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目的本实验以纯钛粉为实验材料,通过计算机辅助设计(CAD),对钛试件表面结构进行重新设计,并通过选择性激光熔覆(SLM)技术制备出表面多孔的钛试件。通过对试件的弹性模量检测及动物实验研究,评价此结构的力学性能及对成骨活性的影响。方法1、选取直径0-45μm的二级球形钛粉,通过试件设计改良和CAD,在氩气(Ar)保护下寻找最优激光参数,进行SLM技术制备所需试件。在适当激光参数条件下,制备出表层不同孔径大小的试件。同时以传统大颗粒喷砂酸蚀(SLA)工艺制备的试件为对照组。2、使用场发射扫描电镜(FE-SEM)观察每组试件的表面形貌、孔隙直径等,并使用X射线能量色散谱仪(EDS)对试件的表面元素成分进行分析。并通过MTS 810万能电子测试机得到“应力-应变曲线”,比较不同组试件弹性模量差异。3、将三组试件植入兔股骨,在术后4周、8周和12周分别处死,通过肉眼观察、X线观察、VG染色观察骨组织愈合,骨-种植体结合率(BIC)评价微孔结构对新骨形成的影响。4、使用SPSS 16.0对实验结果进行统计学分析。结果1、大孔径组试件有明显银白色金属光泽,表面有肉眼可见的孔洞结构,电镜下孔隙近圆形,孔径范围在200-250μm之间。小孔径组试件表面金属光泽更优于大孔径组,表面未见明显孔洞结构,电镜下见孔隙范围在150-200μm之间。两组试件表面均附有未完全熔融的钛粉颗粒。SLA试件表面呈暗灰色,无金属光泽,电镜下表面呈不规则的闭孔微孔结构。2、EDS结果显示SLA试件表面的碳元素高于SLM试件。通过“应力-应变曲线”测出大孔径组试件弹性模量27.7±1.3GPa,小孔径组试件34.5±0.9GPa,SLA试件101.6±1.1GPa。3、在体内植入实验中,种植体-骨组织界面形成良好的骨结合,在试件表面孔隙中有新骨长入。小孔径组试件并未表现出比SLA试件更加优良的生物学性能,但大孔径组试件在第8周,骨种植体接触率达80.77%,相较于小孔径组的71.91%和SLA的65.22%具有明显差异(P<0.05),在中期骨诱导骨形成的能力上优于另两组。结论通过软件设计,使激光在既定程序下制备出的多孔种结构试件,其弹性模量接近人体骨皮质。孔径在200-250μm之间的多孔试件具有良好的生物相容性和骨诱导作用,使骨愈合时间缩短,促进新骨形成,并能使新骨长入孔隙内。孔洞的形成降低了试件的弹性模量,较传统植体,更加接近于人体骨松质弹性模量,且大孔径钛试件弹性模量小于小孔径钛小于喷砂酸蚀试件。