Summary
Спиновое покрытие, полиджетная печать и сросшиеся модели ясные материалы интегрированы для производства многослойных разнородных фантомов, имитирующих структурные и функциональные свойства биологической ткани.
Abstract
Биомедицинская оптическая визуализация играет важную роль в диагностике и лечении различных заболеваний. Однако на точность и воспроизводимость оптического устройства визуализации сильно влияют эксплуатационные характеристики его компонентов, тестовая среда и операции. Поэтому необходимо откалибровать эти устройства по прослеживаемым фантомным стандартам. Однако большинство имеющихся в настоящее время фантомов являются однородными фантомами, которые не могут имитировать мультимодальные и динамические характеристики биологической ткани. Здесь мы показываем изготовление неоднородных тканей, имитирующих фантомы с помощью производственной линии, объединяющей модуль спинного покрытия, полиджетный модуль, модуль моделирования сросого осаждения (FDM) и автоматический каркас управления. Структурная информация и оптические параметры "цифрового оптического фантома" определяются в файле прототипа, импортируемом на производственную линию, и изготовленном слое за слоем с последовательным переключением между различными методами печати. Технические возможности такой производственной линии иллюстрируется автоматической печатью кожи, имитирующей фантомы, которые включают эпидермис, дерму, подкожную ткань и встроенную опухоль.
Introduction
Биомедицинская оптическая визуализация представляет собой семейство медицинских инструментов визуализации, которые обнаруживают заболевания и аномалии тканей на основе световых взаимодействий с биологическими тканями. По сравнению с другими методами визуализации, такими как магнитно-резонансная томография (МРТ) и компьютерная томография (КТ), биомедицинская оптическая визуализация использует преимущества неинвазивного измерения структурных, функциональных и молекулярных характеристик тканей с использованием недорогихи портативных устройств1,2,3,4. Однако, несмотря на свое превосходство в стоимости и портативности, оптическая визуализация не получила широкого признания для клинической диагностики и терапевтического руководства, отчасти из-за его плохой воспроизводимости и отсутствия количественного картирования между оптическими и биологическими параметрами. Основной причиной такого ограничения является отсутствие прослеживаемых стандартов количественной калибровки и проверки биомедицинских оптических приборов визуализации.
В прошлом, различные ткани имитирующих фантомы были разработаны для биомедицинских оптических исследований изображений в различных типах тканей, таких как мозг5,6,7, кожа8,9,10,11,12, мочевого пузыря13, и ткани молочной железы14,15,16,17. Эти фантомы в основном производятся одним из следующих процессов изготовления: 1) спиновое покрытие10,18 (для моделирования однородной и тонкослойной ткани); 2) литье19 (для имитации громоздких тканей с геометрическими особенностями); и 3) трехмерная (3D) печать20,21,22 (для моделирования многослойной неоднородной ткани). Призраки кожи, производимые литьем, способны имитировать оптико-оптические свойства тканей кожи, но не могут имитировать боковые оптические неоднородности19. Bentz et al. использовали двухканальный метод 3D-печати FDM для имитации различных оптических свойств биологической ткани23. Однако использование двух материалов не может достаточно имитировать оптическую неоднородность тканей и анизотропию. Lurie et al. создали призрачный мочевой пузырь для оптической когеренционной томографии (OCT) и цистоскопии, объединив 3D-печать и спиновое покрытие13. Однако, неоднородные черты фантома, такие как кровеносные сосуды, должны были быть окрашены вручную.
Среди вышеперечисленных процессов фантомного изготовления 3D-печать обеспечивает максимальную гибкость для имитации структурной и функциональной неоднородности биологических тканей. Однако многие биологические типы тканей, такие как ткани кожи, состоят из многослойных и многоразмерных компонентов, которые не могут быть эффективно дублированы одним процессом 3D-печати. Поэтому необходима интеграция нескольких производственных процессов. Мы предлагаем производственную линию 3D-печати, которая интегрирует несколько производственных процессов для автоматического производства многослойной и многомасштабной ткани, имитирующей фантомы в качестве прослеживаемого стандарта для биомедицинской оптической визуализации(рисунок 1). Хотя спиновое покрытие, полиджетная печать и FDM автоматизированы в нашей производственной линии 3D-печати, каждая модальность сохраняет те же функциональные характеристики, что и установленные процессы. Таким образом, в настоящем документе содержится общее руководство для создания многомасштабных, многослойных и неоднородных фантомов для моделирования тканей без необходимости физической интеграции нескольких процессов в один аппарат.
