缺损骨修复支架的设计理论及方法研究

世界范围内颅骨损伤的高发率使发展临床快速骨缺损修复技术成为迫切的要求。骨损伤修复中所使用的仿生骨支架设计和制造过程涉及医学图像重建、缺损组织生成、骨支架制造和细胞培养等多个步骤。重点在于如何快速获取与患部匹配的活性骨支架，提高临床治疗成功率。本项目面向骨缺损组织仿生支架的设计过程，主要针对现有骨补缺方法的不足，在缺损组织轮廓重建算法、微孔设计两个方面完善仿生骨组织的设计理论。本项目的主要目标是：在基于医学图像重建的有损模型基础上，研究头骨损伤部位非镜像重建算法；建立基于参数特征的骨微孔组织结构模型库；通过分析不同微孔结构的特征和仿生制造实验结果的强度、细胞生长程度之间的相互关系，建立一个可预测的仿生骨支架设计模型，全面清晰的刻画骨支架中微孔形态和结构参数对成骨强度、和细胞活性的影响，完善骨缺损组织重建和仿生骨支架设计理论，提供多种可选的设计方案，提高临床治愈率。