具有标记点的支架打印方法及装置与流程-k8凯发

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种具有标记点的支架打印方法及装置。

背景技术：

1、目前，使用支架来保持人体内血管或其他腔道的通畅已成为治疗血管狭窄和管腔阻塞的高效方法。这种治疗方式已经广泛应用于处理冠状动脉血管、神经血管或外周血管阻塞，并取得了成功。不仅如此，支架还被用于维持患病的前列腺、食管、胆道、尿道、和肠等人体腔道的通畅。目前，金属支架和生物可吸收聚合物支架是两种主要被广泛使用和研究的支架类型。

2、快速成型技术是一种利用3d计算机辅助设计模型数据和3d物体数字化系统生成模型和原型零件的技术。它是一种增材加工过程，通过将材料添加或堆积到所需位置来形成物体。快速成型技术已广泛应用于制造方法的开发，支架的制造可以采用快速成型技术。然而，现有的快速成型系统通常只具备三个轴（xyz），无法有效制造管状多孔结构。

3、在此种情况下，可以采用包括第四轴系统的3d打印设备来进行制造，其包含在打印喷嘴下方连接于所述基座的旋转杆，其中旋转杆、喷嘴或者两者都可以沿纵轴移动。该四轴打印系统还具有直接沉积热熔细丝形式或粘性溶液细丝形式的聚合物材料的材料输送系统。沉积的细丝粘附于旋转杆的表面或者粘合于已经附着于该旋转杆的之前挤出的细丝上。

4、通常情况下，为了改善x射线等显影方式下支架的可视性，可以在支架上设置便于显影的标记物，如在支架上每个端部附近或者在支架的中部设置小的标记点，以容纳由珠或粉末状的如金或者铂的生物相容材料支撑的不透射线的标记物。标记点的形状与所使用的标记物和显影方式有关，标记点的位置和支架的应用部位以及具体的使用场景有关。

5、由于在不同的场景下应用支架时，支架中的标记点会存在不同的形状和位置。不同的支架之间若只是标记点的形状不同，针对每一种标记点的支架去单独设置打印参数效率会比较低下。此外，支架的管状结构特殊，且标记点与其他位置的结构不同，一些情况下，整个支架按照从头到尾的方式生成打印参数会使得标记点位置的打印质量也不够稳定。

技术实现思路

1、本发明提供一种具有标记点的支架打印方法及装置，用以解决现有技术中打印效率低且打印质量不好的缺陷，实现提高打印效率和质量的效果。

2、本发明提供一种具有标记点的支架打印方法，支架为管状，所述支架由在所述支架轴向方向上目标角度范围的交叉角相交的支杆构成，所述支杆为直的或者弯曲的，所述方法包括：

3、确定所需打印的目标支架的类型；支架的类型与支架上标记点的形状和数量关联；

4、基于所述目标支架的类型，确定所述目标支架上标记点所对应的支杆在二维笛卡尔坐标系平面的第一轨迹；

5、基于所述第一轨迹以及第二轨迹，确定所述目标支架的所有支杆在二维笛卡尔坐标系平面的第三轨迹；所述第二轨迹为不包含标记点的支架的支杆在二维笛卡尔坐标系平面的轨迹；所述第二轨迹包括多条由倾斜方向相同且相邻的支杆组成的单条连续轨迹；

6、基于所述第三轨迹在二维笛卡尔坐标系平面的坐标以及所述第三轨迹中各支杆的横截面积的尺寸、形状以及各支杆与相邻支杆间的交叉角，分别生成所述第一轨迹以及所述第二轨迹对应的数控编程语言；所述数控编程语言包括目标打印机打印所述目标支架的喷嘴打印速度和喷嘴位置坐标；

7、确定所述目标支架的目标打印方向，并基于所述目标打印方向，将所述第一轨迹以及所述第二轨迹对应的数控编程语言进行组合，得到所述目标支架对应的目标数控编程语言；

8、将所述目标数控编程语言输入至目标打印机，以使得所述目标打印机按照所述目标数控编程语言打印所述目标支架。

9、根据本发明提供的一种具有标记点的支架打印方法，所述基于所述目标支架的类型，确定所述目标支架上标记点所对应的支杆在二维笛卡尔坐标系平面的第一轨迹，包括

10、基于所述目标支架的中轴线，确定与所述目标支架的中轴线平行的目标剖线；

11、基于所述目标剖线，将所述目标支架展开并平铺于平面上，得到所述目标支架的各支杆在二维笛卡尔坐标系平面所构成的初始轨迹；所述目标剖线经过所述目标支架上支杆的交点，以使得经过所述初始轨迹边缘的支杆交点的直线围绕成封闭图形；