Рисунок 1: Диаграмма CAD производственной линии 3D-печати. (A) Производственная линия 3D-печати с верхней оболочкой удалены. (B) Схема модуля спин-покрытия и механического ручного модуля. (C) Схема полиджетного модуля печати. (D) Схема модуля печати FDM (УФ-лампа относится к полиджетной печати модуль). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Подготовка материалов для 3D-печати
ПРИМЕЧАНИЕ: Наша оптическая фантомная производственная линия использует различные печатные материалы для имитации структурной и функциональной неоднородности биологических тканей. Выбор печатных материалов также зависит от производственных процессов.
- Подготовка материала для печати спин-покрытий
- Добавьте 100 мг диоксида титана (TiO2) порошка в стакан, содержащий 100 мл фотолитографии (SLA) фотополимерной мины.
- Перемешать смесь в стакане в течение 30 минут на магнитном мешалке.
- Запечатать стакан фольгой и снести его в ультразвуковой машине в течение 15 минут.
- Вакуумный материал в течение 10 минут и загрузите его в шприц для хранения устройства.
- Подготовка материала для полиджетной печати
- Добавьте 17,56 г 2-гидрокси-2-метилпропиофенона (1-гидроксициклексил фенил кетон) в стакан, содержащий 80 г триэтилена гликолдиколдиола, чтобы получить 18% (w/w) материала.
- Запечатать стакан фольгой и снести его в ультразвуковой машине в течение 15 минут.
- Вынуть 20 мл смеси и добавить 5 мг растворимых китайских красных красителя в него. Повторите шаг 1.2.2.
- Вакуумные все материалы, загрузить раствор с красителем в картриджи для Y (желтый) канал, и загрузить чистый раствор в картриджи для K (Черный) канал.
- Подготовка материала для печати FDM
- Загрузите 200 г гель-воска в каждый из трех клювов, а затем нагрейте их до 60 градусов по Цельсию на магнитном мешалке.
- Добавьте 600 мг порошка TiO2 в первый стакан. Добавьте 80 мг графитового порошка во второй.
- Перемешать гель воск смешивается с TiO2 и гель воск смешивается с графитовым порошком в различных клювах в течение 30 минут на магнитном мешалке.
- Вакуум три различных материалов в течение 2 мин и загрузить их в экструдер гибридного три сопла модуль до затвердевания.
2. Подготовка компьютерных моделей для мультимодальной 3D-печати
ПРИМЕЧАНИЕ: Неоднородная ткань кожи упрощается на три слоя: эпидермис, дерму и подкожную ткань. Слой эпидермиса производится путем спинного покрытия с использованием материала, представленного в шаге 1.1. Слой дермы производится с помощью полиджетной печати с использованием фоточувствительного полимера, введенного в шаге 1.2. Слой подкожной ткани производится FDM с использованием материала, введенного в шаге 1.3. Прототип компьютерного дизайна (CAD) файл различных параметров печати генерируется для руководства вышеупомянутых процессов изготовления.
- Дизайн цифрового оптического фантома для кожи
- Дизайн кожи фантом с следующих трех слоев: слой эпидермиса 100 мкм толщиной, слой дермы 400 мкм толщиной, и подкожной ткани 1 см толщиной.
- Нарисуйте модель опухоли с помощью пакета программного обеспечения для 3D-моделирования (например, Solidworks)(рисунок 5A).
- Настройка параметра для спинового покрытия
- Установите параметры вращающейся скорости и продолжительности в программном обеспечении управления печатающим устройством. Скорость покрытия спинов первой ступени, используемая в этой демонстрации, составляет 200 оборотов в минуту (об / 1, время спинового покрытия составляет 20 с, скорость в спиновом покрытии второй ступени составляет 1000 об/мин, а время спинного покрытия - 40 с.
- Установите количество материала спинного покрытия в 3 мл, а время светоотражая как 180 с в программном обеспечении управления.
