CN112238602B - 脑切片模具的制作方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种脑切片模具的制作方法、装置、电子设备和存储介质，涉及生命科学用装置领域。方法包括：接收通过光学扫描技术确定的颅骨的完整形态数据，并确定颅骨的解剖标志；通过颅骨的解剖标志，将完整形态数据与预设的三维坐标空间的坐标系对齐，以得到对齐坐标系的第一形态数据；接收通过光学扫描技术确定的第二形态数据，将第二形态数据导入三维坐标空间且与所述第一形态数据对齐，以得到导入的第三形态数据；根据第三形态数据生成脑切片模具；根据预设的切片位置在脑切片模具上形成切刀槽；对形成切刀槽的脑切片模具进行3D打印。通过本公开方案，脑切片模具的凹槽更贴合脑组织，使切片方向与标准脑图谱切片方向一致，提高了切片质量。

Description

脑切片模具的制作方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本公开涉及生命科学用装置技术领域，尤其涉及一种脑切片模具的制作方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

对实验动物的脑组织进行切片是神经科学中研究脑形态结构的重要步骤。目前国内外已有专门用于大鼠、小鼠等实验动物的脑切片模具。通常为长方体金属块，在上端设置一个容纳动物脑组织的凹槽，凹槽底部与动物脑腹面形态近似，并自金属块上表面垂直向下开设多条刀槽，实验人员可用刀片沿刀槽对动物脑组织进行切片。

相关技术中，脑切片模具凹槽形态虽然与脑组织样本近似，但实际使用中脑组织样本与凹槽的吻合度和稳定性均较低，脑组织样本在模具内不容易放置到理想的位置，脑组织样本的位置歪斜，会导致切片方向出现偏差。而且脑组织样本放入模具内的稳定性较差，切片时容易移动，也影响切片的质量。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种脑切片模具的制作方法、装置、电子设备和存储介质，至少在一定程度上克服由于相关技术中切片质量低的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种脑切片模具的制作方法，包括：接收通过所述光学扫描技术确定的颅骨的完整形态数据，并确定所述颅骨的解剖标志；通过所述颅骨的解剖标志，将所述完整形态数据与预设的三维坐标空间的坐标系对齐，以得到对齐坐标系的第一形态数据；接收通过所述光学扫描技术确定的第二形态数据，所述第二形态数据用于描述颅腔底壁的形态和颅腔侧壁的形态，并将所述第二形态数据导入所述三维坐标空间，以得到导入的第三形态数据；根据所述第三形态数据生成脑切片模具，所述脑切片模具能够容纳所述颅骨内的脑组织；根据预设的切片位置在所述脑切片模具上形成切刀槽；对形成所述切刀槽的脑切片模具进行3D打印。

在本公开的一个实施例中，接收通过所述光学扫描技术确定的第二形态数据，所述第二形态数据用于描述颅腔底壁的形态和颅腔侧壁的形态，并将所述第二形态数据导入所述三维坐标空间，以得到导入的第三形态数据包括：去除颅骨的顶骨、顶间骨和枕骨，以及去除颅骨所容纳的脑组织，并接收通过所述光学扫描技术确定的所述剩余颅骨的第二形态数据；将所述第二形态数据导入所述三维坐标空间，并将导入的所述第二形态数据与所述第一形态数据进行重合对齐；将所述重合对齐后的第二形态数据确定为所述第三形态数据。

在本公开的一个实施例中，通过所述颅骨的解剖标志，将所述完整形态数据与所述三维坐标空间的坐标系对齐，以得到对齐坐标系的第一形态数据包括：根据所述完整形态数据的解剖标志确定所述颅骨的bregma点和lambda点；将所述bregma点和所述lambda点之间的连线确定为y轴；确定与所述y轴垂直的冠状面为x轴和z轴构成的平面，且所述y轴和所述z轴构成的平面左右平分所述颅骨，以得到所述完整形态数据的所述x轴、所述y轴和所述z轴；将所述x轴、所述y轴和所述z轴与所述三维坐标空间的坐标轴进行对齐，以得到所述第一形态数据。

