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骨移植体的降解和新骨生长的可视化仿真.pdf
第17卷第10期 计算机辅助设计与图形学学报 V01．17．NO．10 2005年10月 OFCOMPUTER—AIDEDDESIGNCOMPUTERGRAPHICS 0ct．，2005 JOURNAL 骨移植体的降解和新骨生长的可视化仿真 王惠敏 闫玉华 李世普 (武汉理工大学生物医用材料与工程研究中心武汉430070) (mimin72@21cn．corn) 摘要采用元胞自动机方法建立生物陶瓷降解和新骨生长的仿真模型，运用可视化技术对仿真结果进行图形化 和动画显示．实验表明，只要模型的控制参数输入比较正确，仿真模型可以在不同阶段对降解的材料和新生的骨组 织作定量分析． 关键词 可降解生物陶瓷；元胞自动机；可视化仿真 中图法分类号TP391 VisualSimulationof ofBoneScaffoldandGrowthofNewBone Degradation HuiminYanYuhuaLi Wang Sipu (BiomedicalMaterial Center，Wuhanof 430070) Engineering UniversityTechnology，Wuhan is basedon automata． AbstractAmodelofbioceramics andbone constructedcellular degradationgrowth Thesimulationresultsare andanimation．Themodelcan a displayedbygraphics provide generation tothebioceramicsandnewbone ifits canbe quantitativeanalysis degraded generatedcontrollingparameters inputcorrectly． simulation words bioceramic；cellularautomata；visual Key degradation 研究人员还不能正确地预测骨移植体的内部特性， 1 引 言 为了设计更满意的骨移植体，必须要完成大量的体 内外实验． 近年来，p一磷酸三钙(p—TriCalciumPhosphate， 目前把计算机模拟技术用于组织工程支架的研 口一TCP)因具有良好的可降解性、生物相容性和骨诱究刚刚起步，正逐渐成为一个重要的研究方向． 导性，可诱导骨组织长入和再生，其作为骨移植材料 已经取得了很大成功u‘2J．目前，国内外研究者主要 入体内后的吸收和骨化的相关性∞j．植入后的血管 采用动物实验来探讨可降解生物陶瓷材料的降解和 形成被看成是渗透门限值，吸收和骨化可通过未占 新骨生长的机理，研究表明，可降解生物陶瓷植入体 内后的降解方式主要是溶液介导降解和细胞介导降 离散迭代模拟了三维组织的生长，开发了描述细胞 解两种方式．可降解生物陶瓷的降解和在孑L隙内部 在三维支架中的移植和增生的动力学行为的模型． 的骨组织生长受多种因素的影响，生理环境的复杂 尽管这些只是初步的探讨，模型还过于简单，但是却 性以及生物实验的局限性使得可降解生物陶瓷
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