概述 由创伤、感染引起的临界尺寸骨缺损主要通过同种异体移植和自体移植进行治疗，但这种方案受限于供体部位发病率、感染和疾病传播风险以及有限的骨组织来源。因此，在临界尺寸缺陷中成功再生功能性骨组织仍然是一项重大的临床挑战。近年来，虽然合成的人工骨支架已得到广泛开发，但由于其在体内表现性能不佳，很少能转化为临床应用。本项目旨在系统地了解 3D 打印骨支架的结构设计，如何影响体内临界尺寸骨缺损治疗中新生骨的体积和功能性，以及如何优化以进一步改善结果。 亮点 设计 4 种不同的人工骨支架结构，探索孔径和渗透率对新生骨的影响；在 Simpleware 软件中处理 µCT 图像数据重建三维模型并生成高质量的体积网格；在 ABAQUS 软件中进行仿真，计算渗透率和有效刚度。 工作流程 设计 4 种连通性（100%）相同和孔隙率（≈49.3 ± 1.9%）相似（因工艺原因无法做到完全相同）的不同结构，采用 3D 打印技术为每种结构制作 6 个相同的支架。材料选用生物陶瓷材料 Sr-HT-Gahnite，包含掺锶的锌黄长石（Ca2ZnSi2O7）和锌尖晶石（ZnAl2O4）。这种材料在相当低的温度下仍具有出色的可烧结性，因此可以形成不存在微孔的微观结构。而且它的降解速率较低，可最大限度地减少支架对骨形成的化学影响。 将制备的支架切割成直径 10 mm、高 3 mm的圆盘状结构，使用 SkyScan 1172 扫描获得 µCT 图像数据，导入 Simpleware 软件进行图像处理，裁剪为特定形状用于结构分析。在 Simpleware FE 模块生成高质量的四面体网格模型，导出至 ABAQUS 计算渗透率、有效刚度和断裂强度。然后将支架压入兔颅骨中相同尺寸的骨缺损中，12 周时再次扫描并重建模型，确定每种结构的骨长入量，估算可表明机械稳定性的有效刚度判断新生骨的功能性。 不同排列结构的支架 四种结构的支架具有相同的连通性和近似的孔隙率，不同之处在于孔径和渗透率。结构 A 为对照组；结构 B：与 A 孔径不同，渗透率相近；结构 C：与 A 孔径相同，渗透率 A 是 […]