- Подготовка исходного файла для полиджетной печати
- Импортируйте изображение кровеносных сосудов, которое будет напечатано в пакете программного обеспечения AcroRIP Color, и установите параметры (положение печати и количество струй) в зависимости от взаимосвязи между оптическими параметрами печатных фантомов и свойствами изображения. На этом печатном изображении кровеносных сосудов канал K загружается прозрачным фотоизлечимым материалом, а канал Y загружается с фотоизлечимым материалом, смешанным с китайским красным красителем.
- Создайте файл ".prn" с параметрами, определенными для 3D-печати.
- Подготовка G-кода для печати FDM
- Нарисуйте модель frustum с пакетом программного обеспечения для 3D-карт (например, Solidworks) для имитации опухоли.
- Импортируйте файл опухолевой модели «.stl» в пакет программного обеспечения Cura, установленный с нарезкой наслей «все-в-одном».
- Нарежьте модель для создания кода G, необходимого для печати.
- Загрузка документов в программное обеспечение для управления печатью
- Нажмите пункт меню"Файл"в панели меню, выберите"Импорт УФ-печать файла"submenu пункта, и загрузить УФ-печати ".prn" файлы, введенные в шаге 2.3.
- Загрузите код G, созданный в шаге 2.4, в программное обеспечение управления печатью, как в шаге 2.5.1.
- Нажмите кнопку «Старт печать», чтобы начать процедуру автоматической 3D-печати.
3. Печать кожи эпидермис слой фантомный компонент спинпокрытие
ПРИМЕЧАНИЕ: Модуль спинного покрытия в основном состоит из трех частей: 1) спин пальто; 2) дозатор клея; и 3) УФ-лампа.
- Переместите субстрат на погрузочной станции к этапу образца спин-шуфа механической рукой. Запустите вакуумный насос, чтобы исправить субстрат путем адсорбции.
- Дозатор клея управляет шприцем для капельного материала, введенного в шаге 2.2.2 в центре субстрата.
- Спин-шуф начинает работать по установленным параметрам скорости и времени.
- Положите уф-лампу (длина волны: 395 нм) и включите ее на 180 с.
- Поднимите уф-лампу, выключите спин-шероха и распечатайте слой эпидермис кожи.
4. Печать кремниевого компонента слоя дермы кожи путем полиджетинга
ПРИМЕЧАНИЕ: Модуль полиджетной печати состоит из пьезоэлектрического струйного сопла, трехмерной мобильной платформы, панели управления и ультрафиолетовой лампы (ртутной лампы). В качестве матрицы используются фотоизлечимый материал на основе растворителя, абсорбционный материал и рассеяние. Различные оптические параметры приобретаются путем распыления материалов в разных пропорциях в разных регионах. Наконец, фантомный слой дермы печатается и вылечивается слой за слоем.
- Переместите субстрат на 3D мобильную платформу и откройте всасывающий клапан для адсорба субстрата на платформе.
- 3D мобильная платформа удерживает субстрат до начального положения УФ-принтера.
- Нажмите струйный принтер к рабочему положению цилиндром, а струйный принтер работает время, указанное в файле ".prn", отправленном компьютером-хозяином. Здесь, бумажный сигнал корма струйного принтера используется для привода движения Y-оси мобильной платформы.
- Струйный принтер печатает слой, разработанный в шаге 2.5.1, и цилиндр толкает струйный принтер обратно в исходное положение. Оси Y-платформы 3D, размещенной с субстратом, инициируется путем перехода в исходное положение.
- Субстрат движется на 50 мм в положительном направлении Y-оси. УФ-лампа сдувается цилиндром (на 10 мм над субстратом).
- Включите ультрафиолетовую лампу на 180 с в зависимости от времени лечения.
- Нажмите УФ-лампы в исходное положение с цилиндром. Оси Y-мобильной платформы, размещенной с субстратом, инициализируется и возвращается в исходное положение.
- Переместите 3D мобильную платформу, размещенную с субстратом вниз на 0,1 мм вдоль оси.
- Повторите шаги 4.1-4.8 для печати следующего слоя до завершения многослойной печати.
