目的:比较改良与传统构型髂腰钉棒系统固定垂直不稳定骨盆后环脱位的生物力学特性。方法:选用1名31岁健康男性志愿者的腰椎、骨盆及股骨CT图像，通过有限元方法利用三维虚拟软件建立骨盆后环脱位模型、改良与传统构型髂腰钉棒系统单侧与双侧固定模型。通过约束双侧股骨下端于L 1椎体上施加500 N纵向载荷，评估完整骨盆模型最大应力及骨盆后环脱位模型刚度，以验证模型的可靠性；模型验证完成后，沿L 1椎体曲线方向施加400 N跟随载荷模拟上部躯干力量，比较改良与传统构型髂腰钉棒系统模型骶骨最大垂直位移、最大后方位移、最大右侧位移及整体最大位移；比较内固定及骨盆的应力分布情况。 结果:（1）完整骨盆模型最大应力为22.0 MPa，骨盆后环脱位模型刚度为180.03 N/mm。（2）在骶骨最大垂直位移方面，改良与传统构型髂腰钉棒系统双侧固定基本相当；但在骶骨最大后方位移、最大右侧位移及整体最大位移方面，改良构型髂腰钉棒系统双侧固定分别为0.57 mm、0.19 mm、0.68 mm，传统构型髂腰钉棒系统双侧固定分别为1.38 mm、0.26 mm、1.41 mm，前者均明显小于后者。（3）在骶骨最大垂直位移、最大后方位移、最大右侧位移及整体最大位移方面，改良构型髂腰钉棒系统单侧固定分别为0.70 mm、0.73 mm、0.17 mm、0.88 mm，传统构型髂腰钉棒系统单侧固定分别为1.17 mm、2.21 mm、0.31 mm、2.29 mm，前者均明显小于后者。（4）改良构型髂腰钉棒系统中内固定应力主要集中在髂骨钉棒与腰椎弓根钉棒之间的连接棒上，而传统构型髂腰钉棒系统中内固定应力主要集中在髂骨钉上缘的连接棒上。在内固定最大应力方面，改良构型髂腰钉棒系统双侧固定为340.84 MPa，传统构型髂腰钉棒系统双侧固定为489.77 MPa，前者较后者减小30.4%；改良构型髂腰钉棒系统单侧固定为351.23 MPa，传统构型髂腰钉棒系统单侧固定为415.82 MPa，前者较后者减小15.5%。（5）改良与传统构型髂腰钉棒系统中骨盆应力主要集中在髂骨钉与皮质骨接触的区域。在骨盆最大应力方面，改良构型髂腰钉棒系统双侧固定为19.21 MPa，传统构型髂腰钉棒系统双侧固定为87.59 MPa，前者较后者减小78.1%；改良构型髂腰钉棒系统单侧固定为39.91 MPa，传统构型髂腰钉棒系统单侧固定为134.98 MPa，前者较后者减小70.4%。结论:与传统构型髂腰钉棒系统相比，改良构型髂腰钉棒系统能有效降低垂直不稳定骨盆后环脱位各方向位移，使内固定及骨盆的应力明显减小，具有良好的生物力学稳定性。

目的:探讨新型儿童股骨颈系统（NP-FNS）固定带游离骨块的儿童股骨颈骨折的生物力学性能。方法:将10个Sawbones模型骨随机分成A、B两组（ n=5），全部制作成Pauwels角为70°的Delbet Ⅱ型股骨颈骨折模型，在骨折近端底部移除一个游离骨块，模拟带游离骨块的股骨颈骨折。A组模型采用传统倒三角形空心钉固定，B组模型采用NP-FNS固定。将两组模型放置在电子液压力学实验测试机上，每个标本依次进行静态轴向压缩试验、抗扭转试验和循环载荷试验。记录并比较两组标本的轴向压缩刚度、扭转刚度和最大位移差值。 结果:B组模型的轴向压缩刚度[（321.718±5.770）N/mm]和扭转刚度[（1.448±0.079）N·m/°]显著强于A组模型[（266.722±4.788）N/mm、（1.282±0.023）N·m/°]，差异均有统计学意义（ P<0.05）。B组模型的循环载荷试验最大位移差值为（0.063±0.038）mm，显著小于A组模型[（0.117±0.056）mm]，差异也有统计学意义（ P<0.05）。 结论:与传统倒三角形空心钉固定相比，NP-FNS固定带游离骨块的儿童股骨颈骨折具有更好的生物力学稳定性。