在本公开的一个实施例中，根据第三形态数据生成脑切片模具，脑切片模具能够容纳颅骨内的脑组织包括：在第三形态数据上确定颅腔的内表面，并根据颅腔的内表面确定脑槽的边界线；根据边界线沿x轴的正半轴和负半轴向左右两侧延伸一段预设距离，再沿z轴向上延伸一段预设距离，封闭顶部边界，以形成能够容纳脑组织的封闭体数据；根据三维坐标空间生成能够包围第三形态数据的第一立方体；通过第一立方体对封闭体数据进行相减处理，并将相减处理的结果确定为脑切片模具。

在本公开的一个实施例中，根据预设的切片位置在脑切片模具上形成切刀槽包括：生成指定厚度的第二立方体，指定厚度的范围为0.2mm～0.5mm；以所述解剖标志为参考确定所述预设的切片位置，在所述切片位置对所述第二立方体进行相减处理，以形成所述切刀槽。

在本公开的一个实施例中，脑切片模具的制作方法还包括：在所述封闭体数据前端沿y轴方向形成指定直径的圆柱体，所述圆柱体能够容纳所述脑组织的嗅球部分。

在本公开的一个实施例中，对形成切刀槽的脑切片模具进行3D打印包括：将形成切刀槽的脑切片模具保存为标准模板库格式；对标准模板库格式的脑切片模具进行3D打印。

根据本公开的另一个方面，提供一种脑切片模具的制作装置，包括：确定模块，用于接收通过所述光学扫描技术确定的颅骨的完整形态数据，并确定所述颅骨的解剖标志；对齐模块，用于通过所述颅骨的解剖标志，将所述完整形态数据与预设的三维坐标空间的坐标系对齐，以得到对齐坐标系的第一形态数据；导入模块，用于通过所述光学扫描技术确定的第二形态数据，所述第二形态数据用于描述颅腔底壁的形态和颅腔侧壁的形态，并将所述第二形态数据导入所述三维坐标空间且与所述第一形态数据对齐，以得到导入的第三形态数据；生成模块，用于根据所述第三形态数据生成脑切片模具，所述脑切片模具能够容纳所述颅骨内的脑组织；切片模块，用于根据预设的切片位置在所述脑切片模具上形成切刀槽；打印模块，用于对形成所述切刀槽的脑切片模具进行3D打印。

根据本公开的再一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述任意一项的脑切片模具的制作方法。

根据本公开的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项的脑切片模具的制作方法。

本公开的实施例所提供的脑切片模具的制作方案，通过光学扫描获取动物颅腔侧壁和底面形态设计放置脑组织的脑槽，利用颅骨表面标志实现对脑槽三维空间的校正，这样形成的脑切片模具的脑槽模拟天然颅骨腔形态，使放置于脑槽的脑组织样本更贴合稳定。

另外，通过校正空间位置可保证切片方向与标准脑图谱切片方向一致，显著提高动物脑切片样本的质量。

最后，所获取的脑槽形态可以进行缩放，以适合不同大小的同种动物脑组织使用，刀槽的位置可以按照不同实验内容依据所确定的解剖标志进行个性化放置，有利于提高脑切片实验效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A示出本公开实施例中一种动物的脑组织样本的示意图；

