摘要：
文題釋義：
三維有限元模型：有限元模型主要是利用有限元分析方法建立的模型，而三維有限元模型主要是根據空間有限離散原則，將三維空間結構體分割不同區域，各區域為一單元且以節點相連接，因此節點間的變形運動是連續的，會引起周圍節點及單元的相關變化。三維有限元模型精確逼真，且符合橈骨遠端骨折的生物力學特性，模擬測試結果可為臨床研究提供理論依據。
橈骨遠端骨折：特指距橈骨遠端關節面3 cm以內的骨折，常見於患者跌倒時損傷，是中老年人好發骨折之一，約佔全部骨折患者的1/6。
背景：近年來關於橈骨遠端骨折機制偏向定性的研究多數僅限於二維分析，易受多種因素影響，導致結果不甚滿意，而利用CT數據建立三維有限元模型可更好評估人體骨骼變異情況。
目的：通過建立尺橈骨三維有限元模型，檢測橈骨遠端骨折生物力學，並進行橈骨遠端骨折發生機制研究。
方法：獲取1名50歲健康女性左側上肢肱骨遠端到腕關節中段CT掃描影像學資料，志願者對試驗方案知情同意，且經CT掃描顯示正常，排除患有骨科相關疾病。利用三維有限元分析軟件Ansys 16.0建立尺橈骨三維有限元模型，模擬手腕背伸、掌屈、尺偏、橈偏時力的加載，觀察記錄不同載荷下模型各部分應力；分析不同模型角度時橈骨遠端骨折形成及裂紋走向。
結果與結論：①腕關節處於背伸位時，前臂旋前和前臂旋後橈骨背側緣中點受壓應力，隨背伸角度增大而增大；前臂旋前和前臂旋後橈骨掌側受張應力，隨背伸角度增大而增大；②腕關節處於掌屈位時，前臂旋前和前臂旋後橈骨背側緣中點受張應力，隨掌屈角度增大而增大；前臂旋前和前臂旋後橈骨掌側受壓應力，隨掌屈角度增大而增大；③前臂旋前背伸位及前臂旋後掌屈位時，橈骨裂紋首先出現於松質骨與密質骨交界處橈骨遠端表面受最大張力一側，骨折裂紋沿掌遠端向近背端，與骨軸線45°角方向發展；④前臂旋前掌屈位及前臂旋後背伸位時，橈骨裂紋首先出現於松質骨與密質骨交界處橈骨遠端表面受最大張力一側，骨折裂紋沿遠背端向近掌側，與骨軸線45°角方向發展；⑤結果表明，手腕背伸、掌屈、尺偏、橈偏進行力的加載，骨折首先出現於松質骨與密質骨交界處橈骨遠端表面受最大張力一側，裂紋走向與所受應切力和張應力方向有關。
ORCID: 0000-0002-4577-2165(夏長江)
中國組織工程研究雜誌出版內容重點：人工關節；骨植入物；脊柱；骨折；內固定；數字化骨科；組織工程
關鍵詞: 橈骨遠端骨折, 三維有限元, 尺橈骨, 生物力學, 裂紋走向
文章來源: 夏長江, 袁志峰, 方 寧. 基於尺橈骨三維有限元模型分析橈骨遠端骨折的生物力學特徵[J]. 中國組織工程研究, 2020, 24(6): 893-897.
閱讀更多 中國組織工程研究雜誌 的文章
