组织工程是应用工程学和生命科学的基本原理和技术，在体外构建具有生物功能的人工取代物，用于修复或替代损伤、病变的组织器官。其中，用于组织细胞附着、生长、营养供给及代谢物排泄的组织工程骨架起着非常重要的作用。

组织工程骨架除了其制造材料应具有生物相容性和降解性外，其结构还必须具有较高的孔隙率、良好的连通性和足够的机械强度，以满足组织培养和体内生长环境的要求。

虽然组织工程骨架可以用很多种传统的技术来设计制造，但是大部分支架机械强度都不够，孔隙分布不均匀，孔隙的大小难以控制。

随着以快速成形为代表的增材制造技术的成熟与发展，为解决这些问题提供了可能。这得益于RP技术快速性和高度柔性，能够制造出不可控的微孔结构以及能够解决传统制造技术中复杂三维结构问题。但从目前的研究来看，大多集中在各种生物材料快速成形性和结构孔隙的获取上，如采用FDM或相近原理工艺，仅通过改变同层扫描路径间隔和不同层间扫描方向来获得网状的孔隙结构，而对组织工程骨架孔隙形状、尺度大小、孔隙分布在组织工程骨架内部的变化等问题，几乎很少有人从几何建模的角度加以研究，还没有一种通用的解决这些问题的几何建模方法。

    (1)基于计算几何布尔运算原理、CSG实体建模技术和有限元法，为组织工程骨架的孔隙建模提供了一种通用方法。对于组织工程骨实体模型，首先采用有限元中六面体单元对该骨架模型进行网格剖分。基于剖分后六面体单元信息，利用六面体八结点形函数将参数域中基本孔隙单元映射为空间域中各种不规则的孔隙单元，而组织工程骨的孔隙模型就是各个孔隙单元的布尔并运算结果。再利用组织工程骨架实体模型与孔隙模型进行布尔差运算，就可以获得组织工程骨架的实体模型。

( 2)组织工程骨架孔隙结构的仿生建模提供了一条新的技术路线和实现方法。

(3)孔隙模型的生成完全可由程序来控制，提高了自动化程度，这将为真正实现计算机辅助组织工程奠定理论和技术基础。

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