图1B示出图1A所示的本公开实施例中一种动物颅骨样本的俯视示意图；

图1C示出图1A所示的本公开实施例中一种动物颅骨样本的侧视示意图；

图2示出本公开实施例中一种脑切片模具的制作方法的示意流程图；

图3示出本公开实施例中另一种脑切片模具的制作方法的示意流程图；

图4示出本公开实施例中另一种脑切片模具的制作方法的示意流程图；

图5示出本公开实施例中另一种脑切片模具的制作方法的示意流程图；

图6示出本公开实施例中另一种脑切片模具的制作方法的示意流程图；

图7示出本公开实施例中另一种脑切片模具的制作方法的示意流程图；

图8示出本公开实施例中另一种脑切片模具的制作方法的示意流程图；

图9示出本公开实施例中另一种脑切片模具的制作方法的示意流程图；

图10示出本公开实施例中一种由所确定的脑槽的边界线所包括的颅腔底壁和部分侧壁的内表面的形态数据的示意图；

图11示出本公开实施例中一种容纳脑组织的封闭体数据的示意图；

图12示出本公开实施例中一种脑切片模具的示意图；

图13示出本公开实施例中一种脑切片模具的制作装置的示意框图；

图14示出本公开实施例中一种电子设备的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本公开提供的方案，通过光学扫描获取动物颅腔侧壁和底面形态设计放置脑组织的脑槽，利用颅骨表面标志实现对脑槽三维空间的校正，这样形成的脑切片模具的脑槽模拟天然颅骨腔形态，使放置于脑槽的脑组织样本更贴合稳定。另外，通过校正空间位置可保证切片方向与标准脑图谱切片方向一致，显著提高动物脑切片样本的质量。最后，所获取的脑槽形态可以进行缩放，以适合不同大小的同种动物脑组织使用，刀槽的位置可以按照不同实验内容依据所确定的解剖标志进行个性化放置，有利于提高脑切片实验效率。

如图1A所示，哺乳类动物的脑组织是指包容在颅腔内的神经组织：大脑102、小脑104和脑干108。大脑分左右两个半球，大脑皮质(灰质)覆盖着每个大脑半球的大部分，它是神经元胞体集中的地方。内部则是由神经纤维或髓鞘构成的白质。另外，对于鼠脑组织而言，还包括如图1所示的嗅球106。

如图1B所示，动物颅骨110包括人字缝112、矢状缝114、冠状缝116，bregma点为冠状缝和矢状缝之间的交点，lambda点为人字缝切线与矢状缝之间的交点。

另外，颅骨110还可以包括颧骨、顶骨和枕骨等，但不限于此。

如图10所示，去除颅骨110的顶骨、顶间骨和枕骨，完整去除脑组织后得到的颅腔底壁和部分侧壁的内表面形态数据。本公开的技术方案即基于该形态数据制作一种用于放置脑组织的脑切片模具。

下面将结合附图及实施例对本示例实施方式中的脑切片模具的制作方法的各个步骤进行更详细的说明。

图2示出本公开实施例中一种脑切片模具的制作方法流程图。本公开实施例提供的方法可以由任意具备计算处理能力的电子设备执行。在下面的举例说明中，以终端为执行主体进行示例说明。

如图2所示，终端执行脑切片模具的制作方法，包括以下步骤：

步骤S202，接收通过光学扫描技术确定的颅骨的完整形态数据，并确定颅骨的解剖标志。

步骤S204，通过颅骨的解剖标志，将完整形态数据与预设的三维坐标空间的坐标系对齐，以得到对齐坐标系的第一形态数据。

在上述实施例中，通过光学扫描技术确定颅骨的三维的完整形态数据，进而确定颅骨的解剖标志，解剖标志可以包括图1B和图1C所示的lambda点和bregma点等，但不限于此。其中，三维坐标空间通常采用空间直角坐标系。

步骤S206，接收通过光学扫描技术确定的第二形态数据，第二形态数据用于描述颅腔底壁的形态和颅腔侧壁的形态，将第二形态数据导入三维坐标空间且与所述第一形态数据对齐，以得到导入的第三形态数据。

步骤S208，根据第三形态数据生成脑切片模具，脑切片模具能够容纳颅骨内的脑组织。

步骤S210，根据预设的切片位置在脑切片模具上形成切刀槽。

在上述实施例中，切刀槽的走向通常平行于三维坐标空间的一个坐标平面。

步骤S212，对形成切刀槽的脑切片模具进行3D打印。

在上述实施例中，通过光学扫描获取动物颅腔侧壁和底面形态设计放置脑组织的脑槽，利用颅骨表面标志实现对脑槽三维空间的校正，这样形成的脑切片模具的脑槽模拟天然颅骨腔形态，使放置于脑槽的脑组织样本更贴合稳定。另外，通过校正空间位置可保证切片方向与标准脑图谱切片方向一致，显著提高动物脑切片样本的质量。最后，所获取的脑槽形态可以进行缩放，以适合不同大小的同种动物脑组织使用，刀槽的位置可以按照不同实验内容依据所确定的解剖标志进行个性化放置，有利于提高脑切片实验效率。

