面向缺损骨组织工程支架构建的关键技术研究

"面向缺损骨的组织工程支架构建关键技术研究" 这篇博士学位论文深入探讨了计算机在后端应用中如何服务于生物制造领域，特别是在构建面向缺损骨的组织工程支架方面。作者戴春祥在导师方明伦和胡庆夕的指导下，研究了生物制造技术的核心——生物建模，这一过程涉及将生命科学、信息科学和材料科学等领域的知识融合，旨在创造具有生物活性的结构。 论文指出，生物建模对于组织工程支架的制造至关重要，因为它能提供三维数据模型，以模拟外部宏观结构及内部微观多孔结构。缺损骨组织工程支架的构建已经成为国内外科研的重点，因为它们在骨骼修复中起着关键作用。论文详细介绍了用于缺损骨的仿生建模方法、策略和模型，强调了三维建模技术在缺损骨仿生支架构建中的重要地位。 作者分析了缺损骨及其修复体的三维建模技术，讨论了仿生支架建模的方法，同时提出新的概念和见解。这项研究得到了多个上海市科研项目的资助，包括科委基础重点项目、教委重点项目和科委专利二次开发项目。研发的缺损骨仿生支架三维重建原型系统，是在上海市组织工程研究与开发中心和第九人民医院的临床环境下进行的。 论文首先概述了研究的起源、背景和意义，对国内外相关研究进展进行了综述。从组织工程学的角度，论文探讨了骨组织的生物特性，以及组织工程支架在骨修复中的作用。接着，定义了缺损骨组织工程支架的特征，并详细阐述了构建技术，包括外部特征构建和内部宏结构特征的构建方法，如基于参数表达式和医学图像的方法。 论文还引入了小波技术作为现代数学工具，将其应用于骨组织工程支架的建模，提出了一种基于小波变换的医学图像边缘检测机制，以及利用极大模法来提取缺损骨图像边缘的新方法，包括快速算法。这表明，小波变换在提高图像处理精度和效率上具有显著优势，有助于更精确地构建组织工程支架的结构。 这篇论文为缺损骨的组织工程支架构建提供了理论基础和技术支持，不仅深化了生物制造领域的研究，也为临床骨骼修复提供了创新性的解决方案。