CTフィルムを元にした光造形法による生体実体模型高速作成装置の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06557103
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 内山 洋一 北海道大学, 歯学部, 教授 (40005020)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 早野 誠治 (株)シーメット 企画開発部, 部長代理 ; 大浦 武彦 北海道大学, 医学部, 教授 (70000982) ; 上田 康夫 北海道大学, 歯学部, 助手 (30241342) ; 疋田 一洋 北海道大学, 歯学部, 助手 (20238281) ; 大畑 昇 北海道大学, 歯学部, 助教授 (60002185)
• Keywords: CT / 光造形法 / Rapid prototvping / 生体実体模型

Research Abstract

本研究では、従来から日常臨床で用いられているCT、MRIのフィルムから簡便に生体の実体模型を作成可能な装置を開発することを目的とし、フィルムを直接用いて一スライスを一度に露光・硬化させるアナログ的な手法を検討した。その結果、実験的には積層模型を作成することが可能であったものの、CTフィルムを一度特殊なフィルムに転写する必要があること、フィルムを透過する光量の制御、樹脂の硬化深度の制御などのアナログ的な制御部分をうまくコントロールするのは極めて困難であること、などが判明した。そこで、CTフィルムを元として使うものの、これをデジタル・スキャンして数値化データに変換した方がより効率的であるとの考え立ち、他のアナログ的な部分を排して、システム構成の再検討を行った。その結果、一スライスを一度に転写する手法に関し、(1)デジタル化した画像データについては、ほぼ自動的にこれを処理して転写用のデータを生成する技術を確立でき、(2)一面の一括露光の技術については、光学系のデバイスについてさらに検討が必要であるとの結論に達し、後者にいては今後さらに検討を重ねる予定である。また、各スライス間の積層技術については、積層間隔、積層スピード、積層手法の違いによる精度の検証など、種々の条件下での検討をほぼ終了し、間もなく最適な手法を確立できる見込みである。さらに、本手法に適した光硬化生樹脂の検討については、従来とは粘性の異なる樹脂を用いて検討中であるが、システム構成を根本的に見直したこともあり、現在までに行った実験なども踏まえて更に検討を加えていく予定である。