[00842658]仿生功能材料、仿真人体系列及相关技术的开发研究

项目意义：科技和医学的发展，各种物理因素广泛应用于疾病诊断治疗康复和保健。医疗仪器产业超出国民经济平均速度的5％-10％持续增长，医疗器械销售额本世纪末将高达400亿。是下世纪的朝阳产业和长青藤产业。该项目是实现工程学和医学交叉的重要环节；是生命科学发展医学现代化的重要基础；是研究人体机械、环境相互关系的重要模拟工具。该领域从生命、制造、信息科学的交叉；模拟各种物理因素作为物质、能量和信息携带者在体内的传递，从而获得丰富的解剖、物理和生理信息。人体模型它具有外部形态和人体相似、材料组织等效、内部结构仿真、传感探测智能化的特点，它作为“稳定受体”、作为医院每天“第一个病人”、新方法的“第一批受试者”、高速运载工具(航天器、汽车、火车)“第一批乘客”、作为新建筑的“第一批住户”，功能服装“第一批着衣者”，广泛应用于医学、人体工程、交通安全、环境保护、及其它军事工程的领域。鉴于人种的解剖生理参数差异，中外的人体模型的实验误差可高达9％-38％，而且价格昂贵(高达15万-30万人民币。因此，为适应中国高新技术的发展，开展中国人仿真模型研究和应用，已迫在眉睫。主要开发内容：(1)中国人体结构生物参数的研究，以其实现物理模型和数学模型；(2)物理因素组织等效材料的设计理论和合成方法研究(实现原子、分子细胞和组织系统的层次模拟)；(3)组织等效测试方法的研究，包括辐射电磁波、超声、激波、热办学、力学等效的研究；(4)特种形成工艺研究，包括坐标的确定、相嵌模具和低耗切割工艺研究；(5)信号探测、分析和图形处理，包括多种传感器、分析测试软件、仪器、仪表的开发；(6)仿生人体与智能机器人的复合研究，发展具有材料仿真特性，又有人工智能的新型仿生、机电系统。市场情况：模拟人广泛应用于医学、工业、服装、环境等领域，可生产：(1)诊断、治疗、康复保健模拟人；(2)运载工具安全模拟人；(3)服装开发、功能测试的模拟人体；(4)体育运动的仿生模体；(6)环境保护、环境监测模拟人。有明显的社会效益，有潜在的经济效益，有广阔的发展前景。据调查，欧美医疗中心体模配套率达90％，对黄色人种体模需求高达16％。技术水平及主要技术经济指标：经20年的研究，已研究成功7种人体模型(男性、女性盆腔、胸部模型、鼻咽癌模型、X、r刀头模和乳腺模型)，以及6种仿生功能材料(辐射微波、热力学、超声、激波、力学及复合等效材料)，曾获国家发明奖，国家科委、国家教委、卫生部科技进步奖；1992年国际辐射剂量单位与测量委员会(ICRU)命名为“成都剂量体模”，是向全世界推荐的最新辐照体模之一。预计每年医用体模及相关设备外销30台，内销20台，产值320万，工业用安全模型及相关设备10台，产值100万。医学教育和训练体模100台，总产值约620万。盈利率20％-50％。生产规模、资金、厂房面积、人员：按高技术企业建设虚拟工厂，设计组装调试在园区，材料加工在区外，生产规模每年各类体模100台，总面积300m<'2>，工人10个，管理人员5个，除厂房外总投入150万元，其中设备费用130万，计算机自动化管理和网络设备20万。经济效益估算：按每年医学模型50台，工业安全模型10台，医学和体能训练模型100台规模，总产值约620万人民币，盈利120万，一年半可收回投资。环保情况：该产品采用高分子二次合成，机械加工外协，测试和应用在医院，仅设计、总装、调试在园区内，是典型的虚拟工厂、虚拟医院、无污染的绿色产业。