一种鲸颅骨及其软组织的标本制作方法及装置
技术领域
本发明涉及标本制作技术领域，尤其涉及一种鲸颅骨及其软组织的标本制作方法及装置。
背景技术
为了满足科学研究、展览等各类需要，通常需要将动植物遗体制作成标本予以保存。其中动物尤其哺乳动物的标本制作过程中通常需要侵蚀、脱脂、漂白及整形桩架等步骤。在标本骨架的制作过程中，通常是采用利用假体骨架包裹动物皮毛的制作形式。但上述制作方式无法应用于海洋脊椎动物尤其是鲸等体型巨大的哺乳动物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种鲸颅骨标本制作方法及装置。
本发明是通过以下技术方法予以实现：
一种鲸颅骨标本制作方法，包括：
去除并保存鲸头部的软组织；
解剖鲸颅骨，获取所述鲸颅骨的特征参数；
根据所述特征参数，沿着颅骨各组成部分之间的骨缝分离所述鲸颅骨，得到所述鲸颅骨的骨块；
根据所述特征参数，计算所述鲸颅骨的支撑材料的结构参数，绘制适用于每一块分离颅骨的个性化的支撑结构图；
根据所述支撑结构图，分别对所述骨块填充所述支撑材料并拼接填充后的所述骨块，形成骨块支撑架；
固化所述骨块支撑架，得到所述鲸颅骨标本。
根据上述技术方案，优选地，所述解剖鲸颅骨，获取所述鲸颅骨的特征参数，具体包括：
去除所述鲸颅骨的结构组织，得到所述鲸颅骨的骨性标志以及颅骨间的连接韧带；
根据所述骨性标志及连接韧带，测量所述鲸颅骨的特征参数。
根据上述技术方案，优选地，所述特征参数包括所述鲸颅骨的颅骨长度、颌骨长度、所述鲸颅骨前1/3、中1/3、后1/3的周长。
根据上述技术方案，优选地，所述根据所述特征参数，分段所述鲸颅骨，得到所述鲸颅骨的骨块，具体包括：
沿所述鲸颅骨的正中矢状线，分离所述鲸颅骨为左颅骨及右颅骨；
根据所述鲸颅骨的前1/3、中1/3、后1/3的周长，分别切割所述左颅骨及右颅骨，得到所述鲸颅骨的骨块。
根据上述技术方案，优选地，所述根据所述特征参数，计算所述鲸颅骨的支撑材料的结构参数，绘制适用于每一块分离颅骨的个性化的支撑结构图，具体包括：
根据所述特征参数，确定所述支撑材料的类型、型号及数量；
根据所述支撑材料的类型、型号及数量，计算得到所述支撑材料的质量；
根据所述支撑材料的类型、型号、数量及质量，绘制适用于每一块分离颅骨的个性化的支撑结构图。
根据上述技术方案，优选地，所述根据支撑结构图，分别对所述骨块填充所述支撑材料并拼接填充后的所述骨块，形成骨块支撑架，具体包括：
根据支撑结构图，利用第一支撑材料拼接所述骨块，形成拼接后的左颅骨/右颅骨；
所述鲸颅骨的正中矢状线与所述拼接后的左颅骨/右颅骨之间嵌入第二支撑材料；
连接所述第二支撑材料与位于所述鲸颅骨的正中矢状线处的第三支撑件。
根据上述技术方案，优选地，所述利用第一支撑材料拼接所述骨块，形成拼接后的左颅骨/右颅骨，具体包括：
在所述骨块的连接面打孔；
在打孔处嵌入/绞扭所述第一支撑材料，形成拼接后的左颅骨/右颅骨。
根据上述技术方案，优选地，所述在所述鲸颅骨的正中矢状线与所述拼接后的左颅骨/右颅骨之间嵌入第二支撑材料之前，还包括：
焊接所述第二支撑材料成三角形结构；
在所述拼接后的左颅骨/右颅骨的内侧打孔，焊接所述三角形结构至所述打孔处。
另一方面，本发明还提出了一种鲸颅骨标本制作装置，应用上述的鲸颅骨标本制作方法，包括：
特征参数获取模块，用于解剖鲸颅骨，获取所述鲸颅骨的特征参数；
颅骨分段模块，用于根据所述特征参数，分段所述鲸颅骨，得到所述鲸颅骨的骨块；