5. Печать подкожной ткани фантомный компонент FDM
ПРИМЕЧАНИЕ: Модуль FDM состоит из гибридного трехголового модуля, одноголового модуля и 3D-мобильной платформы. Гель воск, поглощающий материал, и рассеяние материала используются в качестве сырья для подготовки фантомных моделирования подкожной ткани / опухоли. Гель воск нагревается и плавится в кормушки. Равномерно перемешивая экструзионной головкой, она выдавливается для печати финальных фантомов с желаемыми оптическими параметрами.
- Включите тепловую мощность модуля сопла и установите температуру до 60 градусов по Цельсию.
- Переместите смешивающийся сопло в рабочее положение, нажав на цилиндр.
- Модуль FDM получает команды G кода, посылаемые компьютером-хозяином, а микширующая сопло нагревается до 68 градусов по Цельсию.
- Включите двигатель агитации и хорошо перемешайте материалы.
- Инициализация 3D-мобильной платформы и осей XY' переходят в исходное положение.
- Процесс печати выполняется в соответствии с командами кода G. В процедуре печати слоя за слоем материалы выдавливаются пропорционально соотношению смешивания, определяющего оптические параметры фантома в каждом слое. Печать продолжается до тех пор, пока подкожная часть ткани или часть опухоли не будет полностью напечатана.
- Переместите модуль смешивания сопла в исходное положение, нажав на цилиндр.
ВНИМАНИЕ: Поскольку графитовый порошок имеет сильную поглощение света, его необходимо смешивать как можно лучше, чтобы избежать изменений в оптических параметрах, индуцированных агрегацией. Порошок TiO2 большого размера частицлегко осаждает и влияет на точность размещения материала, поэтому необходимо полностью перемешать его. TiO2 следует заменить при длительном хранении.
6. Перемещение субстрата обратно на погрузочную станцию
- Инициализируем 3D мобильную платформу и переместите ось XY' в исходное положение. Переместите 3D мобильную платформу в место передачи.
- Переместите механическую руку в положение над подставкой, нажав на цилиндр.
- Возьмите подтекст и переместите его по погрузочной станции механической рукой. Поместите субстрат на погрузочную станцию и завершите автоматизированную печать.
7. Кастинг подкожного слоя ткани фантомный компонент путем литья
ПРИМЕЧАНИЕ: Если модель опухоли для фантома разработана, необходимо будет бросить весь фантом, выливая полидиметилсилоксан (PDMS) за пределами опухоли. Шаги 7.1-7.3 не требуются для модуля FDM для печати подкожного слоя ткани без опухоли.
- Нажмите на субстрат с 3D печатной прямоугольной плежей.
- Налейте жидкость PDMS в форму.
- Поместите субстрат в инкубатор и храните при 60 градусах по Цельсию 2 ч.
- Удалите фантом из подстрата.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Фантом, изготовленный по спиновому покрытию
Спиновое покрытие равномерно распределяет капли на подложке, вращая поворотный круг, а один слой оригинального кузова изготавливается после лечения. Скорость вращения субстрата и время вращения не только влияют на качество поверхности фантома, но и определяют толщину каждого слоя фантома. Фантомы различной толщины могут быть изготовлены с помощью повторяющихся спиновых покрытий слой за слоем. Оптические параметры фантомов можно определить путем изменения доли рассеяния и поглощения материалов, как описано в нашей предыдущей публикации24. Увеличение концентрации TiO2 в фотоизлечимой ресины увеличит коэффициент рассеяния фантома. Учитывая, что спиновое покрытие имеет точность 0,01 мм, а эпидермис кожи составляет от 0,04 до 1,6 мм толщиной, процесс удовлетворяет требованиям для имитации эпидермис кожи (Рисунок 2).
