日前,仿真技術(shù)公司CAE Healthcare開發(fā)出了一款Fidelis產(chǎn)婦胎兒模擬器(MFS)。這款模擬器使用了由Stratasys公司提供的3D打印部件,它的主要功用是教產(chǎn)科醫(yī)生如何處理危險(xiǎn)分娩并發(fā)癥。
! a& U) S& ?0 Y盡管在當(dāng)今的科技和醫(yī)學(xué)條件下,婦女分娩比任何時(shí)候都安全,但是產(chǎn)房里仍然會(huì)有意外發(fā)生。因?yàn)闃O端的身體和心理壓力有可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)中的婦女整個(gè)身體出現(xiàn)問題,這意味著產(chǎn)科醫(yī)生和護(hù)士必須準(zhǔn)備好每一種可能發(fā)生的情況。而CAE在Stratasys的幫助下開發(fā)的MFS,則能夠幫助醫(yī)生和護(hù)士們做好這個(gè)準(zhǔn)備。 這個(gè)部分3D打印的分娩模擬器可以模擬產(chǎn)婦的呼吸、心率和分娩過程,這意味著它可以用于復(fù)制一位母親和胎兒在分娩過程中遇到的各種身體并發(fā)癥。該模擬器包括了幾百個(gè)不同的部件,并配有電子監(jiān)控系統(tǒng),其中會(huì)顯示胎兒的生理數(shù)據(jù)。該用戶界面甚至能夠發(fā)出真實(shí)的哭聲,以準(zhǔn)確地模擬分娩過程中可能發(fā)生的各種情況。 “人類病人模擬器的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程,需要對(duì)其部件進(jìn)行廣泛驗(yàn)證,特別是那些相互作用的物理部件。”MFS項(xiàng)目的高級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)師Giuseppe Mallaci解釋說:“而隨著我們將活動(dòng)部件和可變形部件裝進(jìn)一個(gè)密閉的空間里,它的復(fù)雜性就進(jìn)一步增加了。任何小的改變都需要對(duì)這種復(fù)雜的設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。行業(yè)競(jìng)爭的壓力使我們需要盡量地縮短產(chǎn)品開發(fā)周期——為此快速原型就成了我們?nèi)魏萎a(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃中至關(guān)重要的一環(huán)。 為了開發(fā)這一復(fù)雜的模擬器,CAE雇傭Stratasys使用了大量的3D打印工藝,包括熔融沉積成型(FDM)、光固化快速成形(SL)、激光燒結(jié)(LS)、QuantumCast鑄聚氨酯,以及快速加工等。 該模擬器內(nèi)部胎兒的情況可以通過一個(gè)透明的3D打印壁清楚地看到,這個(gè)3D打印壁是用Accura 60材料光固化而成的。而模擬器的其它部分則根據(jù)各自的需要采用了不同的3D打印工藝。比如鉸接式的胳膊和腿使用激光燒結(jié)技術(shù)3D打印的,QuantumCast鑄聚氨酯被用作了快速生產(chǎn)解決方案,還有一些部件使用了Stratasys專屬的3D打印工藝。 ID-Light工藝能夠打印出帶內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)的既大又輕的部件,使用這一工藝打印出的部件可以比對(duì)應(yīng)的實(shí)體部件輕12倍12倍。 Mallaci解釋說:“這些模擬器為了能夠?qū)崿F(xiàn)制造意圖,還包括了所有電子元器件、固件和軟件。在每次驗(yàn)證的時(shí)候它不可避免地會(huì)有所變化。快速原型能夠盡量減少開發(fā)成本。 MFS的首次展示是在去年5月份,它能夠模擬大量的分娩過程和場(chǎng)景:比如正常分娩 器械輔助陰道分娩、產(chǎn)婦發(fā)熱導(dǎo)致胎兒心動(dòng)過速、臀位分娩、肩難產(chǎn)、宮縮乏力導(dǎo)致產(chǎn)后出血、產(chǎn)婦心臟呼吸驟停、子癇驚厥等。
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