成骨细胞能够好好地附着、聚集并且在种植体表面增殖，这是骨头和种植体能够良好结合的重要前提条件。已经有研究发现，当成骨细胞在多孔的表面生长时，它的增殖情况、成熟程度以及相关细胞因子的水平，和在平面结构上相比，有很明显的提高。这就说明，成骨细胞和相关的细胞因子更喜欢3D立体的那种表面结构。除此之外，多孔结构内部的三维交联性也非常关键。因为有研究发现，在三维空间里有良好的交联，这是促进血管化以及细胞营养物质、代谢废物流动运输的关键呢。

多孔结构的孔隙排列可以是随机的，也可以是规则的。但是随机排列的结构肯定会有内部比较薄弱的地方，在各个方向复杂的应力作用下，这种结构很容易变形，甚至会破裂。在Wang H等人的研究中，在同样的孔型和孔径的条件下，设计了规则排列和不规则排列的模型，结果显示规则排列的模型机械强度更高。在Zena J. Wally等人的研究中，多孔单元排列最规则的那一组模型比不规则排列的模型机械强度要高，而且在体外细胞实验、体内动物植入实验的推出测试结果中，没有统计学上的差异，这就证明了规则排列组在促进成骨、细胞生长和代谢活动相同的情况下，拥有更高的机械性能。

规则而且可以重复的多孔结构，既能缓解应力屏蔽，又能增加机械强度，这种结构更适合用来设计多孔种植体。所以，在我们这次研究中，在三维建模软件里建立了单元孔型之后，通过阵列和拉伸的操作在三维方向上实现重复拼接，这样就得到了规则排列的多孔模型。在多孔结构规则排列的基础上，有学者提出了一种由致密内核和多孔外壳组成的梯度结构，外壳可以是单一孔径的多孔结构，也可以是分级多孔结构（分级多孔就是从外向内孔径从大变小），其中致密的内核可以提供机械稳定性，多孔外壳则能促进骨整合。Zena J. Wally等人在介观尺度力学实验中发现，致密内核组可以抵抗全孔组中那种逐层坍塌的渐进性破坏，还能让形变更加均匀。而且，梯度多孔的分级结构力学性能和它的总密度变化趋势大致是一样的，并不是不同密度层之间存在复杂的相互作用。