[发明专利]十二面体杆结构单元、骨植入体及其传质性能评测方法

权利要求书

1.一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十二面体杆结构单元利用建模方法拼接构成，所述十二面体结构单元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；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；

所述传质性能评测方法包括：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；

所述小梁尺寸与所述平均渗透率之间的本构关系为y=-0.1921x+0.2628，其中，x为小梁尺寸，y为平均渗透率；

所述小梁的截面是正方形、正三角形、圆形、椭圆形中的其中一种；当所述小梁的截面为圆形时，小梁尺寸为圆形的直径；当所述小梁的截面为正方形时，小梁尺寸为正方形的边长；当所述小梁的截面为椭圆形时，小梁尺寸为椭圆形的长轴和短轴；当所述小梁的截面为正三角形时，小梁尺寸为正三角形的边长。

2.根据权利要求1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，根据预设的形体参数，按照所述第二定量分析关系确定所述小梁尺寸；其中，所述形体参数包括：骨植入体的体积、孔隙率、表面积、比表面积、最大孔隙的孔径。

3.根据权利要求2所述的传质性能评测方法，其特征在于，所述小梁尺寸与孔隙率之间的本构关系为y=-42.6x+113.36，其中， y为孔隙率；所述小梁尺寸与最大孔隙的孔径之间的本构关系为y=-1.065x+2.1445，其中，y为最大孔隙的孔径；所述小梁尺寸与所述骨植入体的体积之间的本构关系为y=851.95x-267.19，其中，y为所述骨植入体的体积；所述小梁尺寸与表面积之间的本构关系为y=1467.8x+676.28，其中，y为表面积；所述小梁尺寸与比表面积之间的本构关系为y=29.645x-2.4935，其中，y为比表面积，x为小梁尺寸，所述小梁的截面为圆形，所述小梁的材料为钛合金。

4.根据权利要求2所述的传质性能评测方法，其特征在于，还包括：建立所述形体参数与所述平均渗透率之间的第三定量分析关系，根据所述形体参数，按照所述第三定量分析关系确定所述平均渗透率。

5.根据权利要求4所述的传质性能评测方法，其特征在于，最大孔隙的孔径与平均渗透率之间的本构关系为y=0.1801x-0.1237，其中，x为孔径；孔隙率与平均渗透率之间的本构关系为y=0.0045x-0.2442，其中，x为孔隙率；所述骨植入体的体积与平均渗透率之间的本构关系为 y=-0.0002x+0.2014，其中，x为所述骨植入体的体积；表面积与平均渗透率之间的本构关系为y=-0.0001x+0.3508，其中，x为表面积；比表面积与平均渗透率之间的本构关系为y=-0.0064x+0.2458，其中，x为比表面积，y为平均渗透率；所述小梁的截面为圆形，所述小梁的材料为钛合金。

6.根据权利要求1所述的传质性能评测方法，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轴、Y轴、Z轴、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。