[发明专利]基于医学成像和质量控制的3D打印体模制作方法及系统

说明书

本发明公开了基于医学成像和质量控制的3D打印体模制作方法及系统，包括：医学图像输入单元，用于输入医学图像；测试模块选择单元，用于选择体模的测试模块；成像精度输入单元，用于输入测试模块的尺寸；自检测校对单元，根据所选择的测试模块、成像精度和体模的外壳，对所选择方案进行可行性评估，如果评估通过，则根据所选择方案的体模总体外径和测试模块，自动分割体模打印组件，设计打印组件间连接结构，采用组合式熔融堆积和光敏成形方案；如果所选择方案存在模块重复、矛盾、设计尺寸不合理问题时，评估不通过，将错误问题报告用户，并生成修改建议；打印单元，用于3D打印体模。

技术领域

本发明涉及基于医学成像和质量控制的3D打印体模制作方法及系统。

背景技术

体模(Phantom)，又称模体，在医学成像中主要用于医学成像系统成像质量的检测和质量控制工作，是成像测试的标准器。如用于测量成像的分辨率、对比度、信噪比等。

目前的医学成像体模，尤其是磁共振体模、CT体模和核医学成像体模，主要依赖于机械加工和模具制作技术，这些制作方法导致体模制作过程中存在漏水、粘合不牢固、复杂外形无法制作、多模块装配导致精度变差等技术问题；同时由于采用模具制作方法，导致体模制作的可变性、灵活度差，无法根据客户要求快速、灵活和低成本的制作出非固定尺寸和非常规结构的体模。同样对于不同成像模式的成像组合，也无法快速制造出多模态的成像检测模体。

现有技术存在以下缺点：

第一，现有市场上的体模制作，不能够基于多模态医学成像进行制作，且不能够进行个性化定制尺寸；

第二，现有市场上的体模制作，制造出来的体模精度较差。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于医学成像和质量控制的3D打印体模制作方法及系统，它具有基于多模态医学成像实现3D打印体模制作，而且在制作过程中，可以对体模的各项参数进行调整。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于医学成像和质量控制的3D打印体模制作系统，包括：

医学图像输入单元，用于输入医学图像；所述医学成像，包括：CT成像、MRI成像、PET/SPECT成像或多模态成像；所述多模态成像是指PET/CT、PET/MRI、SPECT/CT、SPECT/MRI成像。

测试模块选择单元，用于选择体模的测试模块；

成像精度输入单元，用于输入测试模块的尺寸；

外壳输入单元，用于选择体模的外壳；

自检测校对单元，根据所选择的测试模块、测试模块的尺寸和体模的外壳，对所选择方案进行可行性评估，如果评估通过，则根据所选择方案的体模总体外径和测试模块，自动分割体模打印组件，设计打印组件间连接结构，采用组合式熔融堆积和光敏成形方案；如果所选择方案存在模块重复、矛盾、设计尺寸不合理问题时，评估不通过，将错误问题报告用户，并生成修改建议。

打印单元，用于3D打印体模。

所述体模的测试模块，包括：高对比度分辨率模块、低对比度分辨率模块、对比度模块、信噪比/均匀度模块、几何畸变模块、CT值/驰豫样品模块、测试样品管模块、层厚/层间隔模块、伪影模块、立体定位模块、调制传递函数模块、3维立体定位模块和图像融合配准模块；

所述高对比度分辨率模块，允许选用范围为0.5LP/cm～25LP/cm，每种分辨率均采用孔和对等间隔、槽和对等间隔的模块方案；选用分辨率间隔的区间为0.2～5LP/cm，所述高对比度分辨率模块自动计算用户的选择方案组合是否合理，是否能够在选定的体模尺寸内完整放置，并自动告知用户。