在计算机辅助组织工程中,骨组织支架的设计和制造技术是整个骨组织工程研究领域的核心。在三维骨组织支架的设计中,合理的孔隙率、孔隙大小是骨组织建模必须考虑的关键要素。本文针对骨组织支架应该满足的基本要求,提出了一种骨组织支架建模的新方法,在VC++6.0平台上开发了骨组织支架设计的软件,为骨组织支架的设计和制造提供了理论依据。本文的主要工作包括:(1)通过对骨组织支架的作用、需满足的性能要求及骨组织的显微图像灰度图进行分析,确定了组织支架建模的方法,并结合快速原型技术给出了骨组织支架建模的技术路线。(2)以孔隙率及孔隙大小作为目标参数,设计了支架内部的微孔结构,开发了可以任意设定孔隙率及孔隙率大小的微单元体模型。(3)开发了可以处理多连通体的复杂轮廓的分层算法,并且对构成切层轮廓线的线段按照一定的规律进行了排序。考虑到支架外轮廓切层中可能遇到的各种复杂形状,给出了微单元体截面片填充的算法,得到了既包括组织支架轮廓信息又包括其内部信息的数据。(4)利用OpenGL技术在VC++平台上开发出了骨组织支架建模的软件。以孔隙率及孔隙大小为目标参数,生成具有与人体骨相似的外轮廓切层及微孔结构填充的模型。实现了孔隙率在切层方向上任意调节。程序中还实现了与快速原型设备的CLI格式的接口文件,可以直接用来加工组织工程支架。