目的:建立鼻中隔偏曲矫正手术前后鼻中隔三维有限元模型，探究鼻中隔偏曲矫正手术对鼻中隔软骨应力的减张效果。方法:该研究选取1例于2022年1月在南方医科大学珠江医院治疗的40岁男性鼻中隔偏曲患者，进行鼻内镜下二线减张鼻中隔矫正术，在术前和术后6个月行鼻中隔软骨CT三维重建及有限元分析，采集三维CT的DICOM格式数据，运用Mimics 21.0、Geomagic Studio 2014、ANSYS Workbench 17.0软件建立鼻中隔三维有限元模型。在鼻中隔软骨的顶端与底端设置固定约束，在软骨前端平面设置加载一个压强为10 6 Pa的沿X轴方向的接触应力，然后进行鼻中隔总形变位移和von Mises应力(VMS)分布的有限元分析。 结果:(1)鼻中隔偏曲软骨的总形变位移值最高点位于软骨前端，术前总形变位移最大值为0.022 296 m，术后为0.108 810 m。(2)鼻中隔偏曲软骨的应力分布主要集中于软骨前中段，VMS在鼻中隔前端有一峰值，术前VMS峰值为725 000 Pa，术后为2 426 000 Pa。(3)术后鼻中隔软骨总形变位移和VMS分布曲线从鼻中隔前端至后端有"瀑布样"落差。(4)术前鼻中隔VMS最大分布范围约为0.003 252 4 m 2，术后约为0.000 418 6 m 2，术后鼻中隔应力分布范围较术前明显减少。 结论:通过CT三维重建结合有限元分析技术，成功建立了鼻中隔三维有限元模型；通过对比手术前后的总形变位移和VMS曲线，证明鼻中隔偏曲矫正手术对鼻中隔软骨应力有减张效果。

目的:探讨数字化外科导板和 板引导下的Le FortⅠ型分块骨切开术的精确度及手术效果。 方法:回顾性分析2014年1月至2019年6月，在四川大学华西口腔医院正颌与关节外科行Le FortⅠ型分块骨切开术的患者临床资料。根据术前手术方案设计方法分为数字化外科组和传统模型外科组。通过对数字化外科组术前设计模型及术后模型的拟合比对、定量分析评价虚拟手术设计的精确性，分析传统模型外科组及数字化外科组的上颌骨术前术后在三维方向上的手术位移量、术后并发症发生情况，以及患者术后半年满意度调查。使用SPSS 22.0进行统计分析，对数字化外科组术前设计模型与实际术后模型之间的线性距离和角度采用配对 t检验，数字化外科组和传统模型外科组患者各个标志点术前术后在三维方向上的位移量采用独立样本 t检验，并对2组术后并发症发生比例采用Pearson卡方检验，以 P<0.05为差异有统计学意义。 结果:共纳入221例患者，数字化外科组129例，男35例，女94例，年龄为(24.5±6.5)岁；传统模型外科组92例，男28例，女性64例，年龄为(27.7±5.4)岁。数字化外科组中术前设计模型与实际术后模型之间线性距离差为(1.23±0.35)mm，角度差为2.48°±0.31°。术后平均随访9个月，2组患者上颌骨术前、术后在三维方向上的手术位移量测量中，数字化外科组与传统模型外科组右上颌尖牙牙尖点、左上颌第1磨牙近中颊尖点(U3R、U6L)在垂直方向上的位移量分别比较[(6.72±1.57) mm vs.(4.07±2.14) mm、(4.73±2.07) mm vs.(1.62±1.82) mm]，差异均有统计学意义( P均<0.05)。数字化外科组除1例牙根损伤外，无其他严重并发症发生；传统模型外科组则出现3例腭瘘，4例牙根损伤，2例骨不连，其手术并发症发生比例明显高于数字化外科组[(9.8%，9/92) vs.(0.8%，1/129)]，差异有统计学意义( P<0.05)。数字化外科组术后94.5%(122/129)的患者满意度评分>3分，传统模型外科组术后有89.1%(82/92)的患者满意度评分>3分，2组患者对手术效果都很满意。 结论:相对于传统模型外科，在数字化导板及 板指导下，Le FortⅠ型分块骨切开术精确度高，术后效果好，能有效减少手术并发症的发生。