基于图2所示的步骤，如图3所示，接收通过光学扫描技术确定的第二形态数据，第二形态数据用于描述颅腔底壁的形态和颅腔侧壁的形态，将第二形态数据导入三维坐标空间且与所述第一形态数据对齐，以得到导入的第三形态数据包括：

步骤S3062，去除颅骨的顶骨、顶间骨和枕骨，以及去除所述颅骨所容纳的脑组织，以获得剩余颅骨，并接收通过光学扫描技术确定的剩余颅骨的第二形态数据。

步骤S3064，将第二形态数据导入三维坐标空间，并将导入的第二形态数据与第一形态数据进行重合对齐。

步骤S3066，将重合对齐后的第二形态数据确定为第三形态数据。

在上述实施例中，通过两次光学扫描分别获得颅骨的完整形态数据，和去除颅骨上壁和脑组织后暴露出来的颅腔内壁的形态数据(即第二形态数据)，先把完整形态数据导入三维坐标空间，并按解剖标志将完整形态数据对齐三维坐标，解剖标志都在颅骨上壁上，所以必须用完整形态数据来对齐坐标系，再把第二形态数据导入该空间内，以实现对第二形态数据的空间方位的校正。

另外，本实施限定了重合对齐，重合对齐是指将第一形态数据与第二形态数据的相同部位进行重合对位，进而使第二形态数据的坐标轴对齐于三维坐标空间的坐标系。

基于图2所示的步骤，如图4所示，通过所述颅骨的解剖标志，将所述完整形态数据与所述三维坐标空间的坐标系对齐，以得到对齐坐标系的第一形态数据包括：

步骤S4042，根据完整形态数据的解剖标志确定颅骨的bregma点和lambda点。

步骤S4044，将bregma点和lambda点之间的连线确定为y轴。

步骤S4046，确定与y轴垂直的冠状面为x轴和z轴构成的平面，且y轴和z轴构成的平面左右平分颅骨，以得到完整形态数据的x轴、y轴和z轴。

步骤S4048，将x轴、y轴和z轴与三维坐标空间的坐标轴进行对齐，以得到第一形态数据。

在上述实施例中，通过确定与y轴垂直的冠状面为x轴和z轴构成的平面，且y轴和z轴构成的平面左右平分颅骨，利用真实解剖标志对颅骨三维空间位置的校准，这样形成的脑切片模具的脑槽模拟天然颅骨腔形态，放置脑组织更贴合稳定，通过校正空间位置可保证切片方向与标准脑图谱切片方向一致，显著提高了动物脑切片的质量。

基于图2和图4所示的步骤，如图5所示，根据第三形态数据生成脑切片模具，脑切片模具能够容纳颅骨内的脑组织包括：

步骤S5082，在第三形态数据上确定颅腔的内表面，并根据颅腔的内表面确定脑槽的边界线。

步骤S5084，根据所述边界线沿所述x轴的正半轴和负半轴向左右两侧延伸一段预设距离，再沿z轴向上延伸一段预设距离，封闭顶部边界，以形成能够容纳所述脑组织的封闭体数据。

步骤S5086，根据三维坐标空间生成能够包围第三形态数据的第一立方体。

步骤S5088，通过第一立方体对封闭体数据进行相减处理，并将相减处理的结果确定为脑切片模具。

在上述实施例中，通过根据边界线沿x轴的正半轴和负半轴向左右两侧延伸一段预设距离，并根据三维坐标空间生成能够包围第三形态数据的第一立方体，以及通过第一立方体对封闭体数据进行相减处理，并将相减处理的结果确定为脑切片模具，在脑切片模具的内部具有可以贴合脑组织的凹槽，使脑组织的切片方向与标准脑图谱切片方向一致，显著提高动物脑切片的质量。

基于图2所示的步骤，如图6所示，根据预设的切片位置在脑切片模具上形成切刀槽包括：

步骤S6102，生成指定厚度的第二立方体，指定厚度的范围为0.2mm～0.5mm。

步骤S6104，以所述解剖标识为参考确定所述预设的切片位置，在所述切片位置对所述第二立方体进行相减处理，以形成所述切刀槽。

在上述实施例中，通过生成指定厚度的第二立方体，以及以解剖标志为参考确定预设的切片位置，在切片位置对脑切片模具进行切槽，以形成切刀槽，设置切刀槽的宽度大于对脑组织进行切片的刀片的宽度。

