一种基于层次化特征的面向多孔植入物设计的桁架结构参数化建模方法

本发明公开了一种基于层次化特征的面向多孔植入物设计的桁架结构参数化建模方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一：桁架单胞层次化特征表示，采用归一化坐标矩阵和边集合分别描述节点相对位置与节点间的连接关系，表征拓扑结构；定义几何特征参数，包含晶胞尺寸和杆件直径。步骤二：桁架单胞参数化建模流程，基于层次化特征先后生成桁架单胞拓扑骨架和三维实体模型，支持调控拓扑特征与几何特征参数。步骤三：定义多孔结构在三维空间中周期扩展系数，根据扩展系数对单胞进行周期性扩展，得到具有宏观结构的桁架多孔结构模型。步骤四：将生成的桁架多孔结构模型与植入物模型进行布尔运算，最终得到多孔植入物。本发明通过层次化特征分解实现拓扑构型与几何参数的独立调控，提升设计灵活性。同时，将参数化建模流程封装为自动化工具，支持桁架多孔结构的快速生成与参数调整，实现高效的多孔植入物设计，对多孔植入物的大规模推广与临床转化具有重要意义。