目的:基于四维CT (4DCT)测量肺内孤立性肿瘤三维方向的位移，建立肿瘤的位移模型并进行验证。方法:对建模样本中290例肺内孤立性肿瘤行4DCT模拟定位和主动呼吸控制(ABC)下螺旋扫描，并基于4DCT测量不同肺段肿瘤三维方向位移，在ABC图像上构建静止状态下肿瘤体积。用模拟定位机测量患侧膈肌的运动幅度，用肺功能仪测量肺活量及潮气量。采集患者性别、年龄、身高、体重、呼吸频率，肿瘤所在肺叶、肺段等信息。采用多元线性回归对肿瘤三维方向的位移与患者性别、年龄、身高、体重、呼吸频率、肿瘤体积、位置、膈肌运动幅度等因素进行分析，建立肺内孤立性肿瘤三维方向的位移模型。序贯收集17例肺内孤立性肿瘤对位移模型的计算结果进行测试。结果:上叶肺内孤立性肿瘤三维方向的位移模型分别为 X上＝－0.267＋0.002TV＋0.446DM， Y上＝－1.704＋0.004TV＋0.725DM＋2.250SⅡ＋1.349SⅢ， Z上＝0.043＋0.626DM＋0.599SⅡ＋0.519SⅢ。中叶及上、下舌段肿瘤三维方向的位移模型分别为 X中＝0.539＋0.758DM， Y中＝－2.316＋2.707DM＋0.009TV， Z中＝0.717＋1.112DM。下叶肿瘤三维方向的位移模型分别为 X下＝－0.425＋0.004TV＋0.857DM， Y下＝4.691＋4.817DM＋0.005TV－0.307RR＋3.148SⅨ＋2.655SⅩ， Z下＝0.177＋0.003TV＋0.908DM。(DM：膈肌运动幅度，TV：潮气量，RR：呼吸频率，SⅡ：后段，SⅢ：前段，SⅨ：外侧底段，SⅩ：后底段)。位移模型的预测结果与4DCT法实测肿瘤的位移相近( P>0.05)。 结论:肺内孤立性肿瘤三维方向位移的主要影响因素为膈肌运动幅度和患者潮气量，同一肺叶不同肺段肿瘤头脚方向的位移差异显著，中叶不同肺段之间肿瘤的位移相近。位移模型法能较好地预测肺内孤立性肿瘤的位移，为个体化靶区构建提供参考。

目的:利用三维重建方法建立股骨颈动力交叉钉系统内固定有限元模型，比较植入物不同置入位置对内固定效果差异的影响。方法:分别建立植入物处于股骨中上三分之一处，股骨中心以及股骨中下三分之一处，股骨中心沿矢状面前三分之一处，股骨中心沿矢状面后三分之一处，5种股骨颈动力交叉钉系统内固定有限元模型，比较在这5种位置下，股骨颈动力交叉钉系统内固定系统的生物力学差异。结果:应力集中在主钉与防旋螺钉的交界处，锁定螺钉钉体，锁定螺钉与钢板的交界处。当植入物置于股骨中心处时，整个内固定系统所受到的最大应力值为14.29 MPa(1 MPa＝7 500 mmHg)，整个内固定系统的位移值为9.07 mm，将植入物安装到股骨中心下方三分之一处时，内固定系统承受的最大载荷比植入物位于中心位置时大256.63%。结论:当植入物处于股骨中间位置时，该内固定系统生物力学稳定性更好。

目的:研发新型解剖型后踝锁定接骨板，并通过有限元分析其力学稳定性。方法:收集100例健康志愿者胫腓骨和踝关节螺旋CT数据，测量国人后踝解剖学参数，结合相关计算机辅助技术设计制作新型国人解剖型后踝锁定接骨板，进行体外匹配性验证。通过建立有限元模型，对比分析该新型接骨板与3.5 mm皮质骨螺钉及1/3管型接骨板经力学加载后后踝骨折面的相对位移、最大Von Mises应力及置入物Von Mises应力峰值及分布。结果:利用胫腓骨和踝关节螺旋CT数及相关计算机辅助技术设计生产的新型解剖型后踝锁定接骨板与胫骨后踝匹配良好，解剖贴服。影像解剖学测量显示，后踝宽度四分位数 Q1、 Q2、 Q3分别为19.4、26.6、35.0 mm，相应踝关节CT三维重建模型对应小、中、大3种型号后踝基础接骨板。有限元分析显示：在不同加载方案下，新型国人解剖型后踝锁定接骨板固定后踝骨折时，骨折面Von Mises应力较3.5 mm皮质骨螺钉和1/3管型接骨板更低，内置物最大Von Mises应力较3.5 mm皮质骨螺钉和1/3管型接骨板更低，但不同固定方式间骨折面位移未见明显差异。 结论:新型国人解剖型后踝锁定接骨板与后踝匹配良好，力学强度高、稳定性好，可实现后踝骨折坚强固定。

