鈦合金因具有較高的比強度、良好的生物相容性以及耐腐蝕性等優點，在生物醫療領域有著廣泛的應用，常作為骨科植入體材料，其中，Ti6Al4V合金是最為常用的一種鈦合金。然而致密Ti6Al4V合金彈性模量為110GPa，遠高于人體骨彈性模量（0.02-20GPa)，植入人體后會產生應力遮擋現象，導致骨吸收、皮質骨逐漸變薄，甚至發生植入體松動。

多孔結構具有體密度小、比表面積大、能量吸收性好等特點，應用前景廣泛，近年來廣受國內外學者的關注。多孔鈦合金結合了鈦合金與多孔結構優良的物理、化學特性，具有功能結構一體化的特點，可用來模擬人體骨小梁結構，達到降低致密鈦合金彈性模量的目的。對其支桿直徑和單元尺寸進行參數化設計可獲得所需的孔隙率與孔徑，實現對力學性能的調控，可為骨科疾病患者帶來福音。

促骨長成性能研究

多孔結構與人體骨的微觀結構極為相似，其孔隙為細胞的黏附、擴散及分化等過程創造了條件，相互聯通的結構也有利于氧氣與營養物質的循環，可很好地促進骨組織的生長。大量研究表明，多孔鈦合金的孔徑、孔隙率等幾何參數對其促骨長成能力有著重要的影響，但關于最優的幾何參數目前尚無統一的定論。

△3種孔徑的多孔鈦板和多孔圓柱

在植入體中的應用

目前采用增材制造技術制備的多孔鈦合金植入體在人體不同部位的修復和置換中有著不同程度的研究與應用，針對個體之間的差異性，多孔植入體也逐漸向個性化發展。

1、口腔頜面植入體

在口腔頜面外科方面，增材制造技術在多孔種植體、植入體中的應用在總體上仍處于研究階段，國內外相關的動物試驗和臨床研究相對較少，也尚無產品通過食品藥品監督管理局的注冊批準。但從現有研究不難看出，其在口腔頜面外科中具有良好的應用前景。

△3種個性化多孔鈦合金種植體

△個性化多孔鈦合金下頜植入體

2、脊柱植入體

△多孔合金椎間融合器

3、髖關節植入體