组织工程中三维多孔支架的计算机模拟

摘要

组织工程是利用将体外培养扩增的正常组织细胞吸附于一种生物相容性良好并可被机体吸收的生物材料所制造的支架上，然后将细胞与生物材料复合物植入体内的受损部位，细胞在生物材料逐渐被肌体降解吸收的过程中，形成在形态和功能上与受损组织和器官相一致的替代物，从而达到修复创伤和重建功能的目的。 三维支架的机械性能是组织工程的一个重要的参数指标，在制造前用FEM计算机模拟预测根据其内部结构预测其有效弹性模量，不仅对支架的制造具有指导意义，而且对组织替代具有决定性作用。但是支架的多孔组织使计算机模拟复杂化，而且在孔的水平计算支架模型相当耗时。在有些情况下，其计算过程对计算机运行标准代码来说要求过高。为了说明这个问题，引用了一种叫做代表元体积(RVE)的理论，但应用于三维支架的RVE建模的研究并没有受到重视。 此文提出了一种改进的基于有限元的RVE建模方式来更好地在支架制造之前预测其机械性能。为提高RVE建模的精确性，我们利用有限元模拟评价了多种新设计的三维支架的RVE模型。支架则利用microstereolithography制造技术来制成，并测量了它们的机械性能用于比较。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表清单

第一章概述

第二章组织支架的计算机模拟的应用研究

第三章建模与仿真

第四章基于模型的实际制造系统和机械性能测试

第五章结束语

参考文献

致谢