氧化锆种植体-骨界面应力屏蔽会导致种植体周骨吸收，开发具有梯度结构和力学性能的种植体有望解决种植体应力屏蔽问题。为优化种植体的力学性能，本研究旨在设计一种基于三周期极小曲面（TPMS）的梯度多孔氧化锆种植体，并通过有限元分析评估其在颌骨内的应力分布，以探寻能够有效减缓应力屏蔽的优化结构。

利用MSLattice软件，选择TPMS结构Diamond曲面进行建模。通过构建TPMS隐函数参数c与结构相对密度（RD）的对应关系（RD = 122.89c - 3.07, R^² = 0.9986），使用空间椭圆方程构建参数c的方程，c=a .* sqrt(x.^2 + y.^2 + (z + 4).^2 / k) + 1（a和k为常数）。生成RD为61%、66%、71%的梯度渐变TPMS长方体模型。基于商业氧化锆种植体的外形，在SolidWorks中通过布尔运算，将梯度TPMS结构嵌入种植体体部，构建实验组（TPMS梯度种植体）与对照组（实心种植体）的三维模型。运用ANSYS Workbench静态结构模块，对种植体施加合力，分析种植体及周围颌骨的von-Mises应力与应变分布。

成功建立了从种植体颈部到根部、中心到四周RD渐变的TPMS结构模型。有限元分析表明，随着种植体相对密度的降低，松质骨的最大von-Mises应力和应变均呈现上升趋势，表明应力屏蔽效应得到缓解。实心种植体的松质骨最大von-Mises应力集中于皮质骨-松质骨界面；而多孔梯度种植体的最大von-Mises应力则转移至松质骨内部。在本次研究的设计中，RD为61%的种植体虽能最大程度传导应力，但其导致的松质骨最大应变已超过3000 με，超出骨组织的适应性改建范围。RD为66%的梯度种植体能够有效降低应力屏蔽效应，同时让松质骨应变维持在合理的范围之内，在力学性能上取得了最佳平衡。

本研究证实，基于TPMS和空间椭圆方程可以成功构建梯度多孔种植体。有限元分析结果显示，通过改变相对密度，能够有效调控种植体-骨界面的力学环境。在本研究参数下，相对密度为66%的TPMS梯度氧化锆种植体在减轻应力屏蔽效应和维持骨组织健康应变水平方面表现最优，展现出良好的应用前景。