在组织工程领域,存在细胞无法深入支架内部,影响组织再生的问题,其原因之一在于支架内部没有血管结构,因此设计具有血管结构的支架,即血管支架,是组织工程技术的一个关键内容。针对这一问题,本文考虑人体颅骨板障静脉特征,对血管支架设计、制备工艺及其体外实验展开研究,论文主要研究工作如下:（1）板障静脉特征研究。对两类颅骨样本进行显微CT扫描,重建颅骨三维模型。采用形态学修补与三维区域生长算法分离颅骨样本中的板障静脉,提取出板障静脉的拓扑与局部特征,为血管支架设计提供应用基础。（2）血管支架设计方法研究。提出网络嵌套、二分叉结构两种血管支架设计方法。通过定义马赛克结构、中心线模型、曲面扫掠模型,分层迭代构建了网络嵌套结构血管支架;通过定义二分叉结构、血管路径、锥度模型,迭代构建了分叉结构血管支架。对设计的血管支架进行流固耦合分析,证明两种设计方法的有效性。两种设计方法具有一定的通用性,可应用到其他血管结构。（3）生物3D打印机研制。基于挤出式打印工艺,设计了具有高温、常温两套挤出装置的MEP-2型生物3D打印机。高温挤出装置采用螺杆挤出、颗粒进料、四区分段控温,精确控制材料熔融过程,最小出丝直径可达0.1mm,常温挤出装置采用丝杠止推注射器方式挤出材料,最小出丝直径为0.16mm,能够满足具有三级特征的血管支架精度要求,为血管支架制备提供实验基础。（4）血管支架制备工艺研究。提出平面打印曲面成形法血管支架制备工艺,以海藻酸钠（SA）和丙烯酰胺（AAm）作为血管支架基质的主要组分,异麦芽糖醇为血管支架芯轴材料,通过芯轴制备、芯轴包埋、基质固化、表面改性制备了网络嵌套结构血管支架。采用复模法通过模具制备、材料浇铸、支架贴合、涂层制备流程制备了二分叉结构血管支架。通过对血管支架形貌、保持性分析,证明两种制备工艺能够完整地制备出前文设计的血管支架。（5）细胞培养实验研究。将人脐静脉内皮细胞（HUVECs）种植到血管支架实施静态培养,验证血管支架的生物相容性。通过仿真分析与动态灌流实验研究,可知细胞在剪应力作用下会产生拉伸形变,且随着灌流时间的增长而增大,有利于生成顺应性更好的血管结构,促进血管化进程。证明血管支架设计方法与制备工艺的合理性。