3DP成形人工骨多孔支架研究.pdf

1、各種疾病、意外造成的骨缺損在臨床中十分常見。不同于人的皮膚等軟組織器官，人骨的自我修復(fù)能力較弱，很難實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)。尤其在嚴(yán)重車禍情況，下肢體的缺損會(huì)使病患失去運(yùn)動(dòng)技能。目前臨床應(yīng)用最多的人工骨是以金屬、碳纖維等材料制成，在其植入人體后，自始至終都是以異物的形式存在，不斷刺激機(jī)體引發(fā)排斥反應(yīng)，給病患帶來痛苦。骨缺損最理想的修復(fù)方法是在人體內(nèi)植入可降解的人工骨支架，這些支架攜帶人骨細(xì)胞在植入人體后，最終會(huì)被人體降解，它的位置會(huì)由人骨取代，成

2、長為真正的人骨，而不會(huì)引發(fā)排斥反應(yīng)。傳統(tǒng)方法制備的可降解骨支架外形不匹配，內(nèi)部孔隙也難以有效控制，這不利于骨支架的成活，而借助于3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)孔隙可控，外形精確的快速個(gè)性化骨支架的制備。本研究從骨缺損修補(bǔ)的前景與方向出發(fā)，探討了 NBCA/HA復(fù)合材料對骨支架的性能影響，對比了幾種方法設(shè)計(jì)的骨支架的性能，優(yōu)化了骨支架制備的參數(shù)。
　　首先，闡述了人工骨支架在骨組織工程中的應(yīng)用，介紹了人工骨支架的材料與制備方式，對比了不同材料

3、、不同制備方式的優(yōu)缺點(diǎn)，突出了本文所研究的采用3DP方式制備的可降解生物陶瓷骨支架的優(yōu)勢。
　　其次，研究了骨支架的設(shè)計(jì)方法，主要包括骨支架的密質(zhì)骨設(shè)計(jì)與松質(zhì)骨的設(shè)計(jì)。骨支架的密質(zhì)骨輪廓通過病患的CT圖片經(jīng)過三維重構(gòu)獲得，松質(zhì)骨的結(jié)構(gòu)則通過降維設(shè)計(jì)的方法，在二維圖片上設(shè)計(jì)微孔再經(jīng)過三維重構(gòu)獲得三維的疏松多孔結(jié)構(gòu)。
　　然后，對骨支架材料性能設(shè)計(jì)進(jìn)行了探究，提出了一種利用分子動(dòng)力學(xué)原理預(yù)測材料性能的方法，利用該方法研究了NBC