张鑫 解品亮 费澜 邵伟荣 徐小平 沈宝良 殷勇

    (上海健康医学院附属嘉定区中心医院骨科，上海 201800)

    踝关节骨折约占全身骨折的3.9%，发生率位居关节内骨折首位，其中14%～44%累及后踝，并且多存在踝关节不稳定[1]。后踝指胫骨远端腓切迹后侧、后结节(Volkmann 结节)、踝沟、内踝后丘等结构，为胫腓骨远端复合体的组成部分，其作用为增加胫距关节接触面积，降低胫距关节单位面积压力，防止距骨后移，参与并维持踝关节稳定性[2,3]。后踝骨折大部分合并外踝骨折及踝关节周围韧带损伤，尤其在旋转暴力所致的旋后外旋型踝关节骨折中[4]，单独出现者少见；若复位欠佳，易发生创伤性关节炎，影响踝关节功能[5]。

    通常在治疗踝关节旋后外旋型损伤时，外踝骨折的解剖重建及坚强固定是容易实现的[6,7]，目前治疗的争议在于后踝骨折如何判断是否需要并如何行有效固定[8]；目前观点认为部分后踝骨块尽管较小但对于维持下胫腓的稳定性仍具有重要作用[9]。此时，探索外踝重建前后对于后踝关节面的力学变化，将直接影响后踝骨折块的稳定性，间接影响下胫腓及踝关节整体稳定性，最终结果可能会对旋后外旋型损伤中后踝骨折的治疗提出新的思路。本研究通过建立旋后外旋型踝关节损伤有限元模型，模拟在不同程度损伤时外踝完整与否，观察后踝关节面受力情况并进行力学分析，为踝关节旋后外旋型踝关节骨折外踝重建完成后后踝固定思路提供生物力学依据。

    1 资料与方法

    1.1 踝关节CT图像的采集

    选取1 名健康成年志愿者，既往无踝关节骨折、脱位等损伤病史，排除踝关节关节炎、骨病及骨肿瘤等病理状态。使用CT对志愿者的右踝关节行薄层扫描，扫描层厚0.625 mm，得到512×512 像素的图像657张，输出DICOM格式保存。CT扫描过程中，受试者踝关节处于旋后位非负重状态。

    1.2 三维重建及优化

    将DICOM格式图像导入Mimics 21.0软件中，对图像分割，分别重建出胫骨、距骨、腓骨，并把距骨下面的多块骨骼(包括跟骨、足舟骨、内外侧楔骨、骰骨、中间楔骨)融合，重建出其三维模型(图1)。将上述重建中提取出的数据存为.STL 格式文件，导出的数据为三角面片模型 ......