CN116160684B 一种仿血管网络的超声打印方法、系统以及存储介质 （深圳大学）

US2020061904A1,2020大于或等于第一空化强度，开始对仿体进行打2获取仿血管网络的预设打印信息，所述预设打印信息包括打印根据仿体确定打印需要的第一空化强度、第二空化强度，确定根据所述预设打印信息，调整所述至少两个打印换能器的共确定所述共聚焦区域的空化强度大于或等于所述第一空化强度以及除共聚焦区域以获取当前的所述打印位点的实际打印截面积，若满足预设2.如权利要求1所述的超声打印方法，其特征在于，所述开始对所述仿体进行打印之确定实际起始打印位点是否满足所述预设打印信息中的起获取所述共聚焦区域产生的第一回波信号，对所述第一回波信述共聚焦区域的空化强度大于或等于所述第一空化强度，所述激励参数包括发射中心频获取监控模块发射的第二超声波信号的第二回波信号，根据所述调整所述至少两个打印换能器的声束夹角以及相至少两个打印换能器，所述打印换能器用于发射第一超声波3第一运动机构，用于驱动所述打印换能器发生相对运第二运动机构，用于驱动所述第一运动机构运动，所述打印获取仿血管网络的预设打印信息，所述预设打印信息包括打印根据仿体确定打印需要的第一空化强度、第二空化强度，确定根据所述预设打印信息，调整所述至少两个打印换能器的共确定所述共聚焦区域的空化强度大于或等于所述第一空化强度以及除共聚焦区域以获取当前的所述打印位点的实际打印截面积，若满足预设8.如权利要求7所述的超声打印系统，其特征在于，所述超声打印系统还包括监控模所述监控模块用于向所述仿体发射第二超声波信号，接收所述第二超声所述控制模块根据所述第二回波信号，确定实际打印截面积；根据所9.如权利要求8所述的超声打印系统，其特征在于，所述超声打印系统还包括打印容所述打印容器用于容纳耦合剂，所述超声打印系统工作时，所述仿所述耦合剂中添加有声敏纳米微粒，所述声敏纳米微粒用于增强所述第处理器执行以实现如权利要求1_6中任一项4[0004]本发明主要解决的技术问题是现有的仿血管打印方法打印精度低或打印困难的[0009]确定共聚焦区域的空化强度大于或等于第一空化强度以及除共聚焦区域以外的5[0019]确定共聚焦区域的空化强度大于或等于第一空化强度以及除共聚焦区域以外的6根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完[0034]3D打印是制备仿血管网络的一种可行方法，如基于熔融层积成型(FDM)打印技术[0037]本申请提供一种离体的仿血管网络的打印系统和方法，通过超声波进行三维打7[0039]本申请还提供一种软组织仿体100的材料和制备方法。仿体材料可以选用海藻酸丙烯酰胺以及氯化钙溶液和3％g/ml海藻酸钠溶液共同交联，可以制备具有高机械强度的烷(polydimethylsiloxane,PDMS)固化过程中提高PDMS和光固化剂的比例，可以使固化后声打印区域(共聚焦区域11)的形状和尺寸大小，从而可以实现不同管径的仿血管网络打[0047]为了保证声打印过程可靠性和精准性，本申请为声打印过8通过有线连接的方式连接到示波器的输入端，对打印换能器10的背向散射回波进行监测，控模块40跟随第一运动机构20运动，以调整共聚焦区域11相对于仿体100的第二位置。例共聚焦区域11升温快且对共聚焦区域11外软组织仿体100的影响小，故逐行打印速率和打打印速率可以达到15000mm3_350描成像(即发射第二超声波信号并获取其第二回波第一超声波信号的第一回波信号)两种工作模式之间切换。控制模块50利用对应算法获取积)和空化强度信息，根据打印位点的空间位置信息控制可编程数控机械臂实时补偿第一打印前后管腔内灰度差值获取打印截面积，进一步调整共聚焦设置和共聚焦区域11的移9焦区域11处与空化强度相关的宽带噪声信息，并通过算法分析计算强度值以量化空化强轴23以调节两个打印换能器10输出声束的声束动机构20)通过硬连接的方式固定在可编程数控机械臂上，控制模块50通过有线连接的方上述软组织仿体100的制备过程中添加其他声敏纳米微粒，以提高上述三维超声打印过程体100制作过程中可以加入微泡以增加打印效率。水中注入微泡并在固液界面处打印以降打印前端，使共聚焦打印换能器10的共聚焦区域11与软组织仿体100和水固液界面处的打的包膜微泡产生惯性空化，微泡坍缩产生能量，在固液界面处的软组织仿体100上产生微在软组织仿体100内部声焦点移动路径处打印仿血管网络的管腔。打印后部分被分离出来能器10的共聚焦区域11的超声能量为1个单位，且除了共聚焦区域11以外的区域超声能量[0072]如图5所示，第一运动机构20可以调整打印换能器10与所在的第二夹具22之间的[0074]步骤302、确定实际起始打印位点是否满足预设打印信息中的起始打印位点的要根据预打印形成的空腔在仿体100的位置进行实际起始打印[0081]由于在步骤2中确定的激励参数为设计理想值，实际产生的共聚焦区域11的空化取B模式图像(如图6中的(a)、(b)以及(c)所示)。由于监控模块40与共聚焦区域11保持对确定起始打印点的实际空间位置与共聚焦区域11的理论空间位置的相对位在预设间隔时间后再次获取当前的打印位点[0091]如图5所示，两个打印换能器10之间的角度和位置可以通过第二夹具22以及电动夹角θ和相交位置，改变共聚焦区域11的形状和尺寸，以打印不同形状和管径的仿血管网[0094]图6中的(a)至(c)是监控模块40通过第二超声波的第二回波信号得到超声图像。图6中的(a)是打印前监控模块40主动扫描获得的软组织仿体100截面的超声灰度图像，而图6中的(b)与(c)则是打印后监控模块40主动扫描获得的软组织仿体100管腔截面超声灰打印后管壁区域的灰度值(图6的(b)与(c)中内部区域的灰度值图6中的(a)减去打印后管腔内部区域的灰度值得到打印前后图像的灰[0097]与光固化成型技术相比，本申请提供的三维超声打印在均匀软组织仿体100内的