骨组织工程作为实现骨缺损修复的一项重要方法,其核心要素是生物相容性良好且具备特定三维结构的支架,同时支架在植入人体后能逐渐降解并被新生骨完全取代。快速原型制造技术可实现对支架结构的精确控制,利于探索支架结构与支架性能的关系,寻求孔隙率和力学性能等参数冲突情况下的最佳平衡点。本文通过生物3D打印机制备骨骼生物支架,探求结构、孔隙率等与骨骼生物支架降解性能的关联。首先从宏观和微观两个层次上对骨骼生物支架进行结构建模。为满足支架的形状诉求,通过Mimics、Geomagic Studio等软件对CT图片进行处理,实现股骨模型的三维重建。为构建支架内部的孔隙,建立球型孔隙结构,并利用有限元手段对其进行尺寸优化;通过K3Dsurf、Rhinoceros软件实现三重周期极小曲面gyroid结构的建立;以通孔结构为最初模型,利用ABAQUS软件实现拓扑优化,实现拓扑优化结构的建立。通过布尔运算得到具备真实股骨中段外部轮廓的骨骼生物支架模型。为实现支架的降解仿真,根据聚乳酸的降解机制,从体降解的角度出发建立了支架的降解模型。利用ABAQUS分析软件中的材料用户子程序UMAT重新定义材料的本构关系,实现材料性质在降解过程中的实时变化,对球型孔隙结构、三重周期极小曲面gyroid结构和拓扑优化结构的单元晶胞进行降解仿真,在不同孔隙率下对比分析三种结构降解过程中力学性能,结果显示虽然拓扑优化结构初始力学性能较好,但随着降解时间的增加,力学性能下降较快,而三重周期极小曲面gyroid结构在降解过程中的力学性能相对保持较好,球型孔隙结构的力学性能一直最差,且孔隙率越大,三种结构的差别越明显。比较分析了不同支架成型材料的优缺点,确定本课题支架成型材料为聚乳酸/β-磷酸三钙/羟基磷灰石复合材料,确定三种材料的配比后以1,4-二氧六环作为转换溶剂,对浆料的黏度进行控制,从而确定浆料的出丝气压。通过生物3D打印机制备三种孔隙率下三种不同微结构的支架模型进行体外加速降解实验,测定支架在降解过程中的质量变化,通过扫描电镜试验和压缩试验对降解过程中支架不同尺度下的表面形貌和力学性能进行表征分析,结果在一定程度上证明了有限元分析的准确性。