人工骨支架内孔系结构设计及内部流场的CFD分析

发布时间：2021-02-02 06:09

　　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... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

培养组织工程软骨的过程

物降解材料的体系是指通过生物过程使多孔支架内长入细胞过增殖、分化等过程形成组织，同时与周围组织长合[10,11]。图具体修复缺损的示意图。利用珊瑚骨架制备的羟基磷灰石陶解材料，其内部的孔系结构与人体天然骨内部孔系结构极其床医学作为骨组织工程支架使用。

CAD)的新型制造技术，即快速成形(Rapid prototyping，R造任意复杂形状的三维实体，为组织工程支架的仿形与仿生能。图 1-4 为运用快速成型制造人工骨支架技术路线图。由织工程骨支架的设计为运用快速成型技术制造人工骨提供了理的内部孔系结构设计也是支架设计的重点。

【参考文献】：
期刊论文
[1]三维多孔复合人工骨的制备及性能检测[J]. 宋世锋,彭磊,王臻,常琪,孙铮,滕勇,李智,孟国林,崔玉明.  中国矫形外科杂志. 2009(12)
[2]三例人体颈动脉分叉管血液动力学的数值对比分析[J]. 王青,王炜哲,万大伟,费智敏,刘应征,曹兆敏.  水动力学研究与进展A辑. 2009(03)
[3]扁平多分支管内两相流流量分配的数值模拟[J]. 吴晓敏,熊永,王维城,Kouichi Tanimoto.  工程热物理学报. 2008(05)
[4]热致相分离法制备聚（乳酸-乙醇酸）/羟基磷灰石复合骨组织工程支架材料的生物相容性[J]. 陈楚,谭庆刚,任杰,裴庆国,潘可风.  中国组织工程研究与临床康复. 2007(31)
[5]骨组织工程用三维灌注生物反应器系统的设计[J]. 耿涛,罗凤山,孙海英,闫继红,齐念民.  中国组织工程研究与临床康复. 2007(18)
[6]冷冻干燥/粒子沥滤复合法制备聚己内酯组织工程支架[J]. 刘华国,王迎军,宁成云,郑华德.  材料导报. 2007(02)
[7]相分离法制备PLGA微米-纳米多孔结构研究[J]. 殷德政,熊卓,张人佶,颜永年,刘利.  材料导报. 2006(S2)
[8]管道内液固浆液输送的数值模拟[J]. 刘永兵,陈纪忠,阳永荣.  浙江大学学报(工学版). 2006(05)
[9]人工骨体外灌注中微管道内细胞及细胞悬液两相流数值研究[J]. 徐尚龙,李涤尘,卢秉恒.  机械工程学报. 2006(03)
[10]基于快速成型的组织工程中的微流体现象[J]. 赵静一,李侃.  液压与气动. 2005(08)

博士论文
[1]组织工程化水平旋转生物反应器的研制[D]. 张延芳.四川大学 2006

硕士论文
[1]骨组织工程支架内微流体流动状态的数值仿真及分析[D]. 马哲一.燕山大学 2009
[2]基于快速成型的组织工程中流动现象的研究[D]. 陈红波.燕山大学 2007



本文编号：3014203