激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)成型技术是一种金属材料的3D打印技术,能高效快捷地一次成型形状复杂的金属零件。常用的下颌骨缺损修复方法往往无法同时修复下颌骨缺损部位的外形、力学性能和运动功能,而结合计算机辅助设计(CAD)与SLM技术,就能设计并制造出同时具有个性化外形、特定的力学性能与相应的运动学功能的个性化多孔下颌骨假体。镍钛合金具备较低的弹性模量、良好生物相容性与形状记忆效应等特性,是具有替代Ti6Al4V成为下一代医用植入物材料潜能的一种医用金属材料。本文选用镍钛合金作为成型材料,在对镍钛合金多孔结构的力学性能进行研究的基础上,根据人体下颌骨的应力分布规律,对下颌骨假体的内部多孔结构进行轻量化设计,并探索出一套系统的个性化多孔下颌骨假体的设计方法。本文主要的研究内容与成果如下:(1)SLM成型镍钛合金的工艺参数优化与SLM成型镍钛合金八面体多孔结构的力学性能研究。以激光功率、扫描速度为变量,以成型样件的表面形貌和线能量密度为指标,通过双因素全面试验和后续实验找出SLM成型镍钛合金的优化工艺参数,并通过分析成型样件的显微组织、物相成分和相变行为,验证了所获得的优化工艺参数的可靠性。此后,在该优化的工艺参数下成型镍钛合金多孔结构,并研究其抗压性能。(2)个性化下颌骨模型建立与有限元力学模拟。根据志愿者的CT扫描数据提取并建立个性化的下颌骨三维模型,并通过逆向建模进行模型的优化处理。对所获得的个性化下颌骨模型进行有限元力学模拟,并获得该下颌骨模型在正中咬合状态下的正应力分布规律。(3)个性化多孔下颌骨假体的轻量化设计与SLM成型。利用(1)中获得的SLM成型镍钛合金八面体多孔结构的抗压强度,对修正后的Gibson-Ashby抗压强度模型进行拟合,建立起SLM成型镍钛合金多孔结构的孔隙率参数与抗压强度之间的数学关系。此后,以(2)中所获得的下颌骨正中咬合状态下的正应力分布规律为指导,计算出与之对应的SLM成型镍钛合金八面体多孔结构的孔隙率参数的分布规律。最后,以特定的下颌骨区域为例,完整地呈现本研究拟提出的创新性个性化多孔下颌骨假体的多孔内胆与个性化外壳的设计过程,并进行SLM成型与树脂模型试戴。