[发明专利]一种特定形态与结构的组织工程支架的制备装置及其制备方法

权利要求书

1.一种特定形态与结构的组织工程支架的制备装置，包括用于打印产品的3D打印设备以及用于图形处理的图形处理面板，其特征在于：所述3D打印设备内包括有振镜式激光扫描系统，所述图形处理面板内包括三维图形处理模块，所述三维图形处理模块包括核心图形处理模块、网格生成模块、曲面建模模块、CAD模块和物理模块；

所述核心图形处理模块用于将3D图像数据进行图像可视化，并进行测量和处理；

所述网格生成模块用于将分割后的3D图像数据转换为多部分的体积网格，并导出并应用于有限元或计算流体力学软件包；

所述曲面建模模块将图像到CAD数据进行转换；

所述CAD模块用于将CAD模型与三维图像的融合，所获得的几何模型能够输出CAD文件格式模型，自动生成众多有限元网格，进行CAD建模；

所述物理模块用于计算有效弹塑性特性、绝对渗透率、电导率和介电常数、导热系数和分子扩散系数，并导出为text或VTK格式文件。

2.根据权利要求1所述的特定形态与结构的组织工程支架的制备装置，其特征在于：所述CAD模块包括文件导入模块、网格划分模块、相对定位模块和距离测量模块；

所述文件导入模块用于将CAD文件格式直接导入到三维图像中；

所述网格划分模块用于以STL形式导出组合模型或导入ScanIP做进一步体网格划分；

所述相对定位模块用于对支架模型和产品模型进行定位仿真；

所述距离测量模块用于测量支架模型和产品模型之间的距离。

3.根据权利要求1所述的特定形态与结构的组织工程支架的制备装置，其特征在于：所述物理模块包括结构力学模块、流体分析模块和多科学分析模块；

所述结构力学模块用于计算材料有效刚度张量和弹性模量；

所述流体分析模块用于计算多孔介质渗透率等参数；

所述多科学分析模块用于控制的材料行为对应的有效材料参数。

4.根据权利要求1所述的特定形态与结构的组织工程支架的制备装置，其特征在于：所述振镜式激光扫描系统包括系统执行电机模块、光学系统模块、控制算法模块和图形校正模块；

所述系统执行电机模块用于形成一个位置随动伺服系统，保证扫描系统快速准确的定位；

所述光学系统模块用于根据物体的三维模型进行激光扫描；

所述控制算法模块用于控制系统执行电机的动态响应；

所述图形校正模块用于对扫描的图形进行校正。

5.根据权利要求4所述的特定形态与结构的组织工程支架的制备装置，其特征在于：所述系统执行电机模块包括电机转矩平衡模块、电机电枢平衡模块和电机驱动模块；

所述电机转矩平衡模块用于控制电机的转矩平衡；

所述电机电枢平衡模块用于控制电机的电枢平衡；

所述电机驱动模块用于驱动电机工作。

6.根据权利要求4所述的特定形态与结构的组织工程支架的制备装置，其特征在于：所述控制算法模块包括离散模型算法模块和牛顿插值算法模块；

所述离散模型算法模块用于建立数据间正确的拓扑关系；

所述牛顿插值算法模块用于计算数据的离散程度。