[发明专利]一种三维人工随机多孔结构组织工程支架的制备方法

权利要求书

1.一种三维人工随机多孔结构的组织工程支架的制备方法，该方法基于三重周期最小表面（triply periodic minimal surface，简称TPMS）方法设计随机多孔结构，并采用增材制造方法制备该支架，具体步骤是：

第1、建立人工随机多孔结构支架的3D数字化内部和外部模型，步骤为：

a、构造随机函数，使得函数值域在自然骨的孔隙率、孔隙尺寸的要求范围内；

b、将随机函数代入TPMS隐式函数中的孔隙率控制项和孔隙尺寸控制项中，支架的内部形态结构由所构建的TPMS隐式函数控制，建立支架3D数字化的内部结构模型；

c、根据自然组织的外部形状数据或者人工植入物的外形数据，建立支架的3D数字化外表面模型；

d、将b步建立的内部结构模型和c步建立的外表面模型相结合，生成最终的实体模型并以STL格式导出，用以指导后续的3D增材制造过程；

第2、采用3D增材制造方法制备人工随机多孔结构支架。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的3D增材制造方法包括：选择性激光烧结法，自由实体制造法，3D打印法，和光固化立体造型法。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述增材制造过程的具体步骤为：

将工作平台铺上一个薄层的生物材料粉末，由计算机控制激光头烧结模型指定区域内的粉末，这一层烧结完，计算机控制平台下移一个薄层的距离，再次铺粉，烧结下一层，直至支架达到所要求的高度，所以支架实体由这种一层一层的堆积方式制成。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的粉末材料为：钛、镁、生物活性玻璃、羟基磷灰石、以及生物相容性高分子材料（如：聚乳酸及其聚合物、聚乙交酯、聚乳酸-聚乙交酯共聚物、聚己内酯、聚β-羟基丁酸酯、聚β-羟基丁酸酯-聚羟基戊酸酯共聚物、聚己内酯-聚乙二醇多嵌段共聚物或者聚氨酯）。