基于图2、图4和图5所示的步骤，如图7所示，脑切片模具的制作方法还包括：

步骤S702，在所述封闭体数据前端沿y轴方向形成指定直径的圆柱体，所述圆柱体能够容纳所述脑组织的嗅球部分。

在上述实施例中，对于大部分的脊椎动物而言，嗅球位于大脑的最前面，哺乳动物的筛板会分隔嗅球和嗅上皮，而嗅神经会穿过筛板中的筛孔而连接到嗅球。嗅球分为二个不同的结构：主嗅球及辅助嗅球。因此，通过在脑切片模具中形成能够容纳嗅球组织802的空间，可以根据切片实验需要进行设置。

基于图2所示的步骤，如图8所示，对形成切刀槽的脑切片模具进行3D打印包括：

步骤S8122，将形成切刀槽的脑切片模具保存为标准模板库格式。

步骤S8124，对标准模板库格式的脑切片模具进行3D打印。

在上述实施例中，通过将形成切刀槽的脑切片模具保存为标准模板库格式，可以被3D打印设备读取和识别，进而完成脑切片模具的制作。另外，标准模板库格式的脑切片模具也可以按照比例进行缩放，以满足不同尺寸的脑组织的切片需求。

下面参照图9至图12来描述根据本公开的这种实施方式的脑切片模具的制作方案。图9所示的脑切片模具的制作方法仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图9所示，脑切片模具的制作方法包括：

步骤S902，获得实验动物去除表面软组织的完整颅骨样本，通过光学扫描技术获取动物完整颅骨表面形态数据，记作数据A。

步骤S904，去除颅骨顶骨、顶间骨和枕骨上表面，暴露脑组织，将脑组织完整去除，暴露颅腔底壁和侧壁，通过光学扫描技术获取包括颅腔底壁和侧壁形态以及剩余颅骨表面形态数据，记作数据B。

步骤S906，将数据A导入逆向工程设计软件，按解剖标志在颅骨上表面确定真实bregma和lambda点，以此两点确定前后方向参考线，将前后方向参考线对齐系统坐标系y轴，进一步在系统xz平面上调整数据A角度使系统坐标系z轴在冠状面对称平分数据A，这样实现利用真实解剖标志对颅骨三维空间位置的校准。

步骤S908，进一步将数据B导入经校准的坐标系内，利用共同区域将数据B与数据A精确对齐，进而实现对数据B三维空间位置的校准。

步骤S910，在数据B的颅腔侧壁上确定边界线，选择边界线内包括的颅腔底壁和部分侧壁的表面数据，复制所选区域为数据C，作为形成脑切片模具脑槽的区域。

步骤S912，数据C可以根据实验所需脑组织的大小进行相应的缩放。

步骤S914，将数据C的上边界沿x轴方向分别向左右两侧延伸一定距离，再沿z轴向上延伸，如图11所示，形成足够容纳脑组织1104的封闭体数据D 1102。

步骤S916，在封闭体数据D的前端创建适当大小的孔并向前延伸一定距离封闭孔边界，生成图11所示的容纳动物脑组织的嗅球部分的圆柱体1106。

步骤S918，生成图12所示的适当大小长方体1202数据，本实施例为40mm×30mm×20mm，长宽高分别对齐系统y轴、x轴和z轴，参照数据D调整长方体数据至合适位置，并与数据D进行相减运算，形成脑模具数据E。

步骤S920，生成0.2mm～0.5mm厚的窄长方体数据，长宽分别对齐系统x轴和z轴，参考bregma点或lambda点以及数据E调整窄长方体数据至拟切片的位置，与脑膜具数据E进行相减运算形成最终具有切刀槽1204的脑切片模具数据F。

步骤S922，脑切片模具数据F可保存为STL(Standard Template Library标准模板库)格式，可通过3D打印，制作树脂或金属材质的脑切片模具。

