假肢作为帮助患者恢复运动能力以及提升患者生活水平的重要手段被广泛研究,传统的下肢假肢主要由接受腔及机械装置组成,患者在穿戴此种假肢行走的过程中,往往会因为残肢与接受腔过多的摩擦而出现残肢感染等问题,植入式骨整合形式的假肢因其良好的透气性及舒适度逐渐被更多人接受,并成为传统假肢的替代品。植入式假肢采取骨整合的方式实现假肢与残肢的固定,之前针对年龄因素对于种植体的影响进行研究时,主要集中于不同年龄的患者在接受植入式假肢安装手术后骨整合效果的差异上,而针对同一患者安装植入式假肢后自身年龄变化对于种植体的影响并未进行研究。本文基于这一不足之处,建立了多年龄的股骨-种植体模型,并分别就男性患者与女性患者自身年龄因素对于种植体的影响进行研究,同时提出了一种减少增龄因素对于种植体影响的结构优化方法。首先,本文利用Mimics与Geomagic对CT及MRI医学图像数据进行处理,建立了初始年龄的股骨几何模型,利用增龄因素对股骨几何参数及材料参数的影响,构建了多年龄的股骨有限元模型。并在建立包含多年龄股骨模型的大腿有限元模型后,利用准静态三点弯曲实验对多年龄股骨模型的有效性进行验证。然后,本文建立了初始的植入式经皮器件模型,并将模型分别与26岁、36岁、46岁、56岁的股骨模型进行装配以构建多年龄股骨-种植体模型,在静止站立状态及缓慢步行状态下分别对于男性患者不同年龄的股骨-种植体模型进行有限元分析,由分析结果可知,随着患者年龄的增加,种植体的应力值和应变值也会有不同程度的增加,种植体的失效风险也随之增加。同时,基于增龄因素对于男性患者与女性患者股骨影响的差异,建立了不同年龄的女性股骨-种植体模型,并就增龄因素与性别差异对于种植体的影响进行研究。最后,本文依据增龄因素对种植体的影响设计了一种种植体结构优化方法,并利用Abaqus的二次开发接口,结合Python语言将此方法进行实现,且将本方法应用于泡沫钛种植体的结构优化以及孔径为100～200μm多孔钛种植体的结构优化中,通过对优化前后患者在不同年龄时的种植体应力应变情况,以及种植体整体优化方式和本文所提局部优化方式对于股骨应力遮蔽率影响的差异进行对比分析,验证了本文所提种植体结构优化方法的有效性。依据本文所提种植体结构优化方法,可实现患者增龄过程中种植体失效部位的检测及有针对性的优化,从而降低了常见运动场景中患者年龄增长对于种植体的影响,减少了种植体失效的风险。