[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

说明书

本发明公开了一种章鱼全息数字化建模和3D打印模型的制备方法，通过不断的修改调整扫描参数，确定对章鱼的最佳扫描参数，获得高质量扫描图像，对得到的图像数据进行重建和三维后处理，得到章鱼任意方位任意切面的结构图像，将获得的图像数据导入建模软件进行三维立体建模将不同结构的提取标注和渲染，得到章鱼的立体解剖模型，导入不同场景进行显示，可以导入彩色3D打印机打印出实体模型，进行展示和培训教学。本发明通过对序列参数的调整可以使软组织结构能够完美的显示出来，各不同组织之间的分界明显，给后期建模提供帮助。

技术领域

本发明涉及一种模型的制备方法，具体涉及一种章鱼全息数字化建模和3D打印模型的制备方法。

背景技术

在对海洋生物章鱼研究时，为了解章鱼的内部结构往往采取的是实体解剖后不同部位进行拍照或者描绘的方式进行记录，这种方式的局限性是对生物体具有破坏性、产生的图像是二维平面的，不能任意立体多层次的观察生物组织器官结构。为了能够解决上述观察章鱼的局限性，现使用医学诊断中CT、核磁共振检查的方式对章鱼进行不同方式的扫描成像，从而完成章鱼结构的数字化，章鱼的组织的基本成分也和人类一样有蛋白质、氢质子、钙质等组成，但是业内从未有对章鱼进行扫描成像的案例，所以用人类的常规扫描参数对章鱼结构能否成像和成像质量都没有标准可循，为了成功获得章鱼的数字影像，通过不断的修改调整扫描参数，确定对章鱼的最佳扫描参数，获得高质量扫描图像，对得到的图像数据进行重建和三维后处理，得到章鱼任意方位任意切面的结构图像，将获得的图像数据导入建模软件进行三维立体建模将不同结构的提取标注和渲染，得到章鱼的立体解剖模型，导入不同场景进行显示，可以导入彩色3D打印机打印出实体模型，进行展示和培训教学。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种章鱼全息数字化建模和3D打印模型的制备方法，通过不断的修改调整扫描参数，确定对章鱼的最佳扫描参数，获得高质量扫描图像，对得到的图像数据进行重建和三维后处理，得到章鱼任意方位任意切面的结构图像，将获得的图像数据导入建模软件进行三维立体建模将不同结构的提取标注和渲染，得到章鱼的立体解剖模型，导入不同场景进行显示，可以导入彩色3D打印机打印出实体模型，进行展示和培训教学。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种章鱼全息数字化建模和3D打印模型的制备方法，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。

上述技术方案中，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。用此方法制作的标本以自然悬浮于液体，便于观察和扫描，位置可以按照需求进行任意调整固定。

上述技术方案中，步骤(2)中，所述的章鱼的磁共振扫描建模的具体操作如下：