三維打印支架的定量可視化方法研究
發(fā)布時間:2022-01-25 06:15
三維打印技術實現了對組織工程支架的自主化設計和空間結構的精準可控。但由于打印材料的形變特性和打印過程的隨機誤差導致支架的內部微觀結構與設計不一致,同時支架的空間結構和結構參數對其理化特性和細胞活動的分析也帶來極大的影響。因此實現支架結構參數如孔隙尺寸、出絲直徑和空間連通性的定量表征,對于支架特征評估、支架打印過程控制至關重要。光學相干層析成像由于能夠實現微米級分辨率的深度域成像被廣泛應用于組織工程支架定量表征中。但光學相干層析成像(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行定量評估大大降低了全局結構參數定量表征的準確性,同時缺乏對支架不同打印厚度處模型的可視化和定量分析的能力。因此實現OCT大體積成像可視化的能力是精準評估分析打印支架全縱深結構的前提和基礎;诖松鲜霰尘,本課題提出基于大體積光學相干層析成像(Large-volume optical coherence tomography,L-OCT)方法高分辨無損獲取三維打印支架結構圖像。本課題中將OCT系統(tǒng)集成于三維打印設備中,三維打...
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同成像技術空間分辨率和成像深度對比
杭州電子科技大學碩士學位論文3像需在冷凍或干燥環(huán)境下而不是標準的培養(yǎng)環(huán)境,另外其X射線的高離子性可能損傷支架內細胞。圖1.2顯示了Micro-CT實物圖。圖1.2微計算機斷層掃描實物圖1.2.2核磁共振成像技術核磁工程成像技術(MagneticResonanceImaging,MRI)是斷層成像的一種,它利用核磁共振(NuclearMagneticResonance,NMR)原理,而被測樣品內部不同的結構特征導致釋放能量具有不同的衰減,通過檢測所發(fā)射出的電磁波,則可以很清晰繪制出被測樣品或組織內部的三維結構圖像。MRI在對軟組織成像時有很好的對比度且成像分辨率可達亞微米級[20],從而允許和實現對軟組織圖像的分割和進一步的量化分析,如:利用T1加權像,可以分辨出動物脂肪,這可以被用來監(jiān)控脂肪組織的生長[21];結合多個對比度的方法,MRI實現了在指骨模型中對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掃描時間過長,對于體測量仍是一個問題。圖1.3顯示了MRI的實物圖。圖1.3核磁共振成像實物圖
杭州電子科技大學碩士學位論文3像需在冷凍或干燥環(huán)境下而不是標準的培養(yǎng)環(huán)境,另外其X射線的高離子性可能損傷支架內細胞。圖1.2顯示了Micro-CT實物圖。圖1.2微計算機斷層掃描實物圖1.2.2核磁共振成像技術核磁工程成像技術(MagneticResonanceImaging,MRI)是斷層成像的一種,它利用核磁共振(NuclearMagneticResonance,NMR)原理,而被測樣品內部不同的結構特征導致釋放能量具有不同的衰減,通過檢測所發(fā)射出的電磁波,則可以很清晰繪制出被測樣品或組織內部的三維結構圖像。MRI在對軟組織成像時有很好的對比度且成像分辨率可達亞微米級[20],從而允許和實現對軟組織圖像的分割和進一步的量化分析,如:利用T1加權像,可以分辨出動物脂肪,這可以被用來監(jiān)控脂肪組織的生長[21];結合多個對比度的方法,MRI實現了在指骨模型中對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掃描時間過長,對于體測量仍是一個問題。圖1.3顯示了MRI的實物圖。圖1.3核磁共振成像實物圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進的小波閾值圖像去噪算法研究[J]. 殷青松,戴曙光. 軟件導刊. 2018(01)
[2]改進各向異性擴散模型在圖像濾波去噪中的應用[J]. 張長勝,馮廣,劉子裕,李川,錢斌. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(04)
[3]基于光學相干層析的水凝膠三維打印精準控制研究[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. 海軍工程大學學報. 2015(06)
[5]顏色對比度增強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. 紅外與激光工程. 2015(04)
[6]一種提高頻譜編碼成像技術信噪比的方法[J]. 廖九零,高萬榮. 光學學報. 2015(03)
[7]基于OCT技術對古代瓷釉斷面結構特征的初步研究[J]. 嚴鑫,董俊卿,李青會,郭木森,胡永慶. 中國激光. 2014(09)
[8]光學相干層析無創(chuàng)血糖檢測中相關性分析及標定[J]. 蘇亞,孟卓,王龍志,于海民,劉鐵根,姚曉天. 中國激光. 2014(07)
[9]實時超聲在介導評估可注射CS/nHAC骨支架材料中的應用[J]. 閻禹廷,李鶴,袁月,李松建,陳彥. 中國臨床解剖學雜志. 2014(02)