如图10所示，bregma点为冠状缝和矢状缝交点，lambda点为人字缝切线与矢状缝交点，以此两点确定前后方向参考线。将前后方向参考线对齐系统坐标系y轴，进一步在系统xz平面上调整数据A角度使系统坐标系z轴在冠状面对称平分数据A，这样实现利用真实解剖标志对颅骨三维空间位置的校准。

综上，通过光学扫描获取动物颅腔侧壁和底面形态设计放置脑组织的脑槽1206，利用颅骨表面标志实现对脑槽1206三维空间的校正，这样形成的脑切片模具的脑槽1206模拟天然颅骨腔形态，放置脑组织更贴合稳定，通过校正空间位置可保证切片方向与标准脑图谱切片方向一致，显著提高动物脑切片的质量。所获取的脑槽1206形态可以通过适当缩放以适合不同大小的同种动物脑组织使用，刀槽的位置可以按照不同实验内容根据解剖标志进行个性化放置，提高实验效率。

下面参照图13来描述根据本公开的这种实施方式的脑切片模具的制作装置1300。图13所示的脑切片模具的制作装置1300仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图13所示，脑切片模具的制作装置1300以硬件模块的形式表现。脑切片模具的制作装置1300的组件可以包括但不限于：确定模块1302、对齐模块1304、导入模块1306、生成模块1308、切片模块1310和打印模块1312。

确定模块1302，用于接收通过所述光学扫描技术确定的颅骨的完整形态数据，并确定所述颅骨的解剖标志。

对齐模块1304，用于通过所述颅骨的解剖标志，将所述完整形态数据与预设的三维坐标空间的坐标系对齐，以得到对齐坐标系的第一形态数据。

导入模块1306，用于接收通过所述光学扫描技术确定的第二形态数据，所述第二形态数据用于描述颅腔底壁的形态和颅腔侧壁的形态，并将所述第二形态数据导入所述三维坐标空间，以得到导入的第三形态数据。

生成模块1308，用于根据所述第三形态数据生成脑切片模具，所述脑切片模具能够容纳所述颅骨内的脑组织。

切片模块1310，用于根据预设的切片位置在所述脑切片模具上形成切刀槽。

打印模块1312，用于对形成所述切刀槽的脑切片模具进行3D打印。

下面参照图14来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备1400。图14显示的电子设备1400仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图14所示，电子设备1400以通用计算设备的形式表现。电子设备1400的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1410、上述至少一个存储单元1420、连接不同系统组件(包括存储单元1420和处理单元1410)的总线1430。

其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元1410执行，使得处理单元1410执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元1410可以执行如图1至图8中所示的步骤，以及本公开的脑切片模具的制作方法中限定的其他步骤。

存储单元1420可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)14201和/或高速缓存存储单元14202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)14203。

存储单元1420还可以包括具有一组(至少一个)程序模块14205的程序/实用工具14204，这样的程序模块14205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线1430可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备1400也可以与一个或多个外部设备1440(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备交互的设备通信，和/或与使得该电子设备1400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1450进行。并且，电子设备1400还可以通过网络适配器1460与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器1460通过总线1430与电子设备1400的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。

参考图所示，描述了根据本公开的实施方式的用于实现上述方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种脑切片模具的制作方法，其特征在于，包括：

接收通过光学扫描技术确定的颅骨的完整形态数据，并确定所述颅骨的解剖标志；

通过所述颅骨的解剖标志，将所述完整形态数据与预设的三维坐标空间的坐标系对齐，以得到对齐坐标系的第一形态数据；

接收通过所述光学扫描技术确定的第二形态数据，所述第二形态数据用于描述颅腔底壁的形态和颅腔侧壁的形态，并将所述第二形态数据导入所述三维坐标空间且与所述第一形态数据对齐，以得到导入的第三形态数据；

