由于事故、病变等原因造成髋关节功能性受损,极大地影响了工作和生活。目前解决此问题的方法主要为:全髋关节置换术、半髋关节置换术。但临床上普遍应用的标准型髋假体在结构上并不满足个性化需求,其材料和加工制备方法在提高假体使用寿命及术后康复等情况需要进一步探讨研究。因此,设计符合个体生理结构的定制型假体、在快速成型技术的支持下,选取合理的材料制备出力学性能优异的定制型假体样品,对治疗髋关节问题是至关重要的。同时,利用有限元技术在生物力学领域的灵活应用,辅助人工假体的设计及力学性能评价,是生物力学领域的有效手段。本文研究工作主要包括以下几个方面:（1）获取人体CT影像数据,利用医学图像处理软件对所获图像进行数据处理。应用医学图像预处理、图像分割和区域增长等技术重建股骨三维模型,并对其轮廓进行光滑修整。通过重建的股骨三维结构可提高判断病情的准确性,并对后续建模有基础作用。（2）分析髋臼力和肌肉力加载情况,利用重建好的三维股骨模型,完成有限元模型,对股骨模型进行双足静止站立态和步态周期中所受峰值力态进行生物力学仿真分析,分析股骨的应力、应力遮挡率和变形情况。另外,对正常股骨模型进行自由模态分析,获取股骨振型及固有频率,了解股骨的固有频率,可防止植入物与股骨发生共振或谐振,导致手术失败。（3）股骨的生理仿真分析,为打造定制型髋假体提供便利条件。为设计出个性化定制的假体,需使股骨假体与股骨髓腔良好的匹配,且结构合理,本文基于股骨髓腔轮廓设计出两种定制型假体:个性化假体和衬套假体。并模拟临床手术过程进行假体与股骨装配,建立装配体有限元模型,并进行两种运动状态下的静态分析和模态分析。对比两种假体的应力、变形、应力遮挡率和模态变形,确定最佳股骨假体模型。（4）应用激光烧结设备烧结Ti6Al4V粉末,设置不同的激光扫描速度,制备出股骨假体样品。对试件进行显微金相组织分析、显微硬度检测、拉伸性能评定、摩擦磨损试验检测。分析不同扫描速度下股骨样品的性能,得到最佳扫描速度下的个性化假体样品,满足人体股骨对抗拉强度、硬度和耐磨损的需求。为人工假体的制备、设计及安全性评估起到参考价值。