组织工程学是近年来发展起来的一门新学科,随着组织工程学与快速成型技术的不断发展,运用快速成型技术制造骨移植替代材料,使其为细胞提供与天然骨相类似的微环境,从而有利于移植物尽快血管化的研究在不断深入。骨组织工程支架的设计和制造技术是整个组织工程研究的重要领域。在骨组织工程支架的设计中,内部微管孔系的形状、大小、分布直接影响到人工骨的质量,因此内部孔系结构的合理设计布局显得尤为重要。本论文是在河北省自然科学基金项目的支持下,首先利用PROE软件对通过观察骨组织切片获得的骨组织微观数据进行了三维重建和辅助设计,并结合血管动力学的相关知识以及国内外对血管分叉结构的相关研究成果,理论推导了孔系结构分叉管道的角度问题,并且对内部微孔结构的大小、形状及空间排练方式进行了初步设计,从而获得了极具发展前景的骨组织工程支架内孔系结构的三维构造图。其次应用大型商用流体力学计算软件FLUENT,运用数值分析的方法对三种结构分别进行了流体动力学分析,分别得出了速度、压力等曲线,比较直观地反映出了不同结构的内部流线图,分析和总结了它们的优缺点,并对其发展趋势进行了展望。最后对于单向流模拟比较理想的支架孔系结构进行了液固两相流动特性分析,得出了不同结构中细胞浓度的分布图,比较直观地展现了支架内流体的状态、压力的分布和可能出现堵塞的区域位置。本课题的研究为组织工程支架的快速成型提供了设计基础,为组织细胞的生长和增殖设计出最优环境.这对于我们进一步理解支架植入技术并进行支架的优化设计带来很大的帮助。本研究项目在组织工程领域具有广阔的应用前景。