三維打印支架的定量可視化方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-25 06:15
三維打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)組織工程支架的自主化設(shè)計(jì)和空間結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)可控。但由于打印材料的形變特性和打印過程的隨機(jī)誤差導(dǎo)致支架的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)不一致,同時(shí)支架的空間結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其理化特性和細(xì)胞活動(dòng)的分析也帶來極大的影響。因此實(shí)現(xiàn)支架結(jié)構(gòu)參數(shù)如孔隙尺寸、出絲直徑和空間連通性的定量表征,對(duì)于支架特征評(píng)估、支架打印過程控制至關(guān)重要。光學(xué)相干層析成像由于能夠?qū)崿F(xiàn)微米級(jí)分辨率的深度域成像被廣泛應(yīng)用于組織工程支架定量表征中。但光學(xué)相干層析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)成像體積范圍受限制約了其全局定量表征和可視化的能力,僅從支架局部信息進(jìn)行定量評(píng)估大大降低了全局結(jié)構(gòu)參數(shù)定量表征的準(zhǔn)確性,同時(shí)缺乏對(duì)支架不同打印厚度處模型的可視化和定量分析的能力。因此實(shí)現(xiàn)OCT大體積成像可視化的能力是精準(zhǔn)評(píng)估分析打印支架全縱深結(jié)構(gòu)的前提和基礎(chǔ)。基于此上述背景,本課題提出基于大體積光學(xué)相干層析成像(Large-volume optical coherence tomography,L-OCT)方法高分辨無損獲取三維打印支架結(jié)構(gòu)圖像。本課題中將OCT系統(tǒng)集成于三維打印設(shè)備中,三維打...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同成像技術(shù)空間分辨率和成像深度對(duì)比
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3像需在冷凍或干燥環(huán)境下而不是標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)環(huán)境,另外其X射線的高離子性可能損傷支架內(nèi)細(xì)胞。圖1.2顯示了Micro-CT實(shí)物圖。圖1.2微計(jì)算機(jī)斷層掃描實(shí)物圖1.2.2核磁共振成像技術(shù)核磁工程成像技術(shù)(MagneticResonanceImaging,MRI)是斷層成像的一種,它利用核磁共振(NuclearMagneticResonance,NMR)原理,而被測(cè)樣品內(nèi)部不同的結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致釋放能量具有不同的衰減,通過檢測(cè)所發(fā)射出的電磁波,則可以很清晰繪制出被測(cè)樣品或組織內(nèi)部的三維結(jié)構(gòu)圖像。MRI在對(duì)軟組織成像時(shí)有很好的對(duì)比度且成像分辨率可達(dá)亞微米級(jí)[20],從而允許和實(shí)現(xiàn)對(duì)軟組織圖像的分割和進(jìn)一步的量化分析,如:利用T1加權(quán)像,可以分辨出動(dòng)物脂肪,這可以被用來監(jiān)控脂肪組織的生長[21];結(jié)合多個(gè)對(duì)比度的方法,MRI實(shí)現(xiàn)了在指骨模型中對(duì)新骨形成和支架殘留物的區(qū)分。另外從圖1.1中可以看出MRI的成像深度較深,而空間分辨率在幾百微米左右,而空間分辨率與成像深度成反比,這也使得在獲得高分率圖像時(shí)掃描時(shí)間過長,對(duì)于體測(cè)量仍是一個(gè)問題。圖1.3顯示了MRI的實(shí)物圖。圖1.3核磁共振成像實(shí)物圖
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3像需在冷凍或干燥環(huán)境下而不是標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)環(huán)境,另外其X射線的高離子性可能損傷支架內(nèi)細(xì)胞。圖1.2顯示了Micro-CT實(shí)物圖。圖1.2微計(jì)算機(jī)斷層掃描實(shí)物圖1.2.2核磁共振成像技術(shù)核磁工程成像技術(shù)(MagneticResonanceImaging,MRI)是斷層成像的一種,它利用核磁共振(NuclearMagneticResonance,NMR)原理,而被測(cè)樣品內(nèi)部不同的結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致釋放能量具有不同的衰減,通過檢測(cè)所發(fā)射出的電磁波,則可以很清晰繪制出被測(cè)樣品或組織內(nèi)部的三維結(jié)構(gòu)圖像。