臨床上，對於粉碎性骨折患者，多採用骨釘骨板固定或採用骨髓內釘進行固定，並施以骨水泥或人工骨粉以加強骨生長及骨癒合性，然骨髓內釘為提供足夠之機械強度，經常以實心鈦金屬作為材料，其可能造成骨髓內部之海綿骨局部支應力集中或應力遮蔽，導致局部骨質疏鬆而再次骨折。再者，近來由於職場工作型態的改變，造成久坐族群好發下背痛(Low back pain)，其發生原因就是腰間盤移位或是腰間盤變形，造成腰痛或者是肢體疼痛，患有腰酸背痛之病患為數不少。造成此類「姿勢性下背痛」或「坐骨神經痛」患者，經常被診斷出屬於「椎間滑脫」。若該滑脫程度越嚴重，則椎間盤或椎體擠壓到脊椎神經的機會越大，進而引發坐骨神經痛(sciatica)，此類之疼痛屬神經壓迫性疼痛，因此止痛藥之療效有限。唯有透過外科手術排除該神經性壓迫，方可有效緩解該疼痛，或者透過外科手術，利用內固定器施以椎體融合手術為目前主流之治療方式。
本研究團隊開發之孔洞漸層之客製化海綿骨置換體優點：
1.創新生物相容鈦基金屬玻璃(Ti-based metallic glass)材料：
(1)迴避現有材料專利
(2)無應力殘留
(3)低彈性係數，降低植入材對骨頭的應力遮蔽效應影響
(4)具高強度可負重
(5)生物相容性佳
(6)抗腐蝕性良好
2.六元非晶質鈦基金屬玻璃TiZrTaSiSnCo粉體製作：
(1)粒徑分佈窄化15 ≦ D50 ≦ 44 μm
(2)粉末真圓度0.85 ≦ AR ≦ 1
(3)大小粒徑混料堆疊密度 > 70%
(4)流動性Carr Index ≦ 15%
3.植體模擬設計：
(1)客製化建模及力學模擬技術(InVesalius 3.1=>Geomagic studio=>ANSYS simulation)
(2)多孔漸層構造：減少植體與骨質生長過程中發生之應力屏蔽效應
(3)仿生結構：依實際病人斷層掃描進行植體之模擬設計
4.雷射積層加工技術開發：
(1)迴避現有專利
(2)高複雜性產品製作
(3)客製化植體積層列印，機械性質與人體骨組織相似
5.生物相容性及動物實驗：
(1)植體材料無細胞毒性
(2)植體材料具有良好的生物適應性
(3)骨組織細胞於植體孔隙中生長

關鍵技術(a) 複雜 3D 結構之設計及模擬套裝軟體研發、(b) 適合雷射積層製造運用之金屬玻璃粉體、(c) 產品附加價值高之多孔性生醫支架結構設計，研發高附加價值之骨材醫療產品，加速未來個人化醫療產業之發展。

雷射積層製造業、需植入特殊骨置換體之病患