומר מרכזי בהתפתחותם של סימולטורים אנושיים ריאליסטיים במיוחד להכשרה רפואית, תותבות ומחקר ביומכני . שלה ביו -תאימות יוצאת דופן, עמידות וגמישות זו הופכת את זה למועמדות לתכונת הרקמות האנושיות {1} חומר זה, ומאמר זה, למאמר זה,} למאמר זה,} למאמר ללינה של LS,}} ללינה של LSUS. היישומים שלה בסימולציה של גוף האדם . יתר על כן, אנו דנים בהתקדמות אחרונה ובסיכויים עתידיים בתחום זה .

1. מבוא

הביקוש לסימולטורים אנושיים מדויקים אנטומית גדל משמעותית בחינוך רפואי, הכשרה כירורגית ורובוטיקה . חומרים מסורתיים לרוב אינם מצליחים לחקות את התכונות המכניות והמישושיות של רקמות אנושיות . גומי סיליקון נוזלי, גומי נוזל, מרומזת פלטינום, ומציעה פיתרון נוזל, נוקשה, נוקשה, נוקשה שלו, נוקשה, נוזל, נוזל, נוקשה, נוזל, נוזל. מרקם .

2. מאפייני חומר של גומי סיליקון נוזלי

LSR מציג כמה תכונות יתרון להדמיה אנושית:

תאימות ביולוגית: בטוח למגע ממושך בעור, הפחתת תגובות אלרגיות .

התנגדות לדמעה: עומד בפני לחץ מכני חוזר ונשנה, שיפור העמידות .

יציבות תרמית: שומר על גמישות על פני טווח טמפרטורות רחב .

קשיות הניתנת להתאמה אישית: נע בין 10 ל 80 חוף A, מדמה שרירים, עור וסחוס .

הידרופוביות: מתנגד לספיגת הלחות, למנוע השפלה .

3. טכניקות ייצור

3.1 דפוס הזרקה

LSR מעובד בדרך כלל באמצעות דפוס הזרקת נוזלים (LIM), ומאפשר דיוק גבוה בגיאומטריות מורכבות כמו מבנים כלי דם או תכונות פנים .

3.2 3 דפסת D.

התקדמות אחרונה בייצור תוספים מאפשרות תצהיר שכבה אחר שכבה של סיליקון, ומאפשרות מודלים אנטומיים ספציפיים למטופלים .

3.3 מרקם פני השטח

טכניקות לאחר עיבוד (E . g ., תחריט כימי או חריטת לייזר) משפרים את הריאליזם על ידי שכפול נקבוביות עור, קמטים ותבניות כלי דם {}}}

4. יישומים בסימולציה אנושית

4.1 הכשרה רפואית מאניקנים

סימולטורים כירורגיים בעלי נאמנות גבוהה עבור תגובת לפרוסקופיה, אינטובציה ותגובה לטראומה .

מאמני אפידורל וצנתור עם משוב רקמות מציאותי .

4.2 תותבות ואורתוטיקה

גפיים רובוטיות רכות עם תנועה טבעית ורגישות למישוש .

תותבות קוסמטיות מחקות את גוון העור והמרקם .

4.3 מחקר ביומכני

איברים מלאכותיים למחקרי השפעה (e . g ., בובות מבחן התרסקות עם אנלוגי איברים) .

חיישנים לבישים משובצים בסיליקון לניתוח תנועה .

5. אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות היתרונות שלה, LSR עומדת בפני אתגרים:

עלות גבוהה: זרזי פלטינה מגדילים את הוצאות הייצור .

ריפוי עצמי מוגבל: בניגוד לפוליאוריטנים, LSR חסר מנגנוני תיקון מהותיים .

מחקר עתידי מתמקד ב:

סיליקונים לריפוי עצמי: שילוב קשרים הפיכים עבור תוחלת חיים מורחבת .

LSR מגיב חכם: שילוב חומרי מילוי מוליכים למשוב Haptic .

ניסוחים בר -קיימא: סיליקונים מבוססי ביו להפחתת ההשפעה הסביבתית .

6. מסקנה

גומי סיליקון נוזלי חולל מהפכה בסימולציה של גוף אנושי על ידי מתן ריאליזם ופונקציונליות ללא תחרות . ככל שמתקדם מדעי החומר, סימולטורים מבוססי LSR יהפכו להיות מתוחכמים עוד יותר, שיפור הכשרה רפואית, טיפול בחולים ומחקרים ביו-מכניים {}}