MRI在對(duì)軟組織成像時(shí)有很好的對(duì)比度且成像分辨率可達(dá)亞微米級(jí)[20],從而允許和實(shí)現(xiàn)對(duì)軟組織圖像的分割和進(jìn)一步的量化分析,如:利用T1加權(quán)像,可以分辨出動(dòng)物脂肪,這可以被用來監(jiān)控脂肪組織的生長[21];結(jié)合多個(gè)對(duì)比度的方法,MRI實(shí)現(xiàn)了在指骨模型中對(duì)新骨形成和支架殘留物的區(qū)分。另外從圖1.1中可以看出MRI的成像深度較深,而空間分辨率在幾百微米左右,而空間分辨率與成像深度成反比,這也使得在獲得高分率圖像時(shí)掃描時(shí)間過長,對(duì)于體測(cè)量仍是一個(gè)問題。圖1.3顯示了MRI的實(shí)物圖。圖1.3核磁共振成像實(shí)物圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)的小波閾值圖像去噪算法研究[J]. 殷青松,戴曙光. 軟件導(dǎo)刊. 2018(01)
[2]改進(jìn)各向異性擴(kuò)散模型在圖像濾波去噪中的應(yīng)用[J]. 張長勝,馮廣,劉子裕,李川,錢斌. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(04)
[3]基于光學(xué)相干層析的水凝膠三維打印精準(zhǔn)控制研究[J]. 王玲,張烈烈,周青青,徐銘恩. 中國激光. 2016(06)
[4]一種新的小波域維納濾波圖像去噪算法[J]. 劉紅亮,陳維義,許中勝. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]顏色對(duì)比度增強(qiáng)的紅外與可見光圖像融合方法[J]. 曾祥通,張玉珍,孫佳嵩,喻士領(lǐng). 紅外與激光工程. 2015(04)
[6]一種提高頻譜編碼成像技術(shù)信噪比的方法[J]. 廖九零,高萬榮. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]基于OCT技術(shù)對(duì)古代瓷釉斷面結(jié)構(gòu)特征的初步研究[J]. 嚴(yán)鑫,董俊卿,李青會(huì),郭木森,胡永慶. 中國激光. 2014(09)
[8]光學(xué)相干層析無創(chuàng)血糖檢測(cè)中相關(guān)性分析及標(biāo)定[J]. 蘇亞,孟卓,王龍志,于海民,劉鐵根,姚曉天. 中國激光. 2014(07)
[9]實(shí)時(shí)超聲在介導(dǎo)評(píng)估可注射CS/nHAC骨支架材料中的應(yīng)用[J]. 閻禹廷,李鶴,袁月,李松建,陳彥. 中國臨床解剖學(xué)雜志. 2014(02)
[10]多普勒光學(xué)相干層析成像研究進(jìn)展[J]. 丁志華,趙晨,鮑文,沈毅,王川,黃良敏,吳蘭,杜持新. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2013(08)
博士論文
[1]譜域光學(xué)相干層析成像方法與系統(tǒng)研究[D]. 王凱.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]OCT技術(shù)用于三維打印水凝膠支架在線評(píng)價(jià)研究[D]. 涂沛.杭州電子科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3608036
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同成像技術(shù)空間分辨率和成像深度對(duì)比
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3像需在冷凍或干燥環(huán)境下而不是標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)環(huán)境,另外其X射線的高離子性可能損傷支架內(nèi)細(xì)胞。圖1.2顯示了Micro-CT實(shí)物圖。圖1.2微計(jì)算機(jī)斷層掃描實(shí)物圖1.2.2核磁共振成像技術(shù)核磁工程成像技術(shù)(MagneticResonanceImaging,MRI)是斷層成像的一種,它利用核磁共振(NuclearMagneticResonance,NMR)原理,而被測(cè)樣品內(nèi)部不同的結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致釋放能量具有不同的衰減,通過檢測(cè)所發(fā)射出的電磁波,則可以很清晰繪制出被測(cè)樣品或組織內(nèi)部的三維結(jié)構(gòu)圖像。MRI在對(duì)軟組織成像時(shí)有很好的對(duì)比度且成像分辨率可達(dá)亞微米級(jí)[20],從而允許和實(shí)現(xiàn)對(duì)軟組織圖像的分割和進(jìn)一步的量化分析,如:利用T1加權(quán)像,可以分辨出動(dòng)物脂肪,這可以被用來監(jiān)控脂肪組織的生長[21];結(jié)合多個(gè)對(duì)比度的方法,MRI實(shí)現(xiàn)了在指骨模型中對(duì)新骨形成和支架殘留物的區(qū)分。另外從圖1.1中可以看出MRI的成像深度較深,而空間分辨率在幾百微米左右,而空間分辨率與成像深度成反比,這也使得在獲得高分率圖像時(shí)掃描時(shí)間過長,對(duì)于體測(cè)量仍是一個(gè)問題。圖1.3顯示了MRI的實(shí)物圖。圖1.3核磁共振成像實(shí)物圖
