[发明专利]基于TPMS的植入物结构设计方法及其系统、电子设备

权利要求书

1.一种基于TPMS的植入物结构设计方法，其特征在于，所述方法包括:

S100、以TPMS函数中的G函数为基础函数来构建骨组织工程支架微孔单元；将G函数修改为G*函数；改变G*函数中变量c的值，在Mathematica中运行，得到不同形状的可视化三维曲面；

S200、计算不同c值所对应的微孔单元的孔隙率，得到变量c与微孔单元的孔隙率的拟合方程，根据孔隙率要求反求得到目标参数c；

S300、建立初始植入物模型，将目标参数c对应的三维曲面转化为目标片体数据，将目标片体数据输入到建模软件得到目标TPMS结构，进行目标TPMS结构与初始植入物模型的布尔运算，得到目标植入物结构。

2.根据权利要求1所述的基于TPMS的植入物结构设计方法，其特征在于，所述S100中的G函数为：

将G函数引入参数c得到G*函数,其中T表示单包大小。

3.根据权利要求2所述的基于TPMS的植入物结构设计方法，其特征在于，所述G*函数为：

4.根据权利要求1所述的基于TPMS的植入物结构设计方法，其特征在于，所述S100还包括：

将TPMS函数输入到Mathematica中，对TPMS函数中的G函数进行验证处理，以TPMS函数中的G函数为基础函数来构建骨组织工程支架微孔单元。

5.根据权利要求1所述的基于TPMS的植入物结构设计方法，其特征在于，所述S100中建立的骨组织工程支架微孔单元的最小结构单元尺寸为L，所述最小结构单元尺寸L的计算公式为：

L＝2π/T。

6.根据权利要求1所述的基于TPMS的植入物结构设计方法，其特征在于，所述S200中的所述得到变量c与微孔单元的孔隙率的拟合方程具体为：

对隐函数表达式中的c赋值，取c＝0至c＝0.8中的九个等分计算点，得到不同的单胞模型，计算单胞体积，最终得到单胞结构孔隙率p与偏置量c之间的关系式，所述单胞结构孔隙率p与偏置量c之间的关系式为p＝0.3282c+0.4998，其中，p为孔隙率。

7.根据权利要求4所述的基于TPMS的植入物结构设计方法，其特征在于，所述S200还包括：

通过接口文件STL建立Mathematica与建模软件Materialise Magics之间的接口。

8.根据权利要求4所述的基于TPMS的植入物结构设计方法，其特征在于，所述S300还包括：

通过接口文件STL建立UG与建模软件Materialise Magics之间的接口，通过UG建立初始植入物模型。

9.一种基于TPMS的植入物结构设计系统，其特征在于，包括：

可视化三维曲面计算模块,用于以TPMS函数中的G函数为基础函数来构建骨组织工程支架微孔单元；将G函数修改为G*函数；改变G*函数中变量c的值，在Mathematica中运行，得到不同形状的可视化三维曲面；

目标参数c计算模块,用于计算不同c值所对应的微孔单元的孔隙率，得到变量c与微孔单元的孔隙率的拟合方程，根据孔隙率要求反求得到目标参数c；

目标植入物结构计算模块,用于将目标参数c对应的三维曲面转化为目标片体数据，将目标片体数据输入到建模软件得到目标TPMS结构，进行目标TPMS结构与初始植入物模型的布尔运算，得到目标植入物结构。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器；以及处理器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至8中任意一项所述的基于TPMS的植入物结构设计方法。