摘要：以脱细胞真皮基质(acellular dermal matrix, ADM)和聚乳酸(polylactic acid, PLA)为材料制备3D打印血管支撑补片(又称支架),用于动物模型腹壁缺损的修复.优化了3D打印可植入补片的设计和实验工艺条件.对制备的3D打印补片的机械强度、表面形态、细胞毒性和生物相容性进行了测试,并与猪小肠黏膜下层(porcine small intestinal submucosa,PSIS)补片和PLA补片进行了比较.结果表明, 3D打印补片的缝合载荷、抗拉强度、亲水性和降解率均显著高于PSIS补片和PLA补片.同时,对3D打印补片的细胞相容性进行体外评价,结果表明细胞活力好且无毒.以大鼠作为动物模型,对3D打印补片的生物相容性和腹壁重建效果进行体内评价.结果表明,缺损区域修复良好,无明显感染、血清肿、血肿等情况发生.综上,证明了所制备的3D打印ADM-PLA-ADM补片比PSIS补片和PLA补片具有更好的组织再生性能, 3D打印补片可实现腹壁缺损的无张力闭合.因此, 3D打印ADM-PLA-ADM补片有望应用于腹壁重建.

摘要：为在模型内部生成模式可控的多孔结构,提出一种将二维孔隙模式转换到三维结构的设计方法.首先将孔隙设计模式分为孔隙分布和孔隙形状2类特征,然后使用卷积神经网络从训练集中提取孔隙分布特征,最后使用一个模式转换流程将孔隙分布转化到三维网格模型中.实验结果证明,该方法能够为多孔结构设计提供一个有效的机制.

摘要：针对轻量化结构设计,提出一种规则驱动的体结构演化方法.首先定义模型中每个体素及其邻域为一个智能主体,将模型内部结构装配问题转化为一个多智能主体系统的优化问题;然后将物理约束和人工策略定义为设计规则,通过引入可废止逻辑表达不完备的知识和约束;最后通过群体涌现行为生成全局结构.实验结果表明,该方法能够在相同规则的控制下根据不同的边界条件演化出有针对性的结构,也可以在相同边界条件下根据不同的规则得到相异的设计.