颅骨缺损是颅颌面修复中常见康复医疗问题,骨组织工程技术的发展为缺损颅骨修复提供了新的思路。现阶段骨组织工程支架培养中存在营养物质、氧气供给不足和中心处细胞死亡率高等问题。针对此问题,本文提出一种颅骨血管复合支架动态灌注方法,并对该动态灌注装置进行设计。首先,根据脉管嵌入式颅骨复合支架的结构特点,提出对颅骨复合支架的双通道灌注方法,明确灌注装置由控制和循环两大部分组成的总体要求。对动态血液灌注装置进行了整体设计,并对关键部位灌注室进行详细设计,采用极差法分析正交实验对结构参数优化,得到了最优的灌注室尺寸结果:d(28)4mm,?(28)145~o,l(28)40mm。满足骨细胞和内皮细胞生长的需求,灌注室内流体分布均匀。其次,对动态血液灌注循环以及控制系统进行设计,双通道循环系统分别对颅骨多孔支架和血管结构进行灌注,由蠕动泵提供动力,每个通道由液体循环和气体循环组成,液体循环为支架提供营养物质和机械刺激;气体循环为培养液提供所需的氧气、二氧化碳。建立灌注室和血管流体模型,得到灌注流量大小的计算方法,根据细胞承受应力范围,得到了适合细胞生长的流量范围。通过PLC开环控制灌注装置,实现不同大小、形式流量和出口压力的监控。对动态灌注装置进行试运行实验,能够满足流量的精确控制、不泄漏的工作要求,且工作稳定。最后,对动态灌注系统进行流体力学有限元仿真分析,验证了设计的合理性和可行性。首先对多孔支架和血管结构进行恒定流量的稳态分析,得到了多孔支架和血管结构的最优速度入口,并据此对多孔支架和血管结构进行脉动流量瞬态仿真分析,从支架应力分布情况进行评估,结果表明该动态灌注装置能够为支架中细胞提供所需的机械刺激,且能够模拟血管脉动实现周期性机械刺激且分布均匀。该动态灌注装置通过对颅骨血管复合支架双通道循环灌注,在一定程度上克服了现阶段支架中心处营养物质供应不足导致的细胞死亡率高的问题。为研究灌注条件下复合支架血管化的发生机理和调控机制,有效地促进新血管的形成,从而实现支架的血管网的重建,提高成骨率奠定了基础。