多孔钛由于孔隙结构的存在能够有效降低其弹性模量及强度，减轻了钛植入体与骨组织间的应力屏蔽；同时，独特的多孔结构有利于成骨细胞的粘附、增殖和分化，促使新骨长入孔隙，促进组织再生与重建，加快愈合过程。高的孔隙率对于提高多孔钛的生物学性能，特别是引导组织长入从而提高其修复组织能力具有十分重要的意义。但随着孔隙率的升高，其力学性能必然会急剧下降。因此，如何在保证多孔钛高孔隙率的前提下提高其力学性能，成为当前势必解决的难题。
　　 本文采用浆料发泡法，通过在钛粉中加入一定量的CeO2，成功制备出不同孔隙率的稀土增强型多孔钛，并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和力学测试等手段对多孔钛进行了表征，同时采用酸碱处理及碱热处理对多孔钛表面进行活化，最后通过仿生矿化实验和体内动物实验对稀土CeO2增强型多孔钛的生物学性能进行了研究。
　　 力学测试结果表明，当CeO2的加入量为0.2wt.％时对多孔钛力学性能的增强效果最显著。金相实验表明，CeO2的加入细化了钛的晶粒，这是CeO2增强多孔钛力学性能的主要原因。在发泡剂(H2O2)浓度一定的情况下，通过控制浆料的固液比可制备出孔隙率为35.2％～79.7％的多孔钛。XRD只检测到钛的衍射峰，没有发现的CeO2衍射峰，可能是由于CeO2加入的量太少。SEM分析发现，CeO2的加入对多孔钛的孔隙结构影响较小，多孔钛的孔隙呈三维贯通状，孔径主要分布在100～700μm，并且在大孔孔壁上分布着微米级的微孔，有利于提高多孔钛的生物活性。力学测试进一步表明，与杨氏模量相比，多孔钛的抗压强度对孔隙率的变化更为敏感。孔隙率为64.9％的CeO2增强型多孔钛，其力学性能(杨氏模量3.07GPa，抗压强度89.51MPa)与骨组织较为匹配。孔隙率为72.8％的CeO2增强型多孔钛，杨氏模量和抗压强度分别为2.08GPa和60.19MPa，也表现出与骨组织相近的力学性能。
　　 酸碱处理后多孔钛表面呈多孔网络状，碱热处理后呈针状结构。仿生矿化实验表明，经酸碱处理及碱热处理的多孔钛，在模拟体液(SBF)及快速钙化液(FCS)中均能诱导羟基磷灰石(HA)的形成，表现出一定的生物活性。但酸碱处理的多孔钛诱导HA的能力更强，表现出更高的生物活性。同时，稀土CeO2增强型多孔钛与纯钛型多孔钛的生物活性差异不明显。实验中还发现，酸碱处理的多孔钛在SBF及FCS中诱导形成的HA结晶度较低、钙磷比低于1.67、沿(002)面生长明显，这些性质与骨磷灰石较为相似。
　　 在动物体内实验中，酸碱处理能提高CeO2增强型多孔钛与骨组织间的界面结合强度，而酸碱处理后表面沉积的HA涂层能使界面结合强度进一步加强。组织学观察及SEM分析表明，经酸碱处理及表面HA涂层的CeO2增强型多孔钛与骨组织的结合方式为骨整合。酸碱处理不仅能改善CeO2增强型多孔钛与骨组织间的结合情况，而且能加快骨组织向材料内部的生长，而酸碱处理后表面沉积的HA涂层能使这一作用进一步加强。同时，肌内植入结果表明，CeO2增强型多孔钛在早期能诱导纤维组织和血管长入孔隙内部。