普锐特科技研发3D打印的手持式人体专用扫描仪

甘肃普锐特科技有限公司成立于2014年4月，是一家专注于3D打印技术的创新型科技企业，已取得6件发明专利、15件实用新型专利、1件外观专利，申请科研项目30余项，其中有6项获得经费支持。目前，甘肃普锐特科技有限公司主要业务有3D打印材料及配套设备的研发、生产、销售，数字化医疗方案的制定与应用推广，3D打印教育教学方案的制定与实训基地建设，3D打印文创产品设计与制作，工业模型设计与打印等一站式服务方案制定。

1材料突破是3D打印新技术发展的关键

甘肃普锐特科技有限公司已成功研发出包括3D打印通用树脂、柔弹性树脂、耐高温光敏树脂三大系列专用材料，现已进入中试生产阶段，其中聚酰亚胺耐高温树脂材料属世界首创技术，具有高耐热性能，热分解温度400℃以上，室温至240℃之间长期使用不变形，耐疲劳性好，耐冲击，耐磨性能好，有自润滑性，环境稳定性佳，可应用于航空航天零部件，如发动机以及燃油系统、变速箱、活塞环密封圈、轴瓦、轴承保持架、轴套、阀片、刹车片等，目前该材料已在核爆开关、原子钟等关键领域实现小批量应用，主要客户有美国NEX公司、江南大学、绵阳核九院、华北电力大学、中科院近物所等单位。

甘肃普锐特科技有限公司副总经理来桂林告诉记者：“为方便中小学及家庭科技培训，我们研发了全封闭式迷你型教学打印机，目前已完成样机测试。另外，我们研发的SLA工业级打印机，主要应用于大型模具、产品的打印，精度相对较高，材料成本较低，目前与深圳金石合作开发推广应用，作为大学实训及模具生产是比较专业的工具，现已有6种型号产品投放市常”

值得一提的是，甘肃普锐特科技有限公司被国家教育部认定为国家教师科研规划课题（教师发展专业研究）教师培训基地；被国家工信部认定为“全国工业和信息化人才培养综合服务平台认定测评中心”；出版《3D打印职业教育教程》被工信部教培科技发展中心推荐为全国职业教育3D打印应用专业教材；现与西北师范大学、兰州理工大学、兰州职业技术学院、兰州资源环境职业技术学院、兰州文理学院等高校开展创新教育合作，在兰州职业技术学院开设“普锐特工匠班”专门培养3D打印技术人才，定向安置工作。

23D打印完美服务于临床患者

与传统制造技术相比，3D打印技术最大的优势在于不需要模具即可实现各种形状产品的制造。因此，3D打印技术特别适用于模具铸造困难、形状复杂、个性化强的产品。而甘肃普锐特科技有限公司也正是利用3D打印技术优势，联合甘肃省中医院、九四联勤保障医院共同开发了中国首款3D打印全彩透明经络仿真人体模型，利用真人核磁取得全身数据后进行分析处理，用3D打印技术完成皮肤组织、肌肉肌腱、血管神经、骨骼韧带等各组织的彩色分配打印，广泛应用于针灸教学、针刀技术培训、解剖学、病理分析、医学教学、临床医学等领域。

来桂林说：“我们还联合甘肃省中医院风湿骨病科联盟、兰州大学第二医院、平凉市康复中心、庆阳市正宁县医院风湿骨病科、临洮县中医院针对身体先天畸形以及后天骨骼异常的患者进行身体扫描并制作个性化定制矫形器。另外，根据人体模型案例及大数据分析，在新冠肺炎疫情期间，我们研发出适配于一线医护人员佩戴的防雾护目镜，并已应用到加拿大、厄瓜多尔多家医院。“

3研发3D打印的手持式人体专用扫描仪

三维扫描技术是一种非接触式测量方法，在国内外的先进制造和个人定制设计中，因其测量速度快、精度高和便携快捷等优点而得到越来越广泛的应用。而扫描是通过光源装置投射结构光射到物体表面，通过物体表面的空间或时间光场调制，经过图像传感器（简称相机）接收，运用空间光路几何关系和图像传感器成像模型进行计算，达到测量物体表面三维信息的目的，通过有效的扫描过程可以获取到精准的三维点云数据。

据了解，使用非接触式三维量测技术对复杂物体进行重建时，通常会受到测量条件和测量环境的限制，从而会产生由于轮廓遮挡扫描盲区引起的表面点云空洞，使得最终生成的物体表面点云模型不完整。

另外，一种测量方法可以实现的分辨率及其能够测量的物面尺度大小是有限的，因此需要同时利用多种测量技术来解决三维恢复问题。针对这些问题，目前主要的解决措施有采用手持式激光扫描仪、立体视觉或采用曲面拟合等方式填充物体表面点云模型的空洞。而手持式激光扫描仪采用在物体表面上贴标志的方式将每个视点的三维点云拼接到同一个坐标系下，这种方法精度高，但是价格昂贵、不宜普及基于立体视觉的三维测量会受到摄影条件的限制，无法获取遮挡部分的影像，对于表面缺乏纹理的物体来说，对应点确定匹配也较困难曲面拟合补洞的方法虽然结果较光滑美观，但是空洞部分填充的三维信息不是物体真实的表面信息，精度低。

来桂林告诉记者：“针对现有三维扫描技术的不足，我们公司开发了快速、准确、全面的获取人体三维数据的人体专用扫描仪，而我们这个项目通过2019年创新挑战赛，与兰州职业技术学院签订了解决方案，并且与北京迅恒科技有限公司长期战略合作，持续跟进研发，目前已开发出样机。”

来桂林表示，面向3D打印的手持式人体专用扫描仪这个新技术，成功的为我们公司3D打印医疗数据扫描领域攻克了技术难题，加快了3D打印医疗产品产业化，解决了扫描数据的速度和精度问题，同时提出了一种更加安全的加密数据包，更好的优化了产品应用环境和可靠性，尤其是在康复支具，开拓了医院与3D打印平台新的合作模式，可将扫描仪投放至医院，医护人员负责扫描，扫描数据通过5G实时传输到3D打印平台，催生了新的端到端的服务模式。
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