经股骨截肢（transfemoral amputation TFA）会对患者的生活质量、活动能力产生严重影响。多年以来截肢患者一直使用插座式假肢来满足日常的生活需要,但是插座与皮肤接触部位会出现压疮、皮炎、瘘管形成、多汗、瘙痒和痤疮等皮肤问题,严重影响患者假肢的使用。为了克服这些问题,一种植入式骨整合假肢概念被提出。该假肢不仅消除了与插座式假肢相关的所有皮肤和软组织问题,还由于固定在股骨内,可以使股骨承受机械刺激以保证骨质量,是一种改善截肢者生活质量的新方法。但是植入式骨整合假肢在临床中依旧存在植入物松动和植入物周围骨折等问题,因此对其的生物力学研究有重要临床价值。植入物植入骨内后会与骨形成一个新的力学系统,针对股骨植入植入物前后进行了脚跟着地和脚尖离地负荷下的有限元分析。结果表明,股骨植入植入物后会显著改变其应力应变分布。与植入前相比,植入后股骨产生了严重的应力遮挡现象,股骨上承受的应力下降了47.27%（脚跟着地）和24.62%（脚尖离地）。骨-植入物界面开裂会影响界面应力,对骨-植入物界面不同开裂状态进行了有限元仿真计算。结果表明,骨-植入物界面开裂时,界面压应力和剪应力显著增大,主要分布在植入物的近端区域。最大剪应力可达10.86MPa（脚跟着地）和17.33MPa（脚尖离地）,远超骨-植入物界面屈服应力。同时,界面开裂还会导致植入物近端区域的骨上出现应力集中,这解释了临床中植入物近端骨折的症状。针对应力遮挡问题,提出了功能梯度材料（functionally graded materials FGM）植入物。FGM是两种或多种材料复合而成的并且结构上呈现连续梯度变化的新型材料。建立了9种不同功能梯度植入物模型。结果表明,当植入物材料接近羟基磷灰石陶瓷且结构为内硬外软时,股骨上具有最好的应力应变响应,可以有效应对应力遮挡问题。由于材料科学的发展,结合FGM植入物的模拟结果,提出了外层聚醚醚酮（PEEK）植入物模型,建立了4种不同PEEK厚度的植入物模型,并且进行有限元分析。结果表明,外层PEEK厚度最好的是80%,不仅可以有效改善应力遮挡,植入物上承担的应力值也较低,因此在材料方面设计植入物时,应适当考虑其优点。