结构图绘制模块，用于根据所述特征参数，计算所述鲸颅骨的支撑材料的结构参数，绘制支撑结构图；
支撑架拼接模块，用于根据支撑结构图，分别对所述骨块填充所述支撑材料并拼接填充后的所述骨块，形成骨块支撑架；
固化模块，用于固化所述骨块支撑架，得到所述鲸颅骨标本。
本发明的有益效果是：本发明提出了一种鲸颅骨标本制作方法及装置，其中该方法首先获取鲸颅骨参数，进而根据颅骨进行分块并对分块采用支撑材料进行填充并对填充后对块状颅骨进行拼接，并将拼接得到骨块支撑架进行固化，从而型成功鲸颅骨标本，克服了现有标本制作方法难以应用于鲸等体型巨大的哺乳动物的不足。
附图说明
图1示出了本发明的实施例提出的一种鲸颅骨及其软组织的标本制作方法的流程示意图。
图2示出了本发明的实施例提出的一种鲸颅骨及其软组织的标本制作方法中支撑结构图制作的流程示意图。
图3示出了本发明的实施例提出的一种鲸颅骨及其软组织的标本制作方法中骨块支撑架制作的流程示意图。
图4示出了本发明实施例提供的一种鲸颅骨及其软组织的标本制作装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1至图3所示，本发明提出了一种鲸颅骨标本制作方法，包括：
S01：去除并保存鲸头部的软组织。上述软组织被去除后通过脱水、脱脂、多聚物浸渗进行保存，后期可以单独设置为独立的标本或者与上述鲸颅骨建立组合标本。
S02：解剖鲸颅骨，获取鲸颅骨的特征参数。这里需要说明的是，步骤S02具体包括：去除鲸颅骨的结构组织，得到鲸颅骨的骨性标志以及颅骨间的连接韧带；根据骨性标志及连接韧带，测量鲸颅骨的特征参数。在去除鲸(如抹香鲸)结构组织的过程中不能破坏颅骨的骨质，同时保留完整颅骨以及连接韧带以便在颅骨上显示骨性标志及连接韧带。上述骨性标志及连接韧带将有利于对鲸颅骨进行定位。
这里还需要说明的是，上述特征参数包括鲸颅骨的颅骨长度、颌骨长度、鲸颅骨前1/3、中1/3、后1/3的周长。具体来说包括：颅骨长度；上颌骨长度；下颌骨长度；颅骨整体最宽处；整体颅骨前1/3、中1/3、后1/3的周长；等；重点部分为：鼻骨长度；吻部到眼眶前端长度；闭合时上、下颌骨的高度。在进行解剖的过程中，通过拍摄过程并记录上述参数将有助于利用骨块支撑架对鲸颅骨进行复原。
S03：根据特征参数，沿着颅骨各组成部分之间的骨缝分离鲸颅骨，得到鲸颅骨的骨块。其中鲸颅骨骨缝包括但不限于鲸颅骨正中矢状线所在区域。在对鲸颅骨进行解剖的过程中：首先沿鲸颅骨的正中矢状线，分离鲸颅骨为左颅骨及右颅骨，取出大脑后并将分割成两块的颅骨进行再分割。再分割的依据是根据鲸颅骨的前1/3、中1/3、后1/3的周长，分别切割左颅骨及右颅骨，得到鲸颅骨的骨块。以分割后左侧颅骨为例，若鲸颅骨长度为4.5m，则鲸颅骨的前1/3是按照左侧颅骨第一切割线距离吻部1.5米、第二切割线距离吻部3米对左颅骨进行三等分，得到骨块。这里需要注意的是，在骨块的连接面处需要进行打孔以便后期拼接形成骨块支撑架。
另外，切割后的骨块以及大脑需要进行脱水、脱脂、多聚物浸渗等工艺流程进行生物塑化保存。
S04：根据特征参数，计算鲸颅骨的支撑材料的结构参数，绘制适用于每一块分离颅骨的个性化的支撑结构图。
具体的，根据上述特征参数绘制适用于每一块分离颅骨的个性化的支撑结构图具体包括：
