一种具有微结构仿生人工骨支架的制备方法

摘要

本发明人工骨支架结构制备的流程：通过CT或MRI设备，对被替换骨进行扫描，获得一组关于该骨的断层图像，经过预处理、二值化、图像分割、边缘追踪、样条拟合等步骤生成宏观结构；利用知识库得出解集，然后提取符合病人条件的微孔结构，在轮廓内随填充微孔，使填充后轮廓的孔隙率、分形维数与原病骨的孔隙率、分形维数相同或相近；生成STL文件，然后输出到三维打印机快速成形骨支架。

主权项

一种具有微结构仿生人工骨支架的制备方法具体包括如下步骤：步骤1、对被替换骨进行CT或MRI扫描，获取一组从下至上共N层的关于该骨的断层图像，其中层间距为，第份截面图形面积为；其中因为最适合成骨细胞生长的孔径在400μm 左右，因而的取值应大于孔径的大小，一般为0.5～1mm；步骤2、对步骤1所得图像进行三维重构，获得目标骨的三维结构，然后将三维结构导入相关三维软件进行缺损修补、平滑处理等优化工艺；步骤3、对步骤2所得三维实体模型按间距进行切片，然后将获得的切片图像进行预处理、二值化、图像分割、边缘追踪、样条拟合等步骤生成二维骨轮廓；步骤4、利用知识库得出解集；即从微孔知识库中提取符合病人条件的微孔结构，在切片骨轮廓内随填充微孔，使填充后轮廓的孔隙率和分形维数与原病骨的孔隙率和分形维数相同或相近；步骤5、将填充好的切片图，再进行三维重构，生成实体模型，保存为STL文件，并将STL文件输入到三维立体打印机；同时将生物胶黏剂装入三维打印机的储液腔；步骤6、，启动三维打印机，在成型工作台上均匀地铺上一层纳米级羟基磷灰石粉末；步骤7、把第层生物胶黏剂喷洒到第层羟基磷灰石粉末上；然后再均匀铺上一层羟基磷灰石粉末，形成第层；步骤8、判断值，如果,则，重复步骤6；否则，进入下一步；步骤9、支架制作完毕，自动进行烘干杀菌，取出支架，将支架放入固化液固化，固化后用消毒酒精中浸泡，然后无菌水水洗，凉干，即可得所需的骨支架材料。