Luận Văn Gia công khuôn đúc cho mảnh cấy ghép y học trên máy phay CNC từ dữ liệu chụp hình cắt lớp

TÓM TẮT: Mảnh cấy ghép y học chủ yếu sử dụng trong việc làm tăng tính thẩm mỹ và
an toàn cho các bệnh nhân bị biến dạng khuôn mặt hoặc hở xương sọ. Trước đây việc tạo hình
cho mảnh cấy ghép chủ yếu thực hiện thủ công bằng tay do đó chất lượng mảnh cấy ghép tùy
vào sự khéo léo của bác sĩ tạo hình mảnh ghép. Bài báo này trình bày phương pháp gia công
khuôn đúc cho mảnh cấy ghép y học trên máy phay CNC từ dữ liệu chụp hình cắt lớp.
Từ khóa: y học, phẫu thuật, sọ não, quy trình, chế tạo, khuôn đúc, cấy ghép, mảnh cấy
ghép, CNC, phay, chụp cắt lớp, gia công
1. TỔNG QUAN
Mảnh cấy ghép y học chủ yếu sử dụng trong việc làm tăng tính thẩm mỹ và an toàn cho
các bệnh nhân bị biến dạng khuôn mặt hoặc hở xương sọ. Trước đây việc tạo hình cho mảnh
cấy ghép chủ yếu thực hiện thủ công bằng tay do đó chất lượng mảnh cấy ghép tùy vào sự
khéo léo của bác sĩ tạo hình. Do xi măng y học sau khi pha voi dung môi và khô nhanh nên
việc tạo hình cho mảnh cấy ghép đôi khi gặp khó khăn khi xi măng hóa cứng.
Khi ta gia công bộ khuôn để đúc ra mảnh cấy ghép sẽ giúp cho quá trình tạo hình mảnh
cấy ghép dễ dàng và chính xác hơn. Hình dáng mảnh cấy ghép có được từ việc xử lý trên dữ
liệu chụp cắt lớp của bệnh nhân nhờ các phần mềm chuyên dùng nên chính xác hơn làm bằng
tay. Sau khi có được mô hình 3 chiều của mảnh cấy ghép ta tiến hành xử lí mô hình, tạo
khuôn, lập chương trình gia công CNC và sử dụng máy phay CNC để gia công khuôn.
2. QUY TRÌNH CHẾ TẠO MẢNH CẤY GHÉP BẰNG CÁCH SỬ DỤNG KHUÔN
ĐƯỢC GIA CÔNG TRÊN MÁY PHAY CNC
Quy trình chế tạo mảnh cấy ghép bằng cách sử dụng máy phay CNC để gia công khuôn
cho mảnh cấy ghép như hình 1. Phương pháp gia công trên máy CNC chỉ thích hợp với các
mảnh cấy ghép có thể tách khuôn được.
3. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH GIA CÔNG KHUÔN
Trong quá trình này ta sử dụng các phần mềm chuyên dùng như Geomagic, Pro/E,
Cimatron.
+Geomagic dùng để tách mặt ngoài của mảnh cấy ghép.
+Pro/E dùng để tách đường biên của mảnh cấy ghép và xác định kích thước phôi cần thiết.
+Cimatron dùng để xử lí và lập chương trình gia công hai tấm khuôn.
+Sử dụng máy phay CNC để gia công khuôn.
3.1 Tách lấy mặt ngoài của mảnh cấy ghép
Do mô hình mảnh cấy ghép sau khi tách ra được từ dữ liệu cắt lớp bằng các phần mềm
chuyên dùng có biên dạng rất phức tạp và bị gãy khúc ta không thể tạo khuôn hình 2.
Science & Technology Development, Vol 12, No.04 - 2009
Trang 56 Bản quyền thuộc ĐHQG-HCM
Ngoài ra mô hình này có cơ sở dữ liệu rất lớn nên không thể chuyển sang phần mềm Pro/E
để tạo đường biên ngoài của mảnh ghép.
Do đó ta phải tiến hành tách lấy mặt ngoài của mảnh cấy ghép nhằm mục đích giảm cơ sở
dữ liệu để chuyển sang phần mềm Pro/E vẽ biên dạng mảnh cấy ghép (hình 3).