12、基于所述目标支架的类型，确定所述目标支架上构成标记点的支杆的位置，从所述初始轨迹中提取构成标记点的支杆对应的第一轨迹。

13、根据本发明提供的一种具有标记点的支架打印方法，所述第二轨迹通过以下方式确定：

14、基于所述目标支架上构成标记点的支杆的位置，从所述初始轨迹中去除构成标记点的支杆对应的第一轨迹；

15、基于所述目标支架中剩余的支杆的角度和位置，将剩余的支杆中倾斜方向相同且相邻的支杆提取为单条连续的轨迹，得到所述第二轨迹。

16、根据本发明提供的一种具有标记点的支架打印方法，所述基于所述第三轨迹在二维笛卡尔坐标系平面的坐标以及所述第三轨迹中各支杆的横截面积的尺寸、形状以及各支杆与相邻支杆间的交叉角，分别生成所述第一轨迹以及所述第二轨迹对应的数控编程语言，包括：

17、基于所述第一轨迹以及所述第二轨迹中各支杆的横截面积的尺寸、形状以及各支杆与相邻支杆间的交叉，分别确定所述第一轨迹以及所述第二轨迹中用于生成数控编程语言的控制点的数量和分布位置；

18、基于所述第三轨迹在二维笛卡尔坐标系平面下的坐标、所述第一轨迹以及所述第二轨迹用于生成数控编程语言的控制点的数量和分布位置，确定喷嘴位置坐标，并生成所述第一轨迹以及所述第二轨迹对应的数控编程语言。

19、根据本发明提供的一种具有标记点的支架打印方法，所述基于所述第三轨迹在二维笛卡尔坐标系平面的坐标以及所述第三轨迹中各支杆的横截面积的尺寸、形状以及各支杆与相邻支杆间的交叉角，分别生成所述第一轨迹以及所述第二轨迹对应的数控编程语言，还包括：

20、基于所述第三轨迹对应的各支杆的横截面积的尺寸，确定所述第三轨迹对应的喷嘴打印速度；

21、基于所述第三轨迹在二维笛卡尔坐标系平面下的坐标、所述第三轨迹对应的喷嘴打印速度，分别确定所述第一轨迹以及所述第二轨迹在不同位置处的喷嘴打印速度，并分别生成所述第一轨迹以及所述第二轨迹对应的数控编程语言。

22、根据本发明提供的一种具有标记点的支架打印方法，从所述初始轨迹中提取构成标记点的支杆对应的第一轨迹，包括：

23、基于所述目标打印方向，确定提取所述第一轨迹的起始位置以及提取方向；

24、按照所述起始位置以及所述提取方向，提取所述目标支架上标记点所对应的支杆在二维笛卡尔坐标系平面的第一轨迹。

25、本发明还提供一种具有标记点的支架打印装置，包括：

26、确定模块，用于确定所需打印的目标支架的类型；支架的类型与支架上标记点的形状和数量关联；

27、第一处理模块，用于基于所述目标支架的类型，确定所述目标支架上标记点所对应的支杆在二维笛卡尔坐标系平面的第一轨迹；

28、第二处理模块，用于基于所述第一轨迹以及第二轨迹，确定所述目标支架的所有支杆在二维笛卡尔坐标系平面的第三轨迹；所述第二轨迹为不包含标记点的支架的支杆在二维笛卡尔坐标系平面的轨迹；所述第二轨迹包括多条由倾斜方向相同且相邻的支杆组成的单条连续轨迹；

29、第三处理模块，用于基于所述第三轨迹在二维笛卡尔坐标系平面的坐标以及所述第三轨迹中各支杆的横截面积的尺寸、形状以及各支杆与相邻支杆间的交叉角，分别生成所述第一轨迹以及所述第二轨迹对应的数控编程语言；所述数控编程语言包括目标打印机打印所述目标支架的喷嘴打印速度和喷嘴位置坐标；

30、第四处理模块，用于确定所述目标支架的目标打印方向，并基于所述目标打印方向，将所述第一轨迹以及所述第二轨迹对应的数控编程语言进行组合，得到所述目标支架对应的目标数控编程语言；

31、打印模块，用于将所述目标数控编程语言输入至目标打印机，以使得所述目标打印机按照所述目标数控编程语言打印所述目标支架。

32、本发明还提供一种具有标记点的支架，采用如上述任一种所述具有标记点的支架打印方法打印得到。

33、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述具有标记点的支架打印方法。

34、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述具有标记点的支架打印方法。

35、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述具有标记点的支架打印方法。

36、本发明提供的具有标记点的支架打印方法及装置，通过根据目标支架的类型来分别提取第一轨迹和第二轨迹，可以根据第一轨迹和第二轨迹中目标支架的支杆的特性，即各支杆的横截面积的尺寸、形状以及各支杆与相邻支杆间的交叉角，来分别生成适用于两种不同轨迹的数控编程语言，第二轨迹可以复用，提高了打印效率，第二轨迹是由多条由倾斜方向相同且相邻的支杆组成的单条连续轨迹构成，使得打印轨迹较为顺滑，结合生成的第一轨迹得到第三轨迹来生成目标数控编程语言进行打印，可以降低打印时多轴耦合的影响，使得打印喷头的运动更加稳定和可控，从而提高打印质量。