[发明专利]基于强度相图的聚合物降解强度的计算方法和装置

说明书

本发明的实施例公开一种基于强度相图的聚合物降解强度的计算方法和装置，所述方法包括:步骤1，读取待计算的聚合物的强度相图；步骤2，从所述强度相图的坐标原点开始遍历，判断每个像素点上的元胞的强度状态；步骤3，根据近邻‑边界扩展算法，对所述相图中的相同强度状态的像素点所组成的区域进行孔洞、裂痕识别，获取不同强度状态的区域内孔洞、裂痕的区域面积和密集程度；步骤4，根据所述不同强度状态的区域内孔洞、裂痕的区域面积和密集程度，以及预先建好的强度计算模型，计算不同强度状态的所述元胞的强度；步骤5，根据所述不同强度状态的所述元胞的强度，计算所述聚合物的总强度。

技术领域

本发明涉及可降解高聚物材料领域，尤其涉及一种基于强度相图的聚合物降解强度的计算方法和装置。

背景技术

近现今，伴随着医学不断发展趋于成熟，可降解高聚物材料也随之发展起来。通过PLA以及其共聚物制作而成的新型医用品喷涌而出，尤其在组织支架上表现出优良的性能，被社会研究人员及医生所认可作为组织支架，降解时的支撑强度要与人体组织的成长速度相匹配，因此关于材料降解强度变化的研究已经成为当前研究最活跃的的话题。对于材料降解过程的研究是逐步深入的，并非一蹴而就。Zygourakis提出利用蒙特卡洛的随机性，建立数学模型进行附着在可降解材料上的药物释放进行模拟，首次将蒙特卡洛方法用于高聚物的随机降解中。Thombre和Himinelstein是首次提出反应环境对降解的影响，若为酸性时，酯键遇酸水解，氢离子的浓度增大使得降解体系极性增大，可降解材料的自催化能力较强，加速降解进行。等人主要对短分子链的扩散作用对降解的影响进行了分析。Pan教授针对半结晶可降解材料的水解反应和短链扩散，提出了弹性模量变化的模型，认为结晶的强度比半结晶的强度大，且空洞强度为零。但该方程没有把结晶考虑在内。Shirazi教授基于Flory所提出弹性模量的计算公式，将分子量模型与弹性模量模型相耦合，是至今为止研究高聚物强度变化中最为精确的模型之一。Zhang等发现夹杂物的尺寸影响界面剥离所需的强度，强度的大小与界面杂质尺寸的大小有关。Tanaka等在材料中掺杂大小不一的球形杂质，发现杂质尺寸越大，破坏界面所需的应力越小。在众多科研人员的不断探索与研究下，至今仍然尚未找到关于结晶、空隙、分子量以及组成物尺寸对强度的影响作用，因此，分析与计算强度面临着巨大的困难，具有极大的挑战性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于强度相图的聚合物降解强度的计算方法、装置，能够根据拟合方法计算聚合物降解强度。

一种基于强度相图的聚合物降解强度的计算方法，包括：

步骤1，读取待计算的聚合物的强度相图；

步骤2，从所述强度相图的坐标原点开始遍历，判断每个像素点上的元胞的强度状态；

步骤3，根据近邻-边界扩展算法，对所述相图中的相同强度状态的像素点所组成的区域进行孔洞、裂痕识别，获取不同强度状态的区域内孔洞、裂痕的区域面积和密集程度；

步骤4，根据所述不同强度状态的区域内孔洞、裂痕的区域面积和密集程度，以及预先建好的强度计算模型，计算不同强度状态的所述元胞的强度；

步骤5，根据所述不同强度状态的所述元胞的强度，计算所述聚合物的总强度。

一种基于强度相图的聚合物降解强度的计算装置，包括：

读取单元，读取待计算的聚合物的强度相图；

判断单元，从所述强度相图的坐标原点开始遍历，判断每个像素点上的元胞的强度状态；

获取单元，根据近邻-边界扩展算法，对所述相图中的相同强度状态的像素点所组成的区域进行孔洞、裂痕识别，获取不同强度状态的区域内孔洞、裂痕的区域面积和密集程度；

第一计算单元，根据所述不同强度状态的区域内孔洞、裂痕的区域面积和密集程度，以及预先建好的强度计算模型，计算不同强度状态的所述元胞的强度；