十二面体杆结构单元、骨植入体及其传质性能评测方法技术

本发明专利技术公开了一种十二面体杆结构单元、骨植入体及其传质性能评测方法，十二面体杆结构单元包括由二十四根小梁构成的菱形十二面体，及分别由菱形十二面体的十二个面的相对两顶点向外延伸出的小梁，相邻小梁之间形成孔隙，十二面体杆结构单元形成有呈三维空间分布的多个孔隙；骨植入体由若干十二面体杆结构单元经过排列、拼接构成，可降低骨植入体的刚度，避免应力遮挡风险，具有良好的生物传质性能、组织再生性能；建立了小梁尺寸与平均渗透率之间的第一定量分析关系，可根据预设的平均渗透率，按照第一定量分析关系确定小梁尺寸，为骨植入体的可控、量化、科学设计提供数据依据，有利于个性化仿生骨植入体的临床应用和推广。

Dodecahedral rod structure unit, bone implant and its mass transfer performance evaluation method

The invention discloses a dodecahedron bar structure unit, a bone implant and a method for evaluating its mass transfer performance. The dodecahedron bar structure unit comprises a rhombic dodecahedron composed of 24 trabeculae, a trabecula extending outward from the relative two vertices of the twelve surfaces of the rhombic dodecahedron, and a trabecula formed between adjacent trabeculae. Porosity, the dodecahedral rod structure unit forms many holes with three-dimensional spatial distribution; the bone implant is composed of several dodecahedral rod structure units arranged and spliced, which can reduce the stiffness of the bone implant, avoid the risk of stress shielding, and have good biomass transfer performance and tissue regeneration performance; the trabecular ruler is established. The first quantitative analysis relationship between inch and average permeability can determine trabecular size according to the preset average permeability and the first quantitative analysis relationship, which provides data basis for controllable, quantitative and scientific design of bone implants, and is conducive to the clinical application and promotion of personalized bionic bone implants.

【技术实现步骤摘要】
十二面体杆结构单元、骨植入体及其传质性能评测方法
本专利技术涉及生物医用假体
，特别是指一种十二面体杆结构单元、骨植入体及其传质性能评测方法。
技术介绍
随着老龄化社会的深入以及交通事故、自然灾害的发生，骨修复、骨置换的需求越来越多，如何提供安全可靠，且具有良好组织再生性能的骨植入物(骨植入体包括骨支架和骨假体等，骨假体包括骨板、骨钉等)已成为亟待解决的临床问题之一。与金属实体骨植入体(骨支架和骨假体)相比，多孔仿生骨植入体具有刚度低、应力遮挡风险小、易于细胞粘附生长及组织再生、个性化定制等特点，具有巨大的临床需求和广阔的应用前景。研究表明，对于多孔仿生骨植入体，其多孔结构的形态及形体参数是影响生物传质性能及组织再生性能的重要因素。目前，大部分多孔仿生骨植入体的多孔结构是沿单方向设计，结构单一，性能差别不大；同时，多孔仿生骨植入体的个性化设计一般依赖于经验，缺乏可控、量化的科学设计方法，存在生物传质性能不佳、无法量化评估等问题，大大限制了多孔仿生骨植入体的临床应用和推广；而且，个性化仿生骨植入体的生物传质性能的检测，是依靠细胞培养实验、动物实验等方法进行定性分析，工作量大、影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种十二面体杆结构单元，其特征在于，包括：由二十四根小梁构成的菱形十二面体，及分别由所述菱形十二面体的十二个面的相对两顶点向外延伸出的小梁，相邻小梁之间形成孔隙，所述十二面体杆结构单元形成有呈三维空间分布的多个孔隙。

【技术特征摘要】
1.一种十二面体杆结构单元，其特征在于，包括：由二十四根小梁构成的菱形十二面体，及分别由所述菱形十二面体的十二个面的相对两顶点向外延伸出的小梁，相邻小梁之间形成孔隙，所述十二面体杆结构单元形成有呈三维空间分布的多个孔隙。2.根据权利要求1所述的十二面体杆结构单元，其特征在于，所述延伸出的小梁，其端部具有三个切面，所述十二面体杆结构单元的外部轮廓呈正方体形状，所述十二面体杆结构单元形成有六个拼接面。3.根据权利要求1所述的十二面体杆结构单元，其特征在于，以所述菱形十二面体任意一个未设延伸出的小梁的顶点为中心点，第一延伸小梁、第二延伸小梁、第三延伸小梁、第四延伸小梁与所述中心点相邻，以其中一对相对的第一延伸小梁、第三延伸小梁所在直线为S轴，以另一对相对的第二延伸小梁、第四延伸小梁所在直线为Z轴，以相邻的第一延伸小梁、第四延伸小梁的端点连线的垂线所在直线为Y轴，以相邻的第三延伸小梁、第四延伸小梁的端点连线的垂线所在直线为X轴，所述十二面体杆结构单元分别以X、Y、Z、S轴为对称轴，呈轴对称结构，所述十二面体杆结构单元具有各向同性的生物传质特性。4.根据权利要求1所述的十二面体杆结构单元，其特征在于，所述小梁的截面是正方形、圆边正三角形、正三角形、圆形、椭圆形中的其中一种。5.一种骨植入体，其特征在于，由至少一个如权利要求1-4中任意一项所述十二面体杆结构单元利用建模方法拼接构成。6.一种骨植入体的传质性能评测方法，其特征在于，包括：所述骨植入体由至少一个如权利要求1-4中任意一项所述十二面体杆结构单元利用建模方法拼接构成，所述方法包括：建立所述十二面体杆结构单元的小梁尺寸与平均渗透率之间的第一定量分析关系，根据预设的平均渗透率，按照所述第一定量分析关系确定所述小梁尺寸。7.根据权利要求6所述的传质性能评测方法，其特征在于，还包括：建立所述小梁尺寸与所述骨植入体的形体参数之间的第二定量分析关系，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑，樊瑜波，张莹莹，
申请(专利权)人：国家康复辅具研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11