目的:对经皮长接骨板、经皮耻骨上支髓内螺钉、经皮前环钉棒系统内固定骨盆前环双侧骨折(双侧耻骨纵行骨折)的稳定性生物力学效果进行比较。方法:使用三维有限元法，建立双侧耻骨纵行骨折模型，模拟经皮长接骨板、经皮耻骨上支髓内螺钉、经皮前环钉棒系统及其组合固定前述骨折的模型，以髋关节中点的各向位移作为稳定性的量化指标，对模拟垂直下压载荷、前后剪切载荷、左右牵拉载荷状态下骨折的稳定性进行量化和比较。位移越小稳定性越好。结果:在前后、左右加载状态下，3种微创内固定方式及其组合的各模型髋关节中点的前后、横向、竖直位移值均有较为明显的一致性差异，总体而言，经皮耻骨上支髓内螺钉与经皮前环钉棒系统组合(前后：2.52 mm，左右：0.60 mm)<经皮耻骨上支髓内螺钉(前后：2.74 mm，左右：0.75 mm)<经皮长接骨板与经皮前环钉棒系统组合(前后：2.96 mm，左右：1.37 mm)<经皮前环钉棒系统(前后：3.05 mm，左右：1.53 mm)<经皮长接骨板(前后：3.51 mm，左右：4.38 mm)。结论:3种微创内固定治疗前环双侧耻骨骨折的稳定性，经皮耻骨上支髓内螺钉最优，经皮前环钉棒系统次之，经皮长接骨板最差。经皮前环钉棒系统有明显增加经皮长接骨板和经皮耻骨上支髓内螺钉的固定稳定性的作用。

目的:利用三维有限元模型分析舌侧活动翼矫治技术内收下前牙过程中牙列的位移趋势和牙周膜应力分布。方法:利用志愿者的锥形束CT数据及舌侧活动翼托槽实体数据，建立排齐后的下颌牙列及矫治器的三维有限元模型，在此模型上施力内收下前牙，初步分析下牙列的初始位移特点以及牙周膜应力分布。结果:加力后，下颌中切牙倾斜移动伴有压低；侧切牙、尖牙少量舌侧移动；第二前磨牙远中倾斜略有舌倾；第一磨牙比较稳定；第二磨牙整体略有近中倾斜，牙冠则表现为舌倾和远中舌向扭转；在内收时，应力主要集中于下颌中切牙，尤其是牙颈部和根尖部。结论:舌侧活动翼矫治技术内收下前牙时对前牙压低的同时后牙支抗有一定保护作用，对牙弓形态有良好控制。

目的:探讨两种新构型前环外固定架［髂嵴（IC）+髂前下棘（AIIS）外架、髂前上棘（ASIS）+AIIS外架）］治疗Tile C1型骨盆骨折的生物力学性能。方法:采用三维有限元法，建立Tile C1型骨盆损伤（单侧骶骨骨折和同侧耻骨纵行骨折）模型，分别模拟IC外架、AIIS外架、IC+AIIS外架、ASIS+AIIS外架、骶1（S 1）骶髂螺钉共5种固定方式进行固定。对模拟双足站立位和半卧位状态的垂直纵向载荷下，S 1上表面中点的竖直向下位移和后旋角位移进行量化和比较；对模拟左右挤压载荷下，骶骨外侧折端最高点和耻骨外侧折端最高点的侧方位移进行量化和比较；对模拟前后剪切载荷下，骶骨外侧折端最高点和耻骨外侧折端最高点的向后位移进行量化和比较。 结果:（1）模拟双足站立位的垂直纵向载荷下，S 1上表面中点的竖直向下位移和后旋角位移的结果较为一致，位移数值自大至小排序：IC外架、AIIS外架、ASIS+AIIS外架、IC+AIIS外架、S 1骶髂螺钉，其中IC外架的竖直向下位移数值明显大于其他模型。ASIS+AIIS外架与IC+AIIS外架的竖直向下位移和后旋角位移数值均相仿，后者较小。（2）模拟半卧位的垂直纵向载荷下，S 1上表面中点的竖直向下位移和后旋角位移同样一致，位移数值自大至小排序：IC外架、AIIS外架、ASIS+AIIS外架、IC+AIIS外架、S 1骶髂螺钉。（3）模拟左右挤压载荷状态下，骶骨外侧折端最高点和耻骨外侧折端最高点的侧方位移结果一致，位移数值自大至小排序：S 1骶髂螺钉、IC外架、AIIS外架、ASIS+AIIS外架、IC+AIIS外架，其中S 1骶髂螺钉、IC外架侧方位移数值较大，ASIS+AIIS外架与IC+AIIS外架的侧方位移数值相仿，后者较小，并显著小于其他模型。（4）模拟前后剪切载荷状态下，骶骨外侧折端最高点和耻骨外侧折端最高点的向后位移同样一致，位移数值自大至小排序：IC外架、AIIS外架、ASIS+AIIS外架、IC+AIIS外架、S 1骶髂螺钉，其中IC外架、AIIS外架的向后位移数值较大，ASIS+AIIS外架与IC+AIIS外架的向后位移数值相仿，后者较小。 结论:针对Tile C1型骨盆骨折，IC+AIIS外架和ASIS+AIIS外架的各向生物力学稳定性能均优于IC外架和AIIS外架，但ASIS+AIIS外架略弱于IC+AIIS外架。相比S 1骶髂螺钉和IC外架、AIIS外架，IC+AIIS外架和ASIS+AIIS外架的侧方稳定性尤为突出，均值得临床应用推广。