액체 실리콘 고무를 사용한 인체의 시뮬레이션

추상적인

액체 실리콘 고무 (LSR)는 의료 훈련, 보철 및 생체 역학적 연구를위한 매우 현실적인 인간 시뮬레이터의 개발에서 중추적 인 물질로 등장 해 왔습니다. . 예외적 인 생체 적합성, 내구성 및 유연성 및 유연성은 인간 조직 특성을 복제하는 이상적인 후보가됩니다... 기술 및 인체 시뮬레이션의 적용 . 또한이 분야의 최근 발전과 향후 전망에 대해 논의합니다 ..

1. 소개

해부학 적으로 정확한 인간 시뮬레이터에 대한 수요는 의학 교육, 외과 훈련 및 로봇 공학에서 크게 성장했습니다 . 전통적인 재료는 종종 인간 조직의 기계적 및 촉각 적 특성을 모방하지 못합니다 . 액체 실리콘 고무, 2 부분으로 된 플래티넘-융합 엘라스토머, 그 튜닝, 생명의 무의미한 솔루션을 제공합니다. 텍스처 .

2. 액체 실리콘 고무의 재료 특성

LSR은 인간 시뮬레이션을위한 몇 가지 유리한 특성을 나타냅니다.

생체 적합성: 연장 된 피부 접촉에 안전하고 알레르기 반응 감소 .

눈물 저항: 반복적 인 기계적 스트레스를 견딜 수있어 내구성 향상 .

열 안정성: 넓은 온도 범위에서 탄력성을 유지합니다 .

사용자 정의 가능한 경도: 10에서 80 해안 A 범위, 근육, 피부 및 연골 시뮬레이션 .

소수성: 수분 흡수에 저항하여 분해 방지 .

3. 제조 기술

3.1 사출 성형

LSR은 일반적으로 액체 주입 성형 (LIM)을 통해 처리되며 혈관 구조 또는 얼굴 특징과 같은 복잡한 형상에서 높은 정밀도를 가능하게합니다 ..

3.2 3 D 인쇄

첨가제 제조의 최근 발전은 실리콘의 층별 퇴적을 허용하여 환자-특이 적 해부학 적 모델을 용이하게한다 .

3.3 표면 텍스처링

후 처리 기술 (e {. g ., 화학 에칭 또는 레이저 조각) 피부 모공, 주름 및 혈관 패턴을 복제하여 현실주의를 향상시킵니다 .

4. 인간 시뮬레이션의 응용 프로그램

4.1 의료 훈련 마네킹

복강경 검사, 삽관 및 외상 반응을위한 고 충실도 수술 시뮬레이터 .

현실적인 조직 피드백을 가진 경막 외 및 카테터 화 트레이너 .

4.2 보철 및 정형 외과

자연 운동과 촉각 감도가있는 부드러운 로봇 사지 .

미용 보철물이 피부 톤과 질감을 모방하는 .

4.3 생체 역학 연구

충격 연구를위한 인공 기관 (e . g ., 오르간 아날로그가있는 충돌 테스트 인형) .

모션 분석을 위해 실리콘에 내장 된 웨어러블 센서 .

5. 도전과 향후 방향

장점에도 불구하고 LSR은 과제에 직면합니다.

높은 비용: 백금 촉매는 생산 비용 증가 .

제한된 자해: 폴리 우레탄과 달리 LSR은 고유 수리 메커니즘이 부족합니다 .

향후 연구는 다음에 중점을 둡니다.

자가 치유 실리콘: 연장 된 수명에 대한 가역적 채권 통합 .

스마트 반응 LSR: 햅틱 피드백을위한 전도성 필러 통합 .

지속 가능한 제형: 환경 영향을 줄이기위한 바이오 기반 실리콘 .

6. 결론

액체 실리콘 고무는 재료 과학이 진행됨에 따라 LSR 기반 시뮬레이터가 더욱 정교 해지고 의료 훈련, 환자 관리 및 생체 역학 연구 .를 향상 시켜서 비교할 수없는 현실감과 기능성 .를 제공함으로써 인체 시뮬레이션에 혁명을 일으켰습니다.