根据所述第三形态数据生成脑切片模具，所述脑切片模具能够容纳所述颅骨内的脑组织；

根据预设的切片位置在所述脑切片模具上形成切刀槽；

对形成所述切刀槽的脑切片模具进行3D打印。

2.根据权利要求1的脑切片模具的制作方法，其特征在于，接收通过所述光学扫描技术确定的第二形态数据，所述第二形态数据用于描述颅腔底壁的形态和颅腔侧壁的形态，并将所述第二形态数据导入所述三维坐标空间且与所述第一形态数据对齐，以得到导入的第三形态数据包括：

去除所述颅骨的顶骨、顶间骨和枕骨，以及去除所述颅骨所容纳的脑组织，以获得剩余颅骨，并接收通过所述光学扫描技术确定的所述剩余颅骨的第二形态数据；

将所述第二形态数据导入所述三维坐标空间，并将导入的所述第二形态数据与所述第一形态数据进行重合对齐；

将所述重合对齐后的第二形态数据确定为所述第三形态数据。

3.根据权利要求1的脑切片模具的制作方法，其特征在于，通过所述颅骨的解剖标志，将所述完整形态数据与所述三维坐标空间的坐标系对齐，以得到对齐坐标系的第一形态数据包括：

根据所述完整形态数据的解剖标志确定所述颅骨的bregma点和lambda点；

将所述bregma点和所述lambda点之间的连线确定为y轴；

确定与所述y轴垂直的冠状面为x轴和z轴构成的平面，且所述y轴和所述z轴构成的平面左右平分所述颅骨，以得到所述完整形态数据的所述x轴、所述y轴和所述z轴；

将所述x轴、所述y轴和所述z轴与所述三维坐标空间的坐标轴进行对齐，以得到所述第一形态数据。

4.根据权利要求3所述的脑切片模具的制作方法，其特征在于，根据所述第三形态数据生成脑切片模具，所述脑切片模具能够容纳所述颅骨内的脑组织包括：

在所述第三形态数据上确定所述颅腔的内表面，并根据所述颅腔的内表面确定脑槽的边界线；

根据所述边界线沿所述x轴的正半轴和负半轴向左右两侧延伸一段预设距离，再沿所述z轴向上延伸一段预设距离，封闭顶部边界，以形成能够容纳所述脑组织的封闭体数据；

根据所述三维坐标空间生成能够包围所述第三形态数据的第一立方体；

通过所述第一立方体对所述封闭体数据进行相减处理，并将所述相减处理的结果确定为所述脑切片模具。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的脑切片模具的制作方法，其特征在于，根据预设的切片位置在所述脑切片模具上形成切刀槽包括：

生成指定厚度的第二立方体，所述指定厚度的范围为0.2mm～0.5mm；

以所述解剖标志为参考确定所述预设的切片位置，在所述切片位置对所述第二立方体进行相减处理，以形成所述切刀槽。

6.根据权利要求4所述的脑切片模具的制作方法，其特征在于，还包括：

在所述封闭体数据前端沿y轴方向形成指定直径的圆柱体，所述圆柱体能够容纳所述脑组织的嗅球部分。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的脑切片模具的制作方法，其特征在于，对形成所述切刀槽的脑切片模具进行3D打印包括：

将形成所述切刀槽的脑切片模具保存为标准模板库格式；

对所述标准模板库格式的脑切片模具进行3D打印。

8.一种脑切片模具的制作装置，其特征在于，

确定模块，用于接收通过光学扫描技术确定的颅骨的完整形态数据，并确定所述颅骨的解剖标志；

对齐模块，用于通过所述颅骨的解剖标志，将所述完整形态数据与预设的三维坐标空间的坐标系对齐，以得到对齐坐标系的第一形态数据；

导入模块，用于接收通过所述光学扫描技术确定的第二形态数据，所述第二形态数据用于描述颅腔底壁的形态和颅腔侧壁的形态，并将所述第二形态数据导入所述三维坐标空间且与所述第一形态数据对齐，以得到导入的第三形态数据；

生成模块，用于根据所述第三形态数据生成脑切片模具，所述脑切片模具能够容纳所述颅骨内的脑组织；

切片模块，用于根据预设的切片位置在所述脑切片模具上形成切刀槽；

打印模块，用于对形成所述切刀槽的脑切片模具进行3D打印。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-7中任一项所述的脑切片模具的制作方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，

所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的脑切片模具的制作方法。

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