Конструирование и сборка ультразвуковых фантомов с использованием 3D-печати, баллистического геля и моделируемых сосудов

Для начала откройте STL-файл для смоделированных костей в программном обеспечении для слайсера, совместимом с 3D-принтером. Затем напечатайте на 3D-принтере имитацию кости с использованием акрилонитрилбутадиенстирольной нити. Погрузите 80% акриловой и 20% шерстяной пряжи в пластиковый стаканчик, наполненный гелем для ультразвука.

Поместите чашку в барокамеру с температурой минус одна атмосфера. Используя одноступенчатый вакуумный насос, многократно наращивайте и сбрасывайте давление в камере до тех пор, пока из ультразвукового геля не будут удалены все пузырьки. Нагрейте баллистический гель и краситель в конвекционной печи с прерывистым помешиванием, пока жидкость не достигнет 132 градусов Цельсия.

Добавьте примерно 4,5 грамма мелко гранулированной муки на килограмм баллистического геля в жидкий баллистический гель и перемешайте смесь. Поместите гель в духовку на 20 минут с прерывистым помешиванием для равномерного перемешивания. При необходимости добавьте дополнительный прозрачный баллистический гель или краситель, чтобы отрегулировать цвет смеси для имитации человеческих тканей.

Вставьте твердые стальные стержни разного диаметра в отведенные места на многоразовых силиконовых формах, чтобы создать каналы в ультразвуковых фантомах, представляющих кровеносные сосуды. Разлейте цветной баллистический гель со взвешенными частичками муки в формочки и дайте ему остыть. После охлаждения удалите металлические стержни и окончательные слои баллистической гелевой ткани из форм.

Для слоев ткани с моделируемыми сосудами окуните одну сторону слоя ткани в жидкий баллистический гель и дайте ему остыть. Затем удерживайте эти слои ткани в вертикальном положении и с помощью иглы, прикрепленной к шприцу, введите имитированную кровь в каждый сосуд. Теперь с помощью жидкого баллистического геля закройте оставшееся отверстие сосуда и полностью закройте каждый сосуд, заполненный жидкостью.

Чтобы собрать фантомы, покройте каждый компонент гелем для ультразвука. Вставьте покрытый фантом в баллистические гелевые призмы, правильно разместив напечатанные на 3D-принтере кости или нервы из пряжи. Затем, чтобы запечатать модели, опустите их с двух сторон в кастрюлю, наполненную жидким баллистическим гелем.

С помощью теплового пистолета разгладьте края фантома, удалив пузыри и недостатки. Наконец, налейте баллистический гель на герметичную модель, покрытую тонким слоем ультразвука, чтобы предотвратить отжиг между только что залитым слоем кожи и существующей моделью.