椎间融合器是应用椎间融合术治疗脊柱退行性病变的主要骨科植入物之一,可以维持脊柱高度及生理曲度,造福患者。为了提高融合率,减轻或消除术后并发症,本文以设计制备满足人体骨组织性能要求的多孔椎间融合器为目的,从融合器外型及内部结构设计出发,研究分析3D打印技术制备的多孔椎间融合器的力学性能。基于图像处理技术,对人体CT数据进行逆向建模,建立所需节段椎体及椎间盘模型,并通过逆向软件进行后处理,建立椎体及椎间盘实体化三维模型,通过提取特征参数,确定椎间融合器的关键尺寸参数,结合手术入路方式与特点,建立椎间融合器外型三维模型。通过空间点阵法设计不同参数的多孔结构,利用选区激光熔融3D打印技术制备金属多孔结构,并进行真空退火热处理,通过静态压缩试验,研究不同参数对多孔结构力学性能影响,同时探究热处理前后多孔结构的性能变化,结合骨长入情况选取性能合适的多孔结构作为椎间融合器的内部结构。根据骨科植入物的骨长入与力学性能需求,结合设计选取的椎间融合器外型及内部结构,建立不同型式多孔椎间融合器模型,利用ANSYS进行有限元分析,模拟人体站立时,融合器受力与植入椎体后沉陷情况,分析不同型式融合器性能差异。利用选区激光熔融3D打印技术制备不同型式多孔椎间融合器,参考行业标准进行动静态力学性能测试,对比不同型式多孔椎间融合器在各项试验中的性能差异,结合扫描电镜研究及有限元分析结果,确定性能最优的多孔椎间融合器产品。通过上述研究工作,获得一种针对特殊人群个性化椎间融合器的设计方法,最终得到力学性能优异的多孔椎间融合器产品,课题研究可为医疗企业及医院设计骨科植入物提供思路方法与数据支持。