Рисунок 2: Один слой фантома, изготовленный по спиновому покрытию. (A) Материал PDMS добавляется к 50% пропорциональной терт-бутил алкоголя и спин-покрытие на 3000 об/мин для 40 с, чтобы сформировать один слой фантома. Толщина фантома составляет 10 х 1 мкм, как измеряется OCT. (B) Корреляции между достижимой толщиной пленки PDMS и скорость спина в разное время вращения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Фантом, изготовленный по полиджетной печати12
Светоизлечимые материалы из разных каналов смешиваются с различными оптическими частицами и печатаются пьезоэлектрическими струями на субстрате в соответствии с файлом ".prn". Один слой фантома получается после лечения. Разрешение полиджетного принтера составляет 18 мкм х 18 мкм х 10 мкм (длина х ширина х высота), позиционное разрешение мобильной платформы составляет 1 мкм, а сопло поддерживает четыре различных типа печатных материалов. Точность печатной плоскости составляет 50 мкм, а толщина каждого слоя определяется количеством выброшенных материалов. Поскольку количество выброса одного канала установлено на уровне 60%, средняя толщина каждого слоя составляет 100 и 10 мкм. Слой дермы ткани кожи, как правило, между 0,4-2,4 мм толщиной, и струйный модуль печати способен достичь толщины резолюции 100 мкм. Эпидермальные кровеносные сосуды моделируются путем смешивания печатных материалов с китайским красным красителем(рисунок 3).
Рисунок 3: Моделирование кровеносных сосудов, напечатанное полиджетной печатью. (A) Изображение кровеносных сосудов для печати линий имитирующих кровеносные сосуды. (B) Линии, имитирующие кровеносные сосуды, напечатанные на белой бумаге, где бумага фиксируется на подстое 3D мобильной платформы в процессе печати. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Фантом, изготовленный с помощью печати FDM
Гель воск смешивается с графитовым порошком и порошок TiO2 и печатается в нужной форме с помощью печати FDM. Размерная погрешность в горизонтальном направлении фантома составляет менее 1%. Боковая длина фантома превышает 20 мм, минимально печатаемая особенность составляет 1 мм, а дальность печати - 100 мм x 100 мм х 20 мм. Параметры поглощения и рассеяния фантома зависят от соотношения ТиО2 и графитового порошка внутри. Рисунок 4 представляет собой фантомы различных размеров функций, напечатанных печатью FDM с использованием гель воска без TiO2 и графитового порошка. Мы можем изменить соотношение TiO2 к графитовому порошку во время печати, и таким образом изготовить фантомы различных параметров поглощения и рассеяния, включая градиенты (Рисунок 4B). Корреляция параметров поглощения и рассеяния с соотношением ТиО2 к графитовому порошку можно найти в ссылках24.
Рисунок 4: Результаты печати FDM. (A) Восьмислойная модель кубидов калибра 40 мм x 40 мм х 0,4 мм с градиентным цветом. (B) Градиент фантом, полученный при печати гель воск смешивается с TiO2 и графитовый порошок в постепенном масштабе. (C) МОДЕЛЬ CAD в многоугольной форме. (D) Многоугольная модель напечатана. В правом нижнем углу рисунка находится результат, измеренный под микроскопом с передним видом. Минимальная особенность печати FDM составляет 1 мм. (E)Кубоидные фантомы, напечатанные в модуле FDM. (F) Измеренные результаты показывают, что изменение размера составляет менее 1%, когда боковое измерение выше 20 мм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Фантом, изготовленный на автоматизированной производственной линии печати
Интегрируя вышеперечисленные три метода печати и следуя вышеупомянутому протоколу, система производственной линии способна производить призрак, имитирующий опухоль. Если взять упрощенную модель кожи в качестве примера, слой эпидермиса, слой дермы и слой подкожной ткани с различной толщиной и оптическими свойствами изготавливаются путем спинового покрытия, полиджетной печати и печати FDM, соответственно. Таким образом, была проверена возможность сочетания спинного покрытия, полиджетной печати и печати FDM для производства оптических фантомов, и система смогла производить тканевые оптические фантомы с смоделированные оптические и структурные характеристики(рисунок 5, рисунок 6).
