制造工艺的多样性使得骨组织工程支架的三维贯通结构十分的复杂,传统方法如理论计算、SEM扫描、压汞法等难以实现支架及孔隙三维完整结构的分析,也难以定量研究孔隙贯通性随某一方向的变化规律。支架的孔隙参数如孔隙率、孔径大小、孔隙分布、比表面积和贯通性等决定了骨支架的生物学及力学性能,不仅反映了支架的制备工艺,而且为研究细胞在不同结构中粘附及生长提供参考。本文选取三种不同工艺(球粒堆积、蜡球造孔、纤维堆积)构建的羟基磷灰石多孔支架进行断层扫描,并以这些数据为基础从三个方面对支架孔隙结构能进行研究：(1)利用Micro-CT扫描三种支架获取点阵图像数据,根据灰度值区分材料与孔隙并分别建立支架材料、孔隙及剖面的三维模型。观察并分析各种模型的内部结构,可看出堆积支架与造孔支架的孔隙分布较均匀,宏孔孔径一致且贯通性良好,而纤维堆积支架中纤维挤压不均匀,存在过密和过疏的区域,整体贯通性要差。从材料表面分析,堆积支孔隙表面有大量凹凸不平的点,造孔支架表面比较光滑,而纤维支架则存在许多与纤维挤压方向一致的条纹。(2)利用像素统计、软件测量等方法计算三种材料的孔隙参数——宏孔孔隙率及其随高度方向的分布、比表面积、宏孔及贯通孔直径。对比宏孔孔隙率变化曲线,堆积支架与造孔支架曲线呈现“类正(余)弦”分布,且孔隙随高度变化较小；纤维支架曲线则呈现不规则“阶梯”状分布,其宏孔孔隙率受高度变化影响较大,表明该制备工艺会影响支架材料孔隙分布的均匀性。对比其他参数值,造孔支架中孔径、比表面积最高,堆积支架与纤维支架中各参数相近,但纤维支架狭缝内具有大量无效表面。(3)结合前期的动物实验结果,根据扫描图像建立堆积支架与造孔支架的二维流动模型。分析内流场速度分布云图及速度矢量图,流体能很好的贯穿流过这两种支架,表明材料具有较好的孔隙贯通。分析流场中高速流与低速流位置,堆积支架中大部分材料区域都被高速流动区域所覆盖,少量的“漩涡流”位于“Y”型流动区域上方；而造孔支架材料边缘存在大量的“漩涡流”,不仅增加了流动的沿程损失,而且在高速流与材料壁面间形成了一层屏障,从而阻碍了细胞与流体之间的物质交换。因此,当材料内部细胞数量增殖到一定程度时,“漩涡流”将成为成骨进程中的一个瓶颈,阻碍材料内部新骨的继续形成。