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申请/专利权人：齐鲁工业大学(山东省科学院)

摘要：本发明涉及生物医学工程技术领域，具体涉及一种复合渐变式骨支架的制备方法，包括如下步骤：将三种TPMS晶胞分别参数化建模设计获得三种均匀支架，然后基于孔隙率渐变方式和单胞大小渐变方式的多种渐变组合得到多种渐变骨支架模型；多种渐变骨支架模型进行有限元分析，获得每个渐变骨支架模型的应力云图验证模型的可行性；通过计算渐变骨支架模型弹性模量，分析渐变骨支架模型的渗透率，分析渐变骨支架模型的壁面切应力，获得与自然骨都相符合的最终渐变骨支架模型，使用3D打印技术制备打印出渐变式骨支架。本方案具有在几何形状、刚度、孔隙率、密度方面渐变转变的特性，可以提高组织再生的潜力，更好地模拟天然骨的解剖结构。

主权项：1.一种复合渐变式骨支架的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、选取晶胞Gyroid、晶胞Schwarz和晶胞Diamond的三种TPMS晶胞作为构建骨支架结构的基础；S2、将上述三种TPMS晶胞分别参数化建模设计获得三种均匀支架即均匀支架G、均匀支架S和均匀支架D；S3、选取孔隙率渐变范围和单胞大小渐变范围，基于通过模块Ramp定义的孔隙率渐变方式和单胞大小渐变方式获得多种渐变组合，然后分别与S2中获得的均匀支架G、均匀支架S和均匀支架D相结合，得到多种渐变骨支架模型；S4、将S3中获得的多种渐变骨支架模型进行有限元分析，获得每个渐变骨支架模型的应力云图，验证基于力学角度设计的所述渐变骨支架模型作为骨支架的可行性；S5、基于S4中的有限元分析，收集在力学仿真中渐变骨支架模型所受的支反力，计算S3中获得的多种渐变骨支架模型的弹性模量，筛选出符合自然骨弹性模量且力学性能优良的渐变骨支架模型；S6、将S3中获得的多种渐变骨支架模型分别进行流体分析前的处理，然后导出获得msh格式的多种预处理渐变骨支架模型，进而导入Ansys中，通过分析渗透率筛选出符合自然骨渗透率范围要求的渐变骨支架模型；S7、将S6中导入Ansys的多种预处理渐变骨支架模型分别进行壁面切应力分析，获得适合细胞生长区域占比大的渐变骨支架模型；S8、基于S4、S5、S6、S7中筛选出的渐变骨支架模型进行综合筛选，得到在力学性能、弹性模量、渗透率和壁面切应力方面与自然骨都相符合的最终渐变骨支架模型；S9、将S8获得的最终渐变骨支架模型导出为STL格式，使用3D打印技术打印出渐变式骨支架。

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