Рисунок 5: Сфабрикованные многослойные тофаны кожи со встроенной опухолью. (A) Схемаическая диаграмма многослойной структуры призрака опухоли, включая один слоем спинного покрытия, семь полиджетпечатных печатных слоев (включая три прозрачных слоя и три слоя слоев кровеносных сосудов, и один общий слой, и один FDM печатных опухолей). В правом нижнем углу рисунка находится схематическая визуализация фантома. (B) Фантом слева имеет две встроенные опухоли и правый имеет одну встроенную опухоль. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 6: Изготовление многослойных кожных подражающих фантомов. (A) Многослойная кожа фантомная напечатанная на кремниевой пластине состоит из слоя спинного покрытия, слоя полиджетной печати и слоя печати FDM снизу вверх. (B) Вид спереди фантома встроенных с кровеносными сосудами, как канавки на его поверхности. (C)Микроскопическое изображение поперечного сечения фантома, показывающего различные слои. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
При изготовлении многослойного фантома материал, используемый для спинового покрытия, является своего рода светоизлечимым материалом вместо PDMS. Промежуточный слой печатается методом полиджетной печати, который использует светоизлечиваемую произлечение в качестве сырья. Хотя тонкие фантомы PDMS могут быть сделаны путем спинного покрытия после добавления терт-бутилалкогола, слой PDMS не может эффективно связываться с светоизлечимым материалом во время полиджетной печати. Поэтому мы выбрали светоизлеченную шалухину для спинового покрытия.
В настоящее время для полиджетной печати доступны только два материала. Добавление порошка TiO2 и индийских чернил в светоизлечимый материал имитирует оптические свойства слоя дермы, которые могут быть добавлены в систему в будущей работе.
Для печати FDM материалы должны быть тщательно смешаны перед экструзией. Таким образом, задержка процесса из-за смешивания может быть больше, чем для традиционного процесса печати FDM. Движение субстрата на 3D-мобильной платформе также задерживается на соответствующее время во время печати. Для печати фантомов со сложными формами необходимо улучшить контроль за задержкой.
Последним шагом в изготовлении опухолевого фантома является литье. В самом деле, в конструкции сопла сборки, добавил сопла используется для введения четвертого материала. Однако контроль процесса движения 3D-мобильной платформы осложнен, и сопло может разрушить оригинальную модель опухоли. Это можно улучшить путем реорганизации программы управления движением.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторам нечего раскрывать.
Acknowledgments
Работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (Грант No 11002139 и 81327803) и Фондом фундаментальных исследований для центральных университетов. Мы благодарим Закари Смита из Университета науки и техники за аудиозапись.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2-Hydroxy-2-methylpropiophenone | aladdin | H110280-500g | Light initiator http://www.aladdin-e.com/ |
| 3D printing control system | USTC | USTC-3DPrinter_control1.0 | custom-made github: https://github.com/macanzhen/ |
| 3D printing system | USTC | USTC-3DPrinter1.0 | custom-made |
| AcroRip color | Human Plus | AcroRip v8.2.6 | |
| All-in-one nozzle slicing script | Shenzhen CBD Technology Co.,Ltd. | github: https://github.com/macanzhen/ |
|
| Chinese Red Dye | Juents | Oil-soluble | |
| Cura | Ultimaker | Cura_15.04.6 | |
| Gel Wax | Shanghai Lida Industry Co.,ltd. | LP | melting point: 56 °C |
| Graphite | aladdin | G103922-100g | Change object optical absorption parameters http://www.aladdin-e.com/ |
| PDMS | Dow Corning | 184 | |
| Titanium dioxide | ALDRICH | 24858-100G | 347 nm |
| Triethylene glycol dimethacrylate | aladdin | T101642-250ml | Photocured monomer http://www.aladdin-e.com/ |
| UV ink SLA Photopolymer Resin | time80s | RESIN-A | http://www.time80s.com/zlxz |
References
- Lu, G., Fei, B. Medical hyperspectral imaging: a review. Journal of Biomedical Optics. 19 (1), 010901 (2014).
- Wang, K., et al. Development of a non-uniform discrete Fourier transform based high speed spectral domain optical coherence tomography system. Optics Express. 17 (14), 12121-12131 (2009).
- Zhao, H., Gao, F., Tanikawa, Y., Homma, K., Yamada, Y. Time-resolved diffuse optical tomographic imaging for the provision of both anatomical and functional information about biological tissue. Applied Optics. 44 (10), 1905-1916 (2005).
- Ding, Z., Ren, H., Zhao, Y., Nelson, J. S., Chen, Z. High-resolution optical coherence tomography over a large depth range with an axicon lens. Optics Letters. 27 (4), 243-245 (2002).
- Iida, H., et al. Three-dimensional brain phantom containing bone and grey matter structures with a realistic head contour. Annals of Nuclear Medicine. 27 (1), 25-36 (2013).
