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三维打印技术实现了对组织工程支架的自主化设计和空间结构的精准可控。但由于打印材料的形变特性和打印过程的随机误差导致支架的内部微观结构与设计不一致,同时支架的空间结构和结构参数对其理化特性和细胞活动的分析也带来极大的影响。因此实现支架结构参数如孔隙尺寸、出丝直径和空间连通性的定量表征,对于支架特征评估、支架打印过程控制至关重要。光学相干层析成像由于能够实现微米级分辨率的深度域成像被广泛应用于组织工程支架定量表征中。但光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)成像体积范围受限制约了其全局定量表征和可视化的能力,仅从支架局部信息进行定量评估大大降低了全局结构参数定量表征的准确性,同时缺乏对支架不同打印厚度处模型的可视化和定量分析的能力。因此实现OCT大体积成像可视化的能力是精准评估分析打印支架全纵深结构的前提和基础。基于此上述背景,本课题提出基于大体积光学相干层析成像(Large-volume optical coherence tomography,L-OCT)方法高分辨无损获取三维打印支架结构图像。本课题中将OCT系统集成于三维打印设备中,三维打印和OCT同步或交替进行完成样品的打印以及不同打印厚度的OCT数据采集,图像拼接技术和图像融合技术用于OCT数据处理以实现横纵两向的体积扩展。为了验证方法的可行性和准确性,分别使用高分子材料和水凝胶材料构建三维打印支架,设计模型大小分别为20mm(x)×20mm(y)×9mm(z)和20mm(x)×20mm(y)×4.95mm(z),图像的像素分辨率分别为15μm(x)×15μm(y)×2.25μm(z)和15μm(x)×15μm(y)×2.57μm(z),单个局域OCT图像采集时间为5.2s。基于L-OCT的高分辨大体积成像结果,定量分析了高分子整体支架的每层层厚、不同区域的孔隙尺寸和出丝直径的变化情况。研究结果表明,基于L-OCT成像具有无辐射、非侵入和低细胞损伤的优点,不仅实现了OCT大体积成像的可视化而且可结合图像处理及分析用于三维打印支架全局结构信息和微观结构的定量分析,这对三维打印制造过程的优化和细化奠定了基础。