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摘要按Lauge-Hanson分类，踝关节损伤分为旋后内收型、旋后外旋型、旋前外旋型、旋前外展型和旋前背伸型。踝关节损伤根据分类的不同实施不同的治疗方案，所以对于踝关节损伤不同分型的损伤力学机制的研究十分重要。本文尝试建立踝部三维有限元模型，获得不同加载和运动方式下足踝关节内的应力，压力分布，模拟踝足在不同暴力方式下骨折易发生的部位，明确应力分布规律，为踝关节损伤分型提供力学依据。<br>　　目的:<br>　　1.根据健康成年志愿者踝部CT图像，建立正常踝部有限元模型，探讨利用Mimics、Solidworks、Ansys软件构建正常踝部有限元方法，验证模型的有效性。<br>　　2.根据所建立的正常踝部有限元模型，施加不同载荷，模拟旋后外旋、旋前外旋、旋前外展三种类型踝关节损伤。分析不同类型踝关节损伤的应力分布规律，易发生骨折，韧带撕裂的部位，解释踝关节损伤发生的力学机制，为踝关节损伤不同分型提供生物力学依据。<br>　　方法:<br>　　1.建立正常踝足有限元模型与验证:采用GE公司Brightspeed扫描仪对健康成年志愿者右脚踝关节扫描，获得从足跟至胫骨下1/3共299层CT图像。利用Mimics医学图像处理软件，Solidworks软件和Ansys有限元分析软件，建立正常人踝部三维有限元模型。对模型施加正常的人体载荷和边界条件后求解，并将结果与相关研究比较，验证模型的有效性。<br>　　2.在正常踝部有限元模型基础上，采取不同的约束和加载方式，构建旋后外旋型、旋前外旋型、旋前外展型踝关节损伤有限元模型。由于临床中同一踝关节损伤类型中分为不同损伤程度，本文根据前一度模型计算结果的应力分布云图和临床上Lauge-Hanson分度描述，来确定下一度模型中将要断裂的骨骼和韧带，从而建立同一分型中不同分度的踝关节损伤有限元模型，并对所建模型求解，总结踝关节应力、压力分布特点。<br>　　结果:<br>　　1.建立了正常踝足有限元模型，节点共有131433个，单元77423个，计算了不同摩擦系数下正常踝部胫骨下关节面的压力分布图，与Anderson研究结果比较发现，两者的踝关节压力分布趋势、数值大小相似，证明了本模型的有效性。<br>　　2.构建旋后外旋型、旋前外旋型、旋前外展型踝关节损伤有限元模型，获得Von-mises应力与压力分布云图。结果发现骨折及韧带损伤对关节稳定性有影响，损伤的顺序基本符合临床Lauge-Hanson分型的描述，进一步验证了模型的有效性，可为踝关节损伤分型提供力学依据。<br>　　结论:<br>　　1.与以往研究比较，验证了正常踝足有限元模型的有效性，此限元模型能用于有限元分析中。<br>　　2.明确了踝关节损伤有限元模型的压力与应力分布规律。建立的踝足部三维有限元模型可用于踝关节损伤的的力学机理分析，计算出的踝关节应力及胫距关节面的压力分布符合临床中Lauge-Hanson分型的描述。<br>　　3.骨折与韧带断裂会对踝关节的稳定性产生影响。