- Mobashsher, A. T., Abbosh, A. Three-dimensional human head phantom with realistic electrical properties and anatomy. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 13, 1401-1404 (2014).
- Li, J. B., et al. A new head phantom with realistic shape and spatially varying skull resistivity distribution. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 61 (2), 254-263 (2013).
- Bykov, A., et al. Multilayer tissue phantoms with embedded capillary system for OCT and DOCT imaging. Life Sciences. (International Society for Optics and Photonics). , 73760 (2011).
- Bykov, A. V., Popov, A. P., Priezzhev, A. V., Myllylä, R. Skin phantoms with realistic vessel structure for OCT measurements in Laser Applications. European Conference on Biomedical Optics. , Optical Society of America. 80911 (2010).
- Park, J., et al. Fabrication of double layer optical tissue phantom by spin coating method: mimicking epidermal and dermal layer. Design and Performance Validation of Phantoms Used in Conjunction with Optical Measurement of Tissue V. , International Society for Optics and Photonics. 85830 (2013).
- Wróbel, M. S., et al. Use of optical skin phantoms for preclinical evaluation of laser efficiency for skin lesion therapy. Journal of Biomedical Optics. 20 (8), 085003 (2015).
- Sheng, S., Wu, Q., Han, Y., Dong, E., Xu, R. Fabricating optical phantoms to simulate skin tissue properties and microvasculature. Design and Performance Validation of Phantoms Used in Conjunction with Optical Measurement of Tissue Vii. , International Society for Optics and Photonics. 932507 (2015).
- Lurie, K. L., Smith, G. T., Khan, S. A., Liao, J. C., Ellerbee, A. K. Three-dimensional, distendable bladder phantom for optical coherence tomography and white light cystoscopy. Journal of Biomedical Optics. 19 (3), 36009 (2014).
- Hahn, C., Noghanian, S. Heterogeneous breast phantom development for microwave imaging using regression models. Journal of Biomedical Imaging. 2012, 6 (2012).
- Ansari, M. A., Mohajerani, E. Estimation of optical abnormalities in breast phantom by diffuse equation. Optik-International Journal for Light and Electron Optics. 125 (20), 5978-5981 (2014).
- Roman, M., Gonzalez, J., Carrasquilla, J., Erickson, S. J., Godavarty, A. A Gen-2 Hand-Held Optical Imager: Phantom and Preliminary in-vivo Breast Imaging Studies. 29th Southern Biomedical Engineering Conference. , 103-104 (2013).
- Michaelsen, K. E., et al. Anthropomorphic breast phantoms with physiological water, lipid, and hemoglobin content for near-infrared spectral tomography. Journal of Biomedical Optics. 19 (2), 026012 (2014).
- Park, J., et al. Optical tissue phantoms based on spin coating method. Design and Performance Validation of Phantoms Used in Conjunction with Optical Measurement of Tissue VII. , International Society for Optics and Photonics. 93250 (2015).
- Mustari, A., et al. Agarose-based tissue mimicking optical phantoms for diffuse reflectance spectroscopy. Journal of Visualized Experiments. (138), e57578 (2018).
- Luciano, N. J., et al. Utilizing 3D printing technology to merge MRI with histology: A protocol for brain sectioning. Journal of Visualized Experiments. (118), e54780 (2016).
- Dong, E., et al. Three-dimensional fuse deposition modeling of tissue-simulating phantom for biomedical optical imaging. Journal of Biomedical Optics. 20 (12), 121311 (2015).
- Beltrame, E. D. V., et al. 3D Printing of Biomolecular Models for Research and Pedagogy. Journal of Visualized Experiments. (121), e55427 (2017).
- Bentz, B. Z., Chavan, A. V., Lin, D., Tsai, E. H., Webb, K. J. Fabrication and application of heterogeneous printed mouse phantoms for whole animal optical imaging. Applied Optics. 55 (2), 280-287 (2016).
- Liu, G., et al. Fabrication of a multilayer tissue-mimicking phantom with tunable optical properties to simulate vascular oxygenation and perfusion for optical imaging technology. Applied Optics. 57 (23), 6772-6780 (2018).