S041：根据特征参数，确定支撑材料的类型、型号及数量。其中上述支撑材料包括主梁、辅助梁、辅助焊管以及工字梁。其中工字梁应用于上述鲸颅骨内部，用于进行稳定支撑，上述主梁将固定于工字梁之上，上述辅助梁固定于主梁之上，辅助梁固定于辅助梁以及上述鲸颅骨之间。例如主梁结构参数可以选择DN150、外径168.3mm、壁厚4.5mm；辅助梁DN50、外径57mm、壁厚3.5mm；辅助焊管DN20外径26.75mm壁厚2.75mm；弹性模量200GP、泊松比0.25、密度7850kg/m3。其中，DN表示为横截面直径。
S042：根据支撑材料的类型、型号及数量，计算得到支撑材料的质量。这里需要补充的是，根据上述鲸颅骨的特征参数以及支撑材料的结构参数可以计算得到上述支撑材料的数量，并且根据上述数量计算得到上述支撑材料的质量。例如，上述鲸颅骨长度为4.5m，质量为2t，进而上述主梁需要6.5m，重约118kg、辅助梁需要15m，重70kg、辅助焊管需要30m，重约33kg、工字梁5m，重约138kg，进而上述支撑材料总重358.3kg，总体载荷约为1358.3kg。
S043：根据支撑材料的类型、型号、数量及质量，绘制适用于每一块分离颅骨的个性化的支撑结构图。根据上述工字梁、主梁、辅助梁以及辅助焊管的数量及质量，绘制得到支撑结构图。
S05：根据支撑结构图，分别对骨块填充支撑材料并拼接填充后的骨块，形成骨块支撑架。具体包括步骤：
S051：根据支撑结构图，利用第一支撑材料拼接骨块，形成拼接后的左颅骨/右颅骨。这里需要说明的是，第一支撑材料优选采用辅助焊管。根据在骨块连接面的打孔，将上述辅助焊管嵌入/绞扭第一支撑材料，形成拼接后的左颅骨/右颅骨。
S052：鲸颅骨的正中矢状线与拼接后的左颅骨/右颅骨之间嵌入第二支撑材料。具体的，焊接第二支撑材料成三角形结构；
在拼接后的左颅骨/右颅骨的内侧打孔，焊接三角形结构至打孔处。这里所采用的第二支撑材料优选采用辅助梁。通过采用4-5根辅助梁形成三角形结构。并且将上述三角形结构的尖部焊接在上述左颅骨/右颅骨的内侧打孔处。
S053：连接第二支撑材料与位于鲸颅骨的正中矢状线处的第三支撑件。这里需要说明的是，上述第三支撑件优选采用主梁，并将上述三角形结构焊接在上述主梁之上。之后将上述主梁通过焊接固定在工字梁之上。上述第一至第三支撑材料优选采用不锈钢结构、无缝钢管等高强度金属。通过以上焊接得到上述骨块支撑架。
S06：固化骨块支撑架，得到鲸颅骨标本。这里需要说明的是，在对鲸颅骨进行打孔以及对支撑材料进行焊接的过程中，会对骨架产生一定破坏性损伤并相应产生一些残余物，通过固化清除上述残余物之后将得到鲸颅骨标本。
本申请所提供的鲸颅骨标本制作方法克服了传统哺乳动物制作方法无法应用于鲸等大型哺乳动物的不足，提出了一种有效的鲸颅骨制作方法。
此外，如图4所示，本申请还提出了一种鲸颅骨及其软组织的标本制作装置，应用于上述技术方案所涉及的鲸颅骨及其软组织的标本制作方法。该装置包括：
软组织去除模块10，用于去除并保存鲸头部的软组织；
特征参数获取模块20，用于解剖鲸颅骨，获取鲸颅骨的特征参数；
颅骨分段模块30，用于根据特征参数，分段鲸颅骨，得到鲸颅骨的骨块；
结构图绘制模块40，用于根据特征参数，计算鲸颅骨的支撑材料的结构参数，绘制支撑结构图；
支撑架拼接模块50，用于根据支撑结构图，分别对骨块填充支撑材料并拼接填充后的骨块，形成骨块支撑架；
固化模块60，用于固化骨块支撑架，得到鲸颅骨标本。
本发明的有益效果是：本申请所提供的鲸颅骨标本制作装置采用与鲸颅骨标本制作方法相同的技术构思，达到相同的技术效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
