[发明专利]一种章鱼全息数字化建模和3D打印模型的制备方法

权利要求书

1.一种章鱼全息数字化建模和3D打印模型的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）章鱼标本的制备：向1L蒸馏水中添加30ml无水乙醇，将章鱼置入其中进行麻醉；再将麻醉的章鱼用蒸馏水快速冲洗后放入装满蒸馏水的透明塑料容器中；然后将装有章鱼的透明塑料容器放入冰箱冷藏室速冻后以备扫描；

（2）章鱼的磁共振扫描建模：将步骤（1）中装有速冻好的章鱼的透明塑料容器取出，对章鱼内部的运动系统的软组织、消化系统的软组织、神经系统的软组织进行磁共振扫描，然后根据扫描获得的磁共振图像数据对章鱼内部软组织进行建模，得到章鱼内部软组织的模型；最后，参照活体章鱼各组织颜色，分别给不同的组织定义颜色；

（3）章鱼模型的显示：将步骤（2）中得到的章鱼内部软组织的模型由外向内进行透明度的调整，使各组织结构的模型都能够三维立体的视觉可见，同时通过任意截面可以显示各种剖面结构，方便进行章鱼组织结构观察，最终得到章鱼全息数字化建模，章鱼全息数字化建模进行彩色3D打印得到3D打印模型；

所述的步骤（1）中，章鱼放入装满蒸馏水的透明塑料容器中时，章鱼头部向上，腕足向下，将头部和腕足末端用棉线分别绑住，通过调整棉线长度保持章鱼位于容器中央，绑腕足末端的棉线的另一端用胶带固定在透明塑料容器内壁下缘，绑头部的棉线的另一端固定在透明塑料容器上口横置的木条中间；

所述的步骤（2）中，所述的章鱼的磁共振扫描建模的具体操作如下：

①将步骤（1）中装有速冻好的章鱼的透明塑料容器取出，将其平放在磁共振扫描床上已安装好的头部线圈中；通过位置调整，让激光定位的正中线经过章鱼的长轴，侧面定位线经过章鱼侧面中心；

②对章鱼内部的运动系统的软组织、消化系统的软组织、神经系统的软组织进行磁共振扫描，得到磁共振图像数据；

③根据扫描获得的磁共振图像数据对章鱼的运动系统的软组织、消化系统的软组织、神经系统的软组织分别建模，阈值分割和结构提取过程中需要反复对照实物解剖图谱进行建模，通过实时微调阈值范围进行分割提取，然后再对照图谱进行不同结构的标注，同时将图谱中没有涉及到的微小结构进行标注建模，通过连续的立体建模，将章鱼的运动系统、消化系统、神经系统完整的提取出来从而获得章鱼内部软组织的模型；

④参照活体章鱼各组织颜色，分别给章鱼内部软组织的模型中不同的组织定义颜色；

所述的步骤③中，阈值分割和结构提取过程中需要反复对照实物解剖图谱进行建模，通过实时微调阈值范围进行分割提取，其中：消化系统使用13800~22000GV 阈值范围，运动系统使用6000~7800GV 阈值范围，神经系统使用8000~18000GV 阈值范围。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤②中，进行磁共振扫描时，按照OAx 3D Fiesta-c 快速薄层扫描系列进行成像扫描，扫描时主要参数：TR 7 msc，TE 2msc，设置层厚2mm，层间隔1mm以达到最佳建模效果。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤②中，进行磁共振扫描时，按照OAx 3D Fiesta-c 快速薄层扫描系列进行成像扫描的同时，还扫描磁共振的常规扫描序列，方便在建模的时候辅助区分章鱼组织结构。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，章鱼全息数字化建模的数据能够导入到虚拟现实、增强现实或者混合现实进行各类交互式的教学培训，也能够导入网上模拟海洋生物博物馆系统进行科普教育。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，进行彩色3D打印时，按照给章鱼内部软组织的模型中不同的组织模型定义的颜色进行打印，按照由外向内的显示透明度调整各组织结构的打印时的透明度，将定义好的模型数据导入彩色3D打印机中使用柔性材料进行打印。