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3像需在冷凍或干燥環(huán)境下而不是標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)環(huán)境,另外其X射線的高離子性可能損傷支架內(nèi)細(xì)胞。圖1.2顯示了Micro-CT實(shí)物圖。圖1.2微計(jì)算機(jī)斷層掃描實(shí)物圖1.2.2核磁共振成像技術(shù)核磁工程成像技術(shù)(MagneticResonanceImaging,MRI)是斷層成像的一種,它利用核磁共振(NuclearMagneticResonance,NMR)原理,而被測(cè)樣品內(nèi)部不同的結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致釋放能量具有不同的衰減,通過檢測(cè)所發(fā)射出的電磁波,則可以很清晰繪制出被測(cè)樣品或組織內(nèi)部的三維結(jié)構(gòu)圖像。MRI在對(duì)軟組織成像時(shí)有很好的對(duì)比度且成像分辨率可達(dá)亞微米級(jí)[20],從而允許和實(shí)現(xiàn)對(duì)軟組織圖像的分割和進(jìn)一步的量化分析,如:利用T1加權(quán)像,可以分辨出動(dòng)物脂肪,這可以被用來監(jiān)控脂肪組織的生長[21];結(jié)合多個(gè)對(duì)比度的方法,MRI實(shí)現(xiàn)了在指骨模型中對(duì)新骨形成和支架殘留物的區(qū)分。另外從圖1.1中可以看出MRI的成像深度較深,而空間分辨率在幾百微米左右,而空間分辨率與成像深度成反比,這也使得在獲得高分率圖像時(shí)掃描時(shí)間過長,對(duì)于體測(cè)量仍是一個(gè)問題。圖1.3顯示了MRI的實(shí)物圖。圖1.3核磁共振成像實(shí)物圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)的小波閾值圖像去噪算法研究[J]. 殷青松,戴曙光. 軟件導(dǎo)刊. 2018(01)
[2]改進(jìn)各向異性擴(kuò)散模型在圖像濾波去噪中的應(yīng)用[J]. 張長勝,馮廣,劉子裕,李川,錢斌. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(04)
[3]基于光學(xué)相干層析的水凝膠三維打印精準(zhǔn)控制研究[J]. 王玲,張烈烈,周青青,徐銘恩. 中國激光. 2016(06)
[4]一種新的小波域維納濾波圖像去噪算法[J]. 劉紅亮,陳維義,許中勝. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]顏色對(duì)比度增強(qiáng)的紅外與可見光圖像融合方法[J]. 曾祥通,張玉珍,孫佳嵩,喻士領(lǐng). 紅外與激光工程. 2015(04)
[6]一種提高頻譜編碼成像技術(shù)信噪比的方法[J]. 廖九零,高萬榮. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]基于OCT技術(shù)對(duì)古代瓷釉斷面結(jié)構(gòu)特征的初步研究[J]. 嚴(yán)鑫,董俊卿,李青會(huì),郭木森,胡永慶. 中國激光. 2014(09)
[8]光學(xué)相干層析無創(chuàng)血糖檢測(cè)中相關(guān)性分析及標(biāo)定[J]. 蘇亞,孟卓,王龍志,于海民,劉鐵根,姚曉天. 中國激光. 2014(07)
[9]實(shí)時(shí)超聲在介導(dǎo)評(píng)估可注射CS/nHAC骨支架材料中的應(yīng)用[J]. 閻禹廷,李鶴,袁月,李松建,陳彥. 中國臨床解剖學(xué)雜志. 2014(02)
[10]多普勒光學(xué)相干層析成像研究進(jìn)展[J]. 丁志華,趙晨,鮑文,沈毅,王川,黃良敏,吳蘭,杜持新. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2013(08)
博士論文
[1]譜域光學(xué)相干層析成像方法與系統(tǒng)研究[D]. 王凱.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]OCT技術(shù)用于三維打印水凝膠支架在線評(píng)價(jià)研究[D]. 涂沛.杭州電子科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3608036
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