近几十年,医疗假体在术前规划和医疗训练等方面均发挥着重要的作用。但是,现今的医疗假体很难同时具备良好的力学性能与患者个性化的解剖结构,而且,现今假体多为单材料制造,难以模仿真实组织中因多层组织结构而导致的异质性。本文针对医疗假体的这些局限性,提出了一种具有真实力学特性的个性化异质医疗假体的制造方法。由于针在各种医疗操作中的广泛使用,本文从针刺实验与数值模拟两个方面研究了医疗假体在模拟针刺组织方面的应用。首先,本文提出了一种用于制造异质性医疗假体的3D打印方法。从患者CT图像出发,重建了患者的3D模型,并划分组织层。根据不同组织的力学性能选择了相应的打印材料,再根据所选材料搭建多喷头沉积系统,利用多喷头沉积系统3D打印医疗假体,使得制造的医疗假体同时具有与真实组织相近的力学性质、患者个性化解剖结构以及组织异质性。之后,为了系统性地研究假体在针刺过程中的力学性能,本文设计了假体标准件,在其上进行针刺实验并进行力学表征,探究了填充率、界面厚度和硅脂比例这些制造条件对假体力学性质的影响,实现了假体力学性质的可调性。之后,探究了手臂假体在模拟针刺组织方面的真实性。最后,本文通过数值模拟研究了针刺假体过程中的力学机理。通过单轴拉伸实验和单材料针刺实验确定了材料本构关系及相互作用模型。根据针刺实验建立针刺假体标准件的有限元模型,实现针刺的仿真过程,然后探究了界面厚度、极限应力、摩擦系数对针刺过程的影响,结果将在假体设计方面起到指导作用。