位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
仿生骨支架微观孔结构的构建与评价
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:0
  • 页码:138-144
  • 语言:中文
  • 分类:TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术] Q811[生物学—生物工程]
  • 作者机构:[1]上海大学快速制造工程中心,上海200444
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50775134 60703029)
  • 相关项目:缺损骨修复支架的设计理论及方法研究
中文摘要:

在分析人体骨微观孔结构和影响支架性能因素的基础上,提出仿生骨支架微观孔结构的构建与评价方法。基于多约束背包问题模型的结构,以椭球体作为构建微观孔结构负模型的单元体,利用混合遗传算法求解微观孔结构的负模型;并将孔隙率和连通性作为约束条件,以保证仿生骨支架具有生物活性。通过不含微观孔的支架模型与负模型之间的布尔运算,构建含有微观孔结构的仿生骨支架模型。以支架的孔隙率、孔间的连通性、孔分布的均匀性、孔道的扭曲度和支架的比表面积作为评价指标,建立仿生骨支架微观孔结构的评价体系。基于支架微观孔结构的负模型,提出支架的孔隙率、连通性、均匀性、扭曲度和比表面积的计算方法,以实现对仿生骨支架微观孔结构的评价与优化。通过上述方法构建的仿生骨支架具有良好的生物活性、较好的力学性能以及均衡的降解速度。

英文摘要:

According to the analysis on porous structure of human bone and factors influencing scaffold performance,the generation and evaluation method of porous structure of bionic bone scaffold is proposed.Based on the structure of multi-constrained knapsack problem model and an ellipsoid taken as the unit body,the hybrid genetic algorithm is used to solve the inverse model of porous structure.Moreover,porosity and connectivity are used as the constraint condition to ensure the bioactivity of bionic bone scaffold.The model of bionic bone scaffold with pores is generated by Boolean operation between the model of scaffold without pores and the inverse model of porous structure.The evaluation system of porous structure of bionic bone scaffold is established with five evaluation indexes,i.e.porosity of scaffold,connectivity of pore,uniformity of pore distribution,twisting degree of pore canal and specific surface area of scaffold.Based on the inverse model of porous structure of scaffold,the calculation methods of porosity,connectivity,uniformity,twisting degree and specific surface area of scaffold are proposed to evaluate and optimize the porous structure of bionic bone scaffold.The bionic bone scaffold generated with this method has good bioactivity,better mechanical properties and uniform degradation rate.

同期刊论文项目
期刊论文 5 会议论文 9 专利 3
期刊论文 8 会议论文 6 专利 3
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603