[10]多普勒光學相干層析成像研究進展[J]. 丁志華,趙晨,鮑文,沈毅,王川,黃良敏,吳蘭,杜持新. 激光與光電子學進展. 2013(08)
博士論文
[1]譜域光學相干層析成像方法與系統(tǒng)研究[D]. 王凱.浙江大學 2010
碩士論文
[1]OCT技術用于三維打印水凝膠支架在線評價研究[D]. 涂沛.杭州電子科技大學 2015
本文編號:3608036
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數】:65 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同成像技術空間分辨率和成像深度對比
杭州電子科技大學碩士學位論文3像需在冷凍或干燥環(huán)境下而不是標準的培養(yǎng)環(huán)境,另外其X射線的高離子性可能損傷支架內細胞。圖1.2顯示了Micro-CT實物圖。圖1.2微計算機斷層掃描實物圖1.2.2核磁共振成像技術核磁工程成像技術(MagneticResonanceImaging,MRI)是斷層成像的一種,它利用核磁共振(NuclearMagneticResonance,NMR)原理,而被測樣品內部不同的結構特征導致釋放能量具有不同的衰減,通過檢測所發(fā)射出的電磁波,則可以很清晰繪制出被測樣品或組織內部的三維結構圖像。MRI在對軟組織成像時有很好的對比度且成像分辨率可達亞微米級[20],從而允許和實現對軟組織圖像的分割和進一步的量化分析,如:利用T1加權像,可以分辨出動物脂肪,這可以被用來監(jiān)控脂肪組織的生長[21];結合多個對比度的方法,MRI實現了在指骨模型中對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掃描時間過長,對于體測量仍是一個問題。圖1.3顯示了MRI的實物圖。圖1.3核磁共振成像實物圖
杭州電子科技大學碩士學位論文3像需在冷凍或干燥環(huán)境下而不是標準的培養(yǎng)環(huán)境,另外其X射線的高離子性可能損傷支架內細胞。圖1.2顯示了Micro-CT實物圖。圖1.2微計算機斷層掃描實物圖1.2.2核磁共振成像技術核磁工程成像技術(MagneticResonanceImaging,MRI)是斷層成像的一種,它利用核磁共振(NuclearMagneticResonance,NMR)原理,而被測樣品內部不同的結構特征導致釋放能量具有不同的衰減,通過檢測所發(fā)射出的電磁波,則可以很清晰繪制出被測樣品或組織內部的三維結構圖像。MRI在對軟組織成像時有很好的對比度且成像分辨率可達亞微米級[20],從而允許和實現對軟組織圖像的分割和進一步的量化分析,如:利用T1加權像,可以分辨出動物脂肪,這可以被用來監(jiān)控脂肪組織的生長[21];結合多個對比度的方法,MRI實現了在指骨模型中對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掃描時間過長,對于體測量仍是一個問題。圖1.3顯示了MRI的實物圖。圖1.3核磁共振成像實物圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進的小波閾值圖像去噪算法研究[J]. 殷青松,戴曙光. 軟件導刊. 2018(01)
[2]改進各向異性擴散模型在圖像濾波去噪中的應用[J]. 張長勝,馮廣,劉子裕,李川,錢斌. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(04)
[3]基于光學相干層析的水凝膠三維打印精準控制研究[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. 海軍工程大學學報. 2015(06)
[5]顏色對比度增強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. 紅外與激光工程. 2015(04)
[6]一種提高頻譜編碼成像技術信噪比的方法[J]. 廖九零,高萬榮. 光學學報. 2015(03)
[7]基于OCT技術對古代瓷釉斷面結構特征的初步研究[J]. 嚴鑫,董俊卿,李青會,郭木森,胡永慶. 中國激光. 2014(09)
[8]光學相干層析無創(chuàng)血糖檢測中相關性分析及標定[J]. 蘇亞,孟卓,王龍志,于海民,劉鐵根,姚曉天. 中國激光. 2014(07)
[9]實時超聲在介導評估可注射CS/nHAC骨支架材料中的應用[J]. 閻禹廷,李鶴,袁月,李松建,陳彥. 中國臨床解剖學雜志. 2014(02)
[10]多普勒光學相干層析成像研究進展[J]. 丁志華,趙晨,鮑文,沈毅,王川,黃良敏,吳蘭,杜持新. 激光與光電子學進展. 2013(08)
博士論文
[1]譜域光學相干層析成像方法與系統(tǒng)研究[D]. 王凱.浙江大學 2010
碩士論文
[1]OCT技術用于三維打印水凝膠支架在線評價研究[D]. 涂沛.杭州電子科技大學 2015
本文編號:3608036
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