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摘要随着人体步入老年，关节疾病等问题严重影响着人体正常的运动及生理功能。以髋关节为例，全球范围内的髋关节疾病患者每年达80万例。髋关节置换成为解除患者病痛、恢复人体正常生理功能的重要手段。然而，临床使用的髋关节假体多为标准尺寸，批量生产，不能满足病人的个性化定制需求；另外，临床使用的髋关节假体多为实心结构，质量重、稳定性差，患者在假体安装术后不能完全适应。<br>　　增材制造（3D打印）等数字化制造技术的快速发展，为髋关节假体等医学人工植入物的个性化制造提供了新的选择。根据患者髋关节股骨柄的个体尺寸信息和空间信息，进行与之高度匹配的个性化设计和制造，是未来医学器件制造领域的新方向。选区激光熔化（SelectiveLaserMelting,SLM）作为一种高精度的金属增材制造技术，是实现人工髋关节假体个性化制造的理想方法。<br>　　NiTi合金具备与宿主骨相似的弹性模量和良好的生物相容性，是一种极具潜力的医用金属材料。本文选用NiTi合金为材料，结合患者的CT数据，根据髋关节假体在人体当中的受力情况进行个性化设计。本论文研究了选区激光熔化成形NiTi的工艺以及低弹性模量多孔结构设计与选择的过程，探索出了一种人体个性化髋关节假体的设计方法，获得了一套基于该患者病患髋关节的个性化假体设计方案，主要研究内容如下：<br>　　（1）选区激光熔化（SelectiveLaserMelting,SLM）成形髋关节假体材料的工艺优化。通过改变激光功率、扫描速度等参数研究其成形规律，在此基础上，通过分析成形样品的致密度、显微组织、相变温度和力学性能，最终获得了理想的工艺参数：激光功率165w，扫描速度1000mm/s，扫描间距0.1mm，层厚0.03mm。<br>　　（2）髋关节假体多孔结构的设计和选择。师法自然，从柚子皮当中提取出具有良好力学性能的几何单元，通过实体模型力学试验和有限元模拟，设计出了与骨弹性模量相似的仿柚子皮多孔结构模型，孔隙率为75.8%，弹性模量为1.891Gpa。<br>　　（3）髋关节假体的个性化设计和成形制备。根据志愿者所提供的CT数据，逆向建模出了与病人相匹配的股骨模型和髋关节假体模型。通过模拟700N体重人以正常速度行走时的工况，对髋关节假体进行了结构优化。结合设计的多孔结构，完成对髋关节假体的个性化设计，探索出一套个性化设计髋关节假体的可行方案。